【网络协议】聊聊网关 NAT机制

再宿舍的时候,其实只能通过局域网进行处理,但是如果接入互联网,一般是配置路由器当然还有网关。

MAC头和IP头的细节

一旦配置了IP地址和网关,就可以制定目标地址进行访问。

MAC头主要信息目标和源MAC地址,以及协议类型。而IP头主要包含源IP地址和目标IP地址。而判断一个IP地址是否是当前局域网其实就是通过CIDR和子网掩码。

网关往往是一个路由器,三层转发设备。

路由器是一台设备,它有五个网口或者网卡,相当于有五只手,分别连着五个局域网。每只手的 IP 地址都和局域网的 IP 地址相同的网段,每只手都是它握住的那个局域网的网关。

当有一个想发送给其他网络的包,都会先把MAC头和IP拿下,根据路由算法,加上对应的IP头和MAC头。

静态路由

上面说会加上IP和MAC但是选择那个 一般其实是根据路由策略来分配,静态路由和动态路由。

静态路由其实就是会配置对应的规则,baidu.com就走1号,google就会走2号。

转发网关

从图中可以看到,每到一个地方MAC会变,但是IP地址不会变。IP 地址在三个局域网都可见,在三个局域网之间的网段都不会冲突。这就像在欧洲各国之间旅游,一个签证就能搞定。

NAT

但是实际情况更多的是每个局域网的IP地址是可能出现相同的,比如都是你想访问的机器IP局域网地址就是192.168.1.101.

而NAT其实就是IP 地址也会变。这个过程用英文说就是Network Address Translation,简称NAT。

也就是在路由器A会标记服务器B的对外IP是192.168.56.2,而服务器A的对外IP路由器A也会标记为192.168.56.1,通过这种方式可以很好的解决不同局域网IP端冲突的情况,通过进一步的转发从而找到。

小结

如果离开局域网,就需要经过网关,网关是路由器的一个网口,路由器是一个三层设备。经过路由器之后 MAC 头要变,如果 IP 不变,相当于不换护照的欧洲旅游,如果 IP 变,相当于换护照的玄奘西行。

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