【電腦網路】MAC封包傳送的來源與目的應該是什麼才對？

電腦網路封包網路

小麥粉 2019-05-30 22:42:28 ‧ 4494 瀏覽

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假設架構
Host A － Switch 1 － Router － Switch 2 － Host B
A 要傳送封包給 B

問題：在 A 傳送封包給 Switch 1 時，目的 MAC 應該為 A 的 MAC？還是應該為 Switch 1 的 MAC？
我以為經過 ARP 之後，A 的 ARP Cache 應該只知道 B 的 MAC，但是有些資料上都寫傳送至 Switch 1 的 MAC？不知道我哪邊搞錯了...
｛【來源MAC為A】【目的MAC為何？】(【來源IP為A】【目的IP為B】)｝

Switch 1 收到封包，先查 MAC TABLE 後，將封包傳送給 Router 時，
｛【來源MAC為Switch 1】【目的MAC為Router】(【來源IP為A】【目的IP為B】)｝
Router 收到封包，先查 MAC TABLE 後，將封包傳送給 Switch 2 時，
｛【來源MAC為Router】【目的MAC為Switch 2】(【來源IP為A】【目的IP為B】)｝
Switch 2 收到封包，先查 MAC TABLE 後，將封包傳送給 B 時，
｛【來源MAC為Switch 2】【目的MAC為B】(【來源IP為A】【目的IP為B】)｝
B 收到封包
結束

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weiclin iT邦高手 4 級 ‧ 2019-05-30 23:29:53 檢舉

https://networkengineering.stackexchange.com/questions/28329/does-the-source-mac-address-of-a-frame-change-when-it-passes-through-several-swi

slime iT邦大師 1 級 ‧ 2019-05-30 23:30:47 檢舉

先不要管 Switch , 先想一下 MAC Address 在什麼情況下用到?
只有在"區域廣播"用到.

如果架構是 Host A - Router - Host B :
Host A 只會知道 Router 的 MAC Address ;
而 Router 會知道 Host A 與 Host B 的 MAC , 但歸在不同的 interface ;
Host B 則只知道 Router 的 MAC Address .

Switch 是為了降低廣播封包的過濾/控管功能, 本身的 MAC Address 並沒有用在封包轉送, 所以這個例子上可以忽略.

小麥粉 iT邦新手 5 級 ‧ 2019-05-31 09:16:53 檢舉

MAC Address不是在Host A的Data Link 層就會使用到了嗎？
A的IP層將TCP/IP封包以IP標頭封裝，下送至Data Link 層，再以Data Link Layer標頭封裝
所以source以及destination應該就是A的MAC以及B的MAC沒錯吧？

Switch 1 收到後先查MAC TABLE解封，再往IP層送，IP層會查ARP TABLE 後將封包再下送至Data Link 層
Data Link 層查MAC TABLE再重新封裝，所以source以及destination應該就是Switch 1的MAC以及Router 的MAC
因為IP封包沒有被改變，所以維持原樣【來源IP為A】【目的IP為B】

所以我怎麼想Host A 傳送封包給 Switch 1 時，destination應該不可能會是Switch 1的MAC，但是書上寫的卻又不一樣...

michaelwan iT邦高手 1 級 ‧ 2019-05-31 10:38:52 檢舉

A到B..
來源IP A, MAC A ,目的IP B, MAC Router
關SWITCH什麼事? 除非SWITCH是當L3介面在用.

slime iT邦大師 1 級 ‧ 2019-05-31 11:00:03 檢舉

A IP 要送給 B IP , 先在區域網路查詢 B IP 對應的 MAC Address , 這時候會發現 B IP 不在區域網路內.

而這時後 A IP 有設定 Default Gateway 是 Router , 就去查 Default Gateway 的 IP 對應的 MAC , 而 Router 回應自己的 MAC , 這時後 A IP 就會知道 Router 的 MAC .

而到 Router 後, 就照同樣的模式, 看看 B IP 該往哪邊連線, 往其他介面(Interface)廣播, 而剛好 B 在另一個介面上, Router 會學到 IP B 的 MAC Address , B 也會知道 Router 的 MAC Address .

