Для чего нужен адрес шлюза?

Question

[Станислав Тимошко]

Не понимаю, с какой целью при настройке узла в локальной сети нужно указывать адрес шлюза, если все узлы в сети и так к нему подключены. Разве задача узла не выплюнуть по каблею пакет данных с IP источника и получателя, а сам шлюз-роутер будет решать, что делать с этим пакетом :
Если IP получателя присутствует в локальной сети, то отправить пакет на тот порт, к которому подключен целевой узел
Если IP получателя нет в локальной сети, то в пакете заменить IP источника с серого на белый и отправить в путешествие по глобальной сети.

А единственное назначение шлюза в моем неправильном покнимании это использование статических маршрутов, когда нужно организовать связь между двумя подсетями одной локальной сети

Answer 1

[АртемЪ]

Не понимаю, с какой целью при настройке узла в локальной сети нужно указывать адрес шлюза, если все узлы в сети и так к нему подключены.

Шлюз это ворота в переводе. Если по простому - выход.
Пока вы гуляете по дому проблем нет, если вы хотите выйти за пределы дома, вы должны знать где находится выход - шлюз.

Не зная где выход - вы не выйдете за пределы локальной сети. Только и всего.

Разве задача узла не выплюнуть по каблею пакет данных с IP источника и получателя, а сам шлюз-роутер будет решать, что делать с этим пакетом :

Правильно, что с ним делать будет решать шлюз.
Но для этого надо знать какой хост является шлюзом, и отправить пакет ему.

Если IP получателя нет в локальной сети, то в пакете заменить IP источника с серого на белый и отправить в путешествие по глобальной сети.

Это уже задача не шлюза, а механизма NAT.

А единственное назначение шлюза

Единственное его назначение - служить точкой выхода из локальной сети и точкой входа в локальную сеть.
Это его единственное назначение.

Comments

[Станислав Тимошко]

Благодарю за ответ, но некоторые моменты остались непонятыми:
1. Получается, маршрутизатор и шлюз могут быть разделены на 2 устройства?
2. Как я читал, маршрутизатор, если в его таблице маршрутизации нету того IP, на который узел хочет отправить пакет, то этот маршрутизатор перекидывает эти пакеты на шлюз. Тут и рождается мое непонимание. С этой точки зрения можно предположить, что тут и не нужно знать "где находится дверь дома", так как тот, кто устраивает экскурсию по дому(маршрутизатор) и так приведет к этой двери.

[АртемЪ]

Станислав Тимошко,

Получается, маршрутизатор и шлюз могут быть разделены на 2 устройства?

Маршрутизатор, это устройство которое пересылает пакеты между различными сегментами сети.

Если вы хотите чтобы шлюз куда-то переслал ваши пакеты, он должен являться маршрутизатором.

В общем шлюзом называется маршрутизатор, который обеспечит вам выход в другую сеть.

[Станислав Тимошко]

АртемЪ, Перепутал коммутатор с маршрутизатором.
Как я читал, коммутатор, если в его таблице маршрутизации нету того IP, на который узел хочет отправить пакет, то этот коммутатор перекидывает эти пакеты на шлюз. Тут и рождается мое непонимание. С этой точки зрения можно предположить, что тут и не нужно знать "где находится дверь дома", так как тот, кто устраивает экскурсию по дому(коммутатор) и так приведет к этой двери.

[АртемЪ]

Станислав Тимошко,

коммутатор, если в его таблице маршрутизации нету того IP,

Откуда у коммутатора таблица маршрутизации???
У коммутатора таблица коммутации, это другой уровень модели OSI. В этой таблице записано соответствие мак адреса конкретному физическому порту коммутатора.
Типа пакеты с мак адресом таким-то надо кидать на седьмой порт.

[Станислав Тимошко]

АртемЪ, Прошу прощения за некорректные вопросы. Думаю, мне стоит сперва изучить OSI.

[АртемЪ]

Станислав Тимошко, Если хотите разобраться - не поленитесь прочитайте Олифера.
Если не хотите - просто не заморачивайтесь.

[res2001]

Станислав Тимошко, Ключевая фраза в ответе:

Но для этого надо знать какой хост является шлюзом, и отправить пакет ему.

