数据包转发过程
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1)路由器转发数据包时的封装过程是怎么样的?主机 A 把数据发送给路由器 A 为第一次,根据下图写出 DA SA 以及IP 包头中的源地址和目标地址。
路由器A 发送数据给路由器B 为第二次,根据下图写出 DAP R ED AS ATypeHeaderDataC R CIP 包以太网帧SA 以及IP 包头中的源地址和目标地址。
路由器B 发送数据给主机B 为第三次,根据下图写出 DA SA 以及IP 包头中的源地址和目标地址。
2)路由器的启动过程请默写。
请写出A B C D EFG 分别是什么?以及甲乙丙各自的内容(英文)。
3)路由器启动的判断过程,请写出A B C D E F 分别是什么!标准格式请参考PPT 和教材P R E D A S A Type Header Data CR CIP 包以太网帧P R E D A S A Type Header Data CR CIP 包以太网帧4)为Cisco 2600路由器配置密码,密码为123456配置控制台密码:router(config)#router((config_line)#router((config_line)#配置特权模式密码:router(config)#配置加密保存的密码:router(config)#对所有密码加密:teacher(config)#5)如下图所示,在A上配置了以下两条路由,哪条路由在查找10.1.1.1 时起作用呢?ip route 10.0.0.0 255.0.0.0 192.168.2.1 ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.2.16)路由器与交换机之间的单臂路由的配置!请写出路由器它的配置。
192.168.2.110.1.1.1B192.168.2.2AB。
分组交换的存储转发原理分组交换是一种计算机网络中的数据传输技术,它采用存储转发的方式进行数据传输。
在这种方式下,数据被分成固定大小的数据包(即分组),并通过传输介质从源节点到目标节点进行传输。
下面我将详细介绍分组交换的存储转发原理。
存储转发是指在分组交换中,每当一个数据包到达中间节点时,该节点将会先将该分组完全接收,并在接收完成后再将其转发给下一个节点。
这样的设计可以确保在传输过程中数据的完整性和可靠性。
分组交换的存储转发原理主要包含以下几个步骤:1. 数据分组:源节点将待传输的数据划分为固定大小的数据包。
每个数据包通常会包含一些必要的头部信息,如源地址、目标地址、数据长度等。
2. 数据传输:分组交换的核心是将数据包从源节点传输到目标节点。
在传输过程中,数据包会经过多个中间节点,每个节点都有相应的转发表用于决策下一跳的路径。
3. 最佳路径选择:在传输过程中,每个中间节点都需要根据自身的路由算法和转发表决定下一跳的路径。
这通常会根据网络拓扑、流量负载等因素来选择最佳路径。
4. 存储转发:当一个数据包到达中间节点时,节点会先将该数据包完整地接收,并将其存储在内部的缓存中。
只有在接收完成后,节点才会将该数据包转发给下一个节点。
这样可以确保数据的完整性和可靠性。
5. 数据转发:当数据包在节点接收完成后,节点会根据转发表决定下一跳的路径,并将数据包发送给相应的下一个节点。
这个过程会一直重复,直到数据包到达目标节点。
6. 目标节点接收:当一个数据包到达目标节点时,该节点会将其完整地接收并进行处理。
在处理过程中,目标节点可能会根据需要将数据包进一步分解,提取出实际的数据并进行相应的操作。
总的来说,存储转发的原理可以简单概括为:将待传输的数据划分为固定大小的数据包,并在传输过程中各个中间节点完成存储和转发的操作。
这样可以确保数据的完整性和可靠性,同时也能够适应不同网络拓扑和流量负载的变化。
分组交换的存储转发原理具有以下优点:1. 灵活性:存储转发可以适应不同的网络拓扑和流量负载,能够在网络中自由选择路径,并根据实时情况进行适当调整。
packet tracer数据包的处理说明
Packet Tracer是一个强大的网络模拟工具,它允许用户在模拟环境中创建、配置和管理网络拓扑。
它主要用于网络技术的教育和培训,以及网络工程师的实践训练。
在Packet Tracer中,数据包的处理主要涉及以下几个步骤:
1.发送端:首先,用户需要在发送端的设备(如计算机或服务器)上指定一
个应用程序,并生成待发送的数据包。
这个数据包包含了源IP地址、目的IP地址、协议类型、端口号等信息。
然后,这个数据包被送入网络层,添加了MAC地址等信息后,被发送到物理层进行传输。
2.接收端:在接收端,数据包经过相反的过程,从物理层上升到网络层,然
后被接收端设备接收。
在接收端设备上,根据数据包中的信息,相应的应用程序被触发,数据包的内容被处理和利用。
3.网络层:在网络层,数据包会根据路由表进行转发。
如果数据包的目的IP
地址不在当前设备的子网内,数据包会被发送到下一跳路由器。
在这个过程中,数据包可能会经过多次转发和跳转,直到到达目的IP地址所在的网络。
4.应用层:在应用层,数据包的内容会被解析和处理。
例如,如果数据包是
一个HTTP请求,那么在接收端的Web服务器会响应这个请求,并返回相应的网页内容。
Packet Tracer的数据包处理过程涵盖了计算机网络的基本概念和技术,包括IP地址、MAC地址、路由、交换机、路由器、防火墙、服务器、客户端等。
