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同VLAN不同网段能ping通吗?

在一个网络环境中,电脑之间的通信依赖于一系列的网络协议和规则。当我们试图让同处于一个VLAN,但处于不同网段的电脑进行通信时,会遇到一些挑战。比如,一台电脑ip地址是10.1.1.1/8,而另一台电脑的IP地址是11.1.1.1/8,这两台电脑理论上应该可以相互ping通。然而,实际情况可能并非如此。
假设没有设置网关,一台电脑(我们称之为A电脑)尝试ping另一台电脑(我们称之为B电脑)。根据网络协议,A电脑会首先查找B电脑的MAC地址。由于A电脑与B电脑不在同一网段,A电脑会发送一个ARP广播,请求网关的MAC地址。如果没有网关存在,A电脑会报告“DestiNATion host unreachable”,因为数据包无法到达非同一网段的目标。B电脑的Sniffer也没有抓到任何包,说明数据包没有发送出去。
当设置A电脑的网关为B电脑的IP地址时,A电脑可以正常ping通B电脑。这是因为A电脑在ping过程中,首先进行了ARP广播,请求11.1.1.1的MAC地址。这个广播可以被B电脑收到,因为它们同处一个VLAN。B电脑会回应这个ARP请求,告诉A电脑它的MAC地址。A电脑获得B电脑的MAC地址后,就可以发送数据包了。
如果A电脑的网关设置为自身的IP地址,同样可以ping通B电脑。在这种情况下,A电脑发出的ARP广播请求的是11.1.1.1的MAC地址。由于A电脑的网关就是自己,这一步被跳过了。当B电脑接收到A电脑的ARP请求时,它会回应A电脑的ARP请求。然后,A电脑和B电脑都获得了对方的MAC地址,因此可以ping通。
如果A电脑和B电脑的网关都设置为不存在的IP地址,即使它们处于同一VLAN,也无法ping通。这是因为A电脑会发送ARP广播请求网关的MAC地址,但因为没有网关存在,所以不会有任何回应。A电脑在收到ARP请求的回复之前,不会发送数据包。
从以上情况可以看出,电脑在与非本网段的地址通信时,首先查找网关的MAC地址。如果网关MAC地址得不到回应,电脑不会对ping请求作出响应。因此,在实际网络环境中,确保网关的正确设置非常重要。

VLAN不同网段能否Ping通?

同VLAN不同网段能ping通吗?

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:

0fa4fbc0-d66a-11ed-bfe3-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。

01ping和自己同一网段的IP

ping返回超时,在B上抓包结果如下:

0fd56e36-d66a-11ed-bfe3-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。

02ping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。

0feaec8e-d66a-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

03ping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。

01ping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。

0feaec8e-d66a-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

02ping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。

03ping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 :李倩

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