网络协议的数据链路层的一些重点我们来讲解一下。这此我们主要讲解的是环回接口的问题。环回接口（loopback）:路由器上的一个逻辑、虚拟接口.路由器默认没有任何环回接口.此接口允许运行在同一台主机上的客户程序和服务器程序通过TCP/IP进行通信.一般系统把127.0.0.1分配给这个接口,并命名为localhost.一个传回给环回接口的IP数据报不能在任何网络上出现.

下面是环回接口处理IP数据报的简单过程:

图中需要指出的关键点是:

1）传给环回地址（127.0.0.1）的任何数据均作为IP输入.

2）传给广播地址或多播地址的数据报复制一份传给环回接口,然后送到以太网上.这是因为广播传送和多播传送的定义包含主机本身.

3）任何传给该主机IP地址的数据均送到环回接口.

虽然书中对此进行了一些简单介绍,但我觉得介绍的还比较少,因此我又查阅了一些其它资料,我觉得下面的说明对于理解这个概念可能更有帮助（注:原文）.

一、环回接口

为了标识和管理网络设备（如路由器、pc）,我们通常会利用到这些设备的接口（包括物理接口和逻辑接口:如vlan）上设置的IP地址.但很多情况下,尽管该设备未脱离网络,由于其管理地址所处的接口状态处于down,该设备便无法管理（因为物理连接断开,接口网络协议起不来）.为了解决这一问题,于是便出现了loopback接口,该接口为设备上一个逻辑接口,接口状态不受物理端口up/down的影响,只要设备的系统网络协议不出问题,该接口就不会down掉.顺便补充一下,尽管3层vlan亦是逻辑接口,但通常我们使用的vlan都是居于端口的,而且核心层交换机vlan一般只关联一个端口,当端口状态处于down时vlan接口是无法up起来的.

由此可见loopback接口的地址无疑是标示物理设备本身的最佳选择,因为只要设备运行正常,它将永处于up状态.

二、环回地址及环回路由

loopback地址即是loopback接口上设置的地址,该地址用于标示设备本身.A类地址段127.0.0.0被用作本地环回地址,一般设备都默认采用127.0.0.1,当然也可在loopback接口上设置公网IP,作为全网的设备标识.

当设备给其自身发数据包时,是把该数据包送往其loopback接口（其实是直接送给cpu处理）.但如果目的IP不是其loopback地址,它如何得知数据包的目的地址就是它自己的IP地址呢呢?此时就需要环回路由来识别了.一般pc网卡上的IP及一些低端网络设备的管理IP都默认指向其环回接口,但很多高端设备都需要手动设置环回路由.例如一台路由器的其中一个接口地址为61.175.201.54,则环回路由应该设置为61.175.201.54/32 127.0.0.1,以表示该地址就在自身接口上.

三、应用举例

就拿pc来说,pc的网卡就相当于路由器的一个接口.如一台pc网卡上设置的地址为220.172.115.50,网卡连接正常时,网络协议状态up,在dos命令行状态下输入ipconfig便可看到该网卡上的IP地址.此时在主机上ping其网卡地址的过程如下:主机发送一个icmp包,目的地址为220.172.115.50,请求对方回答;主机根据默认环回主机路由发现数据包目的地址的下一跳指向其loopback接口（主机事先并不知道该地址就在其网卡上）,于是将数据包发往其loopback接口（即直接发往cpu）;之后主机收到源IP为220.172.114.50的ping包,于是对该数据包进行回答,回应包亦根据环回路由原路返回.从该过程可看出,该数据包的始发点和被接收点都在同一个接口（即主机本身的loopback接口）,寻址过程为一个环回过程,因此该接口称之为”环回接口”.当网卡连接断开时,网络协议down下,用ipconfig便发现”media disconnected”等提示,无IP地址显示.ping 220.172.115.50便出现”destination unreachable”等提示（由于网卡协议没起来,主机没能发现相应路由,无法做出转发决定,从而提示路由不可达）.但此时ping 127.0.0.0/8网段的IP均能ping通,因为一般pc默认把127.0.0.0/8网段IP作为loopback地址,当主机发现该数据包的目的地址为其自身的环回地址时,便将该数据包直接送往其cpu.由此可看出ping通环回地址并不表示就能ping通网卡地址,因此不要拿ping 127.0.0.1来检测网卡的好坏,这样做是行不通的.

下面我们来看看关于路由器的例子.如routerA的接口s0/1与routerB的接口s0/2直接相连,routerA s0/1的地址为202.56.112.11而routerB s0/2的地址为202.56.112.12,两台路由器都没有做接口环回路由.此时在routerA上ping其接口s0/1的IP地址能ping通,但tracert 202.56.112.11便发现该数据包并未直接送给routerA本身,而是通过routerB后再回到routerA的.第一次遇到这种情况时我也很诧异,但理解环回的概念以后,这个疑惑也就自然解开.下面我们也来看看该数据包的寻址过程:首先路由器（cisco2600以上）没有默认接口地址的loopback路由,并且这两台router也没有做相关手工设置.因此当routerA发送目的地址为其s0/1的icmp ping包时,routerA查找路由表没发现指向环回接口的主机路由（主机路由优先级高于网络路由）,于是根据直连路由将该数据包转发到routerB;routerB接收到该数据包后也根据直连路由将其转发给routerA;routerA收到该ping包后,作出回应,回应包原路返回.因而便出现一个有趣的现象,routerA ping自己的延迟比其ping routerB的延迟还要大.为此很多设备都手工设置了本地环回路由,从而减少不必要的麻烦.