【计算机网络】(4)什么是路由+ARP协议

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目录

一、路由

        1.1 定义

        1.2 思考

        1.2.1 路由器的工作工程

        1.3 路由表

        1.4 路由的类型

        1.4.1 静态路由和动态路由

        1.4.2 配置静态路由

        1.4.3 实验

        1.4.4 Linux里的操作

        1.5 练习

        1.6 😡路由器转发数据包的封装过程

        1.7 ping的过程

二、ARP

        2.1 广播和广播域

        2.2 ARP协议

        2.2.1 ARP缓存表

        2.2.2 封装

        2.2.3 如何获得整个局域网里所有正在使用的IP地址对应的MAC地址

        2.2.4 ARP病毒

        2.2.5 arping


一、路由

一个vlan内数据的通信:交换机

不同vlan内数据的通信:三层交换机或路由器

交换机:组建局域网==》相同网段内的数据传输

路由器:将数据从一个网段送到另一个网段,实现跨网段通信

              将数据包从一个网络转发到另一个网络

             根据路由表转发数据包

        1.1 定义

路由:(动词)跨越从源主机到目的主机的一个互联网络来转发数据包的过程

路由器:能够将数据包转发到正确的目的地,并在转化过程中选择最佳路径的设备。

网关:geteway网络的关卡(路由器的LAN口的接口)==》这个定义是对应PC机而言

        1.2 思考

1. 路由器如何知道我们的数据从哪里来到哪里去呢?

        IP包里有源IP目的IP

2. 路由器他自己如何判断哪条路是最佳路径的?

        路由表:路由

3. 路由器如何知道自己能去哪些地方

        路由表

        1.2.1 路由器的工作工程

  1. 查看IP包的目的IP地址
  2. 计算出目标网段
  3. 到路由表里查看是否有到目标网段的路由
  4. 如果有,就转发;没有就丢弃数据包,并告诉客户机不能到达

        1.3 路由表

路由表包含:目的网段(目标网段),接口(从路由器自己的那个接口发送出去),下一跳地址(对方路由器的IP)

路由表保存在路由器的内存里,停电                会丢失(mac地址表也是保存在内存里)

ip route :Linux里查看路由表

哪些设备有路由表?

        能配置ip地址的设备都有路由表(电脑,手机,路由器,三层交换机)

        1.4 路由的类型

1. 直连路由:路由器的接口配置的IP地址,直接相连接的网段==》自己直接配置的网段

        两个条件:需要配置IP地址,同时需要激活网卡(up)==》完成这两个步骤后,会自动产生直连路由,不需要配置

2. 非直连路由

        a.静态路由:由管理员手工配置的,是单向的(缺乏灵活性)

                默认路由:特殊的静态路由==》也需要人添加的(优先级低)

                如果不知道要送去哪里,就送到默认路由

        b.动态路由

路由的类型

直连路由

非直连路由

静态路由

默认路由(特殊的静态路由)

动态路由

优先级:直连路由 -- 静态路由 -- 动态路由 -- 默认路由

        1.4.1 静态路由和动态路由

只要是不直连的,如果想要联通,都需要添加静态路由或动态路由。

静态路由是由管理员手工配置的,否则路由表里是不存在的==》适合网络规模比较小的

        配置网关就是添加一条默认路由

动态路由是由路由器互相之间学习得出的,需要在每个路由器上启用动态路由协议,配置自己能到达哪些网络。==》适合网络规模比较大,路由器比较多。

        动态路由协议:RIP,OSPF,BGP

        1.4.2 配置静态路由

【计算机网络】(4)什么是路由+ARP协议

        1.4.3 实验

【计算机网络】(4)什么是路由+ARP协议

        1.4.4 Linux里的操作

1. 在Linux里临时添加IP地址(重启系统后失效)

