[網路] 淺談路由器 (Router) 工作原理

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前言

在乙太網路上，許多協定都會使用到廣播來做資料交換，數量一多就會造成網路效能低落，因此使用路由器作為廣播網域(Broadcast Domain)邊界，切割出不同網段來遏止廣播風暴蔓延。

原理

在 TCP/IP 的設定中，有個**預設閘道 (Default Gateway)**欄位讓你填，如果你要離開本地網段的話，ARP 就會去詢問預設閘道的 Mac Address，將 L2 表頭的目的地位址填上預設閘道的實體位址，送出封包後 L2 的目的地位址會是預設閘道的網卡。

舉個例吧，PC0 要 Ping PC3，封包轉送前和轉送後的改變。

當PC0 (192.168.10.10/24)要 Ping PC3 (192.168.20.10/24)時，ARP 會判斷目標 IP 是否在同一網段。
此例是跨網段，故 ARP 會回覆預設路由的 MAC

這是 PC0 像 PC3 發出的 ICMP 封包，我們可以看到 L2 的目標 MAC 是填**預設閘道 (Router)**的 MAC，L3 的的目標 IP 則是 PC3 的 IP 位址。

經由路由器轉發後，封包內的 L2 的原始 MAC 改為 192.168.20.254 這張網卡的 MAC，但 L3 不會改變。

你問我怎麼回去?怎麼來的就怎麼回去阿，來源 MAC/IP 和目標 MAC/IP 調換就是了。