一:MAC地址表详解

  说到MAC地址表,就不得不说一下交换机的工作原理了,因为交换机是根据MAC地址表转发数据帧的。在交换机中有一张记录着局域网主机MAC地址与交换机接口的对应关系的表,交换机就是根据这张表负责将数据帧传输到指定的主机上的。

  交换机的工作原理

  交换机在接收到数据帧以后,首先、会记录数据帧中的源MAC地址和对应的接口到MAC表中,接着、会检查自己的MAC表中是否有数据帧中目标MAC地址的信息,如果有则会根据MAC表中记录的对应接口将数据帧发送出去(也就是单播),如果没有,则会将该数据帧从非接受接口发送出去(也就是广播)。

  如下图:详细讲解交换机传输数据帧的过程

  

  1)主机A会将一个源MAC地址为自己,目标MAC地址为主机B的数据帧发送给交换机。

  2)交换机收到此数据帧后,首先将数据帧中的源MAC地址和对应的接口(接口为f 0/1) 记录到MAC地址表中。

  3)然后交换机会检查自己的MAC地址表中是否有数据帧中的目标MAC地址的信息,如果有,则从MAC地址表中记录的接口发送出去,如果没有,则会将此数据帧从非接收接口的所有接口发送出去(也就是除了f 0/1接口)。

  4)这时,局域网的所有主机都会收到此数据帧,但是只有主机B收到此数据帧时会响应这个广播,并回应一个数据帧,此数据帧中包括主机B的MAC地址。

  5)当交换机收到主机B回应的数据帧后,也会记录数据帧中的源MAC地址(也就是主机B的MAC地址),这时,再当主机A和主机B通信时,交换机根据MAC地址表中的记录,实现单播了。

  如下图:当局域网存在多个交换机互联的时候,交换机的MAC地址表是怎么记录的呢?

  

  1)主机A将一个源MAC地址为自己,目标MAC地址主机C的数据帧发送给交换机

  2)交换机1收到此数据帧后,会学习源MAC地址,并检查MAC地址表,发现没有目标MAC地址的记录,则会将数据帧广播出去,主机B和交换机2都会收到此数据帧。

  3)交换机2收到此数据帧后也会将数据帧中的源MAC地址和对应的接口记录到MAC地址表中,并检查自己的MAC地址表,发现没有目标MAC地址的记录,则会广播此数据帧。

  4)主机C收到数据帧后,会响应这个数据帧,并回复一个源MAC地址为自己的数据帧,这时交换机1和交换机1都会将主机C的MAC地址记录到自己的MAC地址表中,并且以单播的形式将此数据帧发送给主机A。

  5)这时,主机A和主机C通信就是一单播的形式传输数据帧了,主机B和主机C通信如上述过程一样,因此交换机2的MAC地址表中记录着主机A和主机B的MAC地址都对应接口f 0/1。

  总结:从上面的两幅图可以看出,交换机具有动态学习源MAC地址的功能,并且交换机的一个接口可以对应多个MAC地址,但是一个MAC地址只能对应一个接口。

  注意:交换机动态学习的MAC地址默认只有300S的有效期,如果300S内记录的MAC地址没有通信,则会删除此记录。


  二、ARP缓存表详解

  上面我们讲解了交换机的工作原理,知道交换机是通过MAC地址通信的,但是我们是如何获得目标主机的MAC地址呢?这时我们就需要使用ARP协议了,在每台主机中都有一张ARP表,它记录着主机的IP地址和MAC地址的对应关系。

  ARP协议:ARP协议是工作在网络层的协议,它负责将IP地址解析为MAC地址。

  如下图:详细讲解ARP的工作原理。

  

  1)如果主机A想发送数据给主机B,主机A首先会检查自己的ARP缓存表,查看是否有主机B的IP地址和MAC地址的对应关系,如果有,则会将主机B的MAC地址作为源MAC地址封装到数据帧中。如果没有,主机A则会发送一个ARP请求信息,请求的目标IP地址是主机B的IP地址,目标MAC地址是MAC地址的广播帧(即FF-FF-FF-FF-FF-FF),源IP地址和MAC地址是主机A的IP地址和MAC地址。

  2)当交换机接受到此数据帧之后,发现此数据帧是广播帧,因此,会将此数据帧从非接收的所有接口发送出去。

  3)当主机B接受到此数据帧后,会校对IP地址是否是自己的,并将主机A的IP地址和MAC地址的对应关系记录到自己的ARP缓存表中,同时会发送一个ARP应答,其中包括自己的MAC地址。

