ping一个地址的过程

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192.168.1.1/24 ping 192.168.1.2/24 发生了什么？

主机判断请求地址

首先，192.168.1.1/24 这台主机(以下简称H1)会通过子网掩码和IP地址的相与结果判断192.168.2.1/24（以下简称H2）是不是和它在同网段
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可见H1和H2的属于不同的网络

因此，主机需要先获取网关的MAC地址，然后将ping包发送给网关，由网关去进行转发。
如果在主机中没有网关的MAC地址缓存，这时候就需要发送arp包去进行请求。(如果有直接填入mac地址和ip地址发送就可以了)

以下假设第一次请求，没有MAC地址缓存

[arp]主机到交换机到网关

主机的网关是192.168.1.254（以下简称R1），这是在同一个网络内的传输,因此要通过交换机去进行转发。
交换机的工作原理：源MAC地址学习，目的MAC地址转发

交换机收到主机的ARP包后，它会进行学习，假设H1的MAC地址是111111，那么在交换机中就学习到了
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然后根据目的MAC地址去转发，由于转发的是ARP包，是广播，因此将arp包转发给所有和交换机有连接的主机
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然后所有有连接的主机会收到这个arp包，但只有目的IP符合的主机(即网关）会返回一个单播包告诉H1它的MAC地址

[arp]网关到交换机到主机

网关将自己的MAC地址填入arp包后进行回复(假设R1的MAC地址是222222)
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回复的包会发送到交换机，然后交换机再次学习源MAC地址
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然后根据mac地址进行转发，把回复的单播包发送给主机，这样，H1就获取到了MAC地址

[ping]主机到交换机到网关

然后，主机这时候可以发送一个ping包到网关，目的地址是H2
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同样，交换机还是要学习源MAC地址，不过这次并没有更新，它会将ping包转发给网关

网关发现目的MAC地址是自己，因此解开二层包，发现目的IP地址不是自己，因此需要查询路由表进行转发

[ping]网络中转发

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R1查询到下一跳需要发送到R2(如果没有MAC地址，同样通过ARP去请求，这里假设R2的地址是333333),然后将ping包转发给R2
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同样，R2发现目的IP不是自己，数据包也和自己不在一个网段内，因此需要继续转发给R3(假设地址是444444)
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然后R3获取到了数据包，通过地址计算发现数据包和自己是在同一个网段内，可以进行二层转发

[ping]网关到交换机到主机

同样，如果路由器R3不知道H2的MAC地址，就需要通过ARP请求获取H2的MAC地址，这里假设它知道，因此填入H2的MAC地址(假设是555555)
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这是，交换机会进行学习，了解到R3的IP和MAC的对应关系，然后进行转发

H2最后获得这个数据包，解析发现目的IP是自己，因此就继续解析三层包，因为ping是三层的包，所有它就直接回复它收到了这个包，此阶段和之前一样，就不做赘述。

知识链接

  1. NA