网络数据包转发过程详解

本片文章详解了两台终端跨网段通信时数据包转发的过程，包含第一次转发数据包ARP工作的过程以及详细配置，下面是本次实验的拓扑图，在华为ENSP模拟器上实现。

 简单介绍一下实验环境，在本次实验中包含两个区域（网段），分别是192.168.1.0/24和192.168.2.0/24，从PC1去pingPC2，观察数据包经过交换机，路由器过程中IP地址和MAC地址的变化过程，已提前配置好相关路由和接口。

(1)  首先从PC1 去ping PC2，即192.168.1.2 ping 192.168.2.2 由于是跨网段访问，PC1首先将数据包发送给PC默认的网关192.168.1.1；但是由于第一次发送，PC端没有192.168.1.1的MAC地址，因此先发送ARP广播包，

LSW1 的 G0/0/2上抓包如下图所示：

AR2240-1 的 G0/0/0上抓包如下图所示：

到达AR2240-1 的G0/0/0之后，发现目标IP地址就是该接口的地址，因此该接口发送Arp-reply

 AR2240-1 的 G0/0/0上抓包如下图所示（ARP-回包）：

 LSW1 的 G0/0/2上抓包如下图所示（ARP回包）：

 (2)  获取到网关地址192.168.1.1之后，ping包封装，PC端发送ping包

LSW1 的 G0/0/2上抓包如下图所示：

源MAC地址为：54:89:98:98:50:ba(PC1 地址)         源IP地址为：192.168.1.2 
目的MAC地址为：00:e0:fc:b8:4f:42（AR1 G0/0/0地址）  目的IP地址为：192.168.2.2

（3）经过交换机，AR2240-1 的 G0/0/0上抓包也是如此（交换机纯二层发送数据包，未重新封装数据链路层包）。

源MAC地址为：54:89:98:98:50:ba(PC1 地址)         源IP地址为：192.168.1.2 
目的MAC地址为：00:e0:fc:b8:4f:42（AR1 G0/0/0地址）  目的IP地址为：192.168.2.2

 (4)  PC1 发送的ping数据包 ，到达AR2240-1之后，进行三层解封装，查看目的地址为192.168.2.2，非本地直连路由，根据路由表信息，匹配路由 下一跳地址为192.168.12.3，出接口为G0/0/1

 AR2240-1重新封装数据链路层数据包，把出接口MAC地址（AR1 G1）作为源MAC地址，下一跳地址的MAC地址（AR2 G1）为目的MAC地址（如第一次访问，仍需要ARP协议）；在AR1 G0/0/1上抓包可看到 AR1 G0/0/1 MAC地址为： 

AR2 G0/0/1 MAC地址为： 

源MAC地址为：00:e0:fc:b8:4f:43(AR1 G0/0/1地址)         源IP地址为：192.168.1.2 
目的MAC地址为：00:e0:fc:9a:5f:4a（AR2 G0/0/1地址）  目的IP地址为：192.168.2.2

  (5)  PC1 发送的ping数据包 到达AR2240-2之后，进行三层解封装，查看目的地址为192.168.2.2，为本地直连路由，出接口为G0/0/0，且目的地址192.168.2.2在出接口为同一个网段，在数据包中目的MAC地址为PC2的目的地址，源MAC地址为出接口G0/0/0的地址。

在AR2 G0/0/0上抓包可看到AR2 G0/0/0 MAC地址：

PC2 MAC地址

  

源MAC地址为：00:e0:fc:9a:5f:49(AR2 G0/0/0地址)         源IP地址为：192.168.1.2 
目的MAC地址为：54:89:98:b4:59:76（PC2 地址）  目的IP地址为：192.168.2.2

（6）经过交换机，AR2240-1 的 G0/0/0上抓包也是如此（交换机纯二层发送数据包，未重新封装数据链路层包）。

源MAC地址为：00:e0:fc:9a:5f:49(AR2 G0/0/0地址)         源IP地址为：192.168.1.2 
目的MAC地址为：54:89:98:b4:59:76（PC2 地址）  目的IP地址为：192.168.2.2

（7）到达PC2，然后回包

总结：MAC地址和IP地址变化情况如下：