通过模拟真实环境中的数据包处理过程,Packet Tracer可以帮助用户深入理解网络的工作原理和机制。
路由器转发IP数据报的基本过程1. 路由器的基本概念和作用路由器是一种网络设备,用于在不同网络之间传输数据。
它可以根据网络地址将数据从源地址转发到目的地址。
路由器是网络中的交通警察,负责决定数据的最佳路径并转发数据包。
2. IP数据报的基本结构IP数据报是在网络中传输的基本单位,它包含了源地址、目的地址、数据内容和其他控制信息。
IP数据报的基本结构如下:•版本:标识IP协议的版本,通常为IPv4或IPv6。
•头部长度:指示IP数据报头部的长度。
•服务类型:用于指定数据报的服务质量要求。
•总长度:指示整个IP数据报的长度。
•标识、标志和片偏移:用于分片和重组IP数据报。
•生存时间:指示数据报在网络中可以存活的时间。
•协议:指示IP数据报的上层协议,如TCP、UDP等。
•头部校验和:用于检测IP数据报头部的错误。
•源地址:发送IP数据报的源主机的IP地址。
•目的地址:接收IP数据报的目的主机的IP地址。
•选项:可选字段,用于提供一些附加的功能。
3. 路由器的转发过程路由器的转发过程是指将收到的IP数据报从一个接口转发到另一个接口的过程。
下面是路由器转发IP数据报的基本过程:步骤1:接收数据报路由器从一个接口接收到来自源主机的IP数据报。
步骤2:检查目的地址路由器检查IP数据报的目的地址,以确定数据报的最终目的地。
步骤3:查找路由表路由器使用路由表来决定将数据报转发到哪个接口。
路由表是路由器的重要组成部分,它记录了网络地址与接口之间的映射关系。
步骤4:选择最佳路径路由器根据路由表中的信息选择最佳路径,以确保数据报能够快速、安全地到达目的地。
最佳路径通常是根据距离、带宽和网络拥塞等因素来确定的。
步骤5:转发数据报路由器将数据报从源接口转发到目的接口。
在转发过程中,路由器会根据目的地址修改数据报的目的MAC地址,并重新计算IP数据报的校验和。
步骤6:发送数据报路由器将修改后的数据报发送到下一个接口,继续转发到下一个路由器或目的主机。
Linux 路由原理是指Linux 系统中数据包在不同网络接口之间进行转发和路由的过程。
在Linux 中,路由的实现主要是通过内核中的路由表来进行的。
路由表是一个包含网络目的地址、网关和出口设备的映射表,用来指导数据包在网络中的传输。
Linux 内核中有两个重要的数据结构用于路由功能:路由缓存和路由表。
1. 路由缓存:存储最近路由信息的高速缓存,用于加速路由查询和提高转发的效率。
2. 路由表:用来存储完整的路由信息的表格,包含了目的地址、子网掩码、下一跳网关等信息。
当一个数据包到达Linux 主机时,内核会根据数据包的目的IP 地址和路由表进行匹配,以确定数据包的下一跳网关和出口设备。
具体的路由过程如下:1. 数据包到达网卡:当一个数据包到达Linux 主机的网卡时,网卡会将数据包的头部信息传递给内核进行处理。
2. 头部解析:内核会解析数据包的头部信息,包括源IP 地址、目的IP 地址等信息。
3. 路由查询:内核将目的IP 地址与路由表进行匹配,以确定下一跳网关和出口设备。
内核会根据路由表中预设的优先级顺序进行匹配,找到第一条匹配的路由信息。
4. 更新路由缓存:如果找到了匹配的路由信息,内核会将该信息存储到路由缓存中,以便后面的数据包可以直接使用该信息。
如果没有找到匹配的路由信息,内核将会发出Destination Unreachable 的ICMP 报文。
5. 网络层转发:根据路由查询的结果,内核将选择合适的出口设备,将数据包转发出去。
如果目标IP 地址在本地区域网络中,内核会直接将数据包传递给对应的网卡进行发送。
6. 打包头部:内核会根据下一跳网关的MAC 地址和数据包的目的IP 地址,重新封装数据包的头部信息。
7. 发送数据包:内核将重新封装后的数据包发送给下一跳网关。
infiniband转发原理InfiniBand(IB)是一种高性能和低延迟的网络技术,广泛应用于数据中心和超级计算机领域。
它提供了一种快速可靠的数据传输方式,能够满足大规模计算和高带宽需求。
本文将介绍InfiniBand的转发原理,探讨其在网络通信中的重要作用。
一、InfiniBand的基本概念和特点InfiniBand是一种用于计算机互连的标准和协议。
它采用了高速串行通信技术,具有低延迟、高带宽和可扩展性强的特点。
InfiniBand网络由多个节点和交换机组成,节点可以是服务器、存储设备或其他计算资源。
每个节点都有一个唯一的地址,称为节点GUID(Globally Unique Identifier)。
二、InfiniBand的转发原理InfiniBand的转发原理是通过交换机实现的。
交换机是InfiniBand 网络的核心设备,负责转发数据包。
在InfiniBand网络中,交换机有两种模式:网关模式和路由模式。
1. 网关模式网关模式是InfiniBand网络中最简单的模式。
在该模式下,交换机只是简单地将数据包从一个端口转发到另一个端口,不处理任何路由信息。
这种模式适用于规模较小的网络,对于大规模网络来说,网关模式的性能和可靠性较差。
2. 路由模式路由模式是InfiniBand网络中更复杂、更强大的模式。
在该模式下,交换机会根据路由表来决定数据包的转发路径。
路由表中存储了网络拓扑信息和节点的地址映射关系。
