IP寻址过程二

Posted 2020-11-26 123zhangyue

，跨三层交换机

 

1，由于 B 的 IP 地址并没有和 A 在一个网段，所以当 A 向 B 发送数据时， A 并不会直接把数据给 B ，而是交给自己的网关，所以 A 首先会 ARP 广播请求 网关 的 MAC 地址 A 得到网关的 MAC 地址后，以它为数据帧的目标 MAC 地址进行封装数据，并发送出去

 

2，Router1 收到该帧后，检查该帧的目标 IP ，并到自己的路由表查找如何到达该网段发现能够到，并且下一跳地址是 routerB 的 s0 端口，于是将数据重新封装，将源地址改为 s0 端口 MAC 地址，目标 MAC 地址改为 router2 的 s0 端口 MAC 地址，并发送给router2

 

3，中间 路由原理一样 。。。。。。

 

4，最后一个路由（routerN ）收到该帧，发现目标 IP 就在自己的直连网段，于是查看ARP 缓存，如果找到该 IP 的 MAC 地址，则以该 MAC 地址封装数据发送出去，如果在ARP 缓存没找到，则发出 ARP 广播，请求该 IP 的 MAC 地址，得到对应的 MAC 地址后，再发送给主机 B

 

 

 

在以上数据传递过程中，我们发现，数据帧的源 IP 和目标 IP 始终是不变的，而经过每个路由进行重新封装数据时 MAC 地址则在不断的变化，总是以自己的地址作为源 MAC 地址，下一跳的地址作为目标 MAC 地址

 

上面是因特网上全球唯一的IP 地址的寻找转发过程

 

如果我们现在是在局域网内部发送消息到公网IP 就需要了解net技术 其实是一样的 只不过在net的过程中改变了源端口 并记录下方便返回数据找到地址

 

私有网络三个IP 地址块：

 

A 类：10.0.0.0～10.255.255.255

 

B 类：172.16.0.0～172.31.255.255

 

C 类：192.168.0.0～192.168.255.255

 

随着接入Internet的计算机数量的不断猛增，IP地址资源也就愈加显得捉襟见肘。事实上，一般用户几乎申请不到整段的C类IP地址。在其他ISP那里，即使是拥有几百台计算机的大型局域网用户，当他们申请IP地址时，所分配的地址也不过只有几个或十几个IP地址。显然，这样少的IP地址根本无法满足网络用户的需求，于是也就产生了NAT技术。

 

借助于NAT，私有（保留）地址的"内部"网络通过路由器发送数据包时，私有地址被转换成合法的IP地址，一个局域网只需使用少量IP地址（甚至是1个）即可实现私有地址网络内所有计算机与Internet的通信需求。

 

NAT将自动修改IP报文的源IP地址和目的IP地址，Ip地址校验则在NAT处理过程中自动完成。有些应用程序将源IP地址嵌入到IP报文的数据部分中，所以还需要同时对报文的数据部分进行修改，以匹配IP头中已经修改过的源IP地址。否则，在报文数据部分嵌入IP地址的应用程序就不能正常工作。

 

NAT的实现方式有三种，即静态转换Static Nat、动态转换Dynamic Nat和端口多路复用OverLoad。

 

静态转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公有IP地址，IP地址对是一对一的，是一成不变的，某个私有IP地址只转换为某个公有IP地址。借助于静态转换，可以实现外部网络对内部网络中某些特定设备（如服务器）的访问。

 

是指将内部网络的私有IP地址转换为公用IP地址时，IP地址是不确定的，是随机的，所有被授权访问上Internet的私有IP地址可随机转换为任何指定的合法IP地址。也就是说，只要指定哪些内部地址可以进行转换，以及用哪些合法地址作为外部地址时，就可以进行动态转换。动态转换可以使用多个合法外部地址集。当ISP提供的合法IP地址略少于网络内部的计算机数量时。可以采用动态转换的方式。

 

端口多路复用（Port address Translation,PAT)是指改变外出数据包的源端口并进行端口转换，即端口地址转换（PAT，Port Address Translation).采用端口多路复用方式。内部网络的所有主机均可共享一个合法外部IP地址实现对Internet的访问，从而可以最大限度地节约IP地址资源。同时，又可隐藏网络内部的所有主机，有效避免来自internet的攻击。因此，目前网络中应用最多的就是端口多路复用方式。