广域网(WAN)设备通信过程(通信流程、通信步骤、通信顺序、设备通信、主机通信)(MAC地址在本地链路中的作用)跳跃(hop)

本文主要是介绍广域网(WAN)设备通信过程(通信流程、通信步骤、通信顺序、设备通信、主机通信)(MAC地址在本地链路中的作用)跳跃(hop),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • 广域网(WAN)通信:MAC地址在本地链路中的作用
    • 引言
    • MAC地址概述
      • 什么是MAC地址?
      • 如何工作?
    • MAC地址与广域网
      • MAC地址的局限性
      • IP地址和路由
  • 广域网设备通信过程
    • 1. 请求生成
    • 2. 封装数据帧
    • 3. 确定下一跳
    • 4. 数据传输
    • 5. MAC地址变化
    • 6. 数据接收
    • 7. 响应生成与返回
    • 8. 结束连接

广域网(WAN)通信:MAC地址在本地链路中的作用

引言

广域网(WAN)是一种连接遍布全球的大规模网络。它们常用于链接不同地理区域的局域网(LAN),例如企业、政府机构和教育机构。这些网络之间的通信依赖于多种技术,其中包括MAC(Media Access Control)地址。

MAC地址概述

什么是MAC地址?

MAC地址是一个唯一标识网络接口控制器(NIC)的物理地址。它由六个字节(48位)组成,通常以十六进制表示。在以太网等网络技术中,MAC地址被用来确定数据包的源头和目的地。

如何工作?

每当一个设备需要发送数据到另一个设备时,它都会使用ARP(Address Resolution Protocol)来查找目标设备的MAC地址。一旦得到MAC地址,发送设备就可以开始传输数据。

MAC地址与广域网

MAC地址的局限性

在局域网环境中,MAC地址是非常有效的,因为每个设备都直接连接到同一网络,并且可以轻松获取彼此的MAC地址。然而,在广域网环境中,情况就不同了。由于广域网涵盖了大范围的地理区域,设备之间的通信需要经过多个路由器和交换机。在这种情况下,源设备无法直接获取目标设备的MAC地址,因为它们并未直接连接。

IP地址和路由

在广域网环境中,IP(Internet Protocol)地址和路由协议起着重要作用。当一个设备需要发送数据到另一个设备时,它首先使用DNS(Domain Name System)查找目标设备的IP地址。然后,根据路由表确定如何将数据包从源头传送到目的地。

数据包在广域网中的传输是通过跳跃(hop)进行的。每次跳跃都会通过一个路由器,该路由器会检查数据包的IP地址,然后根据其路由表将其转发到下一个路由器或目的设备。在每个跳跃点,数据包的MAC地址都会被改变,以反映发送路由器和接收路由器的MAC地址。


总的来说,尽管MAC地址在广域网通信中的作用相对较小,但它们仍然是数据包在网络上移动的重要部分。在每个跳跃点,都会使用MAC地址来确定数据包的下一个目的地。然而,由于广域网的广泛覆盖范围,设备之间的通信更多地依赖于IP地址和路由协议。

广域网设备通信过程

当一个设备(设备A)试图与广域网(WAN)上的另一个设备(设备B)通信时,以下是主要的步骤和数据变化:

1. 请求生成

设备A生成一条通信请求,这可能是HTTP请求、FTP请求等。该请求包含发送者的IP地址、端口号、接收者的IP地址以及要传输的数据。

2. 封装数据帧

数据首先被封装成TCP或UDP段,其中包含源端口和目标端口。然后在网络层,这些段被封装到IP数据包中,并附加上源IP地址和目标IP地址。最后,在链路层,IP数据包被封装进数据帧中,这些数据帧包括源MAC地址(设备A的MAC地址)、目标MAC地址(下一跳的MAC地址)和负载(即IP数据包)。

3. 确定下一跳

设备A通过ARP(地址解析协议)查询目标IP地址对应的MAC地址。如果目标不在本地网络上,那么它会将数据帧发送给默认网关(通常是路由器),此时目标MAC地址就是默认网关的MAC地址。

4. 数据传输

数据帧通过物理介质(如以太网、WiFi等)发送到网络中。每个数据帧都会在各种网络设备(如交换机和路由器)之间进行传递。

5. MAC地址变化

在数据帧从设备A传输到设备B的过程中,每次通过一个新的网络设备时,源MAC地址和目标MAC地址都会发生变化。源MAC地址变为刚才转发该帧的设备的MAC地址,目标MAC地址则变为下一跳设备的MAC地址。

6. 数据接收

当数据帧到达设备B时,设备B会检查MAC地址以确认这些数据帧是否确实是发送给它的。然后设备B会解析数据帧,提取并重新组合IP数据包,再将其传递给更高层的协议(如TCP/UDP)进行处理。

7. 响应生成与返回

设备B处理了来自设备A的请求后,会按照类似的流程生成响应,并将其返回给设备A。

8. 结束连接

一旦设备A接收并处理完设备B的响应,如果没有其他的数据交换需求,它将结束与设备B的连接。


在整个过程中,数据帧携带的主要数据有MAC地址、IP数据包(包含源IP地址、目标IP地址、TCP/UDP段等)。当数据帧在各个网络设备间进行传递时,MAC地址会根据下一跳的设备进行变化。

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