如何从网关(在主机网络中)向主机发送数据包(从服务器接收)？

Question

如果主机从服务器接收数据包，则这些数据包具有主机的目的IP地址，并且首先由主机网络中的网关接收。现在网关检查ARP，使用主机的IP地址进行索引以查找主机的MAC地址，现在它将链路层(4层internet模型)目标地址(MAC地址)更改为从ARP表中找到的主机MAC地址。然后将帧转发到第二层交换机。但是我的问题是，它如何将帧转发到第二层交换机，因为帧有主机的目标MAC地址，而不是交换机的MAC地址。显然，网关不能将数据包直接转发到主机，因为它们没有连接，所有数据包都必须通过交换机才能到达目标主机。那我错过了什么？我是不是理解错了？

Answer 1

假设路由器和主机之间的链路层确实是基于MAC的链路层，并且第2层通过交换机进行切换，那么，是的，您正确地了解了路由器如何查找IP地址，看到这个子网直接连接到它的一个接口，因此它查找ARP表并将MAC地址设置为主机的MAC地址。不过，请注意，IP地址查找是第三层逻辑，而路由器则将其传递给连接到子网的接口的网络接口卡，而第二层逻辑则为主机找到正确的MAC地址。

我认为您的混淆是因为您认为路由器需要通过将MAC地址设置为交换机的MAC地址来将MAC帧发送到交换机。不，路由器只需要知道发送MAC帧的接口，以及主机的MAC地址。当时没有额外的“路由”需要交换机的MAC地址才能使之成为“目的地”。第二层目标是主机，主机MAC地址是正确使用的地址。

然后路由器在该接口上发出第二层帧，交换机将接收到它并查看MAC地址。交换机还维护一个ARP表，将已知的MAC地址映射到端口，然后将帧从主机的正确端口传递出去。

ps。你可能会想，交换机本身的MAC地址的目的是什么？这适用于交换机本身是端点的情况，例如，交换机支持通过http接口进行配置。但这与交换机只是通过第2层帧从一个端口到达预定目的地的情况不同。

Answer 2

路由器不会改变MAC地址。它发送数据包。在接收时，它将MAC帧从包中剥离，它已经完成了它的工作(从前一跳传输数据包)。然后路由器查询其路由表，确定下一个跳地址(和接口)，并将数据包传递给它。

在基于MAC的链路层上“传递数据包”需要MAC帧来封装数据包。在其他细节中，MAC帧需要一个目标MAC，它是下一跳的MAC，由ARP为IPv4确定，NDP为IPv6。下一跳可以是通往目的地的网关，如果是本地的话，也可以是目的地本身。

位于路由器和目标/下一跳之间的任何交换机对链路层都是完全透明的。交换机使用目标MAC将帧转发到其本地目的地。框架本身没有改变。

并非所有的网络都是基于MAC的。无处不在的以太网或Wi是，但例如，串行链路不是。点对点连接一般不需要这样的地址。

Answer 3

从服务器接收的数据包。服务器将将数据包发送到在服务器网络适配器属性上配置的网关ip地址。数据包将到达网关

例如，如果在路由器上配置了网关。数据包将从路由器到达路由器，数据包将进行路由表验证，如果目的地是直接连接的网络，则验证ARP表。

ARP table maps ip address ==>mac address table

进一步的数据包将从路由器到达L2交换机。在L2交换机中，对mac地址表进行了验证。

Mac address table maps mac address ==> switch ports

如果目标ip地址不是直接连接的网络。然后它将验证路由表，并按照路由表将数据包转发到下一跳。