Was passiert mit den LAN-Ethernet-Headerdaten der Link-Layer, sobald der Frame den Haupt-Heimrouter erreicht und an den ersten Netzwerk-Core-Router weitergeleitet wird?
Router sind Geräte der Netzwerkschicht und leiten basierend auf der IP-Zieladresse weiter. Lokale Netzwerk-Switches leiten basierend auf der MAC-Adresse in Frame-Headern weiter. Um den Frame zum Heimrouter zu bringen, wird die MAC-Adresse des Routers in den Frame-Header eingefügt, der vom Host stammt. Beim Übertragen des Frames vom Heimrouter zum nächsten im WAN spielt die MAC-Adresse jedoch keine Rolle, da dies basierend auf der IP erfolgt.
Was passiert also mit der MAC-Adresse, wenn der Frame den Heimrouter erreicht und an den nächsten weitergeleitet wird? Wird er gelöscht? Gibt es Protokolle, um die MAC-Adresse des nächsten Routers zu ermitteln (wie ARP im lokalen Netzwerk); wird die MAC-Adresse des nächsten Routers überhaupt benötigt?
Antwort1
Wenn ein Paket eine Subnetzgrenze überschreitet (z. B. indem es den Router eines LANs erreicht), wird die MAC-Adresse verworfen, da sie außerhalb des Subnetzes, aus dem es stammt, absolut nichts bedeutet. Es ist nicht möglich, die MAC-Adresse der Maschine einer anderen Person wiederherzustellen, wenn Ihre einzige Möglichkeit, an sie heranzukommen, ein Router ist. (Die ursprüngliche MAC-Adresse wird nicht an den nächsten Hop übertragen.) Die Layer-3-Daten, die die Nutzlast des Layer-2-Pakets darstellen, müssen neu verpackt werden.
Was passiert, wenn der Router das Paket an den nächsten Router in der Kette senden muss, hängt vom Layer-2-Protokoll ab. Wenn weiterhin Ethernet verwendet wird, sind in den gesendeten Paketen einige MAC-Adressen enthalten. (Sie könnten Router bauen, die über serielle Schnittstellen miteinander kommunizieren.) Theoretisch ist es möglich, ARP sogar bei Ethernet zu vermeiden, da Routing-Tabellen Ziel-IP-Adressen physischen Schnittstellen zuordnen könnten, wodurch die Switch-ähnliche Funktionalität der Zuordnung von MAC-Adressen zu diesen Schnittstellen entfällt. Trotzdem gibt es in allen Ethernet-Paketen weiterhin ein Feld für eine MAC-Adresse.
Antwort2
Ein Layer-3-Gerät (Router, Host usw.) entfernt den Layer-2-Frame aus dem gekapselten Paket und die Frame-Informationen werden als nicht erforderlich verworfen. Ein Router leitet das Paket dann an die nächste Schnittstelle im Pfad zum Ziel weiter.
An der nächsten Schnittstelle erstellt der Router einen neuen Frame für das Layer-2-Protokoll der nächsten Schnittstelle. Nicht alle Layer-2-Protokolle verwenden MAC-Adressen. Von denen, die MAC-Adressen verwenden, verwenden einige 48-Bit-MAC-Adressen und einige 64-Bit-MAC-Adressen. Unabhängig vom Layer-2-Protokoll der nächsten Schnittstelle wird für dieses Protokoll ein neuer Frame erstellt, und alle vorherigen Frame-Informationen gingen bereits verloren (der neue Frame könnte für eine völlig andere Art von Layer-2-Protokoll sein als der alte Frame).