当交换机收到一个数据包时,它会根据数据包中的目标地址查询路由表,找到下一个跳的地址,并将数据包转发到相应的端口。
三、InfiniBand转发原理的工作流程InfiniBand的转发原理可以简单地描述为以下几个步骤:1. 数据包的发送当一个节点要向另一个节点发送数据时,它会将数据包封装成InfiniBand的格式,并加上源地址和目标地址等信息。
然后,将数据包发送到本地的InfiniBand适配器。
简答数据转发原理的三张表,并分别说明其工作原理。
全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:数据转发作为计算机网络中的重要概念,在实际应用中起着至关重要的作用。
数据转发的原理主要是通过路由器或交换机等网络设备实现将数据包从源主机发送到目的主机的过程。
在本文中,将以三张表的形式展示数据转发的基本原理,并分别详细解释其工作原理。
表1:数据转发的基本原理| 步骤| 描述|| ---- | ---- || 1 | 源主机发送数据包到目的主机|| 2 | 数据包经过路由器或交换机进行转发|| 3 | 转发设备根据目的主机的IP地址查找最佳路径|| 4 | 数据包被发送到目的主机|路由器是实现数据转发的关键设备之一,在接收到数据包后,会根据目的IP地址查找路由表,确定下一跳路由器的IP地址,并将数据包发送到下一跳路由器。
这个过程不断重复,直到数据包最终到达目的主机。
数据转发的原理是通过路由器或交换机等网络设备实现将数据包从源主机发送到目的主机的过程。
路由器通过查找路由表确定下一跳路由器的IP地址,交换机通过学习MAC地址和端口信息确定数据包的转发路径。
这些设备在网络中起着关键的作用,保证数据包能够快速、可靠地到达目的地。
希望本文对读者有所帮助,更深入地理解数据转发的原理。
第二篇示例:数据转发是网络通信中常见的一种操作,通过数据转发,可以实现不同设备之间的数据交流和传递。
在网络通信中,数据转发是指数据包从源主机传输到目标主机的过程,通过路由器、交换机等网络设备实现。
数据转发的工作原理可以通过三张表来解释,分别是转发表、路由表和交换表。
第一张表是转发表,转发表是一种记录数据包传输路径的数据结构,它将目的地址映射到下一跳地址,通常由网络设备维护和更新。
当数据包到达网络设备时,设备会根据目的地址查询转发表,找到对应的下一跳地址,并将数据包发送至下一跳地址。
这样,数据包就可以在网络中传递到目的地址。
第二张表是路由表,路由表记录了网络中不同节点之间的通信路径信息,包括网络地址、子网掩码、下一跳地址等。
3层交换机的数据转发原理3层交换机的数据转发原理什么是3层交换机3层交换机是一种网络设备,用于在计算机网络中转发数据包。
它可以在网络层进行数据包的转发和路由选择,实现不同子网之间的通信。
数据转发的基本原理1.数据包的封装和解封装:当源主机发送数据时,操作系统将数据分割成一系列的数据包,并为每个数据包添加源IP地址、目的IP地址等信息。
这个过程称为封装。
在目的主机收到数据包时,操作系统会根据目的IP地址解封装数据包,还原出原始数据。
2.数据包的转发:3层交换机通过查看数据包的目的IP地址,决定将其转发到哪个接口。
它会维护一张转发表,记录目的IP地址与接口的对应关系。
当收到一个数据包时,它会查表找到对应的接口,并将数据包发送到该接口。
3层交换机的转发过程1.数据包的接收:3层交换机通过网络接口接收到来自源主机的数据包。
2.查找目的IP地址:3层交换机会查看数据包的目的IP地址,以确定是否有与之对应的接口。
3.查表转发:3层交换机会查询转发表,找到与目的IP地址对应的接口。
如果找到了对应接口的记录,则将数据包发送到该接口;如果没有找到记录,则将数据包广播到所有接口。
4.数据包的转发:3层交换机将数据包转发到对应接口,并将源和目的IP地址信息更新为交换机接口的MAC地址。
5.数据包的接收:目的主机接收到数据包,根据目的IP地址解封装数据包,还原出原始数据。
3层交换机的优势1.路由选择能力:3层交换机可以根据IP地址进行路由选择,实现不同子网之间的互联和通信。
2.提高网络性能:相较于2层交换机,3层交换机具有更高的转发速度和转发能力,可以处理更多的数据流量。
3.网络隔离:通过3层交换机的路由选择功能,可以将不同的子网隔离开来,提高网络安全性和灵活性。
小结3层交换机是一种在网络层进行数据转发的网络设备。
它通过查看数据包的目的IP地址,并根据转发表进行转发,实现不同子网之间的互联和通信。
3层交换机具有路由选择能力、提高网络性能和实现网络隔离的优势。
ip_forward转发原理IP转发是在网络中将IP数据包从源地址转发到目标地址的过程,其中涉及到的很多技术和原理需要熟练掌握,这里将具体介绍IP转发原理中的ip_forward转发。
ip_forward是Linux内核网络协议栈中的一个标志位,它表示系统是否开启IP路由功能,若该标志位置为1,表示系统开启了IP路由功能,可以将数据包在不同网络间转发。
ip_forward转发是Linux内核网络协议栈中非常重要的一环,它涉及到了Linux内核中多个协议层的相互协作,可以将近一步优化IP路由的效率和可靠性。
在Linux内核中,ip_forward转发是通过调用输入和输出协议栈中的相应函数实现的。
1.输入协议栈当系统收到一个IP数据包时,数据包首先会进入输入协议栈,进过IP层校验,获取接口地址和目标地址之后,内核将调用寻址函数,在路由表中搜索符合目标地址的路由条目,根据路由条目的下一跳地址和出网口确定发送时需要使用的接口。
