标签：ip协议 ip地址 路由器 局域网 交换机 三层包交付
第七章
一，三层包交付的过程
二层地址：
1.以太网使用MAC地址
2.在局域网识别终端设备
3.用于本地媒体承载每一个数据包穿越交换机
二层地址（二）：
1.路由器两个接口分别直连了两台PC
2.每一台PC和路由器的两个接口都有它们唯一的mac地址
三层地址（一）：
三层设备及其功能：
1.网络层提供互联和路径的选择在两台主机系统之间
2.对于主机而言三层设备是数据链路层和上层之间的路径
3.路由器是数据横穿网络的真是路径
三层地址（二）：
1.三层地址必须包括表示符，使中介网络设备定位在不同的网络上的主机
2.TCP/IP协议栈使用IP
3.拥有IP地址(逻辑的)才能穿越三层路由器抵达目的网络，知道二层MAC地址才能把数据传输到最终主机
三层地址（三）：
1.三层地址被指派给主机和网络设备这样才能提供三层功能
2.网络设备维护路由表
ARP协议（个人观点：2.5层协议，网络很多是2层或者是3层的）
这里借鉴这位大神的解释：
http://blog.csdn.net/tigerjibo/article/details/7351992
简单对ARP做个介绍：
1.硬件类型：占2个字节，表明ARP实现在何种类型的网络上。
值为1：表示以太网。
2.协议类型：占2个字节表示要映射的协议地址类型。
IP:0800
3.硬件地址长度：占1个字节，表示 MAC地址长度，其值为6个字节。
4.协议地址长度：占1个字节，表示IP地址长度，此处值4个字节
5.操作类型 ：占2个字节，表示ARP数据包类型。
值为1表示ARP请求。
值2表示ARP应答。
6.源MAC地址：占6个字节，表示发送端MAC地址
7.源IP地址:占4个字节，表示发送端IP地址
8.目的以太网地址：占6个字节，表示目标设备的MAC物理地址
9.目的IP地址：占4个字节，表示目标设备的IP地址.
注意：在ARP操作中，有效数据的长度为28个字节，不足以太网的最小长度46字节长度，需要填充字节，填充字节最小长度为18个字节
ARP主要提供两个功能：
1.提供IP地址解析MAC地址
2.维护映射关系
清理ARP表项的时候可以先关闭接口，然后再清除ARP表项。
拓扑：
需求：PC1要Telnet PC2
过程：
1，包的封装过程
SIP-PC1.IP（10网段）/DIP-PC2.IP（172网段）|TCP|telnet的数据部分|FCS
当数据包封装到网络层的时候，PC1发现目标网络和自己不在相同的广播域，不能够
直接（通过MAC地址）访问PC2，要想正常通讯，必须把数据包递交给网关设备。
PC1查看自己的ARP表项，发现没有网关设备（路由器的F0/0接口）的MAC地址和IP地址的
映射，因此，要发送ARP-request，来请求网关设备的MAC地址。
2，路由器收到PC1的ARP请求后，回应ARP-replay。（在ARP表项中记录PC1的IP地址和MAC地址的映射）
3，当PC1收到网关设备的ARP-replay后，把网关设备（F0/0）的IP地址和MAC地址的映射记录在自己的ARP表项中。
DM-R.F0/0|SM-PC1|SIP-PC1|DIP-PC2|TCP|telnet|FCS
4，当路由器收到PC1的数据包时，解封装发现目的IP不是自己，查看路由表，看是否有转发能力（如果没有，丢弃数据包），发现F0/1接口和PC2（目的）在相同的网段。查看ARP表项发现没有PC2的MAC地址和IP地址的映射，因此，发ARP-request。
5，PC2收到路由器（F0/1）的ARP请求后，在自己的arp表项中记录路由器F0/1接口的IP地址和MAC地址的映射，并回应arp-replay。
6，路由器收到PC2的ARP-replay后，在ARP表项中记录PC2的IP地址和MAC地址的映射。
DM-PC2|SM-R.F0/1|SIP-PC1|DIP-PC2|TCP|Telnet|FCS
7， 当PC2收到路由器转发来的数据包解封装后，发现源IP跟自己不在同一个网段，那么需要网关设备转发数据包，查看自己的ARP表项，发现有网关设备（F0/1）的IP地址和MAC地址的映射。
DM-R.F0/1|SM-PC2|SIP-PC2|DIP-PC1|TCP|Telnet|FCS
实验：
上图中中路由器的基本配合省略：
在R3上ping R1上的f0/0: 10.1.1.1
在没ping之前所有的路由器只有自己的ARP信息
在ping之后：
R1#show arp
Protocol Address Age (min) Hardware Addr Type Interface
Internet 10.1.1.1 - cc01.0128.0000 ARPA FastEthernet0/0
Internet 10.1.1.2 8 cc02.0fdc.0000 ARPA
FastEthernet0/0
---------------------------------------------
R2#show arp
Protocol Address Age (min) Hardware Addr Type Interface
Internet 10.1.1.1 9 cc01.0128.0000 ARPA FastEthernet0/0
Internet 10.1.1.2 - cc02.0fdc.0000 ARPA FastEthernet0/0
Internet 20.1.1.1 - cc02.0fdc.0001 ARPA FastEthernet0/1
Internet 20.1.1.2 9 cc03.1aa0.0001 ARPA FastEthernet0/1
-------------------------------------------
R3#show arp
Protocol Address Age (min) Hardware Addr Type Interface
Internet 20.1.1.1 9 cc02.0fdc.0001 ARPA FastEthernet0/1
Internet 20.1.1.2 - cc03.1aa0.0001 ARPA FastEthernet0/1
两条链路上的抓包情况：
R3-R2链路的抓包情况：
R2-R1链路上的抓包情况：
二，了解静态（默认/缺省）路由
拓扑
需求：R1通过PING测试（R2）
R1#sh run | s ip route
ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 10.1.1.10
R1#sh ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
o - ODR, P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
S 172.16.1.0 [1/0] via 10.1.1.10
10.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
C 10.1.1.0 is directly connected, FastEthernet0/0
R3#sh run | s ip route
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.1.10
R3#sh ip route
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
o - ODR, P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is 172.16.1.10 to network 0.0.0.0
172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
C 172.16.1.0 is directly connected, FastEthernet1/0
S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 172.16.1.10
测试：
理解图中两个“.”的原因！！！！
ARP解析的两个过程。
本文出自 “学海无涯” 博客，请务必保留此出处http://shixungan.blog.51cto.com/8883838/1825559
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