世界那么大我要出网关
古有關(guān)圣爺過五關(guān)斬六將，今有小小網(wǎng)絡(luò)包過網(wǎng)關(guān)闖世界。今天帥天給大家剖析一下，從局域網(wǎng)發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)包是如何跋山涉水到達(dá)外面的世界的。
如何到達(dá)網(wǎng)關(guān)
在任何一臺機(jī)器上，當(dāng)要訪問另一個 IP 地址的時候，都會先判斷，這個目標(biāo) IP地址，和當(dāng)前機(jī)器的 IP 地址，是否在同一個網(wǎng)段。怎么判斷同一個網(wǎng)段呢？需要 CIDR 和子網(wǎng)掩碼。（關(guān)于 CIDR 和 子網(wǎng)
掩碼的知識請看帥天之前寫的文章）
如果是同一個網(wǎng)段，那就不需要通過網(wǎng)關(guān)，直接在局域網(wǎng)內(nèi)部通信，將源地址和目標(biāo)地址放入 IP 頭中，然后通過 ARP 獲得 MAC 地址，將源 MAC 和目的 MAC 放入 MAC 頭中，發(fā)出去就可以了。
如果不是同一網(wǎng)段，比如訪問淘寶，這就需要發(fā)往默認(rèn)網(wǎng)關(guān) Gateway。Gateway 的地址一定是和源 IP 地址是一個網(wǎng)段的。一般都是第一個，例如192.168.1.0/24 這個網(wǎng)段，Gateway 往往會是 192.168.1.1/24。
如何發(fā)往默認(rèn)網(wǎng)關(guān)呢？因為網(wǎng)關(guān)和源 IP 肯定是同一個網(wǎng)段的，將源地址和目標(biāo) IP 地址放入 IP 頭中，通過 ARP 獲得網(wǎng)關(guān)的 MAC 地址，將源 MAC 和網(wǎng)關(guān)的 MAC 放入 MAC頭 中，發(fā)送出去。這和局域網(wǎng)內(nèi)部通信方式一樣。網(wǎng)關(guān)所在的端口，例如 192.168.1.1/24 將網(wǎng)絡(luò)包收進(jìn)來，然后接下來怎么做，就完全看網(wǎng)關(guān)的了。
網(wǎng)關(guān)如何轉(zhuǎn)發(fā)
網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā) IP 包的過程中，可能會對網(wǎng)絡(luò)包中的 IP 頭 和 MAC 頭進(jìn)行修改。具體是如何操作的呢？請看下面兩個例子。
第一個例子，IP 頭始終保持不變。
在整個過程中，IP 頭里面的地址都是不變的。IP 地址在三個局域網(wǎng)都可見，在三個局域網(wǎng)之間的網(wǎng)段都不會沖突。在三個網(wǎng)段之間傳輸包，IP 頭不改變。
如下圖所示：
服務(wù)器 A 要訪問服務(wù)器 B。首先，服務(wù)器 A 會思考，192.168.4.101和我不是一個網(wǎng)段的，因而需要先發(fā)給網(wǎng)關(guān)。那網(wǎng)關(guān)是誰呢？已經(jīng)靜態(tài)配置好了，網(wǎng)關(guān)是 192.168.1.1。網(wǎng)關(guān)的 MAC 地址是多少呢？發(fā)
送 ARP 獲取網(wǎng)關(guān)的 MAC 地址，然后發(fā)送包。包的內(nèi)容是這樣的：
- 源 MAC：服務(wù)器 A 的 MAC
-
目標(biāo) MAC：192.168.1.1 這個網(wǎng)口的 MAC
-
源 IP：192.168.1.101
-
目標(biāo) IP：192.168.4.101
包到達(dá) 192.168.1.1這個網(wǎng)口，發(fā)現(xiàn) MAC 一致，將包收進(jìn)來，開始思考往哪里轉(zhuǎn)發(fā)。
在路由器 A 中配置了靜態(tài)路由之后，要想訪問 192.168.4.0/24，要從192.168.56.1 這個口出去，下一跳為 192.168.56.2。
于是，路由器 A 思考的時候，匹配上了這條路由，要從 192.168.56.1 這個口發(fā)出去，發(fā)給 192.168.56.2，那 192.168.56.2 的 MAC 地址是多少呢？路由器 A 發(fā)送 ARP 獲取 192.168.56.2 的 MAC 地址
，然后發(fā)送包。包的內(nèi)容是這樣的：
-
源 MAC：192.168.56.1的 MAC 地址
-
目標(biāo) MAC：192.168.56.2的 MAC 地址
-
源 IP：192.168.1.101
