OSI、MAC地址以及路由器的原理和配置方式

本文涉及的产品
全局流量管理 GTM,标准版 1个月
公共DNS(含HTTPDNS解析),每月1000万次HTTP解析
云解析 DNS,旗舰版 1个月
简介:

OSI

网络设备管理:
软件:
系统文件
配置文件
启动配置文件 --startup-config
正在运行的配置文件 --running-config
硬件
flash-系统文件
nvram-startup-config
ram -running-config (save)(cisco-write)
管理:
本地管理 -console
远程管理 -telnet

MAC:
作用
在全球范围内 唯一的 标识一个网络设备;
表示
共48个bit,即6个字节;
通过16进制进行表示的;
结构:
左边24位,表示厂商代码;
右边的24位,表示该厂商自定义的一个设备号码;

注意:
MAC地址是物理地址,不可以改变的;
相当于人类世界中的建筑物的地址;

  中网络世界中,必须同时借助IP地址和MAC地址,
  才可以唯一的确定一个通信设备

为了能够获得一个IP地址对应的MAC地址,所以需要ARP
ARP:address resolution protocol:地址解析协议
基于一个IP地址,解析出其对应的MAC地址。

 2层头部(MAC /Ethernet头部):共14个字节Byte
      目标MAC+源MAC+类型
destination source type
    6Byte   6Byte  2Byte
 2层尾部:FCS,frame checksum,帧校验和,共4Byte
    作用:
       基于一个IP地址,解析出其对应的MAC地址
       为了实现数据的完整封装
    类型:静态ARP条目:一直存在于ARP表中;
          动态ARP条目:在有效时间内存在ARP表中;
                       网络设备的ARP有效时间为4小时;
    查看
        终端设备:arp -a
        网络设备:display arp | show ip arp
        思科设备:
           静态ARP-arp 192.168.1.254 xxxxxx arpa
        终端设备:
           静态ARP-arp -s 192.168.1.254 xxxxx
    注意:MAC地址全为1,表示的是广播MAC地址;
          MAC地址全为0,表示的是未知的MAC地址;
    原理:1、源主机,以广播的方式发送,ARP请求包;
          2、目标主机,接收ARP请求包以后,首先检查
              2层头部的目标MAC,是否与自己相同,或者是否为
              广播地址;如果是,则分析2层头部后面的ARP报文:
              如果其中的“目标IP”与自己相同,则首先将发送方
              的IP与MAC的对应关系,记录下来,放在自己本地的
              ARP表中
          3、目标主机,以单播的方式返回,ARP回应包;
          4、源主机,接受ARP响应报文以后,进行与步骤2相同的
             数据处理,在本地形成ARP表。
    类型:
        普通ARP:基于IP地址,解析出对应的MAC地址;
        反向ARP:基于MAC地址,获得对应的IP地址;
        代理ARP
              善意代理
              恶意代理

gratuitous ARP 无故ARP:APP请求的地址是自己,用于发现与自己
使用重复的IP地址,即IP地址冲突检测。 
0x0800 IP协议
0x0806 ARP协议
418838267@qq.com


路由:
定义:
不同网段之间互通,叫路由;
实现:
通过具备路由功能呢的设备来实现“路由”,
比如路由器、多层交换机;
核心:
路由表
查看路由表:show ip route
分析路由表:
路由器的工作原理:
1、路由仅仅关心IP地址,而不是MAC地址;
2、路由器仅仅关心目标IP地址,不关心源IP地址;
3、收到数据包以后,会将其中的“目标IP”提出来,
进行“路由表”条目的匹配:
过程如下:
#首先分析路由条目的子网掩码长度;
#其次,依据子网掩码的长度,提取
目标IP地址中响应长度的位,
#再次,将提出出来的位,与路由条目
进行比较;
相同则匹配住,从相应端口转发
出去,
不同,则表示没匹配住,则丢弃
数据包; 
路由查看与配置:
查看:
show ip route
配置:
静态路由配置:
(ip config)#ip route 192.168.23.0 255.255.255.0 fas0/0
ip route 192.168.23.0 255.255.255.0 192.168.12.2
建议使用此方式

排错思路:
三层不通,看路由;
show ip route+目标IP
1、掌握正常情况下的数据转发路径;
2、分段处理
3、在每个段中,基于OSI模型和“数据转发模式”进行排错;
debug ip icmp查看流程
debug arp流程查看状态(调试协议)

验证命令:
show ip interface fas0/0->代理ARP的状态;
show interface fas0/0->看端口的MAC地址;
show ip arp ->查看ARP表;
debugARP->在设备上查看ARP的工作过程;
undebug all -->关闭设备上的所有的调试命令;
debug ip icmp -->查看ping的工作过程;
R2:
R2(config)#interface fas0/0
R2(config-if)#no ip proxy-arp
建议:
配置静态路由时,下一跳使用IP地址; 
display ip routing-table
ip route-static IP +掩码+下一跳

terminal debugging
terminal monitor

华为静态路由配置命令:
<R1>system-view
[R1]ip route-static 192.168.3.0 255.255.255.0
192.168.2.1

[R3]ip route-static 192.168.2.0 255.255.255.0
                                         192.168.3.3

验证与测试:
display ip routing-table
ping 192.168.3.3
ping 192.168.2.1
开启debug调试命令:
terminal monitor //开启终端监控功能;
terminal debugging //开启对debugging的监控
debugging ip icmp //开启对icmp的调试功能
实验结果:
PC----PC4,互相ping通;
192.168.1.1----192.168.4.1
“网关”



本文转自 Mr_Lee_1986 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/13504837/2047359,如需转载请自行联系原作者


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