Какова роль адреса сетевого уровня и адреса канального уровня при взаимодействии устройства с другим устройством в удалённой сети? Для иллюстрации этого примера есть клиентский компьютер PK1, который взаимодействует с сервером (веб-сервером), находящимся в другой сети IP.
Сетевые адреса
IP-адреса отображают адреса сетей и устройств источника и назначения. Если отправитель и получатель пакета находятся в разных сетях, IP-адреса источника и назначения будут представлять узлы в разных сетях. На это будет указывать сетевая часть IP-адреса узла назначения.
- IP-адрес источника — IP-адрес устройства-отправителя, клиентский компьютер PK1: 192.168.1.110.
- IP-адрес назначения — IP-адрес сервера принимающего устройства, сервера, веб-сервера: 172.16.1.99.
Адреса канала передачи данных
Если отправитель и получатель IP-пакета находятся в разных сетях, кадр канала передачи данных Ethernet не может быть отправлен напрямую к узлу назначения, поскольку он не доступен в сети отправителя. Кадр Ethernet нужно выслать на другое устройство, маршрутизатор или шлюз по умолчанию. В нашем примере шлюз по умолчанию — R1. Маршрутизатор R1 имеет интерфейс и IP-адрес в той же сети, что и PK1. Это позволяет PK1 получить доступ к маршрутизатору напрямую.
- MAC-адрес источника — MAC-адрес Ethernet отправляющего устройства, PK1. MAC-адрес интерфейса Ethernet PK1: 0A-AA-AA-AA-AA-AA.
MAC-адрес назначения — MAC-адрес Ethernet шлюза по умолчанию или маршрутизатора, если получающее и передающее устройства находятся в разных сетях. В этом примере MAC-адрес получателя — MAC-адрес интерфейса Ethernet маршрутизатора R1, подсоединённого к PK1, а именно: 11-11-11-11-11-11.
Кадр Ethernet с инкапсулированным IP-пакетом теперь можно передавать на R1. R1 пересылает пакет к месту назначения, на веб-сервер. Это может означать, что R1 пересылает пакет на другой маршрутизатор или на веб-сервер, если он находится в одной из сетей, подключённых к маршрутизатору R1.
Как устройство-источник определяет MAC-адрес маршрутизатора?
Каждое устройство получает IP-адрес маршрутизатора в виде адреса шлюза по умолчанию, указанного в настройках TCP/IP. Адрес шлюза по умолчанию — это адрес интерфейса маршрутизатора, подключённого к той же локальной сети, что и устройство-источник. Для отправки сообщений маршрутизатору все устройства в локальной сети используют адрес шлюза по умолчанию. После того как узел узнает информацию об IP-адресе шлюза по умолчанию, он может использовать протокол ARP для определения MAC-адреса шлюза по умолчанию. MAC-адрес шлюза по умолчанию помещается в кадр.