-
目標(biāo) IP：192.168.4.101
包到達(dá) 192.168.56.2 這個網(wǎng)口，發(fā)現(xiàn) MAC 一致，將包收進(jìn)來，開始思考往哪里轉(zhuǎn)發(fā)。
在路由器 B 中配置了靜態(tài)路由，要想訪問 192.168.4.0/24，要從 192.168.4.1 這個口出去，沒有下一跳了。因為我右手這個網(wǎng)卡，就是這個網(wǎng)段的，我是最后一跳了。
于是，路由器 B 思考的時候，匹配上了這條路由，要從 192.168.4.1 這個口發(fā)出去，發(fā)給 192.168.4.101。那 192.168.4.101 的 MAC 地址是多少呢？路由器 B 發(fā)送 ARP 獲取 192.168.4.101 的 MAC 地
址，然后發(fā)送包。包的內(nèi)容是這樣的：
-
源 MAC：192.168.4.1 的 MAC 地址
-
目標(biāo) MAC：192.168.4.101 的 MAC 地址
-
源 IP：192.168.1.101
-
目標(biāo) IP：192.168.4.101
包到達(dá)服務(wù)器 B，MAC 地址匹配，將包收進(jìn)來。
通過這個過程可以看出，每到一個新的局域網(wǎng)，MAC 都是要變的，但是 IP 地址都不變。在 IP 頭里面，不會保存任何網(wǎng)關(guān)的 IP 地址。
第二個例子，IP 頭會變。
看下圖，服務(wù)器 A 想訪問服務(wù)器 B，但是細(xì)心的同學(xué)可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和上面的例子不同之處在于，服務(wù)器 A 的地址和 服務(wù)器 B 的 地址是相同的（不同局域網(wǎng)內(nèi)）。
怎么解決這個問題呢？既然局域網(wǎng)之間沒有商量過，各管各的 IP 分配，那到國際上，就需要使用另外的地址。打個比方，就像出國，僅僅使用國內(nèi)的身份證是不行的，必須得使用護(hù)照。
首先，目標(biāo)服務(wù)器 B 在國際上要有一個國際的身份，我們給它一個192.168.56.2。在網(wǎng)關(guān) B 上，我們記下來，國際身份 192.168.56.2 對應(yīng)國內(nèi)身份 192.168.1.101。凡是要訪問 192.168.56.2，都轉(zhuǎn)成 192.168.1.101。
于是，源服務(wù)器 A 要訪問目標(biāo)服務(wù)器 B，要指定的目標(biāo)地址為 192.168.56.2。這是它的國際身份。服務(wù)器 A 想，192.168.56.2 和我不是一個網(wǎng)段的，因而需要發(fā)給網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)是誰？已經(jīng)靜態(tài)配置好了，
網(wǎng)關(guān)是 192.168.1.1，網(wǎng)關(guān)的MAC 地址是多少？發(fā)送 ARP 獲取網(wǎng)關(guān)的 MAC 地址，然后發(fā)送包。包的內(nèi)容是這樣的：
-
源 MAC：服務(wù)器 A 的 MAC
-
目標(biāo) MAC：192.168.1.1 這個網(wǎng)口的 MAC
-
源 IP：192.168.1.101
-
目標(biāo) IP：192.168.56.2
包到達(dá) 192.168.1.1 這個網(wǎng)口，發(fā)現(xiàn) MAC 一致，將包收進(jìn)來，開始思考往哪里轉(zhuǎn)發(fā)。
在路由器A中配置了靜態(tài)路由：要想訪問 192.168.56.2/24，要從192.168.56.1 這個口出去，沒有下一跳了，因為我右手這個網(wǎng)卡，就是這個網(wǎng)段的，我是最后一跳了。
于是，路由器 A 思考的時候，匹配上了這條路由，要從 192.168.56.1 這個口發(fā)出去，發(fā)給 192.168.56.2。那 192.168.56.2 的 MAC 地址是多少呢？路由器 A 發(fā)送 ARP 獲取 192.168.56.2 的 MAC 地址
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的世界那么大我要出网关的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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