网络基础知识day03

ARP 协议：是根据已知IP获取目标设备的mac 地址。

通信设备是通过arp 广播获取目标设备的mac 地址。在设备里有一个arp 缓存表，arp缓存表记录了目标IP以及对应的mac 地址。

arp 广播的信息是目标IP和mac地址广播地址（ff-ff-ff-ff-ff-ff）

路由器中有个路由表，路由表里记录的是路由规则。路由规则是指不同网段走不同接口

路由分为：静态路由：由网络工程师手动配置的。灵活性低

默认路由：是一种特殊的静态路由，当所有的静态路由都不满足路由条件时，路由器作出的选择。

如果两个设备不是同一个网段，arp 广播获取的就是路由器mac 地址。数据到了路由器

路由读取的是IP头部

N0和N1之间的通信，局域网通信，N0和N2之间的是跨网通信

N0 知道 N1 的 IP 后，将自身 IP 与 N1 的 IP 分别和子网掩码做与运算 ，判断二者属于同一网段。
N0 查看本地 ARP 缓存表，查找 N1 对应的 MAC 地址。
若未查到，N0 发送 ARP 广播，同一交换机下所有设备都会收到。
其他设备发现目标 IP 不是自己，直接丢弃不响应；只有 N1 发现是自己的 IP，向 N0 回复 ARP 应答。
N0 收到应答后，将 N1 的 MAC 地址记录到本地 ARP 缓存，并封装数据报文：
- 源 IP：N0
- 目标 IP：N1
- 源 MAC：N0
- 目标 MAC：N1
数据包发送到交换机 SW0。
交换机读取帧头部，将源 MAC 与入接口记录到 MAC 地址表。
交换机根据目标 MAC 查找 MAC 地址表：
- 若未找到，向除入接口外的所有接口广播；
- 目标设备响应后，交换机更新 MAC 地址表，再将数据单播发给 N1。
N1 收到数据包，完成同一网段内通信。

N0 拿到 N2 的 IP 后做与运算，判断二者不在同一网段 ，于是将数据包发往默认网关（路由器 R0）。
N0 查找本地 ARP 缓存，获取路由器 F0/0 接口的 MAC 地址，封装数据包：
- 源 IP：N0
- 目标 IP：N2
- 源 MAC：N0
- 目标 MAC：路由器 R0 的 F0/0 接口 MAC
数据包到达路由器 R0。
路由器解封装后，检查 IP 头部，发现目标 IP 不是自身接口地址，于是查询路由表。
根据路由表规则，数据包应从 F0/1 接口转发。
转发时，路由器重新封装二层帧：
- 三层 IP 保持不变：源 IP=N0，目标 IP=N2
- 二层 MAC 发生变化：
  - 源 MAC 改为 R0 的 F0/1 接口 MAC
  - 目标 MAC 改为下一跳设备接口 MAC
数据包按照路由条目逐跳转发，经过沿途路由寻址，最终到达 N2 所在网段。
数据包送达 N2，完成跨网段通信。