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同一VLAN不同网段能否Ping通

在一个网络中,计算机之间的通信是基础且关键的部分。为了实现通信,计算机需要知道对方的MAC地址MAC地址是每台网络设备唯一的硬件地址,它位于设备的网络接口卡(NIC)上。在以太网中,数据包的传输是基于MAC地址的。计算机通过发送ARP(Address Resolution Protocol)请求来获取MAC地址,ARP请求是广播发送的,网络中的所有设备都能收到这个请求,然后设备会根据请求中的ip地址来回应其MAC地址。
VLAN不同网段的计算机能否ping通,这个问题涉及到计算机如何处理ARP请求和网关的作用。让我们通过几个实验来深入了解这一过程。
实验1:无网关,A ping B 在这个实验中,两台计算机A和B位于同一VLAN中,但是它们的IP地址不属于同一网段。当A尝试ping B时,它首先会发送ARP请求来获取B的MAC地址。由于A和B不在同一网段,A无法直接通信到B,因此它会尝试通过网关转发数据包。但是,由于没有配置网关,A无法找到B,所以它会报告“DestiNATion host unreachable”。B上的Sniffer没有抓到任何包,因为数据包没有被发送出去。
实验2:网关设成对方IP,A ping B 在这个实验中,A将网关设置成B的IP地址。当A尝试ping B时,它会发送ARP请求来获取B的MAC地址。由于A已经知道网关是B,所以它可以直接发送ARP请求到B。B收到ARP请求后,会回复自己的MAC地址给A。这样,A和B都可以获得对方的MAC地址,因此它们可以成功通信。
实验3:网关设成自己,A ping B 在这个实验中,A将网关设置成自己的IP地址。当A尝试ping B时,它会发送ARP请求来获取B的MAC地址。由于A知道自己的IP地址是网关,所以它不会发送ARP请求到网关。相反,它会直接发送ARP请求到B。B收到ARP请求后,会回复自己的MAC地址给A。这样,A和B都可以获得对方的MAC地址,因此它们可以成功通信。
通过以上实验,我们可以看到,同VLAN不同网段的计算机是否能够ping通,取决于计算机如何处理ARP请求和网关的作用。如果计算机能够成功获取对方的MAC地址,并且有合适的网关配置,那么它们就可以成功通信。

VLAN不同网段能否Ping通?

同一VLAN不同网段能否Ping通

现在有两台电脑,他们同处于一个VLAN,

pcA IP地址:10.1.1.1/8

pcB ip地址:11.1.1.1/8

01 无网关,A ping B

报出的Destination host unreachable

显然,A机器发现对方与自己不是同一网段,试图寻找网关,但网关不存在,所以报主机不可达,B上的Sniffer未抓到任何包,观察网卡也是只发不收,显然数据没有出去。

02 网关设成对方IP,A ping B

能正常ping通,为什么能通?

从A计算机Sniffer上抓到的包可以看出,A在ping对方过程中,A首先进行了ARP广播,它广播询问11.1.1.1的MAC是什么。

显然这个ARP广播是可以被B收到的(因为他们同处一个VLAN),而11.1.1.1正好就是B的IP地址,理所当然B要回应这个ARP请求。下图是A上的抓包情况,A首先进行了ARP广播,然后收到了B的应答。

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这样A就有了B的MAC,而B在接到A的ARP广播时候就学到A的MAC,所以双方可以ping通。

03 网关设成自己,A ping B

一样是可以ping的通的,A上抓包如下:

3fccf630-3174-11ee-9e74-dac502259ad0.jpg

抓到的结果与第2种情况一样,A依然是先广播询问11.1.1.1的MAC,这个ARP广播被B接到后,B有义务应答,于是双方知道对方MAC,所以能PING通。

与第2种情况不同的是,这里可以明确知道ARP中的11.1.1.1指的是ping中所指定的IP地址而不是网关(此时A网关是10.1.1.1了)。

那么第2种情况中的11.1.1.1也指的是ping中所指定的IP?我们再来看下面。

 

ping三个不存在的IP地址

深入了解网络通信原理

网关设成自己,ping3个不存在的IP:

一个是和自己在同一网段的;

一个是和网关在同一网段的;

一个是和谁都不在同一网段的。

01 ping和自己同一网段的IP

ping返回超时,在B上抓包结果如下:

3ff3cfee-3174-11ee-9e74-dac502259ad0.jpg

可以看出A发出了询问10.1.1.2的ARP广播而不是询问网关(10.1.1.1)的广播,由于这个IP不存在,所以没有机器做出回应。

02 ping和网关同一网段的IP

超时。B上接到的是A发出的关于11.1.1.2的ARP广播,由于不存在11.1.1.2这个地址,所以没有机器回应。

4000efb2-3174-11ee-9e74-dac502259ad0.jpg

03 ping和谁都不在一个网段的IP

超时。B上接到是A发出的关于100.1.1.1的ARP广播,由于不存在100.1.1.1这个地址,所以没有机器回应。

从上面的3个实验来看,当网关设置成自己的时候,不管ping的地址是什么,计算机发出的ARP广播都是直接询问ping中所指定IP对应的MAC,没有询问网关的MAC,这符合上文的描述。

其实计算机在广播询问ping命令指定的IP之前还是会先问网关的MAC的,只是这里由于网关是自己所以这一步就被跳过了。

那到底是不是这样的?我们再验证下。

 

AI计算机网关设置中B的IP

B的网关设置中不存在的IP地址

A计算机网关设成B的IP地址,但B的网关设置成一个不存在的IP(且与A/B都不在同一网络),ping三种情况。

01 ping与网关同一网段IP

在A上抓包,可以看到A首先发出了关于网关11.1.1.1的ARP广播请求(对应B接到这个广播请求),B对这个11.1.1.1进行了ARP应答,但这个IP是不存在的所以ping结果超时。

4000efb2-3174-11ee-9e74-dac502259ad0.jpg

02 ping与谁都不在同一网段

超时。结果类似5.2结果,A发出了关于网关11.1.1.1的请求,B做了应答。但ping是超时的。

03 ping计算机B的地址

结果超时,为什么这个也不通呢?按说按照上面的测试,AB计算机都能获得对方MAC,以太网下,有MAC应该就有通信的可能,可这个时候却不通。

查看Sniffer抓到的包可以发现:

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A发出了关于11.1.1.1的ARP广播请求,B对11.1.1.1做出应答,但是下面接到了多个B发来的关于100.1.1.1的ARP广播请求,且100.1.1.1的请求没有得到B的应答,看来B是一直在试图查询B的网关(100.1.1.1)所对应的MAC,在网关的MAC没有获得应答之前,B不会对ping产生回应。

从上面的所有实验看出,计算机在与非本网段的地址通信时,计算机首先查找网关的MAC,如果网关MAC得不到回应,是不会对ping作出响应的;

因此,实例中1和2的情况是属于特殊情况,正好利用了网关与主机IP相同,骗过了计算机。如果AB的网关都设置的与AB ip毫不相干的话,相互肯定不通。





审核编辑:刘清

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