数据包在经过ip_forward转发处理后,内核会将其重新打包,按指定的路径发送出去。
在Linux内核协议栈中,数据包在发送前会进过输出协议栈,经过协议栈中各层的处理后,最终发送到网卡驱动程序。
3.ARP查询在数据包发送前,还需要进行ARP查询以获得目标MAC地址,用于构建数据包的二层帧头,在ARP表中,数据包的目标地址和出接口可以找到对应的MAC地址,而路由器如果在自己的ARP表中找不到对应的MAC地址,就需要进行ARP查询,向同一网段中的其他设备广播ARP数据包,请求其他设备返回自己的MAC地址。
当收到其他设备的响应后,路由器会把获得的MAC地址存入其ARP表中,便于以后的数据包转发。
若路由器找不到目标设备的MAC地址并且其他设备也没有响应,就会丢弃该数据包,直到ARP响应返回为止。
总的来说,ip_forward是Linux内核网络协议栈中非常重要的一环,它可以将数据包在不同网络间转发,必要时进行ARP查询,提高数据传输的效率和可靠性。
dpdk三层转发详解摘要:1.DPDK 简介2.三层转发的概念和原理3.DPDK 三层转发的实现4.DPDK 三层转发的性能优化5.总结正文:【DPDK 简介】DPDK(Data Plane Development Kit)是一个开源的软件开发工具包,主要用于加速数据平面的处理。
它提供了一组高效的库和驱动程序,以满足现代数据中心网络设备的需求。
DPDK 通过将数据平面与控制平面分离,使得开发者能够专注于优化数据包处理逻辑,从而提高网络设备的性能。
【三层转发的概念和原理】三层转发,也称为IP 层转发,是指在网络设备中处理IP 数据包的过程。
三层转发涉及将数据包从一个网络接口转发到另一个网络接口,通常包括以下步骤:接收数据包、解析数据包头部、根据目的IP 地址查找路由表、进行路由转发、发送数据包等。
【DPDK 三层转发的实现】DPDK 通过内核模块和用户空间库实现三层转发功能。
内核模块负责与硬件设备进行通信,并处理数据包的接收和发送。
用户空间库提供了一组API,用于配置网络设备、管理数据包缓冲区、处理数据包等。
具体实现过程如下:1.初始化DPDK 环境:配置内核模块和用户空间库,加载和初始化设备驱动程序。
2.配置网络设备:通过DPDK API 配置网络接口的参数,如速率、双工模式、MAC 地址等。
3.创建数据包缓冲区:分配内存空间,用于存储待处理的数据包。
4.处理接收到的数据包:通过DPDK API 解析数据包头部,根据目的IP 地址进行路由转发。
5.发送数据包:将处理好的数据包发送到目的网络接口。
【DPDK 三层转发的性能优化】为了提高DPDK 三层转发的性能,可以采取以下措施:1.使用多核处理器:多核处理器可以并行处理多个数据包,从而提高转发速度。
2.优化数据包缓冲区:合理分配数据包缓冲区的大小和数量,以减少内存访问延迟。
3.使用高速网络接口:高速网络接口可以提高数据包的接收和发送速度。
4.优化路由表:采用高效的路由算法,如RIP、OSPF 等,以减少路由查找时间。
交换机的转发原理(一)交换机的转发什么是交换机?交换机是计算机网络中的一种重要设备,常用于局域网(LAN)中。
它负责在局域网中转发数据包,实现计算机之间的通信。
交换机的工作原理交换机的转发过程包括以下几个步骤:1.入端口:当交换机收到数据包时,首先需要确定数据包是通过哪个端口进入交换机的。
2.学习:交换机会根据数据包中的源MAC地址学习到源设备的MAC地址和对应的入端口。
它会将这些信息保存在转发表中,以便将来使用。
3.转发决策:当交换机收到数据包时,它会检查目的MAC地址在转发表中是否存在。
如果存在,它会将数据包转发到相应的出端口;如果不存在,它会广播数据包到所有出端口(广播风暴)。
4.更新转发表:当交换机收到数据包并进行转发后,它会更新转发表中的相关信息,包括目的MAC地址和出端口。
交换机的转发方式交换机的转发方式包括以下几种:1.存储转发:存储转发是一种较为常见的转发方式。
当交换机接收到完整的数据包后,会先将数据包保存在内存中,然后再进行转发。
这种方式保证了数据包在转发过程中不会出错。
2.切分转发:切分转发是一种更加高效的转发方式。
当交换机接收到数据包后,会在接收数据的同时,将数据解析成帧,并同时进行转发。
这种方式减少了数据包的传输时间,提高了网络的传输效率。
3.公共地址转发:公共地址转发是一种特殊的转发方式。
在某些情况下,交换机会将目的地址为公共地址的数据包转发到指定的接口,而不是广播到所有接口。
总结交换机的转发原理是计算机网络中必须掌握的基本知识之一。
它通过学习源MAC地址并转发数据包到目的MAC地址,实现了局域网中的设备通信。
在实际应用中,不同的转发方式适用于不同的场景,可以根据需求进行选择。
以上是关于交换机转发的简要介绍,希望对你有所帮助!交换机的转发过程详解1. 入端口交换机的每个端口都有一个独特的标识,称为端口号。
当交换机接收到一个数据包时,它首先需要确定数据包是通过哪个端口进入的。
二层转发和三层路由原理二层转发和三层路由原理一、什么是二层转发和三层路由•二层转发是指在局域网或广域网中,通过物理地址(MAC地址)来进行数据包的传输和转发的过程。
•三层路由是指在网络中,通过网络地址(IP地址)来进行数据包的传输和路由选择的过程。
