PC1 ping PC2 过程分析
一、IP数据包的交换转发 PC1 ping PC2 过程分析
pc1的ip地址为1.1.1.1，pc2的ip地址为1.1.1.2，两者通过交换机sw1连接。
在pc1上ping pc2，即pc1向 pc2发起icmp请求。此时pc1上生成一个icmp请求报文，来判断pc2的存在性（根据数据包封装原理，要生成icmp请求需要有目的IP地址和目的MAC地址，此处即pc2的地址，其中pc2的ip地址是pc1上发起ping时我们写入的。因此需要找到pc2的MAC地址即可。
即：pc1若要将这个ICMP协议封装的请求发送给目标主机pc2就必须要使用IP协议来“运输”该请求。这样，IP协议这个时候就充当了一个邮差的角色，将ICMP这个数据包写上发送者(pc1)的IP地址和接收者(pc2)的IP地址，然后就可以根据这个目标地址(pc2的地址)来“投递”这个数据包了）。
在pc1封装的时候pc1会查看自己的arp表中是否有pc2的MAC地址，由于是一个新连接的网络，pc1发现自己没有pc2的MAC地址，但是icmp请求报文又必须需要。
1）pc1会生成一个arp请求包，请求pc2的MAC地址（pc1触发ARP协议来请求pc2的MAC地址，补全自己的arp表项）。arp请求包的目的MAC（Dst MAC）为全f，全f的MAC地址是广播MAC，能在自己的广播域中达到任何一个网口上，arp请求包广播出去后到达交换机sw1。
2）sw1收到arp请求包：
先把pc1的mac地址，添加到自己的mac表中，以方便转发需要（交换转发属于链路传输层转发，主要依靠mac表，让到达不同mac地址的数据包在对应的接口上转达出去）。
然后发现此arp请求中目的mac为广播mac，sw1将报文从除feth10口之外的其余接口广播出去到达pc2 。
3）pc2收到arp请求包，对此数据包进行解析（查看arp数据部分）
先把pc1的mac，加入自己的arp表中。
查看arp请求包的请求数据部分。
若被请求mac（Target MAC address）对应的ip地址（Target IP address）是自己的，则pc2生成对应的arp应答包以单播方式回应pc1的arp请求；
若PC2查看到收到的请求地址不是自己，PC2只更新自己的arp表不进行回应。
4）pc2发出的arp应答包到达sw1，将此arp应答包从feth10发送出去。
首先sw1更新自身mac表，添加pc2的mac地址。
然后sw1需要转发此arp应答包。此包为单播包，sw1需要查自身的mac表找到对应的接口转发。由于在arp请求包经过sw1时已经添加了pc1的mac地址，在mac表项中能够找到对应的转发接口：feth10。
5）pc1收到目的mac地址为自身的此arp应答包，进行解封装。
首先pc1记录pc2的mac地址添加到自身的arp表中。
没有完成的icmp请求包就可以在自身的arp表中找到pc2的mac地址从而继续封装icmp请求报文。
6）sw1收到pc1发来的icmp请求包，从feth11发送出去给pc2。
sw1先查找自己的arp表
发现目的mac在自己的arp表中对应的接口为feth11
将icmp请求包发出去。
7）pc2收到icmp请求包，回应pc1的询问。
pc2查看icmp请求包
发现目的mac为自己，将包解封装，发现目的ip是自己的。
继续解封装，发现这是一个icmp请求包，查看自己是否存在。
pc2作为一个正常电脑，生成对应的icmp应答包回应pc1。
8）sw1查找自己的arp表，将icmp请求包从feth10发送出去到达pc1。
9）pc1收到icmp应答包
查看icmp应答包，发现目的mac为自己的地址，将包解封装，发现目的ip也是自己。
继续解封装，查看数据部分正是pc2对自己的icmp请求包发出的icmp应答包。
10）pc1获取应答数据产生屏幕显示，告诉我们探测结果。
此时PC1 ping PC2就完成了。
二、IP数据包的路由转发 过程分析
pc1的ip地址为1.1.1.1 默认网关为1.1.1.254
pc2的ip地址为1.1.2.2 默认网关为1.1.2.254 网关地址均位于路由器r1上。
1）pc1向pc2发出ping，即pc1向 pc2发起icmp请求（此时需要pc1上封装成一个icmp请求报文，判断pc2的存在性）。
2）pc1会生成一个arp请求包，请求pc2的MAC地址（新组的网络pc1上没有pc2的mac地址，因此需要发出arp请求）。
对于pc1发出的arp请求包来说，Dst MAC为全f，全f的MAC地址是广播MAC，能在自己的广播域中达到任何一个网口上。此时的组网是路由环境，pc1和pc2的掩码运算后发现不是同一网段的地址，全f的Dst MAC到达r1上，r1是不支持转发扩散。
需要pc1（发起端）对于探测不同网段ip地址时做出一定的判断，pc1的icmp请求报文的目的mac只要封装成网关的就足够（体现出路由转发环境端机要设置网关的必要性）。
3）pc1添加了路由器r1上feth10接口的mac（通过arp协议），封装完成了icmp请求包。
icmp请求包的源地址自身的mac和ip，目的地址是网关的mac和pc2的ip。
4）r1收到pc1发来的icmp请求包，然后发一个ARP请求包。
r1查看icmp请求包，发现目的mac为自己的mac地址
将包解封装，发现探测的目的ip是pc2。
r1通过自己的直连路由转发出去（r1上配置有pc2同网段的ip地址）
但r1并不知道pc2的mac，r1首先要发一个ARP请求包，询问pc2的mac地址。
5）pc2收到r1的arp请求包，pc2发出arp应答包到达r1。
首先添加r1的mac到自己的arp表中。
然后查看此arp请求包（发现是要请求自己的mac地址）
于是pc2封装对应的arp应答包给r1（基于arp协议规则）。
6）r1收到arp应答包，对pc1发出的icmp询问包进行路由转发封装。
首先添加pc2的mac到自己的arp表中。
然后根据生成的对应arp表项，继续对pc1发出的icmp询问包进行路由转发封装。需要通过pc2的直连路由从feth11发出到pc2（根据路由器r1的路由表可知）
此时该icmp询问包的源地址是pc1的mac和ip，目的ip是pc2的ip不会变，目的mac变成了pc2的mac。
7）pc2收到icmp请求包，解封装查看自己是否存活，向pc1发送icmp应答包
查看icmp请求包，发现目的mac为自己
将包解封装，发现目的ip也是自己
继续解封装，发现这是一个icmp请求包，查看自己是否存活。
pc2向pc1发送icmp应答包(目的ip为pc1的ip，目的mac为网关mac，源ip为自己的ip，源mac是自己的mac)。
8）r1收到icmp应答包（pc2发来的），封装好通过直连路由转发给pc1。
此时arp缓存表中已经有了pc2的mac。
然后查看icmp请求包，发现目的mac为自己的mac地址
将包解封装，发现目的ip为pc1的ip地址，通过自己的直连路由转发出去。
r1将icmp应答包封装好以后再转发给pc1。
9）pc1收到icmp应答包
发现目的mac为自己的mac地址
开始将包解封装，发现目的ip是自己的ip
继续解封装，发现pc2对自己发出的icmp请求包对应的icmp应答包。10）pc1产生屏显告知pc2的探测结果。
10）此时PC1 ping PC2就完成了。