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一、首先，我们来看一下基本的概念：
1、IP地址：IP地址指互联网协议地址（英语：Internet Protocol Address，又译为网际协议地址），是IP Address的缩写。IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。
2、子网掩码：子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。
将子网掩码和IP地址做与运算，可以得知该IP地址的网络地址。例如：IP地址为192.168.1.1，子网掩码为255.255.255.0（也可以记为24），按位与之后，得到该IP地址的网络地址为192.168.1.0.
3、网关：网关到底是什么呢？网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。比如有网络A和网络B，网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0；网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0。在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机（或集线器）上，TCP/IP协议也会根据子网掩码（255.255.255.0）判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机。
所以说，只有设置好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢？网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址，具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器（实质上相当于一台路由器）、代理服务器（也相当于一台路由器）。
3、OSPF协议：OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先）是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol，简称IGP），用于在单一自治系统（autonomous system,AS）内决策路由。是对链路状态路由协议的一种实现，隶属内部网关协议（IGP），故运作于自治系统内部。
OSPF作为基于链路状态的协议，具有收敛块，路由无环，扩展性好等特点，链路状态算法路由协议相互通告的是链路状态信息，每台路由器都将自己的链路状态信息（包括接口的IP地址和子网掩码，网络类型，该链路的开销等）发送给其他的路由器，并在网路中泛红，当每台路由器收到网络内所有的链路状态信息后，就能拥有整个网络的拓扑情况，然后根据整网络拓扑情况运行SPF算法，得出所有网段的最短路径。
OSPF支持区域的划分，区域是从逻辑上将路由器划分为不同的组，每个组用区域号来标识，一个网段只能属于一个区域，或者说每个运行OSPF的接口必须指明属于哪个区域，区域0为骨干网络，骨干区域负责在非骨干区域之间发布区域间的路由消息。在一个OSPF区域中有且只有一个骨干区域。
4、OSI七层模型：开放系统互连参考模型 (Open System Interconnect 简称OSI）是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互连参考模型，为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架。它从低到高分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
5、TCP/IP七层模型：网际接口层 网络层 传输层 应用层
两者 的对比图如下：
6、ARP协议：地址解析协议，即ARP（Address Resolution Protocol），是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的物理地址；收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。
二、看完基本概念后，我们使用华为的ensp软件来模拟一个网络环境，拓扑图如下：
我们现在来看每一部分的配置（对每个设备配置，点击该设备即可），先来看PC1的配置：
我们配置了该PC的IP地址，子网掩码以及网关（在这里网关的地址其实就是路由器AR1的接口GE 0/0/0的地址）。PC2的配置同理，只不过IP地址为192.168.2.200，网关为192.168.2.1.
我们现在来看对AR2的配置（其实就是配置接口的ip地址和子网掩码以及运行的协议）。
通过命令sys进入系统视图后进入接口0/0/1，配置其ip地址和掩码，如下
这样就配置好了接口的ip地址和掩码，其他两台路由器的接口ip及掩码配置同理。
配置好IP地址和掩码之后，我们就可以将其发不出去（意思就是可以让与其直连的路由器获得他的路由信息，这里我们使用ospf协议进行发布）。
我们这里使用精确发布，即接口的ip地址加上反掩码,因为使用的是ip地址，所以反掩码就是4个0.
对每台路由器都配置完成以后，我们就可以从PC1来ping对面的PC2了。
效果如下：
我们可以看到已经成功的ping通。
三、那么接下来我们再来分析一下具体的路由过程以及包的封装过程。
我们先来看一下路由过程，我们是怎么访问到PC2的呢？
首先，PC1会将自己的IP地址和子网掩码做“与运算”，得到PC1的网络地址为192.168.1.0；然后PC1用自己的子网掩码跟PC2的IP做“与运算”，得到PC2的网络地址为192.168.2.0，显然，两台主机位于不同的子网，因此判断出两台主机位于不同的子网（如果两台主机位于相同的子网，不需要经过路由交换就可以相互通信）。
此时PC1就向自己的网关发出请求，然后再由网关转发到目标网络。
我们此时看一下AR1的路由表（使用命令，display ip routing-table）。
我们看到AR1中有一条到目标网段的路由信息，下一跳地址是10.20.0.2（也就是AR1的g 0/0/1接口）。同理我们查看AR2的路由表
可以看到到目标网段的路由信息，下一跳的ip地址为20.20.0.3 接口是g0/0/2.
就这样，经过查询路由表，PC1就最终找到了PC2。
然后我们看一下包的封装过程，在我们使用ping命令之前，我们先来对AR1的端口g 0/0/0 抓包，这里使用的软件是wireshark。
我们在PC1的命令行运行ping，由上图的结果我们知道我们这里ping了5次，那么看我们的抓包结果如下：
可以看到，我们在接口0/0/0处有10个icmp的数据包。其中没2个是一对，分为request和reply。我们现在先来分析request包
看到一个包主要由这4部分组成，下面分别来看一下这四部分
我们先看第四个包即ICMP的数据包，这部分不做过多讲解：
我们重点看一个IP数据包：
ip数据包中我们可以看到源ip为192.168.1.100，而目的ip为192.168.2.200.（这两个地址是固定不变的，当然此处不考虑nat的情况）。具体的可以对照IP数据报的格式进行分析。
接下来我们再看以太网数据帧：
这里我们要注意，源的mac地址是不变的，就是PC1的mac地址，这里我们可以查看一下
但目的的mac地址是在变化的，在这个以太网帧中的mac指的是接口0/0/0的mac地址，而不是PC2的mac地址，这里要注意。同理，如果我们在AR1的0/0/1接口抓包会发现，源mac地址是AR1的接口0/0/1的地址，而目的mac是AR2 的0/0/1的地址。但是源目IP地址是不变的。那么PC1是怎么知道网关的mac地址的呢？这里就要用到ARP协议了。
我们可以看一下ARP的数据包是怎样的。
可以看到，PC1发了一个广播的包，然后网关的路由器对其进行了应答，然后PC1就获得到了网关的mac地址。我们可以看到这个mac地址就是上面刚提到的接口0/0/0的mac地址。
关于reply包基本一致。
至此，一个大致的访问过程我们就介绍完了，关于每部分更细致的介绍，见下文。