IP数据包在网络中的传输过程

2024-04-02 07:33:08

1. 获取目的IP

2. 判断源IP与目的IP是否在同一网段 --> 比较 IP & Genmask 是否相同

2.1 若在同一网段，则先查询arp缓存中是否有目的ip的mac地址，如果arp缓存中有则封装mac包，将ip数据发送给目的主机；如果arp缓存中没有则发送arp请求得到目的主机的mac地址

2.2 若不在同一网段，则将数据包发送给默认路由(或者是网关)，通过多个路由(或者是网关)的转发，找到目标子网。重复2.1的操作。

MAC头部

mac头部是以太网使用的头部。在数据包的传输过程中，IP包中的源IP地址和目的IP地址始终不变，通过改变mac头部的接收方mac地址和发送方mac地址达到两点之间的传输。

MAC头部结构
接收方MAC地址（48位）
发送方MAC地址（48位）
协议类型（16位）

0800：ip协议
0806：ARP协议

ARP（地址解析协议）

在传输一个IP数据报的时候，确定了源IP地址和目标IP地址之后，就会通过主机的路由表来确定数据包的下一跳，网络层的下一层是数据链路层，所以是通过ARP协议得到下一跳的MAC地址。

ARP是通过ARP请求和ARP相应两种包来确定下一跳MAC地址的。

获取下一跳的MAC地址过程

主机先通过广播发送ARP请求，这个请求中包含着想知道的MAC地址的主机IP地址
当同一个链路中的所有设备收到ARP请求时，会去拆开ARP请求包中的内容，如果其中的目标IP地址和自己主机的IP地址一致，那这个设备就将自己的MAC地址塞入ARP响应包返回给主机

操作系统一般会把第一次通过ARP请求得到的MAC缓存起来，但是这个缓存是有一个期限，超出期限的，缓存的内容将会被清除。

IP与路由转发

route -n : 查看当前系统的路由表

参数	含义
destination	目的IP
Gateway	网关IP
Genmask	子网掩码
Flags	U--活动路由，G--网关，H--主机
Iface	网卡

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