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  • ARP跨网段广播

    如果源主机和目的主机不在同一网段,ARP请求的广播帧无法穿过路由器,源主机如何与目标主机实现通信?

    补充一下问题,避免因问题不完整而出现误解。

    ----------------------------------------------------------------------------------------------不同网段的主机通信时,主机会封装网关(通常是路由器)的mac地址,然后主机将数据发送给路由器,后续路由进行路由转发,通过arp解析目标地址的mac地址,然后将数据包送达目的地。

    具体过程分析如下:

    如上图,主机A、B通过路由器连接,属于两个不同的网段子网掩码24(255.255.255.0)

    1、主机A有数据发往主机B,数据封装IP之后发现没有主机B的mac地址;然后查询ARP,ARP回应:“我在192.168.3.0/24网段,目标地址在192.168.4.0/24,不属于同一网段,需要使用默认网关”;ARP发现默认网关是192.168.3.2,但是没有网关mac地址,需要先进行查询

    2、主机将数据包先放到缓存中,然后发送ARP查询报文:封装自己的mac地址为源mac,目标mac地址写全F的广播地址,请求网关192.168.3.2的mac地址。然后以广播方式发送出去

    3、路由器收到广播数据包,首先将原192.168.3.1添加到自己的mac地址表中,对应mac地址为0800.0222.2222。路由发现是请求自己的mac地址,然后路由回复一个ARP应答:封装自己的IP地址为源IP自己的mac地址为源mac,主机A的IP为目的IP主机A的mac为目的mac,发送一个单播应答“我是192.168.3.2.我的mac地址为 0800.0333.2222”

    4、主机收到应答后,将网关mac地址对应192.168.4.2(跨网关通信,其他网段IP地址的mac地址均为网关mac),然后将缓存中的数据包,封装网关mac地址进行发送

    5、路由收到数据包,检查目的IP地址,发现不是给自己的,决定要进行路由,然后查询路由表,需要发往192.168.4.0网段中的192.168.4.2地址。路由准备从相应接口上发出去,然后查询mac地址表,发现没有主机B的映射。路由器发送arp请求查询主机B的mac地址(原理同2、3步,主机B收到请求后首先会添加网关的mac地址,然后单播回复arp请求)。

    6、路由器收到主机B的mac地址后,将其添加到路由mac地址表中,然后将缓存中的数据2层帧头去掉,封装自己的mac地址为源mac,主机B的mac地址为目的mac(源和目的IP地址不变),加上二层帧头及校验,发送给主机B。

    7、主机B收到数据之后,进行处理,发送过程结束。

    8、如果主机B收到数据后进行回复,主机B会进行地址判断,不在同一网段,然后决定将数据发送给网关,主机B查询mac地址表获得网关mac地址,将数据封装后发送(arp地址解析的过程不再需要了,mac地址表条目有一定的有效时间),网关收到数据后直接查询mac表,将二层帧mac地址更改为A的mac发送出去。如此,主机A收到主机B的回复。

    综上在跨网段通信过程中有以下过程:

    1、判断地址是否同一网段

    2、查询目的IP地址的mac(发送arp请求)

    此外需注意点:

    1、ARP请求以广播发送、以单播回应

    2、路由器隔离广播。每一个网段都是独立的广播域

    3、跨越网段通信需要使用网关的mac地址

    ps:如想深入分析,建议模拟环境,进行抓包操作,可以看到具体经历了哪些过程,有助于深入了解。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/timeObjserver/p/9313591.html
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