二、二层转发原理1.物理地址(MAC地址)–物理地址也称为MAC地址(Media Access ControlAddress),是网卡(网络适配器)的唯一标识。
–MAC地址由48位二进制数表示,通常以十六进制的方式显示。
–MAC地址由两部分组成:前24位称为组织唯一标识符(OUI),用于标识网卡的制造商;后24位称为扩展标识符(EI),用于标识具体的网卡。
2.二层转发过程–当主机A需要向主机B发送数据包时,主机A首先会将数据包封装成数据帧(Frame)。
–数据帧中包括目的MAC地址、源MAC地址、数据等信息。
–主机A将数据帧发送到本地网络的交换机。
–交换机接收到数据帧后,通过目的MAC地址来查找目的主机B的位置。
–如果交换机已经学习到了主机B的MAC地址,那么它将数据帧直接转发给主机B;如果没有学习到主机B的MAC地址,那么它将数据帧广播到所有的端口,并更新自己的学习表。
–主机B接收到数据帧后,根据目的MAC地址来判断是否是自己的数据。
3.二层转发的优点和缺点–优点:二层转发速度快、效率高,适用于局域网或数据中心等规模较小的网络环境。
–缺点:二层转发只能在同一个广播域内进行,无法跨越不同的网络进行通信。
三、三层路由原理1.网络地址(IP地址)–IP地址是网络中设备的逻辑地址,用于标识设备所属的网络和主机。
–IP地址由32位二进制数表示,通常以点分十进制的方式显示。
2.路由表–路由表是路由器中存储的用于决策数据包转发的表格。
–路由表中包含了网络地址和下一跳路由器的信息。
3.三层路由过程–当主机A需要向主机B发送数据包时,主机A首先会将数据包封装成IP数据报。
ip透传原理
IP透传是指将传输层(例如TCP和UDP)中的数据包封装在
IP数据包中进行跨网络传输的方式。
它的原理包括以下几点:
1. 封装:当源主机要将传输层数据包发送到目标主机时,将传输层数据包包装在IP数据包的数据字段中,并填写目标主机
的IP地址和源主机的IP地址。
2. 中继:源主机将封装好的IP数据包发送到第一个中继路由器。
中继路由器根据目标IP地址查找路由表,确定下一跳路
由器,将IP数据包转发给下一跳路由器。
3. 转发:下一跳路由器根据目标IP地址查找路由表,确定下
一跳路由器,将IP数据包转发给下一跳路由器。
这个过程一
直持续到目标主机。
4. 解封:目标主机接收到 IP 数据包后,将数据包解封,将传
输层数据包提取出来,并将它传递给传输层协议来处理。
通过IP透传,传输层协议的数据包可以在网络中传输,不受
底层网络或中间路由器的限制。
同时,IP透传也可以进行端
口映射,将传输层数据包的源端口和目标端口与IP数据包的
源端口和目标端口进行映射,从而实现跨网络的传输。
STP 数据流分析过程一: 以太网帧格式( Ethernet II )数据长度64-1518(前导码不属于数据部分)←—————————以太网帧首部—————————→ ↑ ↑ IP 报文 ARP 报文插入Vlan 标签后 Ethernet II 帧变成 Ethernet 802.1q 帧二:IP 数据报格式 (IP Datagram) 位数7字节 1字节6字节6字节2字节46-1500字 节4字节前导码 帧首定界符 目的MAC 地址 源MAC 地址 类型:3种 数据(可变长度) CRC (帧校验序列 :0x0) 0800:IP 数据报0806:ARP 请求/应答8035:RARP 请求/应答0 4 8 16 19 24 314版 本4首部长度 6区分服务 16总 长 度16标 识3标 志13片 偏 移 8生 存 时 间8协 议:200多种 如 PRO :0 x 1 (ICMP 报文) PRO :0 x 118(STP 协议)16首 部 检 验 和32源地址(IP ) 32目的地址(IP )可 选 字 段,可 变 长 度(如果有)填 充注释:前5行固定字节20 前6行组合成(IP首部)协议:200种最底页IP数据报完整结构IP帧首部(前6行)数据部分↑↑↑↑ICMP报文格式STPOSPF ARP请求三:ARP/RARP格式 (地址解析协议/逆地址解析协议)单位:字节14 2 2 1 1 2 6 4 6 4以太网帧首部硬件类型协议类型硬件地址长度协议地址长度OP (选项字段)0x1:ARP请求0x2:ARP应答源MAC 源IP目的MAC目的IP ←———————————28位字节ARP请求/应答———————————————→数据部分四:ICMP报文 (互联网控制消息协议)单位: 位IP头部20字节(4)类型(4)代码(8)校验和(4)标示符(8)序列号(16)选项(有很多种格式)可不选←—IP部分—→←———————————ICMP格式—————————————→ICMP定义了五种常用差错报文和八种询问报文类型,差错报告报文的类型有一下几个:类型3:目的站不可达格式表达→类型:0x3类型4:源站抑制类型5:改变路由类型11:时间超过类型12:参数问题查询报文的类型有一下几个:类型8或0:回送请求或回答类型13或14:时间戳请求或回答类型17或18:地址掩码请求或回答类型10或9:路由器询问或通告协议数据单元PDU(Protocol Data Unit)是指对等层次之间传递的数据单位。
数据包传输的全过程第⼀个什么是FTP?FTP是英⽂File Transfer Protocol的缩写,意思是⽂件传输协议。
它和HTTP⼀样都是Internet上⼴泛使⽤的协议,⽤来在两台计算机之间互相传送⽂件。
