跨子网通信的具体流程

1. TCP/IP 数据包的封装（发送方）：

   • TCP 封装：应用程序的数据被 TCP 协议封装为一个 TCP 数据段，包含序列号等信息。
   • IP 封装：TCP 数据段被 IP 协议封装为一个 IP 数据包，包含源 IP 和目标 IP 地址。
   • MAC 封装：
     • 发送方通过路由表判断目标 IP 是否在同一个子网。
     • 如果目标 IP 不在同一子网，发送方将目标 MAC 地址设置为默认网关的 MAC 地址。
     • 数据帧的 MAC 头部填充默认网关的 MAC 地址，IP 数据包作为负载被包含在 MAC 帧中。

2. 发送到默认网关：

   • 数据帧从发送方的网卡发出，经过交换机或无线 AP，发送到默认网关。
   • 默认网关的网卡收到数据帧后，解析 MAC 头，确认自己是接收方（MAC 地址匹配），然后将 MAC 层信息移除，保留 IP 数据包。

3. 路由器的处理（默认网关）：

   • 路由器检查 IP 数据包的目标 IP 地址。
   • 在路由表中查找目标 IP 所属的子网。
     • 如果目标子网与路由器直连：
       • 路由器发起 ARP 请求，查找目标 IP 对应的 MAC 地址。
       • 路由器将新的目标 MAC 地址封装到数据帧中。
     • 如果目标子网不与路由器直连：
       • 路由器会将数据包转发给下一跳路由器（使用下一跳的 MAC 地址）。
       • 这一过程会重复，直到数据到达目标子网。

4. 数据到达目标子网：

   • 当数据到达目标子网时，最终的路由器会通过 ARP 找到目标设备的 MAC 地址。
   • 路由器将目标设备的 MAC 地址封装到 MAC 帧中，最终将数据发送到目标设备。

5. 目标设备接收数据：

   • 目标设备的网卡接收到数据帧后，解析 MAC 头，确认自己是接收方（MAC 地址匹配）。
   • 提取 IP 数据包，再逐层向上解析，最终还原应用程序数据。

关键点解析

1. 在发送设备处：

   • TCP 和 IP 的封装工作在发送方就完成，源 IP 和目标 IP 是固定的，不会在传输过程中修改。
   • MAC 地址的封装是动态的，因为 MAC 地址只在当前的局域网内有效。

2. 默认网关的作用：

   • 如果目标设备不在同一子网，默认网关（路由器）会作为中介，接管数据。
   • 路由器的作用是通过其路由表找到目标网络的位置。

3. ARP 的使用：

   • 在局域网内（包括路由器连接的子网），MAC 地址通过 ARP 广播查找。
   • 如果目标设备的 MAC 地址未缓存，路由器会广播 ARP 请求获取目标设备的 MAC 地址。

4. MAC 和 IP 的动态配合：

   • IP 地址是逻辑的，指明最终的目标。
   • MAC 地址是物理的，用于局域网内的传输，目标可能是下一跳路由器，也可能是最终设备。

通俗解释：

那我的理解就是tcp，ip都是在第一个发送的设备处就可以包好，然后如果接受方和自己不在一个子网中，就包上默认网关的mac发送过去，默认网关接收到之后去掉mac头部尾部，然后在路由表里查找有没有接收方的ip，如果有的话就arp广播找到mac地址包上之后发过去