Архитектура

text

Локальная сеть (192.168.1.0/24) Интернет

┌─────────────┐

│ Хост A │ 192.168.1.10

│ (PC) │

└────────┬────┘

│ Ethernet

│

┌────┴────┐

│ Роутер │ eth0: 192.168.1.1 (локальная)

│ (L3) │ eth1: 203.0.113.50 (провайдер ISP)

└────┬────┘

│

└─────[ISP провайдер]─────[Интернет]

203.0.113.0/24 (сеть провайдера)

Таблица маршрутизации маршрутизатора

text

Маршрут Маска Шлюз Интерфейс Метрика

192.168.1.0 255.255.255.0 Локально eth0 0

203.0.113.0 255.255.255.0 Локально eth1 0

0.0.0.0 0.0.0.0 203.0.113.1 eth1 1 (маршрут по умолчанию)

Объяснение:

• Маршрут 1: для пакетов в 192.168.1.0/24 (локальная сеть) — отправить в eth0 (без шлюза)

• Маршрут 2: для пакетов в 203.0.113.0/24 (сеть провайдера) — отправить в eth1

• Маршрут 3: для всех остальных пакетов (0.0.0.0/0) — отправить на шлюз провайдера (203.0.113.1)

Таблица маршрутизации хоста (192.168.1.10)

text

Маршрут Маска Шлюз Интерфейс Метрика

192.168.1.0 255.255.255.0 Локально eth0 0

0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1 eth0 1 (шлюз по умолчанию)

Объяснение:

• Маршрут 1: для пакетов в 192.168.1.0/24 (локальная сеть) — отправить в eth0 без промежуточного шлюза (используется ARP для нахождения MAC-адреса)

• Маршрут 2: для всех остальных пакетов (включая Интернет) — отправить на шлюз по умолчанию (default gateway) 192.168.1.1 (роутер)

Процесс маршрутизации: Пакет от Хоста в Интернет

Сценарий: Хост A (192.168.1.10) отправляет HTTP запрос к www.example.com (93.184.216.34)

Шаг 1: DNS запрос (на хосте)

text

Приложение браузер запрашивает IP www.example.com

DNS клиент отправляет запрос на DNS сервер

Получает ответ: www.example.com = 93.184.216.34

Шаг 2: Проверка маршрута (на хосте)

text

IP-пакет: Источник=192.168.1.10, Назначение=93.184.216.34

Хост проверяет маршрут:

- Назначение 93.184.216.34 в 192.168.1.0/24? НЕТ

- Назначение в другом маршруте? НЕТ

→ Используется маршрут по умолчанию → Шлюз 192.168.1.1

Шаг 3: ARP запрос (на хосте)

text

Хост знает: нужно отправить на шлюз 192.168.1.1

Но знает только IP адрес 192.168.1.1

Нужен MAC адрес!

ARP запрос: "Кто имеет IP 192.168.1.1?"

Маршрутизатор отвечает: "Я, мой MAC AA:BB:CC:DD:EE:FF"

ARP таблица хоста добавляет запись:

IP 192.168.1.1 → MAC AA:BB:CC:DD:EE:FF

Шаг 4: Создание Ethernet кадра (на хосте)

text

Ethernet кадр:

┌──────────────────────────────────────────┐

│ Dest MAC: AA:BB:CC:DD:EE:FF (маршрутизатор)

│ Src MAC: 11:22:33:44:55:66 (хост) │

│ IP пакет: 192.168.1.10 → 93.184.216.34 │

│ TCP сегмент: порт 80 (HTTP), данные │

└──────────────────────────────────────────┘

Отправка в локальную сеть

Шаг 5: Получение маршрутизатором

text

Маршрутизатор получает Ethernet кадр

Проверяет, что dest MAC = его MAC → принимает кадр

Извлекает IP пакет

Проверяет в таблице маршрутизации:

Назначение 93.184.216.34 не в 192.168.1.0/24

Назначение не в 203.0.113.0/24

→ Используется маршрут по умолчанию

→ Отправить на 203.0.113.1 (шлюз провайдера) через eth1

Шаг 6: Второй ARP запрос (на маршрутизаторе)

text

Маршрутизатор знает: пакет нужно отправить на 203.0.113.1

Но знает только IP адрес

Нужен MAC адрес шлюза провайдера!

ARP запрос: "Кто имеет IP 203.0.113.1?"

Шлюз провайдера отвечает: "Я, мой MAC XX:YY:ZZ:AA:BB:CC"

ARP таблица маршрутизатора добавляет запись:

IP 203.0.113.1 → MAC XX:YY:ZZ:AA:BB:CC

Шаг 7: Отправка в провайдеров сеть

text

Новый Ethernet кадр:

┌──────────────────────────────────────────┐

│ Dest MAC: XX:YY:ZZ:AA:BB:CC (шлюз ISP) │

│ Src MAC: AA:BB:CC:DD:EE:FF (маршрутизатор)

│ IP пакет: 192.168.1.10 → 93.184.216.34 │ (НЕИЗМЕННЫЙ!)

│ TCP сегмент: портаданные │

└──────────────────────────────────────────┘

Отправка на шлюз провайдера

Шаг 8: Маршрутизация в провайдеровской сети

text

Шлюз провайдера получает пакет

Смотрит в свою таблицу маршрутизации

Маршруты провайдера говорят:

"93.184.216.0/24 доступна через маршрутизатор X.X.X.X"

Пакет проходит через сеть провайдера,

затем через интернет-магистрали,

через несколько маршрутизаторов,

пока не дойдёт до сети, где находится 93.184.216.34

Шаг 9: Доставка на целевой сервер

text

Целевой маршрутизатор/коммутатор получает пакет

Распознаёт, что 93.184.216.34 находится в его локальной сети

Отправляет пакет на сервер через коммутатор L2

Сервер получает пакет и обрабатывает HTTP запрос

Шаг 10: Ответный путь

text

Сервер формирует ответ (HTTP 200 OK)

Источник: 93.184.216.34

Назначение: 192.168.1.10

Пакет идёт обратно через интернет (обычно по другому маршруту!)

Через маршрутизаторы провайдера

На домашний маршрутизатор (по маршруту по умолчанию)

На компьютер (ARP определяет MAC адрес, коммутатор доставляет на порт)

Браузер получает ответ и отображает сайт