IP数据包传输的完整过程

2024-06-08 19:18

本文主要是介绍IP数据包传输的完整过程,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

主机A与主机B通信,A Ping B,图1:A-交换机-B,AB同一子网
这里写图片描述
(1)ping数据包用的是ICMP协议,IP协议的一个子协议,位于三层,包含A的IP,B的IP,三层进行IP封装成包,进入二层

(2)A,B处于相同子网,查看缓存中对与目的对应得B第2层mac地址,如果存在,直接进行第2层封装成帧,经物理层信号编码,以0101010010这样的bits流传输在网络介质上。

(3)如果不存在B的MAC,则发送ARP广播请求B的MAC,ARP数据包经物理层进入交换机端口,需要进行源端口号学习,目的端口查找,B响应ARP请求,交换机又可以学习一目的MAC地址与哪个端口对应,在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。B通过ARP单播把B的MAC响应给A,此时再返回(2)的处理过程。

(4)当再进行A与B之间数据包转发,将直接用B的MAC地址封装,数据转发得以高速交换


主机A与主机C通信,A Ping C,图:A-交换机-路由器M-路由器N-交换机-C,AC不同子网
这里写图片描述
(1)两个机器不在同一子网内,A要与目的C通信,A要向“缺省网关”发出ARP包,而“缺省网关”的IP地址已经在A系统软件中设置。这个IP地址实际上对应路由器M的E0的IP地址。所以A对“缺省网关”的IP地址广播出一个ARP请求时,路由器M的E0口的MAC回复给A,此时A数据包的目的MAC替换为M的E0口MAC。

(2)MAC替换后,经物理层,传输到交换机物理层,再传到交换机数据链路层,再经数据数据链路层到物理层。

(3)经bit流传到路由器M的物理层,然后传到数据链路层,二层解封装,目的IP与路由器M三层IP路由表比较,若匹配正确,交给上层处理,否则会缓存数据包内容,然后根据目标地址查找路由表找到相关表项,得到NEXT HOP及出接口的MAC地址,用这两个地址作为新的目的及源MAC地址封装事先缓存的数据包,然后转发,这个过程称为帧的重写(REWRITE)。

(4)重复进行MAC替换后, 在路由器N中,找到与目的IP匹配表项,若N中存在C对应的MAC表项,则数据传输到C网络层,否则N发送ARP广播请求C的MAC。

(5)当C收到A的数据包后,再从A到C进行一次反向MAC替换过程。反向过程中,每一步省略掉ARP请求NEXT HOP的MAC,因为MAC表已经建立起来。


总结:
IP报文传输过程包括:
  1. Host sends packet to default gateway(主机将数据包发送到默认网关)
  2. Packet placed in frame(数据包被封装入帧)
  3. Router receives frame(路由器接到帧)
  4. Router finds destination network in route table(路由器在路由表中发现目标网络)
  5. Router chooses next hop toward destination(路由器选择一个更接近目标的下一跳)
  6. MAC address of next hop determined(下一跳的MAC地址被确定)
  7. Packet placed in frame(数据包被封装入帧)
  8. Repeats steps 2 through 7 as necessary(如果需要的话,重复步骤2~7)
  9. Router receives frame(路由器接到帧)
  10. Router finds network directly connected(路由器发现直连网络)
  11. MAC address of end host determined(最终主机的MAC地址被确定)
  12. Packet placed in frame to final destination(帧中的数据包被发送到最终主机)

               
在数据包端到端的传输过程中,逻辑地址始终不会发生改变,而MAC地址则随着具体链路的不同而不同。
  路由器在某一个入接口上接收到数据帧后,先检测目的地是否是自己。若是,则交给上层处理,否则会缓存数据包内容,然后根据目标地址查找路由表找到相关表项,得到NEXT HOP及出接口的MAC地址,用这两个地址作为新的目的及源MAC地址封装事先缓存的数据包,然后转发,这个过程称为帧的重写(REWRITE)。


ARP(Address Resolution Protocol,地址解析协议)有以下特点:
  ARP由ARP Request(广播)与ARP Reply(单播)组成。
  只有当发送方认为目标主机与自己位于同一逻辑网络(同一网段),ARP Request才会发出。
 属于本地的MAP(不同于FR MAP)IP地址与MAC地址均属于同一个设备(接口)。
 
             
封装
  所谓封装是指在发送方发生的自上而下的过程——在每一层为应用数据添加上特定的头部/尾部信息(PDU,Protocol Data Unit,协议数据单元)

解封装
  所谓解封装是指在接收方发生的自下而上的过程——逐层的去掉头部以及尾部信息

这篇关于IP数据包传输的完整过程的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1043069

相关文章

浅析Spring Security认证过程

类图 为了方便理解Spring Security认证流程,特意画了如下的类图,包含相关的核心认证类 概述 核心验证器 AuthenticationManager 该对象提供了认证方法的入口,接收一个Authentiaton对象作为参数; public interface AuthenticationManager {Authentication authenticate(Authenti