相⽐于HTTP,FTP协议要复杂得多。
复杂的原因,是因为FTP协议要⽤到两个TCP连接,⼀个是命令链路,⽤来在FTP客户端与服务器之间传递命令;另⼀个是数据链路,⽤来上传或下载数据。
FTP协议有两种⼯作⽅式:PORT⽅式和PASV⽅式,中⽂意思为主动式和被动式。
PORT(主动)⽅式的连接过程是:客户端向服务器的FTP端⼝(默认是21)发送连接请求,服务器接受连接,建⽴⼀条命令链路。
当需要传送数据时,客户端在命令链路上⽤PORT命令告诉服务器:“我打开了XXXX端⼝,你过来连接我”。
于是服务器从20端⼝向客户端的XXXX端⼝发送连接请求,建⽴⼀条数据链路来传送数据。
PASV(被动)⽅式的连接过程是:客户端向服务器的FTP端⼝(默认是21)发送连接请求,服务器接受连接,建⽴⼀条命令链路。
当需要传送数据时,服务器在命令链路上⽤PASV命令告诉客户端:“我打开了XXXX端⼝,你过来连接我”。
于是客户端向服务器的XXXX端⼝发送连接请求,建⽴⼀条数据链路来传送数据。
从上⾯可以看出,两种⽅式的命令链路连接⽅法是⼀样的,⽽数据链路的建⽴⽅法就完全不同。
⽽FTP的复杂性就在于此。
第⼆个 : HTTP是什么?当我们想浏览⼀个⽹站的时候,只要在浏览器的地址栏⾥输⼊⽹站的地址就可以了,例如:,但是在浏览器的地址栏⾥⾯出现的却是: ,你知道为什么会多出⼀个“http”吗?⼀、HTTP协议是什么我们在浏览器的地址栏⾥输⼊的⽹站地址叫做URL (Uniform Resource Locator,统⼀资源定位符)。
就像每家每户都有⼀个门牌地址⼀样,每个⽹页也都有⼀个Internet地址。
当你在浏览器的地址框中输⼊⼀个URL或是单击⼀个超级链接时,URL就确定了要浏览的地址。
linux 二层转发流程Linux二层转发流程一、引言在计算机网络中,二层转发是实现局域网内主机之间通信的关键技术之一。
Linux作为一种广泛使用的操作系统,其二层转发功能也相当强大。
本文将介绍Linux二层转发的流程及相关知识。
二、Linux二层转发的基本概念Linux二层转发是指在Linux操作系统上实现的局域网内主机之间的数据包转发。
在二层转发过程中,主要涉及到MAC地址的学习和转发、ARP协议的使用以及交换机的作用。
1. MAC地址的学习和转发在局域网中,每个网络设备都有一个唯一的MAC地址。
当主机A 要向主机B发送数据包时,首先需要知道主机B的MAC地址。
为了实现这一目的,主机A会发送一个广播帧,其中包含了主机B的IP地址。
当主机B接收到该广播帧后,会回复一个带有自己MAC 地址的数据帧给主机A。
主机A在收到回复后,会将主机B的MAC地址与其IP地址建立映射关系,以便后续的数据包转发。
2. ARP协议的使用ARP(Address Resolution Protocol)协议是一种广泛用于局域网中的协议,用于将IP地址映射到MAC地址。
当主机A需要向主机B发送数据包时,会首先查询自己的ARP缓存表,看是否已经有了主机B的MAC地址。
如果没有,则会通过ARP协议发送一个ARP 请求广播帧,请求其他主机告知主机B的MAC地址。
其他主机收到该请求后,如果MAC地址与请求匹配,则会回复一个ARP应答广播帧,告知主机A主机B的MAC地址。
主机A在收到应答后,会将主机B的MAC地址与其IP地址建立映射关系。
3. 交换机的作用交换机是局域网中的重要设备,用于实现数据包的转发。
当一台主机A要向主机B发送数据包时,主机A会将数据包发送到交换机。
交换机会根据数据包中的目标MAC地址进行转发。
如果交换机的MAC地址表中有与目标MAC地址匹配的条目,则直接将数据包转发给目标主机。
如果没有匹配的条目,则会将数据包广播到所有端口,以便于其他主机学习到目标主机的MAC地址。
二层报文转发流程二层报文转发流程是计算机网络中重要的数据传输过程之一,它负责将源主机发送的数据包转发到目的主机。
本文将详细介绍二层报文转发的流程,并解释其中的关键步骤。
二层报文转发是在数据链路层完成的。
数据链路层是计算机网络中的第二层,主要负责将网络层的数据包封装成帧,并在物理介质上进行传输。
二层报文转发的目的是将数据包从源主机发送到目的主机,中间可能经过多个网络设备,如交换机、网桥等。
在开始介绍二层报文转发的流程之前,我们先了解一下二层报文的格式。
二层报文由两部分组成,即帧头和帧数据。
帧头包含了目的MAC地址、源MAC地址和帧类型等信息,用于标识数据包的源和目的。
帧数据部分则是网络层的数据包,如IP数据报。
二层报文转发的流程如下:1. 源主机发送数据包:源主机根据目的主机的IP地址生成网络层的数据包,并将其封装成帧。
源主机通过查询ARP缓存或发送ARP 请求获取目的主机的MAC地址,并将目的MAC地址写入帧头。
然后,源主机通过物理介质将帧发送出去。
2. 网络设备接收帧:当帧经过网络设备时,设备的网卡会接收到帧,并将其传递给设备的操作系统进行处理。
3. 网络设备解析帧头:设备的操作系统会解析帧头,提取出目的MAC地址和源MAC地址等信息。
根据目的MAC地址,设备判断该帧是否需要转发。
4. 判断帧的目的MAC地址:设备将目的MAC地址与自己的MAC地址进行比较。
如果两者相等,则说明该帧是发给自己的,设备就会将帧交给上层的协议进行处理。
如果两者不相等,则说明该帧是要转发给其他主机的。
5. 查询转发表:设备会查询自己的转发表,该表记录了目的MAC地址与对应的接口之间的映射关系。
