IP/Mac地址的协议和工作原理

目录

一、ICMP 协议

二、ARP 协议

三、ARP 协议和交换机的工作原理

一、ICMP 协议

Icmp 协议是一个“错误检测”（检测网络的双向连通性）的协议，是IP协议的辅助协议

命令：ping 属于Icmp协议

ping  -l  数字  IP地址  （查询指定数据包大小） 

ping  IP地址  -t  （长ping，不暂停的进行检测）

ping  IP地址  -w  时间  （等待超时时间，有时效性）

ping  IP地址  -n  数量  （检测指定数量的数据包）

ping检测通的情况下，两台计算机一定互通，ping检测不通的情况下，不一定是计算机的问题，由于一些原因，会有一些禁用ping命令

ping查询自己的计算机（127.0.0.1）硬件网卡是否正常，再看双方地址是否出现问题，看网关是否出现问题，两台计算机是否在同一网段下，防火墙策略是否有问题

ping一般排错的只有硬件或者软件问题

网关：是一台设备，用来连接两端，A设备要与B设备进行连接时，互不相同，这时需要用到网关来连接网段来查找A设备与B设备之间的连接

tracert 查询经过了多少台设备，也属于Icmp协议  （tracert   地址）用于排错

Icmp协议处于网络层，网络层功能：进行选址，选择最佳路径（方法）

版本：IPv4 / IPv5

版本号（8 bit）：指IP协议版本，通信双方使用版本必须一致

 

二、ARP 协议

ARP协议是将IP地址解析成Mac地址（地址解析协议）

ARP协议的解析过程（ARP工作过程）

1.PC 1发送数据给PC 2，查看缓存有没有PC 2的Mac地址

2.由于没有Mac地址，无法发送数据包，先去看arp表项，arp在初始状态下是空的

3.PC 1就会发送广播，同一网段的用户就都会收到arp广播，但是只有PC 2会回复

4.PC 1根据PC 2的回复将PC 2的Mac地址和IP地址填入自己的arp表当中

5.再次通信时，直接封装数据包，不需要再次发送arp广播

Arp在交换机之前工作（ARP是数据包，交换机识别的是数据帧）

Arp工作在第三层，交换机工作在第二层

ARP协议也可以检测IP地址之间的冲突

命令：

arp -a 查看ARP缓存表

arp -d 清空ARP缓存表

ARP表也有刷新时间，默认和自己的设备有关

 

三、ARP 协议和交换机的工作原理

1. PC 1先查看arp缓存表中是否有PC 2的arp表项

2. 没有表项会发送ARP广播，查询PC 2的Mac地址

3. arp到达交换机，交换机会转发广播，所有机器收到ARP广播，只有PC 2回复

4. PC 2回复arp报文，交换机无法识别，直接穿过交换机

5. PC 1收到PC 2的回复，得到PC 2的Mac地址，完成数据封装

6. 发送数据帧到交换机

7. 交换机学习，源Mac地址(PC 1)，查询去往PC 2

8. 没有路径就会广播数据（泛洪）

9. PC 2收到广播会单播回复，其他主机丢弃广播

10. PC 2回复数据帧，经过交换机，会自动学习PC 2的目的Mac地址

11. PC 1和PC 2再次通讯时，就可以直接进行单播交互