从一道题目开始说起
从一道题目开始说起
- 在阅读下面的内容时，要求读者对十进制二进制的转换、子网划分、arp协议、三层交换机比较了解，这部分内容属于通信的基础知识，在下文当中会直接带过，不做分析。
- 写这一篇可太费劲了，模拟实验做了五六次;
从一道题目开始说起
B主机pingA主机能ping通吗？无论通或者不通，请说明通信流程。
交换机配置相当简单，如下所示，除此之外无它。
vlan 12
vlan 13
int vlan 12
ip add 10.100.12.1 24
int vlan 13
ip add 10.100.13.1 24
int g1/0/13
port link-type access
port access vlan 13
int g1/0/12
port link-type access
port access vlan 12
自己
在做实验、或请教别人之前，自己应该先分析和思考，下面是我的思考：
- B主机认为本身所处的网络是10.100.12.0/24，同时B主机认为A主机所在的网络是10.100.13.0/24，B认为A与自己不在一个网段，所以B主机想要与A主机通信应该先询问B主机所在网络的网关，得到网关的MAC之后，进行ICMP的的请求包封装交给网关。
- 网关位于交换机的vlanif接口上，收到了B的ICMP请求报文之后，查看了ICMP的目标IP，根据路由表ICMP的请求包将转发到交换机13口，ICMP的请求顺利到达 A主机。
- 主机收到了网关转发给它的数据帧，发现源IP是10.100.12.231，运算后发现与自己所处在同一个网段，于是arp广播B主机的MAC地址，但vlan13里面，只有A主机和它的网关，并没有其它主机，网关又隔绝广播，arp的广播请求无法到达B主机 ，A主机因为无法得到B主机的MAC地址，所以也就无法封装ICMP的回复报文，所以主机B与主机A通信是不通的。
疑惑与荒诞
后面开始验证自己的想法，我打开ensp模拟了这个实验，通过多次抓包发现当交换机将B主机的ICMP请求交给A之后，A主机竟然直接将回复包交给网关转发了，B主机因为收到A主机 的回复所以显示是能够通信的！
- 我的分析是错误的吗？有可能，我拿捏不准；
- ENSP出了问题？也有可能，因为ENSP这种垃圾软件出现这种问题也不奇怪。
在此处展示我在ENSP做的拓扑：
用PC2 PING PC1 在通的前提下，在PC1上抓包，如下图所示：
通过上图我们看到PC2发给PC1的请求包是网关转发的，回复包竟然也是网关转发的，这和我们分析的那种情况不符。
将ENSP与vmware workstation结合一下,希望再贴近一下真实环境：
这样环境比较真实，至少PC是真的，用10.100.12.231 PING 10.100.13.178 不通，在这种情况下，在10.100.13.178上抓包：
在10.100.12.231上抓包，看下，如下图所示：
通过上面这种方式，倒是验证我的分析，但是有一点奇怪，那就是两个vlanif接口的MAC竟然一致，这与真的交换机还是不太一样，真正的交换机两个vlanif接口的MAC不可能一样，模拟器果然还是差点意思，并不能百分百贴近真实的环境。
怎么办？我想到我有几位大牛老师的联系方式，这几位老师都是高手，在IT圈子里面是有名号的，好多人都认识的，下面我会贴一下聊天记录。值得一提的是，当我在向太阁培训机构的群里面向老师提问时，助教张立华言语当中说我基本功不够扎实，我当时没有反驳，人家可是HCIE、人家是专家，而我只是在基础实验当中不断纠结和自我怀疑的小菜鸟，云泥之别，不太敢发出自己的声音。
真实一点
幸好我是在企业环境当中，手边有华三在的S5560和峰火的三层交换机，找了两台笔记本，我做了一个真实的实验，还是在B PING A的时候，在A主机上抓包。
还是上面这个环境。
A的MAC是：70b5:e898:7af6
B的MAC是：F8B1-56AB-419A
vlan13的接口MAC是：5c:a7:21:0c:7a:c3
vlan12的接口MAC是：5c:a7:21:0c:7a:c2
然后在B主机上抓包看下：
先用宇视的三层交换机，然后再用华三交换机，主机B与主机A都是不通，抓到分析后发现与我所说的结论一样，我震惊了，这么一番折腾，最终发现我是对的！
同时我还发现了一位知名老师老师写的关于计算机网络原理的书里面错误的地方，他们大牛的形象在我心中坍塌了，同时心里的名言警句来我心中浮现，什么尽信书不如无书，纸上得来终觉浅，都好有道理呀！同时我也发现了林沛满的《wireshark网络分析就是这么简单》一书是基于真实环境编写的，并不是在模拟器上编写的，非常真实可靠，作者水平相当之高，大家可以放心阅读。
上述我询问的这些讲师，有讲课多年经验的，也有在大学里面任教的，有两位老师在回答的时候都是答非所问，只有一位老师尊重事实，但也仅限于根据模拟环境的当中的答案当中推导理论，自圆其说。原因其实有很多了，老师们可能是因为太忙了，给学生答疑成了例行工作，做麻木了，不管怎样吧，反正最后还得靠我们自己，在这些大牛都在“蒙蔽”你的时候，要勇敢，勇敢的挑战自己、勇敢的挑战别人，如果最终结果发现是自己错误的，那也要勇敢的修正的自己知识体系。