设备根据目的MAC地址在转发表中查找对应的接口。
6. 转发帧:设备根据转发表中的接口信息,将帧发送到对应的接口。
设备将帧从一个接口复制到另一个接口,实现了帧的转发。
7. 目的主机接收帧:当帧到达目的主机时,目的主机的网卡会接收到帧,并将其传递给设备的操作系统进行处理。
路由器转发数据包过程详解(2010-05-22 20:59:09)转载标签:分类:学习交流路由器数据包转发it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) -------PC2B1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: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: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: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: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: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。
简单说一下,网络设备间(包括设备之间和计算机之间)如果要相互通信的话必需经过以下这几个步骤:(以TCP/IP协议通信为例)1、发送端的应用程序向外发出一个数据包。
2、系统判断这个数据包的目标地址是否在同一个网段之内。
3、如果判断出这个数据包的目标地址与这台设备是同一个网段的,那么系统就直接把这个数据包封装成帧,这个数据帧里面就包括了这台设备的网卡MAC地址,然后这个帧就直接通过二层设备(也就是大家说的不带路由的交换机/HUB之类的~^-^)发送给本网段内的目标地址。
4、如果这个数据包的目标地址不在这个网段,系统就把这个数据包转发给网关!网关收到之后经过重新封装,再重复这一步,把数据转发给其它网段,以此类推,广域网就是这样建立起来的!这里的网关可以是大家所熟悉的代理PC、路由器,三层交换机、防火墙等~作者:要死掉啦回复日期:2003-1-322:13:33宫本大哥的贴也有说明:什么是网关?有什么用?真正意义上的网关实际上是一个应用层的设备。
实际上在我们现在的网络中,它只表示一个网络的出口。
在一个网络中,机器A要发一个数据包给机器B,这时A要比较B的机器的IP和自己在不在同一个网络中,如果在,那么数据包直接被发送出去,如果不在,那么A会把机器送到网关,如果没有设网关,那么机器A就会把这个数据包丢弃掉。
还是以学校为例,网关就像是我们每个教室的门一样,出了这个教室门,我们就可以到另外一个班。
当我要送东西给一个同学时,这个同学如果在我们班里,我就可以直接送给他,如果他不在我们班,那么我就要走出教室门,如果没有教室门,那我就把东西丢了。
作者:宫本不赢回复日期:2003-1-322:30:11我在我的网络基本知识的讲座中说得不够精确,实际上:在一个网络中,机器A要发一个数据包给机器B,那么A会先检查路由表,如果路由表里有到目标地址的路由,就会根据路由把数据发送出去,如果路由表里没有,就会把数据送到网关,如果没有设网关,那么机器A就会把这个数据包丢弃掉。
我估计你能访问内网是因为你的路由表里有到你内网的路由,所以它并不通过网关。
作者:南方懒猫回复日期:2003-1-322:31:58理论地东东说完了。
请说点实际的东东了~~~~5、当一个网关(三层设备)收到另一个网段送上来的数据包,就马上打开它,并找出这个数据包送达的目标IP地址。
6、系统根据这个IP地址,查找自身的路由表,决定这个数据包应该由哪个端口转发出去才能最快的到达目标。
7、当设备决定好了数据转发的最佳路径,就重新把这个数据包进行封装,继续转发给下一个路由器。
8、当数据包经过以上几个步骤发送与转发,终于到达了目标网段之后,也就是在最后的一个网关设备那里。
网关设备打开这个送到的数据包并分析其中的目标IP。
9、网关设备得知送到的这个数据包正是在本网段之后,就马上查找内部的MAC表。
找到IP与MAC的对应关系,重复步骤3,把这个数据包封装成帧,最终将这个数据包送到目标机器的网卡上!10、目标主机的网卡收到网关设备发送过来的这个数据包。
验证之后,将其传送给最高层,即:应用程序。
至此,整个通信过程就这样建立起来了~~∙漫谈三层交换机技术工作原理∙ 2010-03-16 15:54 佚名电子产品世界我要评论()有关三层交换机技术工作过程的简单概括可以总结为:简洁的路由软件使路由过程简化,使我们的工作变得更加的游刃有余。
大家都知道三层交换机适用于一些小型的局域网络和一些中小型的企业,这个就不用在这里做过多的介绍了,那么下面就向大家介绍下有关三层交换机技术,相信这是许多用户日常中可以用的到的。
三层交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射,并将其写入MAC地址表中。
交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较,以决定由哪个端口进行转发。
如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中,则向所有端口转发,这一过程称为泛洪(flood),广播帧和组播帧向所有的端口转发。