Расшифрую немного. Сетевой адаптер принимает только пакеты предназначенные конкретно ему (в MAC адресе получателя указан его MAC), т.е. пакеты не для него отбрасываются не попадая в комп дальше сетевого адаптера.
Поэтому когда вам надо отправить пакет в интернет через шлюз, ваш стек TCP/IP должен явно указать в пакете MAC адрес шлюза. Узнать его он может с помощью ARP запроса по IP адресу шлюза.

PS: Да, есть широковещательные IP пакеты, но ваш вопрос не про них.
PPS: Да, есть promiscuous mode режим работы сетевого адаптера, когда он принимает все попадающие к нему пакеты. Но этот режим используется обычно только в снифферах.

[Руслан]

res2001, чуток не верно, как мне кажется. Стек указывает только айпи, не он решает по какому порту коммутатора уходит пакет (если нет указания vlan). Проверил только что на PPTP, пакеты уходят через шлюз, но arp -a про мак адрес шлюза не знает.

[res2001]

Руслан, стек понятие растяжимое. Посмотрите на модель OSI, там даже физический уровень есть. А стек TCP/IP это реализация модели OSI. Пусть и ущербная, пусть и появилась раньше самой модели.

[Руслан]

res2001, врать не буду, я не знаю насколько Windows требуется L2 уровень. Почти для всего нужен L3, ну может для отбрасывания пакетов не предназначающегося ей.

[АртемЪ]

Руслан,

я не знаю насколько Windows требуется L2 уровень.

Ну хотя бы для того чтобы работал L3 он нужен.
Потому что на одном L1 далеко не уедешь.

[ValdikSS]

Руслан, PPTP — туннельный протокол, он работает только на L3, не оперируя мак-адресами. Через PPTP в принципе нельзя отправлять L2-пакеты не на шлюз, поэтому даже адрес шлюза указывать не обязательно, достаточно указать только интерфейс при добавлении маршрута.

Answer 2

[deepblack]

а сам шлюз-роутер будет решать, что делать с этим пакетом :

Для этого и нужен маршрутизатор (роутер), он же шлюз.
Даже локалка может быть разбита на подсети.

Рекомендую к прочтению:
Олифер Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы.

После прочтения многие моменты станут более понятными.

Comments

[Станислав Тимошко]

Это понятно. Я не понимаю, зачем нужно указывать адрес этого шлюза при настройке сети ( в моем случае 192.168.0.1), если все узлы и так к нему подключены и им нужно только отправить пакет по витой паре в этот шлюз. Зачем адрес в данном случае?

[deepblack]

Станислав Тимошко,

Я не понимаю, зачем нужно указывать адрес этого шлюза при настройке сети

если выхода в интернет или другие подсети нет, то его не обязательно указывать.

[Станислав Тимошко]

Andrew D., В линуксе(systemd), если я удалю строчку Gateway=192.168.0.1, то сеть пропадает внешняя.

[deepblack]

Станислав Тимошко,

В линуксе(systemd), если я удалю строчку Gateway=192.168.0.1, то сеть пропадает внешняя.

Подсеть узлов к которым пропадает доступ отлична от 192.168.0.0 255.255.255.0 ?

[Станислав Тимошко]

Andrew D., Доступ пропадает к интернету. В локальной все работает. Мне не понятно, почему так происходит.

[deepblack]

Станислав Тимошко, я же ведь выше написал что

если выхода в интернет или другие подсети нет, то его не обязательно указывать.

В остальных случаях он необходим.

Куда по твоему пакеты должны быть адресованы, если не к шлюзу?

[Станислав Тимошко]

Andrew D., Адресованы какому-то внешнему хосту с белым адресом, но идти же в любом случае, даже если шлюз не указан, должны через него, т.к. узел с которого эти пакеты отсылаются подключен по патчкорду к роутеру. Разве он не должен просматривать эти пакеты и запоминать, какому порту вернуть ответ от сервера?

[Станислав Тимошко]

Andrew D., Хм, получается в пакете, формированном на начальном узле должно быть три IP-адреса? Первый - адрес шлюза, второй - белый адрес назначения и третий - серый адрес хоста-отправителя?

