路由器中同一网段或者不同网段的数据通信流程分析

一、iptables/netfilter链数据走向流程图

1、netfilter链中的数据流向

2、netfilter在内核中的位置

 

二、同一网段通信

1、网络拓扑图

2、分析通信

 pc1-------->pc2进行数据通信

需要知道pc1和pc2的ip和mac地址，才能进行数据交互。pc1很容易知道源IP和MAC，还有就是目的IP，但是对目的MAC不知道。pc1通过数据包中的源IP和目的IP与子网掩码进行与运算，发现在同一网段。(如果pc1和pc2是接在交换机上的，那么交换机会首先进行mac地址学习，检索有没有保存pc2的mac地址，发现有的，就发送mac地址给pc1)，首先pc1就向本网段发过一个ARP请求，这个ARP请求包中包括pc1的源IP地址，源MAC地址，目标pc2的IP地址，而目标MAC地址为广播MAC地址（全部为F），因为我们要找的就是目标MAC，所以这里用广播MAC地址，又因为是以太网，所以整个局域网的所有主机都能收到这个请求MAC地址的数据包，当然pc2也能收到，因此在pc2收到此ARP请求后，立即构建一个包括自己的MAC地址的ARP回应包，回应给pc1，当pc1收到这个ARP回应后，终于完成了找寻目标MAC的重大任务。这里br0也能收到arp的广播报文，但是br0解析报文的mac地址不是自己就会丢掉该报文，同时这个过程在数据链路层进行，还没有走到网络层，所以数据包不可能走到netfilter链中去(这个以前错误的理解，以为所有经过路由器的数据都要经过netfilter链)

总之同网段进行通信，可以通过arp得到目标主机的mac地址，然后进行数据交互，不会走到netfilter链中

二、不同网段

pc1-------->pc3进行数据通信

通过源IP和目的IP判断不再同一网段，这时候就需要网关，网关的mac地址也可以通过arp方式获取。pc1先获取lan1的mac地址即br0的mac地址(这时候br0的地址就是网关地址)，这时候数据报文进入到路由器，路由器会判断这个报文是内网主机发送到外网去的，然后查看路由表，通过wan发送出去(这个时候数据包会走netfilter链的流程)。数据报文经过wan口时，源IP和MAC会变成eth1的IP和MAC，然后又通过以上方式继续学习pc3的mac地址

 

以上只是个人分析，分析不到位之处需要各位大神指出，共享学习

参考文献：

1、http://bbs.csdn.net/topics/340019629
2、https://linux.cn/thread-4228-1-1.html
3、http://forum.huawei.com/enterprise//zh/thread-304989.html
4、https://www.zhihu.com/question/41496681?sort=created
5、http://blog.csdn.net/nail1991/article/details/52791842
6、http://blog.csdn.net/u012819339/article/details/50847491
7、http://blog.csdn.net/hik_zxw/article/details/48845111