  4)主机A在收到这个回应的数据帧之后,在自己的ARP缓存表中记录主机B的IP地址和MAC地址的对应关系。而此时交换机已经学习到了主机A和主机B的MAC地址了。


  路由表详解

  路由器负责不同网络之间的通信,它是当今网络中的重要设备,可以说没有路由器就没有当今的互联网。在路由器中也有一张表,这张表叫路由表,记录着到不同网段的信息。路由表中的信息分为直连路由和非直连路由。

  直连路由:是直接连接在路由器接口的网段,由路由器自动生成。

  非直连路由:就是不是直接连接在路由器接口上的网段,此记录需要手动添加或者是使用动态路由。

  路由表中记录的条目有的需要手动添加(称为静态路由),有的测试动态获取的(称为动态路由)。直连路由属于静态路由。

  路由器是工作在网络层的,在网络层可以识别逻辑地址。当路由器的某个接口收到一个包时,路由器会读取包中相应的目标的逻辑地址的网络部分,然后在路由表中进行查找。如果在路由表中找到目标地址的路由条目,则把包转发到路由器的相应接口,如果在路由表中没有找到目标地址的路由条目,那么,如果路由配置默认路由,就科举默认路由的配置转发到路由器的相应接口;如果没有配置默认路由,则将该包丢弃,并返回不可到达的信息。这就是数据路由的过程。

  如下图:详细介绍路由器的工作原理

  

  1)HostA在网络层将来自上层的报文封装成IP数据包,其中源IP地址为自己,目标IP地址是HostB,HostA会用本机配置的24位子网掩码与目标地址进行“与”运算,得出目标地址与本机不是同一网段,因此发送HostB的数据包需要经过网关路由A的转发。

  2)HostA通过ARP请求获取网关路由A的E0口的MAC地址,并在链路层将路由器E0接口的MAC地址封装成目标MAC地址,源MAC地址是自己。

  3)路由器A从E0可接收到数据帧,把数据链路层的封装去掉,并检查路由表中是否有目标IP地址网段(即192.168.2.2的网段)相匹配的的项,根据路由表中记录到192.168.2.0网段的数据请发送给下一跳地址10.1.1.2,因此数据在路由器A的E1口重新封装,此时,源MAC地址是路由器A的E1接口的MAC地址,封装的目标MAC地址则是路由器2的E1接口的MAC地址。

  4)路由B从E1口接收到数据帧,同样会把数据链路层的封装去掉,对目标IP地址进行检测,并与路由表进行匹配,此时发现目标地址的网段正好是自己E0口的直连网段,路由器B通过ARP广播,获知HostB的MAC地址,此时数据包在路由器B的E0接口再次封装,源MAC地址是路由器B的E0接口的MAC地址,目标MAC地址是HostB的MAC地址。封装完成后直接从路由器的E0接口发送给HostB。

  5)此时HostB才会收到来自HostA发送的数据。

  总结:路由表负责记录一个网络到另一个网络的路径,因此路由器是根据路由表工作的。

  

出自:http://www.educity.cn/net/1284034.html

网络传输中的三张表,MAC地址表、ARP缓存表以及路由表的更多相关文章

  1. [转载]详解网络传输中的三张表,MAC地址表、ARP缓存表以及路由表

    [转载]详解网络传输中的三张表,MAC地址表.ARP缓存表以及路由表 虽然学过了计算机网络,但是这部分还是有点乱.正好在网上看到了一篇文章,讲的很透彻,转载过来康康. 本文出自 "邓奇的Bl ...

  2. (转载)详解网络传输中的三张表,MAC地址表、ARP缓存表以及路由表

    郑重声明:原文转载于http://dengqi.blog.51cto.com/5685776/1223132 向好文章致敬!!! 一:MAC地址表详解 说到MAC地址表,就不得不说一下交换机的工作原理 ...

  3. 详解网络传输中的三张表,MAC地址表、ARP缓存表以及路由表

    原创作品,允许转载,转载时请务必以超链接形式标明文章 原始出处 .作者信息和本声明.否则将追究法律责任.http://dengqi.blog.51cto.com/5685776/1223132 一:M ...