Switch 在這種架構下, 對於有特定要過濾或快取的 MAC Address 才有意義, 如果沒有這種功能需求, 當一台普通 Hub , 對 MAC Address 沒有特別功能.

weiclin iT邦高手 4 級 ‧ 2019-05-31 14:05:35 檢舉

你要不要把書上寫的截圖貼一下, 說不定只是描述方式有誤解

小麥粉 iT邦新手 5 級 ‧ 2019-05-31 15:40:27 檢舉

總結一下：
A 發起 ARP 取得B的MAC之後，因為B和A不在相同網段，所以A依然不知道要往哪裡送，但是因為A有設定Default Gateway，所以會往Default Gateway送

假設Switch 1和Switch 2為L3
A的Default Gateway就會設定成Switch 1，A查Switch 1的IP對應的MAC，所以destination才會設定成Switch 1的MAC
而Switch 1在A 發起 ARP 取得B的MAC時，已經學習到B的MAC必須往Router送，所以destination是Router的MAC
Router和Switch 2亦同

假設Switch 1和Switch 2為L2
A的Default Gateway就會設定成Router，而destination則是設定成Router，Switch 1收到封包會直接轉送給Router
Router在A 發起 ARP 取得B的MAC時，已經學習到B的MAC必須往Switch 2送
Switch 2收到封包會直接轉送給B

這樣對嗎？

michaelwan iT邦高手 1 級 ‧ 2019-05-31 16:27:07 檢舉

AB不同網段為什麼要發起ARP?
A根本不會有B的MAC資料.

slime iT邦大師 1 級 ‧ 2019-05-31 16:54:39 檢舉

"A 發起 ARP 取得B的MAC之後，因為B和A不在相同網段"

A並沒有取得B的MAC，
A只是先查看看B的IP是否在同一個區域網路，而發現區域網路無B的IP，所以查看看Default Gateway是否存在。

michaelwan iT邦高手 1 級 ‧ 2019-05-31 16:58:26 檢舉

A在傳送給B的時候..就會先做routing desction.
發現不同網段就直接送給gateway, 並不會發ARP來問B的MAC.
反而如果沒有gateway的MAC時, 才會發ARP問gateway的MAC.
然後再封包的目的IP填入B的IP. 目的MAC填入gateway的MAC, 再丟給SWITCH.

小麥粉 iT邦新手 5 級 ‧ 2019-05-31 17:36:39 檢舉

原來如此
如果L3的Switch 1 也沒有Router的MAC，就發ARP問Router的MAC，所以封包的目的IP填入B的IP，目的MAC才會是Router的MAC，然後才發給Router
而Router也是因為沒有Switch 2的MAC，才發ARP問Switch 2的MAC，所以封包的目的IP填入B的IP，目的MAC是Switch 2的MAC，然後才發給Switch 2
最後Switch 2因為和B有相連，所以藉由Route Decision送給B

目前的理解是這樣

slime iT邦大師 1 級 ‧ 2019-05-31 17:52:38 檢舉

先問問為什麼這麼執著在 Switch ?
或者您認定的 L3 Switch 功能為何?

小麥粉 iT邦新手 5 級 ‧ 2019-05-31 20:09:16 檢舉

A
　＼
　　S1
　／　＼
Ｂ
　　　　R1 — Internet
Ｃ
　＼　／
　　S2
　／
Ｄ

我認知上的網路架構，不考慮VLAN，A和B由S1構成同一網段，C和D由S2構成另一網段，兩個網段由R1構成區域網路
所以封包必定會經過Switch

小麥粉 iT邦新手 5 級 ‧ 2019-05-31 20:19:27 檢舉

我認知上的L2 Switch和Hub最大的差異，就是Switch可以同時處理封包，不會像Hub那樣封包同時傳送就會發生碰撞
L3 Switch 就是增加能夠處理網路層IP封包的功能，可以看懂IP封包，好像也就這樣，印象中沒有很大的差距

slime iT邦大師 1 級 ‧ 2019-06-01 10:58:42 檢舉

1. 封包同時傳送還是會碰撞.
2. Switcching Hub (L2) 只是降低不必要的封包, 而降低碰撞機會, 對於廣播封包或還是屬於同一個 port 的封包還是有可能碰撞.
3. Switch 有很多種說法, Switching Hub (L2) 是其中一種可能, 如果考試就背老師要求的, 如果實務應用, 直接拿產品功能跟基本原理來參考.
4. 與其在意 Switch , 不如先確認 Router , IGMP 等基本功能, 無論哪種 Switch , 都是因為這種基本功能有所不足或市場取向而產生的產品, 所以先從基本的純設備間互通來學.

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