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虚拟接口实际上如何路由流量？

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虚拟接口实际上如何路由流量？

这是我运行时的前几行netstat -nr：

Internet:
Destination        Gateway            Flags        Refs      Use   Netif Expire
default            192.168.1.1        UGSc          126        0     en0
10.8.0.1/32        10.8.0.17          UGSc            0        0   utun3

当我向外部的任何内容发出请求时，10.8.0.1/32它都会直接转到物理网关192.168.1.1。

发往 的请求会怎样10.8.0.17？这是虚拟的，所以我猜想它是由某种软件处理的。这个问题实际上是两个非常密切相关的问题：

  1. 我的机器究竟如何知道这10.8.0.17意味着什么？换句话说，当它将其视为网关时，下一步是什么？（我希望这是有道理的）
  2. 有没有办法让我检查哪个处理程序可能正在监听对此接口的请求？

答案1

您说网关10.8.0.17是虚拟的，所以我理解您在计算机上安装了一些创建了虚拟适配器的产品。

此虚拟适配器由驱动程序支持，该驱动程序可以模拟物理适配器。对于操作系统来说，它基本上看起来像一个 网络接口控制器。

这种虚拟控制器没有物理组件，因此无法支持 程序化输入/输出 用于在 CPU 和外设之间传输数据。它更倾向于使用 直接内存访问 (DMA) 与操作系统网络驱动程序通信，通过操作系统分配的共享内存区域传递命令和数据，用于输入和输出。

要找出哪个程序正在监听，这个程序实际上是虚拟适配器的驱动程序。大多数操作系统都有显示已安装适配器详细信息的工具，其中还包括驱动程序以及驱动程序选择公开的信息。一旦识别出驱动程序，就可以知道它属于哪个软件产品。

答案2

这是虚拟的，所以我想象它是由某些软件处理的。

是的，因为它是一个utun*接口。但请注意，这与它是点对点接口无关（理论上也可以有虚拟以太网类“tap*”接口）。

我的机器如何知道 10.8.0.17 是什么意思？换句话说，当它将其视为网关时，下一步该怎么做？（我希望这说得通）

第一步是完全通用的：

  • 对于“广播”接口（例如以太网或 Wi-Fi），如果指定了网关，操作系统将发送 ARP 或 IPv6 NDP 查询以确定第 2 层地址（MAC 地址），然后发送标头中带有该目标地址的数据帧。

  • 对于“点对点”接口，没有第 2 层，也没有设备可供选择，IP 数据包将按原样发送。如果路由指定网关 IP 地址和PtP 接口，则网关地址只是“展示”而已。

后检查路由表并确定输出接口（和 MAC 地址）后，数据包将进一步传递到该接口的 1 层驱动程序。例如，如果它经过 en0，它将被传递给以太网卡的驱动程序。如果它经过 utun3，它将被传递给实际创建该接口的任何程序。

（通常虚拟接口的使用方式与 Unix 中的管道非常相似。程序只是尝试从设备端读取数据，并且通过 utun3“发送”的任何数据包都将被程序读取。每当程序希望操作系统“接收”数据包时，它都会将数据包写入管道。不过，确切的功能因操作系统而异。）

VPN 程序读取数据包后，会将整个数据包（加密后）放入新的以 VPN 服务器为目的地的数据包（通常是普通 UDP，有时是 TCP）。该数据包将再次经历整个过程。

有没有办法让我检查哪个处理程序可能正在监听对此接口的请求？

我不知道这部分，因为它与操作系统密切相关。其他人可能知道。似乎可以确定这一点使用 ifconfig 的一些神秘选项。（该页面还显示 macOS 上的网络机制似乎比我预期的要复杂得多。）

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