Flujo de paquetes en diferentes redes – Part 1

Requisito previo: cómo funciona ARP , flujo de paquetes en la misma red 

Para entregar el paquete al host de destino, se deben conocer la IP de origen, la IP de destino, la dirección MAC de origen y la dirección MAC de destino. Algunas reglas básicas para el flujo de paquetes: 

1. Si el host de destino está presente en la misma red, el paquete se entrega directamente al host de destino.
2. Si el host de destino está presente en una red diferente, el paquete se entrega primero a la puerta de enlace predeterminada, que a su vez entrega el paquete al host de destino.
3. Si ARP no se resuelve, ARP se resolverá primero.
4. La dirección MAC nunca cruza su dominio de transmisión.

Explicación – 

Aquí hay una topología, en la que hay host A (dirección IP: 10.0.0.10 y dirección MAC: 000D.BD22.7C22), host C (dirección IP: 10.0.0.9), host B (dirección IP: 20.0.0.10) , host C (dirección IP-20.0.0.9 y dirección MAC: 00E0.A3E2.03DC) y el enrutador (dirección IP: 10.0.0.20 y dirección MAC: 000B.BE8E.5201 en fa0/0, dirección IP: 20.0.0.20 y dirección MAC: 000B.BE8E.5202 en fa0/1). 

Ahora intentaremos hacer ping desde el host A (dirección IP: 10.0.0.10) al host B (dirección IP: 20.0.0.10). Primero, el host de origen realiza la operación AND entre la dirección IP de origen, la máscara de subred de origen y la dirección IP de destino, la máscara de subred de origen para saber si el destino está presente en la misma red o en una diferente. 

Si el resultado es el mismo, el destino está en la misma red, de lo contrario, en una red diferente. Aquí, el destino está presente en diferentes redes, por lo tanto, el resultado será diferente y el paquete se entregará a una puerta de enlace predeterminada. 

Vemos que se generan 2 mensajes ICMP(morado) y ARP(verde). Se ha generado ARP porque no se ha resuelto ARP. 

Ahora, como el ARP debe resolverse primero, la solicitud de ARP se transmitirá y se recibirá mediante el conmutador: 

El conmutador, a su vez, transmite la solicitud ARP al host y al enrutador. La PC descarta la solicitud y el enrutador la acepta. 

Ahora la respuesta ARP es unidifusión al host A por el enrutador como se muestra en la figura anterior. 

Ahora el paquete ICMP se unidifundirá a la puerta de enlace predeterminada (dirección IP: 10.0.0.20 y dirección MAC: 000B.BE8E.5201), como se muestra en las figuras anteriores. 

Nota: el paquete ICMP se unidifundirá a la puerta de enlace predeterminada ya que el ARP se ha resuelto ahora. 

Ahora el ARP debe resolverse nuevamente porque el enrutador debe entregar el paquete al host B y la tabla ARP no tiene ninguna entrada para el host B. Por lo tanto, la solicitud ARP se transmite en la red 20.0.0.0/24. El conmutador recibe el paquete, que a su vez transmite la solicitud a los hosts B y D. El host D rechazará la solicitud y el host B la aceptará y generará una respuesta ARP para la dirección MAC 000B.BE8E.5202 (router fa0/1 dirección MAC) porque la respuesta ARP se debe dar a esa dirección MAC desde la cual se recibió la solicitud ARP. 

Como puede ver en la figura, el paquete de respuesta ARP se unidifunde a la dirección MAC fa0/1 de la interfaz del enrutador (000B.BE8E.5202) y la MAC de origen es 00E0.A3E2.03DC. 

Nota: aquí, la dirección MAC de destino es la dirección MAC del host B (000B.BE8E.5202). La dirección MAC de destino es la dirección MAC de un dispositivo que el host desea conocer a través de su solicitud ARP para resolver ARP. 

Ahora el paquete de solicitud de eco ICMP se unidifundirá al host B como se muestra en las 3 figuras anteriores. 

El host B generará una respuesta de eco ICMP en respuesta a la solicitud de eco ICMP para el host A que se enviará primero a 20.0.0.20 (dirección IP de la interfaz del enrutador) y luego se unidifundirá al host A. 

¿Cómo es que la dirección MAC nunca cruza su dominio de transmisión? 

Este es el encabezado de IP y Ethernet cuando el host A reenvía la solicitud de eco ICMP a su puerta de enlace predeterminada. Por lo tanto, la IP de origen es 10.0.0.10 y la IP de destino es 10.0.0.20, la dirección MAC de origen es 000D.BD22.7C22 (dirección MAC del host A) y la dirección MAC de destino es 000B.BE8E.5201 (dirección MAC de la interfaz fa0/0 del enrutador). 

Pero ahora, cuando el mensaje de solicitud de eco ICMP se reenvía desde la interfaz fa0/1 del enrutador al host B, la dirección MAC de origen se cambia a 000B.BE8E.5202 (la dirección MAC de la interfaz fa0/1 del enrutador) y la dirección MAC de destino es 00E0.A3E2. .03DC (dirección MAC del host B). 

Aquí, la dirección MAC de la interfaz fa0/0 del enrutador no se utiliza como dirección MAC de origen, sino que se utiliza la dirección MAC fa0/1 como dirección MAC. Por lo tanto, fa0/0 no se usa en otros dominios de transmisión (red 20.0.0.0/24), por lo tanto, la dirección MAC nunca cruza su dominio de transmisión. De esta manera, se realiza PING en 2 redes diferentes.