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路由器转发数据包过程详解
本文由 Andre tian 于 2014-7-4 8:18 Friday 发布在 数据通信技术 评论(1)
主机PC1向主机PC2发个数据包，中间经过B路由器，请问源地址和源MAC是怎么变化的？
答：就假设拓扑图是这个样子吧：PC1-----(B1-B2) -------PC2
B1和B2是路由器B上的两个接口， PC1和PC2是PC，由主机PC1向主机PC2发送数据包，那么在主机PC1形成的数据包的目的IP就是PC2的IP，源IP就是主机PC1的IP地址，目标MAC地址就是B1的MAC地址，源MAC地址就是PC1的MAC地址。
转发过程：假如是第一次通信PC1没有PC2的ARP映射表
PC1在本网段广播一个数据帧（目的MAC地址为：FFFF:FFFF:FFFF:FFFF）帧格式为：
|
源MAC地址（PC1） |
源IP地址(PC1) |
FFFF:FFFF:FFFF:FFFF |
目的IP地址（PC2） |
由于PC2和PC1不在同一网段，路由器不转发广播帧。假设路由器B、C配置了到达PC2网段的路由。此时路由器给PC1回复一个应答数据包，告诉PC1自己的MAC地址就是PC1要通信的PC2主机的MAC地址。而此时PC1建立ARP映射表，将该MAC地址（即路由器的B1接口）与PC2的IP地址建立映射关系。实际上是路由器对其进行了“欺骗”。
其应答数据帧格式为：
|
源MAC地址（路由器B1） |
源IP地址（PC2） |
目的MAC地址（PC1） |
目的IP地址（PC1） |
而数据包在B1接口的时候其数据包的帧格式为：
|
源MAC地址（PC1） |
源IP地址(PC1) |
FFFF:FFFF:FFFF:FFFF |
目的IP地址（PC2） |
对于路由器B同样建立了自己的ARP映射表：将PC1的MAC地址与PC1的IP地址映射。
数据包在流出B2接口的时候其数据包的帧格式为：
|
源MAC地址（路由器B2） |
源IP地址(PC1) |
FFFF:FFFF:FFFF:FFFF |
目的IP地址（PC2） |
PC2所在的网段各主机将自己的IP地址与数据包中的目的IP地址比对。若符合则将自己的MAC地址替换上广播MAC地址，并回复该数据帧：
|
源MAC地址（PC2） |
源IP地址(PC2) |
目的MAC地址（路由器B2） |
目的IP地址（PC1） |
路由器收到该数据包的时候，由于已经建立了ARP映射表，一方面路由器将储存在映射表中的对应关系调出来。将PC1的MAC地址覆盖路由器B2接口的MAC地址。另一方面路由器更新ARP映射表，将PC2的MAC地址与PC2的IP地址映射。
此时流出路由器B1接口的数据包的帧格式为：
|
源MAC地址（PC2） |
源IP地址(PC2) |
目的MAC地址（PC1） |
目的IP地址（PC1） |
之后PC1收到该数据帧。通信建立。同时更新ARP映射表，将PC2的MAC地址与PC2的IP地址建立对应关系。
此后每次通信时由于PC1要与PC2通信时。由于PC1已经建立了到PC2IP地址的ARP映射，所以下次要通信时直接从本地ARP调用。
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