MAC:
     -作用
          在全球范围内,唯一的,标识一个网络设备;
     -表示
          共48bit,即6个字节
          通过16进制进行表示
     -结左构
          边的24位,表示厂商代码
          右边24位,表示厂商自己定义的一个设备号码
    注意:
           MAC是物理地址,不可以改变的;
           相当于人类世界中的建筑物地址;

           在网络世界中,必须同时借助IP和MAC地址
           才可以唯一的确定一个通讯的设备
        为了能够获得一个IP地址对应的MAC地址,所以需要,ARP

ARP:address resolution protocol:地址解析协议
          基于一个IP地址,解析出其对应的MAC地址。

         2层头部(MAC/Ethernet头部)
              目标MAC   + 源MAC   +类型
         destination         source     type           
             6Byte              6Byte      2Byte       
         2层尾部:FCS,frame checksum ,帧校验和,共4Byte
    -作用:
         基于一个IP地址,解析出其对应的MAC地址,
         为了实现数据的完整封装。
    -原理:
        1、源主机,以广播的方式发送, ARP 请求包;
        2、目标主机,接收ARP请求包以后,
           首先检查2层头部的目标MAC,是否与自己相同
           或者是否为广播地址;如果是,则分析2层层
           头部后面的 ARP 报文:如果其中的“目标IP”
           与自己相同,则首先将发送方的IP与MAC的对应
           关系,记录下来,放在自己本地的 ARP表中。
        3、然后目标主机,以单播的方式,构建并返回ARP
           响应报文;
        4、源主机,接收ARP响应报文以后,进行与步骤2
           相同的数据处理,在本地形成 ARP 表。
        
    -类型:
          普通ARP:基于IP地址,解析出对应的MAC地址;
          反向ARP:基于MAC地址,获得对应的 IP 地址;
          代理ARP
              -善意代理
              -恶意代理
          无故ARP:ARP请求的地址是自己,用于发现与自己
                 使用重复的IP地址,即IP地址冲突检测。
    -核心表:
          ARP表
              IP地址与MAC地址关系
          作用
              为了实现数据2层头部的快速封装
          类型
              静态ARP条目:一直存在于 ARP表中;
              动态ARP条目:在有效时间内存在ARP表中;
                                      网络设备的ARP有效时间为4小时;
          查看
              终端设备:arp -a
              网络设备:display arp  | show ip arp
    
    -注意:
          MAC地址全为1,表示的是广播MAC地址;
          MAC地址全为0,表示的是未知的MAC地址;

            
路由:
       -定义:
              不相同网段之间互通,叫路由
       -实现:
              通过具备路由功能的设备来实现“路由”,
              比如路由器、多层交换机
       -核心:
              查看路由表:shoe ip route
              分析路由表:
例如:
C 192.168.12.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
        
    192.168.100.1 --------> 192.168.12.9

      路由器的工作原理:
               1、路由器仅仅关心IP地址,而不是MAC地址;
               2、路由器仅仅关心目标IP地址,不关心源IP地址;
               3、收到数据包后,会将其中的“目标IP”提出来,
                    进行“路由表条目”的匹配
                               过程如下:
                                    #首先分析路由条目的子网掩码长度;
                                    #其次,依据子网掩码的长度,提取
                                      目标IP地址中相应长度位,     
                                    #再次,将提出来的位,与路由条目进行比较:
                                                 相同,则表示匹配住,从相应端口转发出去;
                                                 不同,则表示没匹配住,则丢弃数据包;
     路由查看与配置:
              -查看:
                       show ip route
              -配置:
                       静态路由配置:
                          R1(config)# ip route 192.168.23.0 255.255.255.0 fas0/0
                                             ip route 192.168.23.0 255.255.255.0 192.168.12.2
                                                   -建议使用这种配置方式。                  

ICMP协议:第三层

排错思路:
         三层不同,看路由;
               show ip route  =  目标IP
        1、掌握正常情况下的数据转发路径
        2、分段处理
        3、在每个段中,基于 OSI 模型和“数据转发模式”进行排错

     验证命令:
               show  IP  interface  fas0/0->代理ARP的状态;
               show  IP  interface  fas0/0 ->看端口的MAC地址
               show  IP  arp  -> 查看ARP表;
               debug ARP ->在设备上查看 AR P的工作过程;
               undebug all -->关闭设备上的所有的 调试命令;
               debug ip icmp -->查看 ping 的工作过程;
 
             R2:
                R2(config)# interface fas0/0
                R2(config-if)#no ip proxy-arp
建议:
        配置静态路由时,下一跳使用IP地址;    

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[R1]ip route-static 192.168.3.0 255.255.255.0 192.168.2.0
[R3]ip route-static 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.2.0
验证与测试:
    display ip routing-table
    ping 192.168.3.3 
    ping 192.168.2.1

开启debug 调试命令:
              terminal  monitor  //开启终端监控功能
              terminal  debugging  //开启对debugging的监控
              debugging ip icmp  //开启对icmp的调试功能

             

MAC地址与ARP协议_第1张图片