数据包的转发流程

数据包的转发流程

 

环境是三层交换机有两个网段，10.0.0.1/24和192.168.0.1/24，pc1是10段的，pc2是192段的。pc1要与pc2通信。过程如下
1.pc1将要与pc2通信，首先根据网卡的ip地址与掩码算出pc2是否与pc1是同网段，如果是同网段直接二层转发，如果不是将跨网段转发
2.pc1算出pc2和自己不是同网段，所以要将数据包发送到网关由网关进行三层寻址转发。
3.pc1到网关为二层转发，也就是数据帧转发，数据帧转发需要知道对方mac地址，首先pc1会读电脑的arp缓存，看是否有网关ip与mac地址的对应关系，如果有将直接封装帧转发；如果没有将使用arp协议也就是广播，携带自己的ip地址与mac地址，目的地址为网关ip，mac地址为ffff-ffff-ffff。网关收到此arp广播后，将回复pc1自己的mac地址，数据包为源网关ip和mac地址目的为pc1ip和mac地址。
4.pc1收到数据包后会将此ip和mac地址写入到电脑的arp缓存表里，并直接封装数据包，三层ip头为源pc1-ip，目的为pc2-ip，二层帧格式为源pc1-mac，目的为网关mac地址（记住此包头）。
5.网关将收到pc1发来的数据包，进行拆包，根据其目的ip地址进行寻址（路由表），找到对应的路径（也就是192段vlan）。
6.三层交换机会根据其目的ip地址进行本机的arp缓存查找，如果查找到ip和mac地址的对应关系将直接封装转发，如果没有交换机将发送arp广播包获取目的ip地址的mac地址（广播包将只发送192段vlan，其他vlan不广播）。
7.三层交换机得知pc2-mac地址后将转发数据，三层包头为源pc1-ip，目的为pc2-i，二层帧包头为源192段网关mac，目的为pc2-mac。
8.pc2将收到三层交换发来的数据包，进行拆封即可获取数据，并回复pc1过程同上。

三层交换机等同于路由器。也就是说源ip和目的ip在数据包里一直不变（不经过nat的情况），mac地址将时刻改变。广播只存在二层。三层情况下是路由寻址。