แพ็กเก็ต IP รู้ได้อย่างไรว่าควรใช้เกตเวย์ใด

สมมติว่ามีสองเกตเวย์อยู่บนเครือข่ายเดียวกัน หากฉันเข้าใจอย่างถูกต้องตารางการกำหนดเส้นทาง IP บนคอมพิวเตอร์ของผู้ส่งจะตัดสินใจว่าจะส่งแพ็กเก็ตใดผ่านเกตเวย์ใด

ตารางการกำหนดเส้นทาง IP ประกอบด้วยที่อยู่ IP ของเกตเวย์

ที่อยู่ IP นี้ของเกตเวย์ใช้อย่างไรเมื่อส่งแพ็กเก็ต IP

TL; DR: ที่อยู่ของเกตเวย์จะถูกเก็บไว้ในอีเทอร์เน็ตเฟรมที่เก็บแพ็กเก็ต TCP / IP นั้นเท่านั้น

เซิร์ฟเวอร์ -> สวิตช์ -> ทราฟฟิกเราเตอร์รวมถึงเซิร์ฟเวอร์ -> สวิตช์ -> ทราฟฟิกเซิร์ฟเวอร์คือที่ที่ที่อยู่ IP ไม่ได้เล่นส่วนที่มีความหมายใด ๆ นี่คือโลกของโปรโตคอลพื้นฐานซึ่งเป็นอีเทอร์เน็ตที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุด ดังนั้นมันจึงเป็นโลกที่ทำงานกับที่อยู่ MAC

ดังนั้นคุณจะต้องแก้ไขความสับสนว่าเกตเวย์เริ่มต้นคือที่อยู่ IP มันคือ ... เมื่อเริ่มต้น ... แต่พารามิเตอร์ IP ของเกตเวย์นั้นต้องการเพียงสิ่งเดียวเท่านั้นนั่นคือถาม: ใครมี 192.168.1.1 อยู่แถวนี้? คำตอบนั้นมาจากเกตเวย์คือ MAC 88: 99: aa: bb: cc: dd: ee: ff (นั่นคือการค้นหา / ตอบ ARP ซึ่งเป็นผู้แปลระหว่างสองโลก) Packet ไปที่ MAC ในระดับ Ethernet แม้ว่าจะมีปลายทางที่แตกต่างกันในระดับ IP

ดังนั้นแพ็กเก็ตจะถูกทำเครื่องหมายเพื่อไปยังเกตเวย์ที่เลือกโดยการเข้ารหัสในฟิลด์ "ปลายทาง MAC" ของเฟรมอีเธอร์เน็ต ฟิลด์กำหนดว่าเกตเวย์ใดบนเครือข่ายนั้นที่จะได้รับหากมีหลายเกตเวย์ ("frame" เป็นแคปซูลพื้นฐานที่เก็บแพ็กเก็ตหรือส่วนหนึ่งของแพ็คเก็ต)

ส่วนหัว IP ดาตาแกรมประกอบด้วยข้อมูลที่อยู่ของแหล่งที่มาและปลายทางเท่านั้น เราเตอร์ควรทราบตำแหน่งที่จะส่งต่อแพ็คเก็ตถัดไปและข้อมูลนี้จะถูกจัดเก็บในตารางเส้นทาง

อาจมีข้อมูลเส้นทางแบบคงที่สำหรับที่อยู่หรือซับเน็ตและเกตเวย์เริ่มต้นจะใช้สำหรับส่วนที่เหลือ โดยปกติจะเป็นกรณีนี้ในเครือข่ายท้องถิ่น: อาจมีการกำหนดเส้นทางแบบคงที่ไปยังเครือข่ายท้องถิ่นอื่น ๆ และเกตเวย์เริ่มต้นสำหรับส่วนที่เหลือเช่นอินเทอร์เน็ต ในกรณีที่มีเกตเวย์เริ่มต้นหลายเส้นทางเช่นเส้นทางไปยัง0.0.0.0หรือ::หนึ่งเกตเวย์ที่ใช้งานได้รับการเลือกโดยการตั้งค่าหรือค่าตัวชี้วัด

สิ่งต่าง ๆ มีความซับซ้อนมากขึ้นเมื่อมีเส้นทางหลายเส้นทางระหว่างจุดหมายปลายทางเนื่องจากมีอยู่ระหว่าง ISP ในระดับอินเทอร์เน็ต มีหลายวิธีในการแบ่งปันข้อมูลระหว่างเราเตอร์: Routing Information Protocol (RIP), Open Shortest Path First (OSPF) และBorder Gateway Protocol (BGP) ไม่ว่าข้อมูลนี้จะถูกแบ่งปันกันอย่างไรตารางการเราต์จะรู้ว่า hop ถัดไปและแพ็คเก็ต IP นั้นจะรับรู้เฉพาะปลายทางสุดท้ายเท่านั้น

มีความเป็นไปได้อย่างหนึ่งคือเครือข่ายได้รับการกำหนดค่าด้วยโปรโตคอลการสำรองข้อมูล Hop แรก (FRHP) เช่น VRRP หรือ HSRP FHRP มีที่อยู่เกตเวย์เสมือนที่โฮสต์ใช้และทราฟฟิกที่ส่งไปยังที่อยู่เสมือนถูกเลือกโดยหนึ่งในเราเตอร์ทางกายภาพซึ่งจะส่งต่อการรับส่งข้อมูล หากเราเตอร์หลักล้มเหลวเราเตอร์รองสามารถกำหนดได้และส่งต่อแพ็กเก็ต

