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第8讲 | 世界这么大,我想出网关:欧洲十国游与玄奘西行

第8讲 | 世界这么大,我想出网关:欧洲十国游与玄奘西行

配置你们的网卡。当然 DHCP 是可以默认配置的。在进行网卡配置的时候,除了 IP 地址,还需要配置一个Gateway 的东西,这个就是网关。

你了解 MAC 头和 IP 头的细节吗?

一旦配置了 IP 地址和网关,往往就能够指定目标地址进行访问了。由于在跨网关访问的时候,牵扯到 MAC 地址和 IP 地址的变化,这里有必要详细描述一下 MAC 头和 IP 头的细节。

 

如果是同一个网段,

  例如,你访问你旁边的兄弟的电脑,那就没网关什么事情,直接将源地址和目标地址放入 IP 头中,然后通过 ARP 获得 MAC 地址,将源 MAC 和目的 MAC 放入 MAC 头中,发出去就可以了。

如果不是同一网段,  

  例如,你要访问你们校园网里面的 BBS,该怎么办?这就需要发往默认网关 Gateway。Gateway 的地址一定是和源 IP 地址是一个网段的。往往不是第一个,就是第二个。例如 192.168.1.0/24 这个网段,Gateway 往往会是 192.168.1.1/24 或者 192.168.1.2/24。

 

网关不是和源 IP 地址是一个网段的么?这个过程就和发往同一个网段的其他机器是一样的:将源地址和目标 IP 地址放入 IP 头中,通过 ARP 获得网关的 MAC 地址,将源 MAC 和网关的 MAC 放入 MAC 头中,发送出去。网关所在的端口,例如 192.168.1.1/24 将网络包收进来,然后接下来怎么做,就完全看网关的了。

网关往往是一个路由器,是一个三层转发的设备

 

静态路由是什么?

静态路由,其实就是在路由器上,配置一条一条规则。

 

IP 头和 MAC 头哪些变、哪些不变?

MAC 地址是一个局域网内才有效的地址。因而,MAC 地址只要过网关,就必定会改变,因为已经换了局域网。两者主要的区别在于 IP 地址是否改变。

不改变 IP 地址的网关,我们称为转发网关;

通过这个过程可以看出,每到一个新的局域网,MAC 都是要变的,但是 IP 地址都不变。在 IP 头里面,不会保存任何网关的 IP 地址。所谓的下一跳是,某个 IP 要将这个 IP 地址转换为 MAC 放入 MAC 头。

改变 IP 地址的网关,我们称为NAT 网关。

局域网之间没有商量过,各定各的网段,因而 IP 段冲突了。既然局域网之间没有商量过,你们各管各的,那到国际上,也即中间的局域网里面,就需要使用另外的地址。

 

当在你家里要访问 163 网站的时候,你的包需要 NAT 成为公网 IP,返回的包又要 NAT 成你的私有 IP,返回包怎么知道这是你的请求呢?它怎么就这么智能的 NAT 成了你的 IP 而非别人的 IP 呢?

对于基本 NAT (只进行 IP 地址的转写)来说,你可以说它是运行在第三层上的机制,但是由于基本 NAT 并没有缓解 IP 地址紧张的问题,一般来说我们使用的都是基于端口映射的 NAPT。由于 NAPT 同时对 IP 地址和传输层端口进行改写,这时候再说 NAT 路由器充当的是三层设备就不合适了。 对于 NAPT,我们应该区分传出(客户端)和传入(服务器)两种情况。对于传出 NAT 路由器的数据包,NAT 根据源 IP 地址和传输层端口号在尽可能保留源端口号的情况下将其转写为 NAT 可用 IP 地址池里的 IP 地址和可用的 NAT 端口,并用 Session(TCP)或者活跃计时器(UDP)的方法来记忆”源IP地址+传输层端口号 <=> NAT IP 地址 + NAT 端口号“的映射。这样,当相应的回复数据包返回 NAT 路由器时,我们可以根据记录信息将 IP 地址和端口号转写回去。 而对于位于 NAT 路由器后面的服务器,它需要通过监听端口来向互联网提供服务,由于服务器并不主动向 NAT 外部建立连接,NAT 也就无从根据传出包建立端口映射,那该怎么办呢?此时,NAT 路由器需要书写好端口转发或者端口映射规则,从而将传入 NAT 路由器某一个端口的数据段转发给内部网络某一台主机。

来源https://www.cnblogs.com/wangnote/p/14825307.html

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