简单的跨路由通信分析和理解

linux route 通信

简单的拓扑模型:
A —–1 R1 2—–3 R2 4——5 R3 6——-B

问题:

1、
判断A和B是否在同一网段
判断方法:
a、A先和自己的子网掩码进行与运算,算出自己的网络ID,
b、然后把B机器上的IP与自己的子网掩码进行与运算,算出B机器所在的网络ID
c、两个网络ID比较,如果一样就在同一网段,如果不一样,就不在同一网段。
如果A,B不在同网段,A就没有办法通过ARP协议把B机器的mac地址解析出来,

2、
因此A机器尝试把数据包发往R1路由器的网关

在A的机器上事先肯定配置了网关(默认网关)(gateway : R1 IP1)
A机器虽然知道R1的gateway的地址,但是不知道IP1的mac1地址
ARP IP1—> mac
A机器和R1路由器IP1在同一网段,可以使用ARP广播获取到IP1的mac1地址

A ARP cache:(IP1 MAC1)
得到 R1 IP1的mac1地址,A机器会把IP1和mac1的对应关系保存到ARP表中,下一通信直接查询ARP就可以了,不需要再次发送ARP请求了

3、
我们现在已经得到目标地址和源地址,可以填写数据包信息

数据链路层
frame:DEST MAC1, SOUCRE MACA,

internet层
IP:dest IP:IPB , source IP:IPA

传输层
TCP: dest port:80 , source port: xxx(random随机)

4、
数据包的信息填写完整后,就可以根据数据的DEST MAC1把数据包发送到R1上了

5、
R1收数据包,会根据包中的目标地址,查询自己的路由表
数据包要到达 netB网段
netB R1IP2 R2IP3
要到达netB 网络,数据包要从R1的IP2接口出去,要到达R2的IP3接口
因此R1要尝试把数据包发送到R2

ARP R2IP3 — MAC3

数据包头信息重新封装
frame:DEST MAC3, SOUCRE MAC2,
ip/TCP包头不变

6、
R2收到数据包会根据包中的目标地址,查询自己的路由表
数据包要到达 netB网段
netB R2IP4 R3IP5

ARP R2IP5 — MAC5

数据包头信息重新封装
frame:DEST MAC5, SOUCRE MAC4,
ip/TCP包头不变

7、
数据包到达R3
R3收到数据包会根据包中的目标地址,查询自己的路由表
发现R3和目标地址是直连
netB R3IP6 xxx
ARP IPB —> MACB

frame :dest macB ,source mac6
ip: dest IPB, source IPA
tcp: dest port22, source port xxxx

8、
数据包到达(一次通信完成)

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