配置静态路由传送网络包

网络协议的分层

1. 物理层
2. 数据链路层 （MAC）
3. 网络层（IP，TCP）
4. 传输层
5. 会话层
6. 表现层
7. 应用层（HTTP）

• TCP在三次握手的时候，IP层和MAC层在做什么
  • TCP没法送一次消息，都会带着IP层和MAC层，IP层和MAC层所有的运行机制都要运行一遍。
• 网络上的跑的包都是完整的，可以有下层没上层，但不能有上层没下层。
• 将子网掩码（255.255.255.0）和IP（10.100.122.255）地址按位计算AND得到网络号（10.100.122）。
• CIDR(误类型域间选路)10.100.122.2/24，32位中前24位是网络号，后8位是主机号。
• 例子：求16.158.165.91/22这个网络的第一个地址、子网掩码和广播地址。
  • 22->(前22位是网络号，后8位是主机号) 前16位为1，中间的165转为10100101，所以网络号是16.158.<101001>, 主机号是<01>.91。
  • 第一个地址是16.158.<101001><00>.1即16.158.164.1，子网掩码255.255.<111111>.0即255.255.252.0，广播地址:16.158.<101001><11>.255即16.158.167.255
  • 小结：先处理/后数字, 得到这个ip的网络号和主机号，第一个网址就是网络号的第一个ip，子网掩码将255.255.255.255和网络号按位与，后面都为0，广播地址就是将主机号都设为1的ip
• MAC 地址的通信范围比较小，局限在一个子网里面。例如，从 192.168.0.2/24 访问192.168.0.3/24 是可以用 MAC 地址的。一旦跨子网，即从 192.168.0.2/24 到192.168.1.2/24，MAC 地址就不行了，需要 IP 地址起作用了。
• MTU 是二层 MAC 层的概念。MAC 层有 MAC 的头，以太网规定连 MAC 头带正文合起来，不允许超过 1500 个字节。正文里面有 IP 的头、TCP 的头、HTTP 的头。如果放不下，就需要分片来传输。

ICMP（Internet Control Message Protocol）

互联网控制报文协议。格式：

类型1：查询报文类型，ping 是基于 ICMP 协议工作的。

类型2：差错报文类型。终点不可达，源站抑制，时间超时，路由重定向。

• 例子：假定主机 A 的 IP 地址是 192.168.1.1，主机 B 的 IP 地址是 192.168.1.2，它们都在同一个子网。那当你在主机 A 上运行“ping 192.168.1.2”后，会发生什么呢?
  1. 源主机首先建立一个ICMP请求数据包，有类型字段，和顺序字段（用来区分连续ping的时候）发出的多个数据包。
  2. ICMP协议将目标IP和数据包传给IP层，交换机根据ARP映射表找到目标IP对应的MAC地址后，传送出去。目标主机接收到之后，检查MAC地址和IP，将有用的信息 提取后交给ICMP。
  3. 如果在规定的时间内没有接收到ICMP说明主机不可达。
• 默认网关getaway，地址一定是和源ip是同一个网段的，往往不是第一个就是第二个。网关往往是一个三层转发的设备，就是把mac和ip头都取下来，看看接下来包往哪里转发的设备。
• 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。任何一个想发往其他局域网的包，都会到达其中一只手，被拿进来，拿下 MAC 头和 IP 头，看看，根据自己的路由算法，选择另一只手，加上 IP 头和 MAC 头，然后扔出去。
• 静态路由：就是在路由器上，配置一条一条规则。这些规则包括：想访问 BBS 站（它肯定有个网段），从 2 号口出去，下一跳是 IP2；想访问教学视频站（它也有个自己的网段），从 3号口出去，下一跳是 IP3，然后保存在路由器里。

ip头和mac头哪些变，哪些不变

• MAC 地址是一个局域网内才有效的地址。因而，MAC 地址只要过网关，就必定会改变，因为已经换了局域网。两者主要的区别在于 IP 地址是否改变。不改变 IP 地址的网关，我们称为转发网关；改变 IP 地址的网关，我们称为NAT 网关。

两种类型的网络传输

• 第一种（IP头里面的地址都是不变的）

1. A要访问B，首先判断B的ip是否是一个网段的，不是的话，需要发给网关，已经静态配置好的是192.168.1.1，并且发送ARP获取mac地址，之后发送包。包含：
 - 源MAC，目标MAC，源IP，目标IP
2. 在路由中配置了静态路由之后，要访问192.168.4.0/24，要从162.168.56.1出口出去，下一跳为192.168.56.2.所以路由器接着发送包：
- 源mac换成自己的，目标mac换成下一路由的，源IP A的IP ，目标IP B的IP
3. 同理，B中设置了静态路由，若访问192.168.4.0，都从192.168.4.1这个口出去。
4. 整个过程可以看到，每到一个新的局域网，MAC是变的，但IP不变，在IP头里，不会保存任何网关的IP，下一跳就是某个IP要将这个IP转为MAC，放入MAC中    .

• 第二种（A和B是不同内网的相同IP）
  1. B需要有一个唯一IP，比如192.168.56.2，在网关B上，外网192.168.56.2对应内网192.168.1.101
  2. A访问B时，发现B不是一个网段，需要发给网关。
     • 源mac，服务器A的mac
     • 目标mac，192.168.1.1，网口的mac
     • 源ip，A的ip
     • 目标ip，B公网的ip
  3. 第一个路由A也需要有个公网IP，同样发给网关（源IP是转换后的路由A的ip，目标ip不变）
  4. B收到后，根据路由配置，发送给服务器B。