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ip数据包经由路由转发的时候源ip，目的ip是否改变？

最近面试网络方面的经常问到这个问题，答案是不能改变的，*除非做了nat转换才能改变。

不过mac地址是变化的，因为发送端开始不知道目的主机的mac地址，所以每经过一个路由器mac地址是变化的。

目的mac地址是如何得到的？

TCP/IP里面是用的ARP协议。比如新建了一个内网，如果一台机器A找机器B，封装FRAME时（OSI的第二层用的数据格式），要封装对方的MAC，开始时A不知道B的MAC，只知道IP，它就发一个ARP包，源IP是自己的，目的IP是B的，源MAC是自己的，目的MAC是广播的。然后这个请求包在内网内被广播，当其他机器接到这个包时，用目的IP和自己的IP比较，不是的话就丢弃。B接到时，发现IP与自己的一样，就答应这个包的请求，把自己的MAC送给A。如果B是其他子网的机器，那么路由器会判断出B是其他子网，然后路由器把自己的MAC返回给A，A以后再给B发包时，目的MAC封装的是路由器的。

路由转发过程：

当主机A发向主机B的数据流在网络层封装成IP数据包，IP数据包的首部包含了源地址和目标地址。主机A会用本机配置的24位IP网络掩码255.255.255.0与目标地址进行与运算，得出目标网络地址与本机的网络地址是不是在同一个网段中。如果不是将IP数据包转发到网关。

在发往网关前主机A还会通过ARP的请求获得默认网关的MAC地址。在主机A数据链路层IP数据包封装成以太网数据帧，然后才发住到网关……也就是路由器上的一个端口。

当网关路由器接收到以太网数据帧时，发现数据帧中的目标MAC地址是自己的某一个端口的物理地址，这时路由器会把以太网数据帧的封装去掉。路由器认为这个IP数据包是要通过自己进行转发，接着它就在匹配路由表。匹配到路由项后，它就将包发往下一条地址。

路由器转发数据包就是这样，所以它始终是不会改IP地址的。只会改MAC.

当有数据包传到路由器时，路由器首先将其的目的地址与路由表进行对比，如果是本地网络，将不会进行转发到外网络，而是直接转发给本地网内的目的主机；但是如果目的地址经路由表对比，发现不是在本网中，有nat就将改变源地址的IP（原源地址的Ip地址改为了路由器的IP地址），路由器将数据包转发到相应的端口，进行通信。

比如： 

如：A访问B，  首先对比是否同一子网，如果是,检查ARP表,有B的MAC就直接发送,没有就发送ARP请求.如果否，发送到默认网关C，源IP为A，源MAC为A，目的IP为B，目的MAC地址为C，  C接收到这个包，检查路由表，发送到下一跳D，源IP为A，源MAC为C，目的IP为B，目的MAC为D…..  如此循环,直到发送到B.

NAT为特殊应用，会修改源IP为网关自己外网IP。

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