Як IP-адреса шлюзу в статичному маршруті впливає на маршрутизацію

Я використовую комп'ютер Windows 7 для підключення до комп'ютера під керуванням Windows 10, який знаходиться в тій же фізичній мережі, але в іншій підмережі. Перш ніж я додав статичний маршрут до Windows 7, увесь трафік збирався до основного маршрутизатора, а потім назад до Windows 10. Це спричиняло велику затримку, ініціюючи RDP-з'єднання, тому я додав статичний маршрут до Windows 7, щоб уникнути верхнього маршрутизатора . Я допустив помилку, яка закінчилася роботою, і я не знаю, чому.

Мережева схема

Статичні маршрути для Windows 7

1. None
2. route add 10.1.1.0 mask 255.255.255.0 10.1.0.99
3. route add 10.1.1.0 mask 255.255.255.0 10.1.1.3

• Використання route 1 tracertшоу10.1.0.98 -> 10.1.0.1 -> 10.1.0.99 -> 10.1.1.4
• Використання route 2 tracertшоу10.1.0.98 -> 10.1.0.99 -> 10.1.1.4
• Використання route 3 tracertшоу10.1.0.98 -> 10.1.0.99 -> 10.1.1.4

Я розумію, чому route 2працює, але не знаю, чому route 3також працює.

PS: Якщо хтось може запропонувати чіткішу назву, будь ласка, зробіть це.

Маршрут 3 працює через те, як ARP-пакети обробляють комп'ютер Ubuntu. Запит ARP за 10.1.1.3 надсилається 10.1.0.0/24 та надходить на інтерфейс 10.1.0.99. Оскільки цей комп'ютер також володіє 10.1.1.3, він відповідає за допомогою апаратної адреси на 10.1.0.99. Коли пізніше комп'ютер Windows 7 намагається встановити з'єднання RDP з комп'ютером Windows 10, він надсилає пакети, призначені для шлюзу 10.1.1.3, але несуть MAC-адресу комп'ютера в тій самій підмережі, яку комутатор може пересилати безпосередньо.

Щоб спробувати і перевірити це

У Windows 7

.\Arping.exe -i 10.1.0.98 -T 10.1.1.3

На Ubuntu

22:19:51.275116 (Windows 7 MAC) > ff:ff:ff:ff:ff:ff, ethertype ARP (0x0806), length 60: Request who-has 10.1.1.3 tell 10.1.0.98, length 46

Магія маршруту 3 працює частково через протокол вирішення адреси та частково через таблицю пересилання та частково через алгоритми маршрутизації.

У Вікіпедії сказано :

Протокол роздільної здатності адреси (ARP) - це протокол зв'язку, який використовується для виявлення адреси рівня шару зв'язку, наприклад, MAC-адреси, асоційованої з заданою адресою Інтернет-рівня (зазвичай це адреса IPv4).

Під час запуску багато операційних систем виконують безоплатно ARP . Це допомагає вирішити проблеми, які могли б виникнути в іншому випадку, якщо, наприклад, нещодавно була змінена мережева карта (зміна відображення IP-адреси на MAC-адресу), а інші хости все ще мають старе відображення у своїх кешах ARP.

Таким чином, Ubuntu при запуску оголосив про свою присутність та інтерфейси в обох підмережах, до яких він підключений, так і до всієї вашої мережі. Будь-яке подібне оголошення, зроблене Windows 10, було лише в його підмережі, тому ніколи не дійшло до Windows 7. Навіть якщо такого повідомлення ніколи не надходило, Windows 7, щоб знайти відповідність, надішле пакет трансляції в мережу, використовуючи протокол ARP, щоб запитати "у кого 10.1.1.4".

Великий натяк тут - це те, що tracertкоманда не перелічила маршрутизатор серед хмелів. Запит 10.1.1.4перейшов прямо на комп'ютер Ubuntu, хоча Windows 7 про це не знає 10.1.1.4.

У роботі ми бачимо таблицю маршрутизації IP-адреси Windows : Процес визначення маршруту :

• Для кожного запису в таблиці маршрутизації виконайте трохи розумну логічну І між IP-адресою призначення та мережевою маскою. Порівняйте результат із ідентифікатором мережі запису на відповідність.

• Список відповідних маршрутів складається. Вибирається маршрут, який має найдовший збіг (маршрут, який збігав найбільшу кількість бітів з IP-адресою призначення). Найдовший маршрут узгодження - це найбільш конкретний маршрут до IP-адреси призначення. Якщо знайдено кілька записів з найдовшим збігом (наприклад, кілька маршрутів до одного і того ж ідентифікатора мережі), маршрутизатор використовує найнижчий показник для вибору найкращого маршруту. Якщо існує декілька записів, які відповідають найдовшій і найнижчій метриці, маршрутизатор може вільно вибрати, яку таблицю маршрутизації використовувати.

Маршрутизація Windows 7 знайшла загальний префікс між 10.1.1.4і 10.1.1.3яким був 10.1.1. Іншими можливостями були маршрутизатор або Ubuntu у 10.1.0.99, але загальний префікс якого був лише 10.1, тому їх не обирали.

Тут ми бачимо в роботі таблицю переадресації, яка побудована зверху таблиці маршрутизації. У той час як таблиця маршрутизації збирає маршрути на основі IP-адрес, таблиця переадресації містить відповідні MAC-адреси. Таким чином, таблиця переадресації містила запис із записом: "Для 10.1.1.X, переслати пакет на MAC-адресу комп'ютера Ubuntu". Як тільки пакет прийшов на комп'ютер Ubuntu, він дуже добре знав, як його переслати 10.1.1.4.

Так ось, як пакети з Windows 7 потрапляли б у Windows 10, і навпаки.