Comment les adresses MAC / IP sont-elles utilisées dans le routage

Je dois enseigner ma sixième forme sur les adresses MAC et les adresses IP dans quelques semaines et il y a certains domaines que je ne sais pas sur lesquels j'espère que certains d'entre vous pourront clarifier pour moi. J'en ai assez pour les faire suivre le programme, mais j'aime avoir plus de connaissances que les spécifications pour pouvoir expliquer comment les choses fonctionnent de manière plus significative.

Donc, si je comprends bien, ce qui suit se produit lorsqu'un appareil sur un LAN envoie un paquet / une trame à un appareil sur un autre LAN séparé via Internet.

Un paquet est créé à l'extrémité d'envoi avec la destination et l'envoi IP

Première question: l'IP de destination est-il réellement l'IP de la passerelle pour le LAN de l'appareil récepteur

Ceci est ensuite transformé en une trame qui ira à la passerelle pour le LAN - cela se produit au niveau de la couche liaison de données et la trame a une adresse d'envoi et de destination MAC ajoutée

Première question: l'adresse MAC de destination - est-ce la destination finale ou la destination de la passerelle?

Le paquet / la trame est ensuite envoyé sur Internet et acheminé (en utilisant l'adresse IP) vers le saut suivant vers la destination finale

Deuxième question: à chaque saut, la couche liaison de données change-t-elle l'adresse MAC de destination dans la trame en adresse MAC du saut suivant?

Le paquet / la trame est routé vers l'adresse de destination (qui est la passerelle)

Troisième question: une fois que la trame / le paquet atteint la passerelle du LAN de réception, l'adresse MAC de destination dans la trame est-elle utilisée par un commutateur pour s'assurer qu'elle se retrouve sur le bon appareil? Cela suppose évidemment que l'adresse MAC de destination n'est pas modifiée par les routeurs lorsque la trame / le paquet traverse Internet - si elle est modifiée, une fois que la passerelle de réception reçoit la trame / le paquet, comment sait-elle où l'envoyer?

Les adresses MAC sont des adresses de couche 2 dans l'en-tête de trame. La trame de couche 2 encapsule le paquet IP de couche 3. La trame de la couche 2 est supprimée à la limite de la couche 2/3 (par exemple un routeur). Si le paquet de couche 3 doit être transmis via un autre domaine de couche 2, une nouvelle trame de couche 2 est créée à l'aide des adresses MAC dans le nouveau domaine de couche 2 pour encapsuler le paquet de couche 3.

Conceptuellement:

Vers le routeur:

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

Dans le routeur:

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

Depuis le routeur:

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

La trame de couche 2 d'origine contiendra l'adresse MAC source de l'expéditeur et l'adresse MAC de destination de l'interface du routeur dans ce domaine de couche 2.

La nouvelle trame de couche 2 contiendra l'adresse MAC source de l'interface du routeur dans le nouveau domaine de couche 2 et l'adresse MAC de destination du saut suivant dans le nouveau domaine de couche 2.

Le paquet de couche 3 contiendra l'adresse IP source de couche 3 de l'expéditeur du paquet et l'adresse de destination de couche 3 de la destination finale de couche 3.

Les adresses MAC de couche 2 sont supprimées à chaque limite de couche 2/3 le long des routes à remplacer par les adresses MAC de la nouvelle source et de la nouvelle destination, mais les adresses IP de couche 3 restent les mêmes le long du chemin (avec certaines exceptions comme NAT) .

Première question: l'adresse MAC de destination - est-ce la destination finale ou la destination de la passerelle?

Les adresses MAC sont utilisées dans la couche 2 de la trame, et la couche 2 définit le réseau local. Ainsi, l'adresse MAC de destination est l'adresse de votre passerelle si la cible finale n'est pas sur le même LAN.

Deuxième question: à chaque saut, la couche liaison de données change-t-elle l'adresse MAC de destination dans la trame en adresse MAC du saut suivant?

Oui, ou l'adresse MAC de la cible finale si elle se trouve sur le même LAN.

Troisième question: une fois que la trame / le paquet atteint la passerelle du LAN de réception, l'adresse MAC de destination dans la trame est-elle utilisée par un commutateur pour s'assurer qu'elle se retrouve sur le bon appareil? Cela suppose évidemment que l'adresse MAC de destination n'est pas modifiée par les routeurs lorsque la trame / le paquet traverse Internet - si elle est modifiée, une fois que la passerelle de réception reçoit la trame / le paquet, comment sait-elle où l'envoyer?

Avec l'adresse IP de la cible finale et ses routes (adresse LAN et masques), le routeur peut déduire si la cible du paquet est sur le même LAN ou non. Si l'adresse IP est dans la plage de l'adresse IP LAN et du masque, il sait que la cible finale se trouve dans un LAN auquel le routeur est connecté.

Je voulais juste ajouter cette animation pour compléter la réponse acceptée.

(Ce GIF impressionnant est d' ici .)