  4. ARP缓存表的构成ARP协议全面实战协议详解、攻击与防御

    ARP缓存表的构成ARP协议全面实战协议详解.攻击与防御 1.4.3  ARP缓存表的构成 在局域网的任何一台主机中,都有一个ARP缓存表.该缓存表中保存中多个ARP条目.每个ARP条目都是由一个IP ...

  5. Android网络传输中必用的两个加密算法:MD5 和 RSA (附java完成测试代码)

    MD5和RSA是网络传输中最常用的两个算法,了解这两个算法原理后就能大致知道加密是怎么一回事了.但这两种算法使用环境有差异,刚好互补. 一.MD5算法 首先MD5是不可逆的,只能加密而不能解密.比如明 ...

  6. Android网络传输中必用的两个加密算法:MD5 和 RSA (附java完毕測试代码)

    MD5和RSA是网络传输中最经常使用的两个算法,了解这两个算法原理后就能大致知道加密是怎么一回事了.但这两种算法使用环境有差异,刚好互补. 一.MD5算法 首先MD5是不可逆的,仅仅能加密而不能解密. ...

  7. Android网络传输中必用的两个加密算法:MD5 和 RSA

    MD5和RSA是网络传输中最常用的两个算法,了解这两个算法原理后就能大致知道加密是怎么一回事了.但这两种算法使用环境有差异,刚好互补. 一.MD5算法 首先MD5是不可逆的,只能加密而不能解密.比如明 ...

  8. 【转】busybox分析——arp设置ARP缓存表中的mac地址

    [转]busybox分析——arp设置ARP缓存表中的mac地址 转自:http://blog.chinaunix.net/uid-26009923-id-5098083.html 1. 将arp缓存 ...

  9. MAC地址表、ARP缓存表以及路由表

    一:MAC地址表详解 说到MAC地址表,就不得不说一下交换机的工作原理了,因为交换机是根据MAC地址表转发数据帧的.在交换机中有一张记录着局域网主机MAC地址与交换机接口的对应关系的表,交换机就是根据 ...

随机推荐

  1. 超实用 JS 代码段笔记(一)

    序1:30段简单代码段(有删减) 1 . 区分 IE 和 非 IE 浏览器 if(!+[1,]){ console.log('ie浏览器'); }else{ console.log('非ie浏览器') ...

  2. ES 6 : let与const

    1.let命令 [ 基本用法 ] let命令的用法与var类似,用于声明一个变量,但是let声明的变量只能在let所在的代码块内有效: 上述代码块中使用let和var声明了两个变量.然后在代码块之外调 ...

  3. AutoCAD 2009及以上 32位&64位 官方原版下载地址

    AutoCAD 2017 AutoCAD 2017 简体中文版 32位 http://trial2.autodesk.com/NET17SWDLD/2017/ACD/DLM/AutoCAD_2017_ ...

  4. SVN 版本控制工具

    1,安装完服务端VisualSVN Server和客户端TortoiseSVN 后,随便在一个文件夹下,右键,会看到有SVN checkout 选项,这个选项只有在第一次在仓库下下载的时候会用到: 1 ...

  5. APP金融安全白皮书十大安全注意事项及各项注意安全

    1 信息数据明文发送 2 通信数据可破解 3 敏感数据本地可破解 4 调试信息泄漏 5 敏感信息泄漏 6 密码学误用 7 功能泄漏 8 可二次打包 9 可调式 10 代码可逆向 ----------- ...

  6. 怎样取json对应的值

    { "轮胎1":[{"数量": "1","型号": "195 65R15","售价&quo ...

  7. Debian搭建PPTPD

    先安装pptpd: apt-get install pptpd 编辑 /etc/pptpd.conf #取消下面两行的注释,在文件的底部. # localip 192.168.0.1 # remote ...

  8. LWP::UserAgent介绍3 -> cookie设置

    use LWP::UserAgent; use HTTP::Cookies; my $ua = LWP::UserAgent->new; $ua->cookie_jar(HTTP::Coo ...

  9. Mac软件记录

    前端: Brackets,sourceTree,dreamweaver,ps,ai,softmatic Weblayers. phpStorm,pyCharm,IDEA,eaclipse,XCODE, ...

  10. css3技巧属性之text-overflow

    text-overflow:clip | ellipsis 默认值:clip 取值: clip: 当对象内文本溢出时不显示省略标记(...),而是将溢出的部分裁切掉. ellipsis: 当对象内文本 ...