学习:以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址,并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。
转发/过滤:当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时,它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口(如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口)。
消除回路:当交换机包括一个冗余回路时,以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生,同时允许存在后备路径。
三层交换机的每一个端口所连接的网段都是一个独立的冲突域。
交换机所连接的设备仍然在同一个广播域内,也就是说,交换机不隔绝广播(惟一的例外是在配有VLAN的环境中)。
交换机依据帧头的信息进行转发,因此说交换机是工作在数据链路层的网络设备(此处所述交换机仅指传统的二层交换设备)。
依照交换机处理帧时不同的操作模式,主要可分为两类:存储转发:交换机在转发之前必须接收整个帧,并进行错误校检,如无错误再将这一帧发往目的地址。
帧通过交换机的转发时延随帧长度的不同而变化。
直通式:交换机只要检查到帧头中所包含的目的地址就立即转发该帧,而无需等待帧全部的被接收,也不进行错误校验。
由于以太网帧头的长度总是固定的,因此帧通过交换机的转发时延也保持不变。
二层交换(也称为桥接)是基于硬件的桥接。
基于每个末端站点的唯一MAC地址转发数据包。
二层交换的高性能可以产生增加各子网主机数量的网络设计。
其仍然有桥接所具有的特性和限制。
三层交换是基于硬件的路由选择。
路由器和第三层交换机对数据包交换操作的主要区别在于物理上的实施。
四层交换的简单定义是:不仅基于MAC(第二层桥接)或源/目的地IP地址(第三层路由选择)。
同时也基于TCP/UDP应用端口来做出转发决定的能力。
其使网络在决定路由时能够区分应用。
能够基于具体应用对数据流进行优先级划分。
它为基于策略的服务质量技术提供了更加细化的解决方案。
提供了一种可以区分应用类型的方法。
二层交换技术从网桥发展到VLAN(虚拟局域网),在局域网建设和改造中得到了广泛的应用。
第二层交换技术是工作在OSI七层网络模型中的第二层,即数据链路层。
它按照所接收到数据包的目的MAC地址来进行转发,对于网络层或者高层协议来说是透明的。
它不处理网络层的IP地址,不处理高层协议的诸如TCP、UDP的端口地址,它只需要数据包的物理地址即MAC地址,数据交换是靠硬件来实现的,其速度相当快,这是二层交换的一个显著的优点。
但是,它不能处理不同IP子网之间的数据交换。
传统的路由器可以处理大量的跨越IP子网的数据包,但是它的转发效率比二层低,因此要想利用二层转发效率高这一优点,又要处理三层IP数据包,三层交换技术就诞生了。
三层交换技术的工作原理第三层交换工作在OSI七层网络模型中的第三层即网络层,是利用第三层协议中的IP包的包头信息来对后续数据业务流进行标记,具有同一标记的业务流的后续报文被交换到第二层数据链路层。
从而打通源IP地址和目的IP地址之间的一条通路。
这条通路经过第二层链路层。
有了这条通路,三层交换机就没有必要每次将接收到的数据包进行拆包来判断路由,而是直接将数据包进行转发,将数据流进行交换。
近年来的对三层技术的宣传,耳朵都能起茧子,到处都在喊三层技术,有人说这是个非常新的技术,也有人说,三层交换嘛,不就是路由器和二层交换机的堆叠,也没有什么新的玩意,事实果真如此吗?下面先来通过一个简单的网络来看看三层交换机的工作过程。
浅谈vpn实现原理众所周知,由于公共IP的短缺,我们在组建局域网时,通常使用保留地址作为内部IP,这些保留地址Internet上是无法被路由的,所以在正常情况下我们无法直接通过Internet访问到在局域网内的主机。
为了实现这一目的,我们需要使用VPN隧道技术,其实现过程可以通过下面的图示说明:- 通常情况下,VPN网关采用双网卡结构,外网卡使用公共IP接入Internet;- 如果网络一的终端A需要访问网络二的终端B,其发出的访问数据包的目标地址为终端B的IP (内部IP);- 网络一的VPN网关在接收到终端A发出的访问数据包时对其目标地址进行检查,如果目标地址属于网络二的地址,则将该数据包进行封装,封装的方式根据所采用的VPN技术不同而不同,同时VPN网关会构造一个新的数据包(VPN数据包),并将封装后的原数据包作为VPN数据包的负载,VPN数据包的目标地址为网络二的VPN网关的外部地址;- 网络一的VPN网关将VPN数据包发送到Internet,由于VPN数据包的目标地址是网络二的VPN网关的外部地址,所以该数据包将被Internet中的路由正确地发送到网关;- 网络二的VPN网关对接收到的数据包进行检查,如果发现该数据包是从网络一的VPN 网关发出的,即可判定该数据包为VPN数据包,并对该数据包进行解包处理。
解包的过程主要是先将VPN数据包的包头剥离,在将负载通VPN技术反向处理还原成原始的数据包;- 网络二的VPN网关将还原后的原始数据包发送至目标终端,由于原始数据包的目标地址是终端B的IP,所以该数据包能够被正确地发送到终端B。