如果我错了,请纠正我:
我家里有一个 SOHO 路由器,插在电缆调制解调器上。我的想法是,调制解调器只是将路由器发出的数字信号调制成通过电缆传输到 ISP 的模拟载波信号(并在从 ISP 接收时对其进行解调)。所以我的想法是,调制解调器本身没有 MAC 地址或 IP 地址,它只是传递路由器的 MAC 地址和全局 IP 地址。让我感到困惑的是,我听说调制解调器本身在底部有自己的 MAC 地址。如果调制解调器没有网卡,为什么会有自己的 MAC 地址?我的意思是:路由器有网卡,需要连接到互联网,对吗?……更不用说自己的 IP 地址了。
任何澄清都非常感谢。(注意:我在这里阅读了其他类似的关于此问题的帖子,但没有一个说清楚)
答案1
首先,如今“调制解调器”经常是路由器,因为将所有功能都放在同一个设备上往往更便宜,设置起来也更简单。(这也是为什么你的路由器也可以使用 Wi-Fi,即使这实际上不是路由器的工作。)
其次,
我的想法是,调制解调器只是将从路由器出来的数字信号调制成通过电缆传输到 ISP 的模拟载波信号(并在从 ISP 接收时对其进行解调)。
最初是这样的,但后来情况不再如此非常甚至老式的模拟拨号调制解调器在学会如何自动拨打电话号码后也很快变得不仅仅是调制解调器了,它们成为了完全由计算机控制的外围设备,计算机发送到拨号调制解调器的数据首先会被解释为调制解调器本身的命令(例如拨号或设置各种参数),只有在通话期间切换到“数据”模式后,调制解调器才会真正发挥调制器/解调器的作用。
因此,“调制解调器”的工作现在不仅是调制信号,还要做建立数据链路所需的一切,这可能包括“调用”特定服务、与另一端协商调制参数、调整物理链路条件等。根据所使用的网络技术,如果调制解调器需要请求特定的“虚拟电路”或类似的东西,那么实际传输的数据通常会比您发送的数据多。
即使建立了链接,调制解调器实际上也可能需要发送自己的数据包以进入网络(例如 802.1X)然后才能开始转发数据,并且它可能有一个 MAC 地址(或 IMEI 等)用于此目的。
我不知道 DOCSIS 是如何工作的,但 Wi-Fi 接入点是一个更简单的例子:尽管它们看起来像透明的第 2 层桥接通常不需要 MAC 地址,实际上在该外观之下交换了相当多的操作通信(控制帧),例如“信标”帧、“关联请求”帧等 - 所有这些都是从 Wi-Fi 接入点自己的 MAC 地址发送或发送到该地址。
同样的情况也适用于 GPON、DOCSIS、Homeplug(电力线)、ADSL – 调制解调器与“另一端”进行大量幕后通信,以提供透明桥梁的假象。(您可以说,即使是拨号调制解调器也有一种“MAC 地址” – 电话号码。)
只有光纤以太网(不是 GPON)是个例外,因为光纤媒体转换器实际上只是媒体转换器,没有其他东西。
调制解调器也可以在以太网/LAN 端进行通信,并具有 IP 地址,以便您可以通过网络对其进行配置。
因此,在 OSI 术语中,“调制解调器”通常用作第 2 层桥接器(与以太网交换机相同),并转发数据帧,而不仅仅是任何任意信号。通过以太网从路由器接收数据的调制解调器将接收所有的以太网帧以字节的形式放入内存中,注意 MAC 地址和所有内容,可能将其封装在其他帧类型中(电缆使用 DOCSIS,ADSL 使用 ATM),然后实际发送出去。
但是因为网桥查看 MAC 地址,它也可以单独充当主机 - 在内部,它不是一条直接的进/出路径,而是一个三向连接点,发送到网桥自己的 MAC 地址的帧将通过侧路径到达网桥的 CPU,它可以有一个 IP 地址并托管一个用于配置的网页(就像您的路由器一样)。
(如果您查看以太网交换机而不是电缆调制解调器,这可能更容易理解 - 虽然基本交换机没有 MAC 地址,但许多较大的交换机都有。托管的“8 端口”交换机实际上有 9 个端口,其中一个端口通向交换机自己的 CPU,它是与 8 个外部端口位于同一网络上的主机,允许您配置交换机。)
即便如此,对于某些连接类型来说,“调制解调器”仅仅充当桥梁是不够的——例如,4G/LTE 蜂窝网络与以太网完全不兼容,独立的 4G 调制解调器必须处理直至 IP 层(第 3 层)的所有问题。此类调制解调器不可避免地是路由器也是如此,因此它们具有与路由器相同的 MAC 地址。
答案2
是的,电缆调制解调器有 MAC 地址。
请参见 电缆调制解调器 MAC 地址
所有通过 LAN 或互联网进行通信的计算类型设备都有 MAC 地址。
MAC 地址和 IP 地址协同工作,将数据包与设备关联起来。
答案3
很抱歉给您带来麻烦,我阅读了您所说的所有内容,并想确保我理解了。
因此(见上面的图片),您通常会获得 4 个 MAC 地址和 IP 地址(如果您的调制解调器同时具有面向互联网和面向本地的 NIC 接口)。调制解调器中的两个 MAC 地址和 IP 地址仅用于管理。
就像 user1686 所说的那样,电缆调制解调器在 OSI 模型的第 2 层工作,因此,就像第 2 层桥接器一样,它的基本活动实际上并不“需要”与其端口关联的 MAC 或 IP 地址。它具有面向互联网的 MAC 地址和 IP 地址,以便 ISP 可以对其进行管理。它具有 LAN MAC 和 IP 地址,因此您可以对其进行管理。
路由器的两侧也各有一个 MAC 地址和 IP 地址。面向互联网的 IP 地址是您网络的“真实”公共 IP 地址(您在 Google 上搜索“我的 IP 地址是什么”时获得的 IP 地址),如图中的 IP 地址 3 所示。
我还读到,一些 ISP 可能会使用 CGNAT 将多个用户塞入一个外部 IP 地址,但这种方法并不常用,在这种情况下,您的路由器不会获得真正的公共 IP 地址,但会被赋予提供商网络内的地址。然后,提供商将使用 NAT 并使用公共 IP 地址将您连接到互联网。
如果我错了,请纠正我。
答案4
我在 reddit.com 上发布了一个相关问题,并得到了很好的回答弗马德森:
有线调制解调器(不带内置路由器)有 ip 和 mac 地址。调制解调器必须先获取 ip(DOCSIS 网络内部),才能上网。
这里的问题是:目标 mac 是路由器的 wan 地址(在此过程中调制解调器是透明的)。
DOCSIS 3.0 之前,调制解调器查看此 mac 地址以确定是否应将以太网帧转发到局域网侧。3.0 之后,它查看 dsid(功能类似于 vlan 标记)。注意:帧的有效负载由 DOCSIS 加密,因此您无法使用经过修改的调制解调器嗅探邻居的流量。:-)