大模型研发全揭秘:客服工单数据标注的完整攻略

在人工智能(AI)领域,数据标注是模型训练过程中至关重要的一步。无论你是新手还是有经验的从业者,掌握数据标注的技术细节和常见问题的解决方案都能为你的AI项目增添不少价值。在电信运营商的客服系统中,工单数据是客户问题和解决方案的重要记录。通过对这些工单数据进行有效标注,不仅能够帮助提升客服自动化系统的智能化水平,还能优化客户服务流程,提高客户满意度。本文将详细介绍如何在电信运营商客服工单的背景下进行

作业提交过程之HDFSMapReduce

作业提交全过程详解 (1)作业提交 第1步:Client调用job.waitForCompletion方法,向整个集群提交MapReduce作业。 第2步:Client向RM申请一个作业id。 第3步:RM给Client返回该job资源的提交路径和作业id。 第4步:Client提交jar包、切片信息和配置文件到指定的资源提交路径。 第5步:Client提交完资源后,向RM申请运行MrAp

【机器学习】高斯过程的基本概念和应用领域以及在python中的实例

引言 高斯过程(Gaussian Process,简称GP)是一种概率模型,用于描述一组随机变量的联合概率分布,其中任何一个有限维度的子集都具有高斯分布 文章目录 引言一、高斯过程1.1 基本定义1.1.1 随机过程1.1.2 高斯分布 1.2 高斯过程的特性1.2.1 联合高斯性1.2.2 均值函数1.2.3 协方差函数(或核函数) 1.3 核函数1.4 高斯过程回归(Gauss

Solr 使用Facet分组过程中与分词的矛盾解决办法

对于一般查询而言  ,  分词和存储都是必要的  .  比如  CPU  类型  ”Intel  酷睿  2  双核  P7570”,  拆分成  ”Intel”,”  酷睿  ”,”P7570”  这样一些关键字并分别索引  ,  可能提供更好的搜索体验  .  但是如果将  CPU  作为 Facet  字段  ,  最好不进行分词  .  这样就造成了矛盾  ,  解决方法

2024.9.8 TCP/IP协议学习笔记

1.所谓的层就是数据交换的深度,电脑点对点就是单层,物理层,加上集线器还是物理层,加上交换机就变成链路层了,有地址表,路由器就到了第三层网络层,每个端口都有一个mac地址 2.A 给 C 发数据包,怎么知道是否要通过路由器转发呢?答案:子网 3.将源 IP 与目的 IP 分别同这个子网掩码进行与运算****,相等则是在一个子网,不相等就是在不同子网 4.A 如何知道,哪个设备是路由器?答案:在 A

Python:豆瓣电影商业数据分析-爬取全数据【附带爬虫豆瓣,数据处理过程,数据分析,可视化,以及完整PPT报告】

**爬取豆瓣电影信息,分析近年电影行业的发展情况** 本文是完整的数据分析展现,代码有完整版,包含豆瓣电影爬取的具体方式【附带爬虫豆瓣,数据处理过程,数据分析,可视化,以及完整PPT报告】   最近MBA在学习《商业数据分析》,大实训作业给了数据要进行数据分析,所以先拿豆瓣电影练练手,网络上爬取豆瓣电影TOP250较多,但对于豆瓣电影全数据的爬取教程很少,所以我自己做一版。 目

ORACLE语法-包(package)、存储过程(procedure)、游标(cursor)以及java对Result结果集的处理

陈科肇 示例: 包规范 CREATE OR REPLACE PACKAGE PACK_WMS_YX IS-- Author : CKZ-- Created : 2015/8/28 9:52:29-- Purpose : 同步数据-- Public type declarations,游标 退休订单TYPE retCursor IS REF CURSOR;-- RETURN vi_co_co

linux下查看自己的外网ip

局域网的服务器是通过ADSL路由器连接外网的,但ADSL是从ISP运营商那儿通过动态获得IP的,那么我怎么知道自己的外网地址是多少呢? 今天得到几个办法: curl -s http://whatismyip.org wget http://whatismyip.org 然后再  cat index.html 也可以看到

OpenStack创建虚拟机过程

OpenStack创建虚拟机过程 一、在分析OpenStack创建虚拟机的过程之前,先来梳理一下需要用用到哪些组件。 二、每一步都需要去keystone去进行验证,下图有详细的流程。 登录界面或命令行通过RESTful API向keystone获取认证信息。keystone通过用户请求认证信息,并生成auth-token返回给对应的认证请求。界面或命令行通过RESTful API