[vreitech]

Станислав Тимошко, Потому что для того, чтобы пакет попал на шлюз, в качестве MAC-адреса получателя в этом пакете должен быть указан MAC-адрес шлюза. А для того, чтобы узнать MAC-адрес шлюза с помощью ARP-протокола, нужен IP-адрес шлюза.
Если в системе не задан IP шлюза, то она и не узнает его MAC, и, как следствие, не сможет отправить пакет на шлюз. Шлюз, видите ли, отбрасывает пакеты, если в качестве MAC-адреса назначения в них чужой адрес.

[kisaa]

Станислав Тимошко, мне кажется, вы путаете понятие коммутатора и роутера.

[deepblack]

Станислав Тимошко,

но идти же в любом случае, даже если шлюз не указан, должны через него, т.к. узел с которого эти пакеты отсылаются подключен по патчкорду к роутеру. Разве он не должен просматривать эти пакеты и запоминать, какому порту вернуть ответ от сервера?

Если речь про обычный бытовой роутер, то там между портами "обычный свитч" а маршрутизация реализована отдельно, хотя этим всем как правило занимается один и тот-же чип. (Надеюсь понятно описал) Поэтому он ничего сам по себе пересылать не должен.

[Станислав Тимошко]

Andrew D., Понял. А если бы это был не обычный бытовой роутер, то пакет бы уходил в глобальную сеть без указания шлюза?

[CityCat4]

Станислав Тимошко, Чувак, прочитай уже олиферов, тебе же их сразу порекомендовали. Отпадет зиллион таких вот по уровню вопросов.

[deepblack]

Станислав Тимошко,

если бы это был не обычный бытовой роутер, то пакет бы уходил в глобальную сеть без указания шлюза?

он бы вообще никуда не ушёл.

Answer 3

[Karpion]

Чтобы послать пакет наружу - его надо пробросить роутеру.
Если сеть построена на свичах - то надо запихнуть IP-пакет в Ethernet-кадр, где в качестве destignstion будет указан MAC-адрес шлюза_по_умолчанию (или иного шлюза, бывают разные конфигурации).
Если сеть построена на хабах или на коаксиале - то тоже нужно. Но мне лень объяснять, ибо неактуально. Кому интересно - достаточно знать, что промискуитет на сетевой карте включают только только по особой надобности.

Откуда наш компьютер может узнать MAC-адрес шлюза? Это можно узнать через протокол ARP; но для ARP-запроса надо знать IP-адрес запрашиваемого компьютера. Собственно, вот и ответ:
Мы прописываем адрес шлюза для того, чтобы наш компьютер мог ARP-запросом узнать MAC-адрес шлюза.

Кстати, есть альтернативный вариант настройки: компьютер знает свой IP-адрес, маска 0.0.0.0, а для всех внешних компьютеров прописывается ARP-соответствие. Такое решение годится для компьютера, который сам никогда не обращается наружу, а только получает обращения извне. И вообще, это извращение какое-то; хотя может работать.

Answer 4

[Stalker_RED]

В сети может быть несколько шлюзов.
И да, шлюз может не только выплевывать что-то там, работать по намного более сложным правилам. Фильтровать, шейпить, проверять аутентификацию, и прочая.
И да, сеть может быть разделена на сегменты.

Comments

[Станислав Тимошко]

Понял. Спасибо. Еще есть вопрос. У меня имеется ssh узел в локале по адресу 192.168.0.120. Я настраиваю проброс порта 45456(внутренний 22) на 192.168.0.120. Почему я не могу подключится по ssh на мой сервер по адресу 192.168.0.1(шлюз) с портом 45456. С моей точки зрения, пакеты должны побежать к шлюзу, а так как в нем настроен переброс порта на 192.168.0.120, то эти пакеты должны побежать на сервак. Почему этого не происходит?

Answer 5

[Никита Шинкевич]

...еще одно использование шлюза например - это и доступ к экстранету, если он есть... то бишь NAT. А еще и доступ к адресам другой LAN, если например это VPN - VPN мост... уууу... шлюз много для чего нужен...