数据据包的发送流程（Packet Deilvery）

数据据包的发送流程（Packet Deilvery）

我们都知道两都主机通信时会相互发送数据包给对方，但是具体是如何发送的呢？这就需要分两种情况来看：两台主机在同一个网段和两台主机在不同的网段。

两台主机在同一个网段

比如，我们有如下两台主机PC1和PC2：

 -----                                                                  -----
| PC1 |                                                                | PC2 | 
 -----                                                                  -----
   |  IP  address: 10.1.1.1            IP  address: 192.168.1.2           |   
   |  MAC address: 0800:1111.1111      MAC address:0800:2222:2222         |                         
   |                                                                      |
   |                                                                      | 
  --------------------------------------------------------------------------

现在PC1要给PC2发送数据，流程如下：

• 应用程序生成要发送的数据，传递给协议栈。

• TCP/IP协议栈将数据发送给网络层（三层），网络层使用三层IP编址信息对数据进行三层封装，并检查目标地址是否和本机以属于一个网段，发现属于同一网段，之后将数据发送给数据链路层（二层）。

此时数据包如下：

Source IP address	Target IP address
192.168.1.1	192.168.1.2

• 二层查询本机的ARP表:

$ arp -a
? (192.168.1.10) at e4:8d:8c:35:19:68 on en0 ifscope [ethernet]
? (192.168.1.11) at cc:29:f5:ae:6c:4 on en0 ifscope [ethernet]
? (192.168.1.33) at e4:e4:ab:6a:ae:f2 on en0 ifscope [ethernet]

发现没有目标主机的MAC地址记录，则通过ARP协议查询主机的MAC地址。

• 通过ARP协议获取到目标主机MAC地址后，通过MAC地址封装二层信息，并传递给物理层发送。

此时数据包如下：

Source IP address	Target IP address	Source MAC address	Target MAc address
192.168.1.1	192.168.1.2	0800:1111:1111	0800:2222:2222

两台主机不在同一个网段

比如，我们有如下两台主机PC1和PC2：

 -----                                                                  -----
| PC1 |                                                                | PC2 | 
 -----                                                                  -----
   |  IP  address: 10.1.1.1            IP  address: 192.168.1.1           |   
   |  MAC address: 0800:1111.1111      MAC address:0800:2222:2222         |                         
   |                                                                      |
   |                               ------                                 | 
  -------------------------------| Router |  -------------------------------
                                   ------    
                                /          \
           IP  address: 10.1.1.254         IP  address: 192.168.1.254
           MAC address: 0800:aaaa:aaaa     MAC address: 0800:bbbb:bbbb

"两台主机不在同一网段"和"两台主机在同一网段"大部分流程是一样的，不同之处在于：

• 将数据发送给二层后，由于不属于同一网段，需要将数据发送给本地网关。
• MAC屋（二层）收到数据后查询本机ARP表，查看是否有网关IP地址对应的MAC的地址记录。
• 如果存在记录，则使用记录; 如果在存在，则发送ARP获取，之后进行二层封装并发送。

此时数据包如下：

Source IP address	Target IP address	Source MAC address	Target MAc address
10.1.1.1	192.168.1.1	0800:1111:1111	0800:aaaa:aaaa

• 网关收到数据包后，发现虽然Target MAC address是我，但是Target IP address不是我，网关就会知道是需要传发这条数据。然后网关会查询自己的路由表，找到合适的端口传发，在这个例子中这个传发的端口就是 192.168.1.254。
• 网关的192.168.1.254端口会查询自己的ARP表，看找对应的Target IP address的Mac地址，没有的话发ARP查找，之后发送。

此时数据包如下：

Source IP address	Target IP address	Source MAC address	Target MAc address
10.1.1.1	192.168.1.1	0800:aaaa:aaaa	0800:2222:2222