Ich verstehe das Address Resolution Protocol und wie es an alle Geräte im Subnetz sendet, um die MAC-Adresse des Ziels zu finden. Ich weiß, wenn ein Computer das Ziel nicht über ARP finden kann, kommt er zu dem Schluss, dass es sich in einem anderen Subnetz befinden muss, und sendet es an den Router.
Wenn das Ziel tatsächlich am anderen Ende der Welt liegt und der Router zum Router Ihres Internetdienstanbieters springen muss, wie findet der Router dann überhaupt die IP-Adresse seines Standard-Gateways?
Antwort1
Der erste Absatz ist nicht korrekt, es ist umgekehrt.
ARP wird verwendet, wenn bekannt ist, dass sich das Ziel im aktuellen Netzwerk befindet. Die Sequenz läuft ungefähr so ab:
Überprüfen Sie die Routing-Tabelle für das Ziel
Die Routing-Tabelle wird in der Reihenfolge ihrer Spezifität getestet. Die Einträge 192.0.0.0/8 und 192.168.0.0/16 stimmen also beide mit 192.168.1.1 überein, der zweite Eintrag ist jedoch eine spezifischere Übereinstimmung. 0.0.0.0/0 stimmt mit allem überein und ist die Standardroute.
Verbunden oder geroutet?
Die übereinstimmende Route ist entweder ein verbundenes Netzwerk (das sendende Gerät hat eine IP-Adresse im selben Netzwerk) oder nicht. Wenn eine Verbindung besteht, wird ein ARP ausgegeben und die MAC-Adresse abgerufen (vorausgesetzt, das Gerät existiert). Anschließend wird das Paket zur Übertragung an Schicht 2 (Ethernet) übergeben.
Wenn das Netzwerk kein verbundenes Netzwerk ist, hat es eine Gateway-IP-Adresse. Diese IP-Adressemussin einem verbundenen Netzwerk sein. Also wird erneut ein ARP für die Gateway-IP-Adresse ausgegeben, die die MAC-Adresse abgerufen hat, und das Paket wird an Schicht 2 übergeben, um es an die Gateway-IP zu übertragen.
Beim nächsten Hop
Dort angekommen, läuft der Vorgang genau gleich ab. Entweder hat das Gateway die Ziel-IP-Adresse auf einer verbundenen Schnittstelle oder es gibt sie an einen anderen Router weiter.
Erstellen einer Routingtabelle
Es gibt viele Möglichkeiten, wie eine Routing-Tabelle gefüllt werden kann. Die Routen für verbundene Netzwerke werden immer vom Betriebssystem basierend auf den Schnittstellenadressen konfiguriert. In einer Umgebung, in der DHCP verwendet wird, wird einer Schnittstelle eine IP-Adresse zugewiesen, und normalerweise gehört dazu auch ein Standard-Gateway. Sobald DHCP abgeschlossen ist, verfügt das Gerät über eine verbundene Netzwerkroute und eine Standardroute.
Eine einfachere Konfiguration ist statisch. Das Gerät hat in seiner Konfiguration eine statisch zugewiesene IP-Adresse, ein Standard-Gateway und möglicherweise einige statische Routen. Diese werden alle manuell auf dem Gerät selbst konfiguriert.
Dynamisches Routing
Wenn es um etwas so Komplexes wie das Internet geht, ist das manuelle Hinzufügen statischer Routen natürlich ein schwieriges Unterfangen. Auf einigen Ebenen geschieht dies immer noch, aber alles wird durch dynamische Routing-Protokolle erleichtert. Dabei „besitzt“ ein Router effektiv eine Reihe von IP-Adressbereichen und teilt dies anderen Routern mit. Alle Router lernen das Routing voneinander.
Das bedeutet, dass ein ISP einen neuen IP-Bereich erhalten, ihn zu seiner Konfiguration hinzufügen und ihn aus seinem Netzwerk bekannt geben kann. Der Rest des Internets lernt ihn, ohne dass eine weitere Konfiguration erforderlich ist.
Haftungsausschluss
Bitte beachten Sie, dass diese gesamte Beschreibung eine abgespeckte Version dessen ist, was passiert. Es gibt viele Ausnahmen, Vorbehalte und verschiedene Technologien, die den Ablauf des Prozesses verändern können. So funktioniert es aber auf der grundlegenden Ebene.
Antwort2
Hier kommen DHCP-Server ins Spiel. Sie senden eine Erkennungsanforderung im Netzwerk unter Verwendung der IP 255.255.255.255 und der Quell-IP 0.0.0.0, da sie ihre eigene IP noch nicht kennen.
Hier kommen jedoch die MAC-Adressen ins Spiel, da das Discover-Paket in einen Data Link Layer Ethernet-Frame an die Ziel-MAC-Adresse FF:FF:FF:FF:FF:FF gekapselt wird und die Quelle die MAC-Adresse der Netzwerkschnittstelle ist.
Der erste Switch, der das Paket für FF:FF:FF:FF:FF:FF empfängt, leitet dieses Erkennungspaket über jeden einzelnen Switch-Port weiter, außer über den, von dem es kam, da er nicht weiß, wer FF:FF:FF:FF:FF:FF ist, bis der DHCP-Server es sieht. Wenn der DHCP-Server der erste Switch ist, leitet er die Anforderung nicht weiter, da der Switch der DHCP-Server ist. Er empfängt diesen Frame und sendet dann Informationen an die IP 255.255.255.255 zurück, da er nicht weiß, wer sie kontaktiert, da die Quell-IP 0.0.0.0 ist, aber er kennt die MAC-Adresse, die sie kontaktiert hat, also kapselt er das Angebotspaket ein, wobei die Quell-MAC der DHCP-Server ist und die Ziel-MAC das Gerät ist, das das Erkennungspaket gesendet hat, und es wird als Unicast und nicht als Broadcast gesendet.
Das Gerät erhält dann dieses Angebot und fordert dann die Vermietung an. Der DHCP-Server bestätigt dann die Vermietung.
Beachten Sie auch: Wenn Ihre Kommunikation aufgrund des Standard-Gateways über andere Geräte laufen muss, bedeutet dies normalerweise, dass die Route statisch festgelegt ist oder mit anderen Worten manuell eingerichtet wird und nicht, dass es sich um eine dynamische Route handelt, da es bei bestimmten Konfigurationen für ein Gerät unmöglich wäre, zu erkennen, welches Gerät tatsächlich das Standard-Gateway ist.
Antwort3
Die meisten Internetverbindungen verwenden eine Form von PPP – sei es PPPoA für DSL oder PPPoE für Kabel.
PPP ist ein Punkt-zu-Punkt-Protokoll (das ist schließlich sein Name) und daher ist das Standard-Gateway immer das, was sich am anderen Ende der PPP-Verbindung befindet.
Dies muss nicht unbedingt erkannt werden, da es nun einmal so ist. Die einzige Frage ist, ob Sie das Remote-Ende der PPP-Verbindung aktiv als Standard-Gateway verwenden möchten, was Sie normalerweise tun würden.