ip add add 192.168,20/24 dev ens33 ip address add 192.168,20/24 dev ens33

2. 在Linux里添加静态路由

ip route add 192,168.30.0/24 via 192.168.0.5 dev ens33

(对应)      目标网段/子网掩码   下一跳          从自己的哪个接口出去

3. 添加网卡,并新建配置文件

多网卡的目的:可以链路聚合,可以冗余,可以连接多个网段,可以更加多的网段通信,还可以做路由器。

第一步:先关机添加一块网卡,再开机

第二步:cd /etc/sysconfig/network-scripts

第三步:cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens37

第四步:vim ifcfg-ens37

【计算机网络】(4)什么是路由+ARP协议

IP地址不能和原来的一样

第五步:ifup ens37

        1.5 练习

【计算机网络】(4)什么是路由+ARP协议

【注】不要添加两个默认网关(即两条默认路由),这样会导致上不了网==》解决:只有一个网卡配置网关

        网关的IP地址是和你的接口的IP地址在同一个网段的

        此处下一跳地址就是网关,要和IP地址在同一个网段

WIndows里查看路由表:0.0.0.0 代表任意IP地址

【计算机网络】(4)什么是路由+ARP协议

Linux里查看路由表

【计算机网络】(4)什么是路由+ARP协议

Linux里的:

        tracepath 是路由追踪命令,可以知道从我们的电脑到目的主机,经过哪些路由器

Windows:

        tracert

【计算机网络】(4)什么是路由+ARP协议

        1.6 😡路由器转发数据包的封装过程

【计算机网络】(4)什么是路由+ARP协议

IP地址是全局(全球/整个互联网)使用

MAC地址只是在局域网里使用

路由器是隔离广播的,默认情况下路由器不会转发广播包(路由器一个接口就是一个广播域)

【计算机网络】(4)什么是路由+ARP协议

        1.7 ping的过程

电脑里也有路由表

  1. 如果是域名,先进行域名解析到具体的一个IP
  2. 将要ping的IP地址和自己的子网掩码进行与运算,得出相应的网段号
  3. 然后到自己主机里的路由表里查询是否有到这个网段的路由==》如果没找到就走默认路由,找到默认路由的下一跳地址
  4. 再查看arp缓存表里是否有下一跳地址的MAC地址,如果有就直接封装帧;如果没有,就发ARP广播获得MAC地址
  5. 得到MAC地址后,封装好数据,走物理层送出数据

二、ARP

        2.1 广播和广播域

广播:将广播地址作为目的地址的数据帧

广播域:网络中能接收到同一个广播的所有节点的集合

二层广播==》交换机==》帧:目的mac是FFFFFFFFFFFF

三层广播==》路由器==》IP包:目的IP地址:192.168.1.255

        2.2 ARP协议

【在网络层】

Address Resolution Protocol,地址解析协议

将一个一直IP地址解析成MAC地址

局域网中主机的通信

        2.2.1 ARP缓存表

通过arp -a 查看==》需要先下载net-tools==》Windows和Linux都有

【计算机网络】(4)什么是路由+ARP协议

存放的是我们电脑或路由器里的某个IP对应的MAC地址

是存放在内存里的,会动态更新

arp -d 接IP地址 ==》清除ARP缓存

arp -s ip-address mac-address ==》绑定(Windows里绑定后,类型会变为静态;Linux里会多一个PERM)

静态的ARP记录和动态的有什么区别?

【计算机网络】(4)什么是路由+ARP协议

ARP静态绑定的好处:可以防止ARP病毒

        2.2.2 封装

arp报文分为

1. 请求报文 request==》广播

2. 响应报文 response==》单播

抓包工具:科来网络分析系统

【计算机网络】(4)什么是路由+ARP协议

ARP协议的封装:(电脑和路由器查看)

        目的MAC:00:00:00:00:00:00 ==》表示我需要目的MAC

        目的IP

        源MAC

        源IP

【计算机网络】(4)什么是路由+ARP协议

帧的封装:(交换机,电脑和路由器查看)

        目的MAC:FF:FF:FF:FF:FF:FF ==》表示我需要目的MAC

        源MAC

        2.2.3 如何获得整个局域网里所有正在使用的IP地址对应的MAC地址

ping一下局域网里所有的地址,然后过滤截取

【计算机网络】(4)什么是路由+ARP协议

        2.2.4 ARP病毒

IP地址不能和网关冲突,如果冲突会导致其他的电脑会得到冲突的IP的mac地址,无法上网。

【计算机网络】(4)什么是路由+ARP协议

        2.2.5 arping

如何判断IP地址是否冲突,使用arping

只有一个网卡 arping 192.168.0.1

如果有两个网卡 arping -I ens33 192.168.0.1 ==》指定接口(网卡) interface

不能arping自己的IP地址==》不会有响应文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-489103.html

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