Что происходит с данными заголовка локальной сети Ethernet на уровне канала после того, как кадр достигает основного домашнего маршрутизатора и пересылается на первый маршрутизатор ядра сети?
Маршрутизаторы — это устройства сетевого уровня, которые пересылают данные на основе IP-адреса назначения. Локальные сетевые коммутаторы пересылают данные на основе MAC-адреса в заголовках кадров. Чтобы доставить кадр на домашний маршрутизатор, MAC-адрес маршрутизатора помещается в заголовок кадра, исходящего от хоста, но при доставке кадра от домашнего маршрутизатора к следующему в WAN MAC-адрес не играет никакой роли, поскольку это делается на основе IP.
Итак, что происходит с MAC-адресом, когда кадр достигает домашнего маршрутизатора и пересылается на следующий? Удаляется ли? Существуют ли протоколы для обнаружения MAC-адреса следующего маршрутизатора (например, ARP в локальной сети); нужен ли вообще MAC-адрес следующего маршрутизатора?
решение1
Когда пакет пересекает границу подсети (например, достигая маршрутизатора локальной сети), MAC-адрес отбрасывается, поскольку он абсолютно ничего не значит за пределами подсети, в которой он возник. Невозможно восстановить MAC-адрес чужой машины, если ваш единственный способ добраться до нее включает маршрутизатор. (Исходный MAC-адрес не передается на следующий участок.) Данные уровня 3, которые являются полезной нагрузкой пакета уровня 2, необходимо переупаковать.
Когда маршрутизатору необходимо отправить пакет следующему маршрутизатору в цепочке, то, что произойдет, зависит от протокола уровня 2. Если Ethernet все еще используется, в отправленных пакетах будет какой-то MAC-адрес. (Вы можете построить маршрутизаторы, которые взаимодействуют друг с другом через последовательные порты.) Теоретически возможно избежать использования ARP даже с Ethernet, поскольку таблицы маршрутизации могут сопоставлять IP-адреса назначения с физическими портами, устраняя функциональность коммутатора по сопоставлению MAC-адресов с этими портами. Тем не менее, во всех пакетах Ethernet все еще есть поле для MAC-адреса.
решение2
Устройство уровня 3 (маршрутизатор, хост и т. д.) отделит кадр уровня 2 от инкапсулированного пакета, и информация о кадре будет отброшена как ненужная. Затем маршрутизатор переключит пакет на следующий интерфейс на пути к месту назначения.
На следующем интерфейсе маршрутизатор построит новый кадр для протокола уровня 2 для следующего интерфейса. Не все протоколы уровня 2 используют MAC-адреса. Из тех, которые используют MAC-адреса, некоторые используют 48-битные MAC-адреса, а некоторые используют 64-битные MAC-адреса. Какой бы ни был протокол уровня 2 следующего интерфейса, для этого протокола создается новый кадр, а вся предыдущая информация кадра уже потеряна (новый кадр может быть для совершенно другого типа протокола уровня 2, чем старый кадр).