Насколько я понимаю, когда один компьютер отправляет кадр другому ПК через коммутатор, кадр остается неизменным. Коммутатор получает его и отправляет точно такой же кадр. Но что произойдет, если у нас есть два компьютера, подключенных к маршрутизатору, и мы отправим что-то между ними?
Маршрутизатор - это, в основном, коммутатор с дополнительным преобразованием NAT, позволяющий различать входящий и исходящий трафик.
Когда задействован Интернет и, таким образом, используется NAT, правила переадресации портов определяют, что происходит с пакетом (фреймом). Если он только локальный, весь NAT не используется, и, следовательно, используется только внутренний коммутатор. Как и в случае с обычным коммутатором, пакет остается неизменным.
«Насколько я понимаю, когда один компьютер отправляет кадр другому ПК через коммутатор, кадр остается неизменным».
Ты прав; Коммутаторы не изменяют кадры, которые они передают в любом случае. Это называется прозрачным мостовым соединением, как описано в статье О'Рейли под названием « Базовая операция переключения» :
Коммутаторы Ethernet спроектированы таким образом, что их операции невидимы для устройств в сети, что объясняет, почему этот подход к связыванию сетей также называется прозрачным мостовым соединением . «Прозрачный» означает, что при подключении коммутатора к системе Ethernet не происходит никаких изменений в кадрах Ethernet, которые соединены мостом.
«Но что произойдет, если у нас есть два компьютера, подключенных к маршрутизатору, и мы отправим что-то между ними?»
TL; DR
Любой пакет, пересылаемый маршрутизатором, будет изменен. Требуемые модификации включают новый MAC-адрес назначения и новую последовательность проверки кадра. Но это только малая часть того, что происходит на маршрутизаторе ...
В отличие от коммутаторов, маршрутизаторы решают, что делать с пакетом, основываясь на его адресе назначения OSI уровня 3 . В данном случае это адрес Интернет-протокола (IP). Поэтому то, что происходит с пакетом, зависит от того, куда направляется пакет. Давайте использовать изображение, которое вы упомянули в качестве примера:
Здесь у нас есть маршрутизатор с двумя интерфейсами: e1 / 1/1 (который я обозначу как E1 ) и e1 / 1/2 (который я обозначу как E2 ). Обратите внимание, что два интерфейса маршрутизатора находятся в отдельных подсетях, что всегда должно быть в случае маршрутизатора:
Теперь предположим, что компьютер A (с IP-адресом 10.0.0.2/24 и, следовательно, в подсети 10.0.0.0/24) отправляет пакет на IP-адрес назначения 10.0.1.2. Как только этот пакет прибывает в маршрутизатор, происходит следующее:
FF:FF:FF:FF:FF:FFдля первого такого пакета, отправленного на интерфейсе.После отправки пакета в сегмент сети, подключенный к интерфейсу E2 маршрутизатора, он принимается компьютером B с IP-адресом 10.0.1.2.
Предположим, что компьютер A отправляет пакет на IP-адрес назначения 10.0.7.44. Как только пакет достигает маршрутизатора, происходит следующее:
Что теперь происходит?
Хорошо, если, как показано на рисунке, маршрутизатор действительно имеет только два интерфейса, маршрутизатор отбрасывает пакет, потому что у него нет действительного маршрута к сети назначения.
В реальном мире, однако, маршрутизатор, вероятно, будет иметь хотя бы один интерфейс, настроенный как маршрут по умолчанию или маршрут последней инстанции . В таблице маршрутизации это интерфейс, с которым связана сеть 0.0.0.0/0. Если у маршрутизатора нет определенного маршрута к действительной сети для пакета, предназначенного для 10.0.7.44, в качестве действия «последней инстанции» он будет передавать пакет по интерфейсу, связанному с маршрутом по умолчанию.
Функциональность маршрута по умолчанию очень важна. Без этого маршрутизатор должен был бы иметь запись в таблице маршрутизации для многих (хотя и не всех) IP-сетей в Интернете. Такой стол был бы очень большим. По сравнению с маршрутизатором с маршрутом по умолчанию, такой маршрутизатор потребует:
Думайте о каркасе как о одной из тех пластиковых капсул, которые путешествуют в пластиковых трубках (раньше в некоторых окнах с откидной крышкой). Пакет - это конверт внутри капсулы, а данные - внутри конверта.
Переключатель - это место, где встречаются разные трубы. Он будет смотреть на адрес источника и адрес назначения на капсуле, и, основываясь на этом, отправить его через соответствующую трубку, чтобы получить, куда он идет.
Маршрутизаторы заботятся о конверте, а не о капсуле. Когда маршрутизатор получает капсулу, он в основном открывает капсулу и затем отбрасывает ее. Затем он посмотрит на конверт и выяснит, куда ему нужно идти. Конверт, возможно, должен пойти на чей-то стол. В этом случае он передаст конверт другой системе доставки (протоколу). Или он может решить, что конверт должен вернуться в систему трубок, и в этом случае он поместит его в новую капсулу и отправит в путь.
Это, конечно, очень упрощенно, но, надеюсь, это немного прояснит картину.