网络工程3(子网通信，为什么要使用mac和ip)

一. 子网怎样通讯

1. 子网内部通信

通过arp请求找到目标主机的mac，然后通过交换机或集线器将数据包转发到对应主机。
2. 子网外部通信

当在子网中没有找到目标设备mac时，主机就会默认向默认网关发送arp请求(因为默认网关的ip是知道的)，然后获取到默认网关的mac。之后通过网关的路由表向外发送数据包。

二. 交换机和路由器的毗连

交换机毗连到路由器的一个网关(端口)，设备会向路由器广播ip请求，然后路由器作为dhcp服务器大概设置静态ip，通过交换机分配给设备。
三. 为什么不但使用mac地址或ip地址进行网络通信

• 1. 起首要明确的是，不管是只用mac或只用ip通信
  
  
  
  • （1）他们都不存在子网，因为子网需要ip和mac相互共同
    
  • （2）他们都是直接通信，不存在NAT转换，arp请求，每个mac和ip都是独一无二的
    
  • （3）只用mac会导致mac表溢出
    
  • （4）只用ip会导致ip地址枯竭
    
  
  

• 假如只使用mac地址通信。
  就不会使用路由器(路由表)，只需要使用交换机。但是这样每增长一个设备，每台交换机mac表都需要增长一条记录。第一大概造成mac表溢出，第二会在广播的时候占用大量资源和时间写入mac表
  
• 假如只使用ip通信。
  就不会存在子网，因为子网需要ip和mac相互共同。这样一来所有的ip都是公网ip，很快就会枯竭
  同时，我们只需要使用路由器的路由表不断跳即可实现通信。
  

四. 子网设备怎样获得ip

• 通过dhcp服务器，只要是同一网关的子网设备都可以通过dhcp服务器(路由器)分配一个私网ip
  
• 通过静态ip，主机本身就可以自己手动设置ip，只要设置公道在网络拓扑中利用arp协议就可以实现通信。这里要注意：1.设置静态ip假如网关设置错误但ip正确，只是不能向外通信，子网内可以通信。因为有交换机2. 假如ip设置错误，网关正确子网内部不能通信但可以向外通信。
  

五. 差别网段的主机无法直接通信的原因

因为它们的网络部门差别，主机会认为目标主机不在当地子网内，不会向目标主机发送 ARP 请求，而是向默认网关路由器发送arp请求。
路由表是没有私网路由的，所以这些数据包将无法被正确转发。

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