基于IP模型两台主机之间通信原理的阐述

1、安徽讯飞智元信息科技有限公司赵为为1、 同一网段不同 pc机之间的通信如上图所示，我们假设ip 地址为 1.1.1.1主机为 a，ip 地址为 1.1.1.2 的主机为 b，这时候主机 a 向主机 b 发送数据包。首先，主机 a 会拿主机 b 的 ip 地址与自己网卡接口的掩码进行与运算，判断出主机 b 和自己是属于同一个网段， 这样数据就可以从网卡接口直接发送出去。但是，如果要发送数据，首先要知道主机b 的 mac 地址，由于主机a 并不知道，所以只能发送arp请求，交换机从1/1 接口收到 arp请求后，会将此请求包从所有的交换机端口发送出去（除掉 1/1） 。当然，这时候交换机 1/1

2、接口对应的 mac 地址就是 aa-aa-aa-aa 。当主机 b 收到 arp请求后，发现自己就是主机a想要找的主机，这时候主机 b 以自己的 mac和 ip 分别作为 arp应答包的原 mac和原 ip，主机 a 的 mac 和 ip 作为 arp应答包的目的 mac 和目的 ip，然后向主机a 发送 arp 应答包，当交换机收到此包后，1/2 端口对应的mac 地址就是bb-bb-bb-bb.。 最后，交换机查找自己的mac地址表，把包从 1/1 端口发送出去，主机 a 收到包后，就会知道主机b的 mac地址。这时候，主机a就会以自己的ip 和 mac 分别作为原 ip 和原 mac，主

3、机 b 的 ip 和 mac 分别作为目的 ip 和目的mac，然后向 b发送数据。当然，当交换机收到包以后，会查找mac地址表，然后将数据包从 1/2 端口发送出去。备注，如果接入交换机划分了vlan ，比如说 1/1 接口属于 vlan 2，那么接入交换机收到主机 a 发送的 arp请求时，会将此包从所有的属于vlan 2的接口（不包含 1/1 接口）广播出去，这点要明白。2、 不同网段 pc机之间的通信如上图所示，我们假设ip 地址为 1.1.1.1主机为 a，ip 地址为 2.2.2.2 的主机为 b，这时候主机 a 向主机 b 发送数据包。首先，主机 a 会拿主机 b 的 ip 地址

4、与自己网卡接口的掩码进行与运算，判断出主机 b 与自己不是属于同一个网段，这样数据只能发送给自己的默认网关。由于主机 a知道默认网关的 ip 地址， 这时候主机 a会发送一个 arp广播包，询问默认网关 ip 地址对应的 mac地址是多少。路由器收到arp请求包时，会以自己 0/0 接口的 ip 地址和 mac 地址作为原 ip 和原 mac， 主机 a 的 ip 和 mac地址作为目的 ip 和目的 mac，发送 arp应答包，这样主机a 就知道了默认网关ip 地址对应的 mac地址了。这时候主机 a 会以自己的 ip 地址和 mac地址作为原 ip 和原 mac，主机 b的 ip 地址和默

5、认网关 （也就是路由器接口0/0）的 mac 地址做为目的 ip 和目的 mac，然后向路由器发送数据包。路由器收到数据包以后，查找路由表，发现目的地址2.2.2.2 和自己的接口0/1 是处于同一个网段，这时候路由器会将数据包直接从路由器接口0/1 发送出去。 虽然要发送数据了，但是路由器首先要知道ip 地址 2.2.2.2对应的 mac 地址。这时候路由器就会发送arp广播包， 询问 ip地址 2.2.2.2对应的 mac地址是多少。当主机 b 收到数据包以后，会发送一个arp应答包，告诉路由器自己的mac 地址是 bb-bb-bb-bb。路由器收到应答包以后，会以主机a 的 ip 地址和

6、路由器接口0/1 的 mac地址作为原 ip 和原 mac， 主机 b的 ip 和 mac作为目的 ip 和目的 mac，然后发送数据包，交换机收到数据包以后，查找mac 地址表，会把数据包发送给主机 b。备注：不通网段主机之间通信的时候，原ip 地址和目的 ip 地址一直是不变的，但是原 mac 和目的 mac 是一直变化的。3、 双机冗余中不同网段pc机之间的通信如上图所示，我们假设ip 地址为192.168.10.4 的主机为a，ip 地址为192.168.20.4的主机为 b，这时候主机 a 向主机 b发送数据包；交换机之间都是二层 trunk，两个核心交换机之间是网关冗余协议hsrp

7、 ，其中核心 1 为主，核心2 为备；vlan 10 是主机 a 所在的 vlan，vlan 20 是主机 b所在的 vlan，vlan 505是管理 vlan；其他详细配置信息如上图所示。首先，主机 a 会拿主机 b 的 ip 地址与自己网卡接口的掩码进行与运算，判断出主机 b 和自己不是属于同一个网段，这样数据只能发送给自己的默认网关，默认网关的 ip 地址就是虚拟 ip 地址 192.168.10.1 。这时候主机 a会发送一个 arp广播包，询问 ip 地址 192.168.10.1对应的 mac地址是多少。核心 1 收到主机 a 发送的 arp请求包后，会以vlan10 的虚拟 ip

8、 地址以及此虚拟 ip 地址对应的 mac 地址作为原 ip 和原 mac，主机 a 的 ip 和 mac作为目的 ip 和目的 mac，然后向主机 a 发送应答包，这样主机a 就知道了核心1 交换机 vlan10接口的虚拟 ip 地址对应的 mac地址。这时，主机a会以自己的ip 地址和 mac地址分为作为原ip 地址和原 mac地址，以主机 b的 ip 地址、虚拟ip 地址 192.168.10.1对应的 mac 地址作为目的 ip 地址和目的 mac地址，把数据包发送给主核心交换机。主核心交换机收到数据包以后，查找路由表，发现目的地址192.168.20.4和自己的 vlan 20 接口

9、是处于同一个网段，这时候主核心交换机会将数据包直接从vlan 20 接口发送出去。虽然要发送数据了，但是主核心交换机首先要知道ip 地址 192.168.20.4 对应的 mac 地址。这时候主核心交换机就会发送arp广播包，询问 ip 地址 192.168.20.4对应的 mac 地址是多少。当主机b 收到数据包以后，会发送一个 arp应答包，告诉主核心交换机自己的mac地址是 bb-bb-bb-bb。主核心交换机收到应答包以后，会以主机 a 的 ip、vlan20虚拟 ip 地址 192.168.20.1 对应的 mac地址作为原 ip 和原 mac， 主机 b的 ip 和 mac作为目的 ip 和目的 mac，然后发送数据包，二层交换机收到数据包以后，查找mac 地址表，会把数据包发送给主机 b。备注：如果通信之间的主机是经过nat的，这时候数据包的原ip 和目的 ip都是公有 ip 地址，但是为了区分不同的私有ip 地址，数据包是通过公有ip 地址加上端口号来区分的。今天我终于搞明白了一个我一直很迷糊的问题，就是我一直弄不明白二层交换机上配置的默认网关是干什么用的，一般二层交换机的默认网关都是管理vlan 的虚拟 ip 地址。现在我才发现，二层交换机上的默认网关根本不影响不同用户 vlan 之间的通信，即使不配置也是可以的，我们配置只是为了