計算機網路四種幀介紹，廣播幀、未知幀、同網幀、異網幀

這是我參與11月更文挑戰的第2天，活動詳情檢視：2021最後一次更文挑戰

前言：

• (1)網上這一部分總結感覺比較少,或者說找起來不是很好找。
• (2)然後又因為自己之前在驗收的時候腦袋突然就空白了。不知道啥是啥，最後還是讓別的同學講了，真的是尷尬死了。
• (3)然後就下決心將這個總結一下，可能也不是很準確，但入門來說足夠了。
• (4)若有問題，歡迎指出，若覺得對你也有所幫助，請點贊支援，我會繼續努力的。

正文

未知幀和廣播幀的異同

• 未知幀:
• 第一,Switch的轉發表中沒有該幀的目的Mac地址
• 第二,DEST ADDR(目的地址)不是全F(十六進位制數)
• 廣播幀：我們把目標地址為全F的幀叫做廣播幀，對應成二進位制數字就是全為1
• 注：一位十六進位制數字對應4位二進位制數
• ARP包就是一個廣播幀
• ARP（地址解析協議）
• 百度百科解釋：

自己對ARP協議的理解

• 看到這個可能有點不好理解,我來解釋一下：
• 比方說我們要向一個主機發送一個包，那我們肯定知道源和目的的IP地址,ARP的作用就是將目的IP的Mac地址找到並返回,之後才能傳送我們想要傳送的包。
• 問:那為什麼要找Mac地址呢，有IP不就夠了嗎？(敲黑板)

• 答:我們常說的知道某一個IP地址後也就是知道了它,但是實際上,我們知道的是Mac地址,這個轉化的過程就是由ARP協議幫我們操作的,所以如果我們不深入的瞭解，那我們就是認為是知道IP就知道了這個裝置的位置。

• 網路通電之後我們要發包首先發送的就是ARP包,它的作用就是學習地址,比方說我們從主機pc3->主機pc4發一個ICMP包,從圖中我們可以看出ARP包會先於我們自定的ICMP包之前發,從上邊圖我們可以知道，ARP是一個廣播幀。

發包的詳細過程

我們點單步執行，也就是點一下進行一步

• 1.ARP包先發送

• 2.ARP包到達集線器(Hub)

  Hub的特性：簡要概述：就是不管是什麼幀，只要你來我就統統廣播，如果還是不理解，你可以把他理解成廣播站，不管是什麼他都會廣播，因為他是廣播站啊！效果如下： * 3.該幀到達交換機(Switch),那麼Switch將會學習該幀的源地址並且轉發該幀。 * 因為該幀是一個廣播幀所以交換機(Switch)會將幀廣播出去。

  Switch的特性:丟棄同網幀、轉發異網幀、廣播廣播幀、廣播未知幀 * 注： * 1.這裡再說一下什麼是未知幀(因為比較重要)？ * 未知幀有兩個條件： * 第一,Switch的轉發表中沒有該幀的目的Mac地址 * 第二,DEST ADDR(目的地址)不是全F(十六進位制數) * 2.這裡的同網異網說的是一個包的來源埠和去往埠是不是一樣的(這裡的埠說的是交換機上的),一樣的話，那麼就認為是同網，則丟棄。 * 檢視轉發表：

  

  • 整體展示：

• 問:仔細看上圖,你發現了什麼呢？

• 答:你會發現左邊部分主機上的包上邊有(X)叉號,這又是為什麼呢?是包出錯了？
• 其實不然,
• 這是ARP協議的工作工程: 當發現IP地址不是自己所要找的目標地址,那麼就會將該包丟棄(換句話說就是不是自己想要的,那麼我就直接扔了,不管了)。對於匹配成功的，則會返回ARP包並把自己的Mac地址寫到返回的包中。
• 如下圖：
• 4.Hub廣播從pc4傳送的包。
• 當包到達交換機時,交換機學習源地址並且轉發該幀,因為他們可以認為是連線在同一個埠上(交換機上的),根據Switch的特性,那麼將丟棄同網幀：

• 檢視轉發表(確實是同一個埠上的)：

  

• 同時,該包也傳送到了傳送ARP包的pc3主機上,至此,主機pc3就知道了主機pc4的Mac地址,也就是知道了他在那裡,現在就可以正常發包啦！

  整體展示： * 5.傳送ICMP包

• 6.Hub廣播該幀（前邊已經介紹過Hub，這裡不再做贅述）

  直接上圖：

• 7.收到後傳送響應：

  直接上圖：

• 8.完成

  

上邊發包內容的小結

• 總結：上邊講解了哪些呢？
• 對於交換機我們演示了：學習源地址、丟棄同網幀、廣播廣播幀（ARP使我們舉的例子）
• 對於Hub:我們瞭解了Hub的工作過程,不管是誰,都需要廣播,(管他是神還是魔，都要一視同仁，平等對待，哈哈哈這裡說這句話就是想幫助大家能更好的理解)

• 接下來,我們來學習轉發異網幀和廣播未知幀

  注：這兩種都是對Switch來講的，Hub到此就講完啦！

  接著講解,堅持就是勝利,加油!!!

  • 一.轉發異網幀
  • 1.我們從主機pc3->主機pc5發包,按照上邊講的一樣,先要傳送ARP包,知道目的主機的Mac地址是多少。

• 2.主機pc5返回一個ARP包,其中包含著自己的Mac地址,當該包到達交換機的時候(敲黑板),Switch學習源地址,並把該包轉發出去(重點:轉發的話先查表,一查,發現來源埠和去往埠是不一樣的,那麼這個就叫做轉發異網幀)

• 如下圖所示：

• 該包到達交換機(學習源地址):

• 整體展示：

• 3.至此,知道了目的主機的Mac地址,可以發包啦,上邊已有發包過程,就不寫啦(偷個懶)！！！

• 二、廣播未知幀 未知幀(再囉嗦一遍)：

• Switch的轉發表中沒有該幀的目的Mac地址
• 並且目標地址（DEST ADDR）不是全F（對應二進位制就是全1）
• 1.還是舉主機pc3->主機pc4發包
• 上邊我們已經知道,主機pc3->pc4主機可以正常發包了
• 而且轉發表中也已經記錄了主機pc3和主機pc4

• 如下圖：

  

• 現在我們清空轉發表，有兩種情況

• 第一種是直接重啟轉發表.但是不建議使用這個.所以具體的我就不講啦！若你想學怎樣操作的話.可以下方留言
• 第二種是命令列操作

• 如下，若有問題，歡迎下方留言。

• 轉發表狀態：現在什麼都沒有

  

• 1.現在我們讓主機pc3->主機pc4發包，我們發一個ICMP的包

• 2.到達Switch和主機pc4

• 3.主機pc4返回一個響應,Switch會將該幀廣播出去,該幀是一個未知幀,轉發表中沒有,並且目的地址不是全F（十六進位制,符合未知幀的條件)

  該幀資訊如下：

  整體展示： * 4.丟棄不需要的包，返回需要的包

  結語

  • 到此，演示完畢，若對你有所幫助，歡迎點贊支援
  • 這個東西今天做了能有一整天。
  • 你的支援是我堅持下去的動力。
  • 注：若有不對的地方，歡迎留言提出，我們共同進步，謝謝！