最近学习网络，我遇到了一个数据包的 IP 标头，据说它包含源 IP 地址和目标 IP 地址。 在本地网络上这些可能是 192.168.0.10 和 192.168.0.11 是有道理的。 它们正在与一台作为源、一台作为目标进行通信，并切换到另一台机器。
我的问题是，当您突然有 2 台机器通过 Internet 通信时，这种情况会如何变化？
假设我的网络上的 IP 是 192.168.0.10。我的默认网关连接到互联网，并为其分配了 1 个公共 IP 地址，例如 17.5.7.8。 现在我的伙伴有自己的路由器和家庭网络，他的 IP 甚至可能也是 192.168.0.10，但为了清楚起见，我们会说他是主机 15（192.168.0.15）。他还分配了一个公共 IP，比如 18.6.8.9。
给定我的示例地址，每个步骤中的每个数据包标头是什么样的？
发件人 192.168.0.10 目的地？？？
【问题讨论】：
标签： networking ip router nat
在每个人都有一个有效的公共 IP 地址的传统 Internet 上，源 IP 地址和目标 IP 地址始终是原始发送者和最终目的地的 IP。当您在本地子网之外发送时，数据包将被转发到网络上的路由器，但这是在 MAC 层完成的。 IP 标头保持不变。
例如，如果我的源 IP 是 1.2.3.4，而我的路由器的 IP 地址是 1.2.3.1，我需要向 20.30.40.50 发送一个 UDP 数据包。 src 和 dest IP 地址将保持为 1.2.3.4 和 20.30.40.50。只是发送计算机的路由表会将数据包发送到 MAC 地址 1.2.3.1（路由器）。路由器以混杂模式侦听，将所有数据包转发到适当的出站网络。
此规则的例外是充当 NAT（网络地址转换器）的路由器，它们在其中多路复用位于专用 IP 地址范围（例如 192.168.1.x）内的设备的专用网络。就网络上的计算机而言，它们与普通路由器通信，对 NAT 行为一无所知。充当 NAT 的路由器实际上会更改出站数据包的源 IP 地址。而对于入站数据包，它会将目标IP地址更改为专用网络上的一个节点。
【讨论】：
这可能令人困惑的原因是因为在您的本地网络中，您的数据包被交换到您的路由器，然后在互联网上路由。
假设您的流量的目标 IP 地址是 18.6.8.9，您的路由器的可公开路由的 Internet IP 是 17.5.7.8，您本地网络的 IP 空间是 192.168.0.0/27，您的计算机在该本地网络上的地址是 192.168.0.10 和你的路由器在那个局域网上的地址是192.168.0.11 情况如下：
当您计算机上的应用程序尝试向 18.6.8.9 发送数据包时，操作系统将首先尝试在其路由表中查找该地址的条目。它不会找到条目，因此它将使用所谓的默认路由，该路由将指向您的路由器192.168.0.11。
您的操作系统将意识到它与192.168.0.11 建立了“直接”连接，这意味着它自己和目标位于同一网络 (192.168.0.0/27)。然后，您的操作系统将对192.168.0.11 执行 ARP 查找，获取路由器的 MAC 地址，并在数据包的 ethernet 标头中将目标 ethernet 地址设置为路由器的 MAC 地址。
当数据包离开您的计算机时，IP 标头将具有作为您计算机的源地址192.168.0.10 和目标地址
作为18.6.8.9。在 ethernet 标头中，源地址将是您计算机的 MAC 地址，目标地址将是您路由器的 MAC 地址。
一旦该数据包到达路由器，路由器就会将其分配的“真实”互联网可路由公共 IP 地址替换为源地址（替换 192.168.0.10）。因此，在开放的互联网流量中，源 IP 为17.5.7.8，目标地址为18.6.8.9。
【讨论】：