这就是网络？

如下图，如果A给F发送一个数据包，会经历什么样的过程？

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1. 首先 A（192.168.0.1）通过子网掩码（255.255.255.0）计算出自己与 F（192.168.2.2）并不在同一个子网内，于是决定发送给默认网关（192.168.0.254）
2. A 通过 ARP 找到 默认网关 192.168.0.254 的 MAC 地址。
3. A 将源 MAC 地址（AAAA）与网关 MAC 地址（ABAB）封装在数据链路层头部，又将源 IP 地址（192.168.0.1）和目的 IP 地址（192.168.2.2）（注意这里千万不要以为填写的是默认网关的 IP 地址，从始至终这个数据包的两个 IP 地址都是不变的，只有 MAC 地址在不断变化）封装在网络层头部，然后发包

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4. 交换机 1 收到数据包后，发现目标 MAC 地址是 ABAB，转发给路由器1
5. 数据包来到了路由器 1，发现其目标 IP 地址是 192.168.2.2，查看其路由表，发现了下一跳的地址是 192.168.100.5
6. 所以此时路由器 1 需要做两件事，第一件是再次匹配路由表，发现匹配到了端口为 2，于是将其封装到数据链路层，最后把包从 2 号口发出去。
7. 此时路由器 2 收到了数据包，看到其目的地址是 192.168.2.2，查询其路由表，匹配到端口号为 1，准备从 1 号口把数据包送出去。
8. 但此时路由器 2 需要知道 192.168.2.2 的 MAC 地址了，于是查看其 arp 缓存，找到其 MAC 地址为 FFFF，将其封装在数据链路层头部，并从 1 号端口把包发出去。
9. 交换机 3 收到了数据包，发现目的 MAC 地址为 FFFF，查询其 MAC 地址表，发现应该从其 6 号端口出去，于是从 6 号端口把数据包发出去。
10. F 最终收到了数据包！并且发现目的 MAC 地址就是自己，于是收下了这个包

总结：
从各个视角来看：
电脑视角：
首先我要知道我的IP以及目的IP;
通过子网掩码判断源IP和目的IP是否在同一个子网；
在同一个子网，就通过ARP(address resolution protocol 地址解析协议)来获取目的IP的MAC地址发送数据；
如果不在同一个子网，就通过ARP来获取默认网关（路由器IP）的MAC地址，进行数据转发；

交换机视角：
收到的数据包必须有目标MAC地址；
通过MAC地址表查映射关系；
查找了就按照映射表指定的端口发出去；
查不到就所有端口都发出去；

路由器视角：
收到的数据包必须有目标IP地址；
通过路由表查映射关系；
查到了就按照映射关系指定的端口发出去；
查不到就返回一个路由不可达的数据包；

涉及到的三张表：
交换机中有 MAC 地址表用于映射 MAC 地址和它的端口
路由器中有路由表用于映射 IP 地址(段)和它的端口
电脑和路由器中都有ARP 缓存表用于缓存 IP 和 MAC 地址的映射关系

注：内容摘抄自公众号低并发编程的《图解 | 你管这破玩意儿叫网络》