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  • 数据包从源主机到达目标主机的过程

    最近把跨路由的数据传输过程搞的差不多了,所以特意写下这篇文章,仅为以后回忆之用。~
     
     
       为了便于理解,先从同一广播域内两台主机通信开始叙述吧。只要能理解这些,那也就差不多可以理解跨路由传输过程了(两者不同之处在于源和目标MAC地址的转换)。
     
       情景一:同一广播域内,两台主机通信过程。
     
        我们知道两主机要通信传送数据时,就要把应用数据封装成IP包(因为我们的网络大多都是TCP/IP的以太网了),然后再交给下一层数据链路层继续封装成帧;之后根据MAC地址才能把数据从一台主机,准确无误的传送到另一台主机。
        如图:当NO要和N1通信时,假如N0知道N1的IP但却不知道它的MAC地址,那NO就会发送一个ARP的广播请求(里面源IP是NO 目标IP是N1  源MAC是N0  目标MAC是12个F)给同一广播域中的所有成员,当交换机SW0从自己的1接口上收到这个广播包,然后它会读取这个帧的源MAC地址和目标MAC地址,由于交换机SW0刚启动加电时,它的MAC表为空的。所以它会把NO的MAC地址与之相对应的接口1放到一张表里,这张表就是MAC地址表。然后他再从别的接口广播这个数据帧,当别的主机收到这个广播时,查看目标IP不是自己的,就会丢弃此包。如果N1接收到这个数据帧,它检查目标IP和这个的IP是一样的,就会回应这个ARP请求,把自己的IP和MAC封装成源IP和源MAC,N0的IP和N0的MAC地址为目标IP与目标MAC,并记录NO的MAC与IP,放进自己的ARP缓存表中。此时,这个应答包经过交换机SWO时,它又会检查源MAC 、 目标MAC,把N1的MAC和自己接口2放进MAC地址表中,再查看自己的MAC地址表,发现存在目标MAC与自己的1接口对应(由于刚开始有记录过N0的MAC),那它就会直接把这个应答包从接口1送出去了。主机N0收到这个包后发现目标MAC是自己,就会处理这个包。并把N1的MAC与IP放进自己的ARP缓存表中。这时主机N0就知道N1的MAC地址了,以后要发送数据,就直接把N1的IP与MAC封装进帧中进行点对点的发送了。
     
     
     
    情景二:跨路由的数据传输过程。
     
        当NO要和N2通信时,此时NO会检查N2的IP地址跟自己是否处在同一网段,图上得知,两主机肯定不会是同一网段的。因为N2和自己处在不同网段,所以,N0会把数据包发给它的网关,也就是R0上的F0/0接口了。源IP和源MAC地址是N0自己的,目标IP是N2的,目标MAC是R0上接口F0/0的(如果N0不知道F0/0的MAC,就会跟情景一相似,发个ARP广播来得到F0/0的MAC地址)。当这个数据包到达R0时,路由器R0会查看目标IP的是否是自己,由于目标不是自己,所以,会查看自己的路由表,找出到达N2网段的路由;如果没有相关条目,就直接丢弃。当查看路由表后发现到达N2网段的出接口是F0/1。于是,把数据包转到F0/1接口上,再由接口F0/1传给R1。这个过程,数据包的源IP是N0 源MAC是F0/1 目标IP是N2 目标MAC是R1的F0/1接口IP 。
     
        当R1收到这个数据包后,同样也要检查包的目标IP是否是自己,它会主动查找自己的路由表,发现目标IP跟自己F0/0接口处在同一网段,于是就把包传到F0/0接口上去发给N2 (假如R1上的ARP缓存表中没有N2的MAC,则接口F0/0会发送一个ARP广播给跟它相连的广播域中;这个ARP广播包的源IP是接口F0/0的IP 源MAC也是F0/0的MAC  目标IP是N2 目标MAC为12个F),假如N2的MAC地址已经在R1的ARP缓存中了,那就会直接把数据包封装成:源IP为N0 源MAC为R1的F0/0 目标IP为N2 目标MAC为N2了。
     
     
       哈哈~!到了这里,包的跨路由传输就会结束了,当包到达N2,做反向操作即可把包发给N0了。
      
    总结:同一广播域中,包的源、目标IP;源、目标MAC是真实的两台主机上的IP与MAC地址。
    跨路由中,包的源IP与目标IP始终不会发生变化,源和目标MAC根据所经过的路由接口不同而发生相应变化。
     
    源贴地址:http://blog.chinaunix.net/uid-23886490-id-3038875.html
     
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