Bagaimana alamat MAC / IP digunakan dalam perutean

Saya harus mengajari formulir keenam saya tentang Alamat MAC dan Alamat IP dalam waktu beberapa minggu dan ada beberapa area yang tidak jelas yang saya harap beberapa dari Anda akan dapat menjelaskan untuk saya. Saya memiliki cukup banyak untuk mendapatkannya melalui silabus, tetapi saya ingin memiliki lebih banyak pengetahuan daripada spesifikasi sehingga saya bisa menjelaskan bagaimana segala sesuatu bekerja dengan cara yang lebih bermakna.

Jadi seperti yang saya pahami, hal berikut terjadi ketika perangkat pada LAN mengirim paket / bingkai ke perangkat pada LAN lain yang terpisah melalui internet.

Paket dibuat di ujung pengiriman dengan tujuan dan mengirim IP

Pertanyaan pertama: Apakah IP tujuan sebenarnya IP gateway untuk LAN perangkat penerima

Ini kemudian berubah menjadi bingkai yang akan pergi ke gateway untuk LAN - ini terjadi pada lapisan data link dan bingkai memiliki pengiriman MAC dan alamat tujuan ditambahkan

Pertanyaan pertama: Alamat MAC tujuan - apakah ini tujuan akhir atau tujuan gateway?

Paket / frame kemudian dikirim ke internet dan dialihkan (menggunakan alamat IP) ke lompatan berikutnya menuju tujuan akhir

Pertanyaan kedua: Pada setiap hop, apakah layer data link mengubah alamat MAC tujuan dalam bingkai ke alamat MAC hop berikutnya?

Paket / frame diarahkan ke alamat tujuan (yang merupakan gateway)

Pertanyaan ketiga: Setelah frame / paket mencapai gateway dari LAN yang menerima adalah alamat MAC tujuan dalam frame yang digunakan oleh sebuah saklar untuk memastikan itu berakhir pada perangkat yang benar? Ini jelas mengasumsikan bahwa alamat MAC tujuan tidak diubah oleh router sebagai bingkai / paket melintasi internet - jika diubah maka setelah gateway penerima menerima bingkai / paket, bagaimana ia tahu ke mana harus mengirimnya?

Alamat MAC adalah alamat layer-2 di header frame. Bingkai layer-2 mengenkapsulasi paket IP layer-3. Bingkai layer-2 dilepas pada batas layer-2/3 (misalnya router). Jika paket layer-3 perlu diteruskan melalui domain layer-2 yang lain, frame layer-2 baru dibuat menggunakan alamat MAC di domain layer-2 yang baru untuk merangkum paket layer-3.

Secara konseptual:

Ke router:

<L2 frame><L3 packet><L4 segment>PAYLOAD DATA</L4 segment></L3 packet></L2 frame>

Di router:

<L3 packet><L4 segment>PAYLOAD DATA</L4 segment></L3 packet>

Dari router:

<New L2 frame><L3 packet><L4 segment>PAYLOAD DATA</L4 segment></L3 packet></New L2 frame>

Bingkai layer-2 asli akan berisi alamat MAC sumber pengirim, dan alamat MAC tujuan dari antarmuka router di domain layer-2.

Bingkai layer-2 baru akan berisi alamat MAC sumber dari antarmuka router di domain layer-2 yang baru, dan alamat MAC tujuan dari hop berikutnya di domain layer-2 yang baru.

Paket layer-3 akan berisi alamat IP sumber layer-3 dari originator paket, dan alamat tujuan layer-3 dari tujuan layer-3 terakhir.

Alamat MAC Layer-2 dihapus pada setiap batas layer2 / 3 di sepanjang rute yang akan diganti dengan alamat MAC dari sumber dan tujuan baru, tetapi alamat IP layer-3 tetap sama di sepanjang jalur (dengan pengecualian tertentu seperti NAT) .

Pertanyaan pertama: Alamat MAC tujuan - apakah ini tujuan akhir atau tujuan gateway?

Alamat MAC digunakan di lapisan 2 frame, dan lapisan 2 menentukan jaringan lokal. Jadi, alamat MAC tujuan adalah alamat gateway Anda jika target akhir tidak pada LAN yang sama.

Pertanyaan kedua: Pada setiap hop, apakah layer data link mengubah alamat MAC tujuan dalam bingkai ke alamat MAC hop berikutnya?

Ya, atau alamat MAC dari target akhir jika berada di LAN yang sama.

Pertanyaan ketiga: Setelah frame / paket mencapai gateway dari LAN yang menerima adalah alamat MAC tujuan dalam frame yang digunakan oleh sebuah saklar untuk memastikan itu berakhir pada perangkat yang benar? Ini jelas mengasumsikan bahwa alamat MAC tujuan tidak diubah oleh router sebagai bingkai / paket melintasi internet - jika diubah maka setelah gateway penerima menerima bingkai / paket, bagaimana ia tahu ke mana harus mengirimnya?

Dengan alamat IP target akhir dan rutenya (alamat LAN dan topeng), router dapat mengurangi jika target paket berada di LAN yang sama atau tidak. Jika alamat IP berada dalam kisaran alamat IP LAN dan mask, ia tahu target akhir dalam LAN yang terhubung router.

Hanya ingin menambahkan animasi ini untuk melengkapi jawaban yang diterima.

(GIF yang luar biasa ini dari sini .)