ไม่ว่าในกรณีใด ๆ แพ็คเก็ตจะไม่กำหนดเส้นทางที่ใช้ แต่ละแพ็กเก็ตจะถูกส่งต่อเป็นเอกเทศและเป็นอิสระจากแพ็กเก็ตอื่น ๆ ตามข้อมูลในตารางเส้นทางของเราเตอร์และแพ็คเก็ตไปยังปลายทางเดียวกันจากแหล่งเดียวกันสามารถใช้เส้นทางที่แตกต่างกันหากตารางเส้นทางเปลี่ยน

เราเตอร์เรียนรู้เส้นทางในสามวิธี:

1. เชื่อมต่อเครือข่ายโดยตรง
2. เส้นทางที่กำหนดค่าแบบคงที่
3. ผ่านโปรโตคอลเส้นทางแบบไดนามิก

คำตอบที่สั้นและง่าย: มันไม่ได้รับการเข้ารหัสในแพ็คเก็ตหรือเป็นที่อยู่เป้าหมายอีเธอร์เน็ตขึ้นอยู่กับว่าคุณดูอย่างไร สแต็ค IP / อีเธอร์เน็ตดูที่เกตเวย์จัดการกับที่อยู่ IP ปลายทางส่งคำขอ ARP สำหรับที่อยู่ IP ของเกตเวย์เพื่อรับที่อยู่ MAC ของมันจากนั้นจะส่งแพ็กเก็ตออกไปยังที่อยู่ MAC ของเกตเวย์ เกตเวย์จะส่งต่อแพ็กเก็ตและทำสิ่งเดียวกันอีกครั้ง นี่ถือว่าเป็นเครือข่ายอีเธอร์เน็ต

ฉันคิดว่าฉันตอบสิ่งที่คุณถาม ฉันเคยสงสัยในสิ่งเดียวกัน คำถามของคุณสามารถตีความได้ว่าโฮสต์ให้ตารางเส้นทางเฉพาะกำหนดว่าเกตเวย์ใดที่จะส่งแพ็กเก็ตขาออกไป

แน่นอนว่ารายละเอียดหนึ่งที่ได้รับการดูคือเส้นทางนั้นตรงกันหรือไม่ ถ้าฉันส่งไปที่ 192.0.2.55/24 และมีเส้นทางสำหรับการจราจรที่ 10.55.0.0/16 แสดงว่าเส้นทางนั้นถูกเพิกเฉยเพราะไม่ได้ใช้

เกณฑ์ต่อไปที่มักจะมองคือการมีเส้นทางที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นมีลำดับความสำคัญมากกว่าเส้นทางทั่วไปมากขึ้น โดยเส้นทาง "เฉพาะ" ฉันหมายถึงเครือข่ายย่อยที่เล็กกว่า กล่าวอีกนัยหนึ่งตัวเลขที่มากขึ้นเมื่อใช้สัญกรณ์ / CIDR และซับเน็ตมาสก์ที่ใหญ่ขึ้นเมื่อใช้สัญกรณ์ "subnet mask" กล่าวอีกนัยหนึ่งเครือข่ายปลายทางที่มีที่อยู่น้อยที่สุด

ดังนั้น "เกตเวย์เริ่มต้น" หรือที่เรียกว่า "เกตเวย์สุดท้าย" โดยทั่วไปจะระบุปลายทางสำหรับการรับส่งข้อมูลทั้งหมดไปยังเครือข่าย 0.0.0.0/0 เส้นทางใดก็ตามสำหรับเครือข่ายที่เล็กกว่านั้นจะ "เจาะจงมากกว่า" และจะให้ความสำคัญเป็นพิเศษ ดังนั้น 192.0.2.0/24 จะมีความสำคัญมากกว่า

ประการที่สามเส้นทางมักจะมีช่องอื่นที่เรียกว่า "ตัวชี้วัด" หรือบางครั้งชื่อที่แตกต่างกันเช่น "ลำดับความสำคัญ" หากคุณมีหลายเครือข่ายที่มีขนาดเท่ากันอาจมีผลกระทบได้

ค่า "ตัวชี้วัด" เหล่านี้อาจเป็นสิ่งที่สร้างขึ้นโดยอัตโนมัติ (เช่นวิธีที่เครือข่ายความเร็วสูงใช้สำหรับการรับส่งข้อมูลมากขึ้น) แต่สามารถปรับได้ด้วยตนเอง

ข้อมูลเกี่ยวกับเกตเวย์ที่จะถูกเข้ารหัสภายในแพ็กเก็ต IP ที่ส่งไปอยู่ที่ไหน

แพ็กเก็ต IP จะไม่รวมข้อมูลใด ๆ เกี่ยวกับการกำหนดเส้นทางยกเว้นเพื่อระบุที่อยู่ IP ปลายทาง รายละเอียดการกำหนดเส้นทางจะถูกกำหนดโดยอุปกรณ์ที่จัดการการจัดเส้นทางตามทางและโดยทั่วไปรายละเอียดดังกล่าวจะไม่อยู่ในแพ็กเก็ต IP (ดังนั้นอุปกรณ์จะไม่ค้นหารายละเอียดดังกล่าวเนื่องจากไม่มีอยู่ในขณะนี้เนื่องจากอุปกรณ์ไม่ได้ค้นหาข้อมูลดังกล่าวจึงไม่มีประโยชน์ที่จะพยายามรวมข้อมูลดังกล่าว)

RFC 791 หน้า 11แสดงตาราง "ASCII ART" สไตล์ของข้อมูลที่อยู่ในแพ็คเก็ต IP หลังจากตารางนั้นเอกสารนั้นจะแสดงรายละเอียด (เช่นส่วน "ตัวเลือก" จะอธิบายไว้ในหน้า 15)