意外收获
第一点
当我们的windows电脑配置完ip、掩码、网关之后，即使什么也不做，在开机状态下，网卡会向外发送arp广播，询问网关的mac是多少，其实这没有什么，当把这个发现放到上述场景当中就有意思了。当交换机收到B的icmp的请求包之后，在转发给A主机之际，A主机所在的网关会不会arp请求A的MAC地址呢？我多次抓包都没看到，原因是因为当A主机配置完IP、掩码、网关之后，立马就会发送一个询问网关的arp广播，然后网关会回应，这一回应不仅仅会意味着A主机会得到网关的MAC，也意味着网关所在的交换机也会得到A主机的MAC。在这种情况下之下，当B主机所在的vlan网关得到B发往A主机的ICMP请求报文时，就不会再arp广播A主机的MAC地址了，就会直接封装。
再延伸一点，如果我们在一个设备不上配置网关，仅配置IP和掩码，这样当开机的时候，也会发送一个arp广播，询问是否有使用它当前使用的地址，我们可以利用这点，在某些不方便接外设的设备开机时，就在它的网口上等着抓arp包，其实就能看到他的IP地址，获取了设备的IP地址之后在连接它就简单了。
第二点
从这个实验当中得到最重要的结论是虽然A主机已经收到网关转发给它的B主机发送的ICMP请求报文，但A主机仍然会坚持对源IP地址进行判断，判断是否与其是一个网段，如果判断是一个网段，A主机不管请求报文是怎么来的，A主机依然会arp广播请求目标主机的MAC，主机会独立判断，这是非常重要的一点。其实我想说并不是这个，我想说的是有没有哪些地方是不需要判断，就本能发送的？这让我联系到二层的arp，arp不管对方是谁，只要是有人问，那我就会回应，这样的理解如果放到下面这个场景当中，就有点意思了。
两台主机都在一个广播域之下，并且真的有网关，正常情况下，主机能与网关通信。
A主机：192.168.0.10/24 网关是192.168.0.1
B主机： 192.168.0.130/27 网关也是192.168.0.1
还是说一下，B能不能ping通A？
B对A的icmp请求报文还是要给网关，网关也会转发给A，那A这时候认为B和自己是一个网段，这时候会发arp请求广播，B会收到，那B这时候会不会回应？B在回复A发送的arp广播时会不会考虑到A和自己不在一个网段，从回复包交给网关或者丢弃掉呢？其实是不会的，B在回复arp请求的时候并不会做判断，这一点要和上面做一个区分。
补充一点
当我们分析完上面这种比较复杂的题目时，再来看下面这道题，就发现非常简单了。
其实我一眼就能看出来这道题出自哪里，这道题应该是出自林沛满写的《wireshark网络分析就是这么简单》一书，就只把IP地址的第三个部分给改了，原书中是26，这里改成了242。
A：192.168.242.129/24 192.168.242.2
B：192.168.242.26/27 192.168.242.2
B到A的话，B会将请求交给网关，然后网关将给A，A直接广播B的MAC，B会忽略arp的子网判断，B会回应A的arp请求，A如愿得到B的mac，成功回复ICMP的回复报文，通的。
A到B的话，A广播B的MAC，如愿收到之后，A的ICMP的请求顺利到达B，B怎么回复呢？B会将icmp的回复包交给网关，然后网关再给A，通的。
再补充一点
如上所示，掩码有点奇怪，显示拨号成功了，这个掩码就是把这个IP掩死的意思，我在ACL的时候会用到，但是这种拨号场合我也是第一次见。
那么问题来了，这么设置能正常通信吗？先来分析一下。
掩码的作用就是做与运算的，如果这台设备ping 223.6.6.6通信的话，本机会把10.108.176.145这一整个看成网络位，与对方不在同一个网络当中，那下一步自然要交给网关，嗯，这和掩码是24的时候转发路径是相同的。
window7会提示一个警告，其实可以强行设置，在centos7系统如果将掩码设置为32的话，重启网卡之后，一点都不会报错，而且与外界通信正常。
如果一个主机将掩码设置32位的话，通信就会变成了样，主机根本不会区分目标主机是是否和自己一个网络位，因为在它看来，除了自己，所以的地址都和自己不是一个网络位，会将发往除了自己之外的的IP的数据包全都交给网关。
那问题来了，在主机看来网关也和它不是一个网段，主机跟不是一个网段的主机通信时要交给网关，但网关跟主机就是一个网段，问题本身成了问题，怎么搞？其实像windows和linux这种成熟的系统，早就想到了这种情况，我抓包看了一下，也搞一个环境。
A：192.168.80.2/32 192.168.80.1
B：192.168.80.208/24 192.168.80.1
A主机ping B主机？怎么通信？
先说结论，是能通的，主机将ICMP请求数据包交给网关，然后B主机不通过网关，B主要认为A和它一个网段，所以A直接扔了过来。
其实当A主机配置完网关的时候，A主机是不管网关和自己是不是在一个网段，A主机这时候不会做判断，直接就广播网关的mac，当问题本地成为问题，这就是一个非常好的解决方案。
如果在主机上这么设置掩码，实在是犯不上，为什么的呢？有点脱了裤子放屁的感觉，本地局域网通信都不需要让网关参与，但这种方式如果配置在ppoe这种拨号场景当中，就无所谓了，反正本来就是想让对方转发。
