网络基本功之网络传输(1)(2)

网络地址

网络层地址或IP地址包含两个部分：网络前缀和主机。路由器使用网络前缀部分将报文转发给适当的网络。最后一个路由器使用主机部分将报文发送给目标设备。同一本地网络中，网络前缀部分是相同的，只有主机设备地址部分不同。

源IP地址：发送设备，即客户端PC1的IP地址：192.168.1.110

目的IP地址：接收设备，即FTP服务器：192.168.1.9

数据链路地址

数据链路地址的目的是在同一网络中将数据链路帧从一个网络接口发送至另一个网络接口。以太网LAN和无线网LAN是两种不同物理介质的网络示例，分别有自己的数据链路协议。

当IP报文的发送方和接收方位于同一网络，数据链路帧直接发送到接收设备。以太网上数据链路地址就是以太网MAC地址。MAC地址是物理植入网卡的48比特地址。

源MAC地址：发送IP报文的PC1以太网卡MAC地址，AA-AA-AA-AA-AA-AA。

目的MAC地址：当发送设备与接收设备位于同一网络，即为接收设备的数据链路地址。本例中，FTP MAC地址：CC-CC-CC-CC-CC-CC。

源和目的MAC地址添加到以太网帧中。

MAC与IP地址

发送方必须知道接收方的物理和逻辑地址。发送方主机能够以多种方式学习到接收方的IP地址：比如域名系统(Domain Name System, DNS)，或通过应用手动输入，如用户指定FTP地址。

以太网MAC地址是怎么识别的呢?发送方主机使用地址解析协议(Address Resolution Protocol, ARP)以检测本地网络的所有MAC地址。如下图所示，发送主机在整个LAN发送ARP请求消息，这是一条广播消息。ARP请求包含目标设备的IP地址，LAN上的每一个设备都会检查该ARP请求，看看是否包含它自身的IP地址。只有符合该IP地址的设备才会发送ARP响应。ARP响应包含ARP请求中IP地址相对应的MAC地址。

三、访问远程资源：

默认网关

当主机发送消息到远端网络，必须使用路由器，也称为默认网关。默认网关就是位于发送主机同一网络上的路由器的接口IP地址。有一点很重要：本地网络上的所有主机都能够配置自己的默认网关地址。如果该主机的TCP/IP设置中没有配置默认网关地址，或指定了错误的默认网关地址，则远端网络消息无法被送达。

如下图所示，LAN上的主机PC 1使用IP地址为192.168.1.1的R1作为默认网关，如果PDU的目的地址位于另一个网络，则主机将PDU发送至路由器上的默认网关。

与远端网络设备通讯

下图显示了客户端主机PC 1与远端IP网络服务器进行通讯的网络层地址与数据链路层地址：

网络地址

当报文的发送方与接收方位于不同网络，源和目的IP地址将会代表不同网络上的主机。

源IP地址：发送设备即客户端主机PC 1的IP地址：192.168.1.110。

目的IP地址：接收设备即网络服务器的IP地址：172.16.1.99。

数据链路地址

当报文的发送方与接收方位于不同网络，以太网数据链路帧无法直接被发送到目的主机。以太网帧必须先发送给路由器或默认网关。本例中，默认网关是R1，R1的接口IP地址与PC 1属于同一网络，因此PC 1能够直接达到路由器。

源MAC地址：发送设备即PC 1的MAC地址，PC1的以太网接口MAC地址为：AA-AA-AA-AA-AA-AA。

目的MAC地址：当报文的发送方与接收方位于不同网络，这一值为路由器或默认网关的以太网MAC地址。本例中，即R1的以太网接口MAC地址，即：11-11-11-11-11-11。

IP报文封装成的以太网帧先被传输至R1，R1再转发给目的地址即网络服务器。R1可以转发给另一个路由器，如果目的服务器所在网路连接至R1，则直接发送给服务器。

发送设备如何确定路由器的MAC地址?每一个设备通过自己的TCP/IP设置中的默认网关地址得知路由器的IP地址。之后，它通过ARP来得知默认网关的MAC地址，该MAC地址随后添加到帧中。