(新观点)《检查你是否高手》的总结，相同网络与不同网络间的通讯解释！

狐海剑

关于《检查你是否高手》帖子中讲述到的网络间通讯问题我再详细解释一下，希望帮到各位！
主机间的通讯分为，相同网段间的通讯和不同网段间的通讯。如何识别？首先有A和B两台主机。A主机：192.168.1.1  255.0.0.0    B主机：192.168.2.1 255.255.0.0 。
相同网段间通讯指：
1、本机IP地址与本机子网掩码进行与运算，得出网络号。
2、目标IP地址与本机子网掩码进行与运算得出网络号。
3、观察两个网络号是否相同。
4、对方主机同样进行1~3的计算
5、若双方都认为属于相同网段，则双方能通讯。
例如：192.168.1.1与255.0.0.0  得出网络号：192.0.0.0 ；192.168.2.1与255.0.0.0得出192.0.0.0；对于A主机来说，两个主机是相同网络间的通讯。

再来观察：B主机与自己的子网掩码与运算：192.168.2.1与255.255.0.0得出192.168.0.0；A主机的IP与B主机的子网掩码：192.168.1.1与255.255.0.0得出网络192.168.0.0；所以对于B主机来说两个主机也是属于相同网络间的通讯。

留意观察：A主机认为它们的网络是192.0.0.0，而B主机则认为它们的网络是192.168.0.0  这都算相同网络？没错，机器的思维就是这样。因为ARP数据报没有携带子网掩码的信息，只有源目IP地址。所以机器只能以对方的IP来和自己的子网掩码来与运算得出是否相同网络间通讯。
又因为通讯是双向的，所以两台主机都必须“各自”认为它们属于相同网段，那么数据才能往返。倘若把B主机的子网掩码改为255.255.255.0；那么B主机就认为自己的网段是192.168.2.0 而A主机的网段是192.168.1.0  ；那么B主机就认为两主机不属于相同网段。这种情况下就必须配置路由器或者网关了。

注意：之前帖子出现的问题在这里进行解释！！！！（本人水平有限，之前分析不到位，请见谅，在此感谢huqiliu发现了问题）

两主机互联的情况大致可以分为3种（之前我只说到了“相同网段”和“不同网段”）；
仔细分析下有以下三种：
1、两边主机都认为相同网段间通讯
2、两边主机都认为不同网段间通讯
3、一边主机认为相同网段间通讯，而另一边认为不同网段间通讯。（新增加）

对于情况1：两台主机可以通讯是没有问题的了。

对于情况2：两台主机之间就必须要有路由器，路由器有两种用法，一是进行通常情况的网关作用，二是路由器配置成代理ARP服务器。

对于情况3：认为不同网段间通讯的主机必须设置对方的IP地址为网关，并且只有认为不同网段间通讯的一方PING另一边才能PING通！这是什么意思呢？例如A主机：192.168.1.1  255.0.0.0    B主机：192.168.2.1 255.255.255.0 。这时候A主机认为双方网络都是192.0.0.0网，B主机认为A是192.168.1.0网，B是192.168.2.0网。那么此时B就必须设置网关为192.168.1.1  然后B去PING A就能PING通。如果A先去PING B就PING不通。（PING前请先用 arp -d命令清楚ARP缓存，之前我就是忽略了这一步）。
（1）为什么A先PING B会不通呢？

如上图,B在收到A发送的ARP请求报文后，对ARP请求报文进行丢弃处理。丢弃处理也意味着B不会回应A的ARP请求。所以A和B的ARP缓存都不会有对方的MAC地址。所以通讯无法进行。B为什么进行丢弃处理呢，对于此说法网上也是争论不休，比较符合现实的解释是因为当B收到A的ARP请求报文时候，会对两台主机A和B是否属于同一网段进行判断。如果两台主机不是同一网段，则ARP报文会被丢弃。
（2）为什么B先PING A就能通呢？

分析过程：B PING A，首先会检查A和B是否属于同一个网段，检查发现不属于同一个网段。B主机检查是否有设置网关，发现已经设置网关。B检查ARP缓存，查看是否有网关的MAC地址，结果发现没有。B向网关发送ARP请求报文，这里网关其实就是主机A。当A收到B发送来的ARP报文（上图中输入层部分的信息），检查自己和B是否属于同一个网段，结果发现网段相同，则ARP报文被顺利接收。A从ARP报文中提取B的MAC地址，并放入ARP缓存中，然后A对B发送过来的ARP报文进行应答（上图中输出层部分的信息）。B收到A发送回来的ARP应答报文，抽取A的MAC地址信息并存入自己ARP缓存之中。则现在双方都有对方的MAC地址了。自然能PING通了。
（3）为什么B PING完A，A再回来PING B就能通呢？
相信聪明的你已经发现了，当B PING A的时候，A、B双方就已经拥有对方的MAC地址了。自然能PING通了。
如果要重新进行实验，就如上文提到的，两台主机都使用ARP -d来清理ARP缓存。


原理：IP选路时，优先匹配主机IP地址，然后匹配网络号地址，最后才用默认路由转发。


此处转帖，表述更清晰 两主机互通信的原贴   http://blog.csdn.net/lichengiggs/article/details/669444


  
最后最后，大家要用机器的角度来思考问题。机器获取信息只能依靠数据，例如主机不能获取到对方的子网掩码，所以对于主机来说，它并不能获取到192.168.0.0和192.0.0.0属于不同网络间通讯，而只能以自己的掩码来计算网络号。
哈哈，这个问题其实很有趣，大家若有问题，欢迎讨论，互相指教！!!!


该贴已经同步到 狐海剑的微博

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只能说A的子网要包括了B的子网

CMax89

huqiliu

写的很好，

Loveju

B主机掩码为255.255.255.0的时候，不通。

Loveju

行了。

狐海剑

Loveju 发表于 2012-1-19 11:26
配了网关也不行。

配对方的IP地址为网关是可以的。你再检查清楚配置吧。

狐海剑

狐海剑

huqiliu

B主机掩码为255.255.255.0是不通的，楼主试下ping之前把A主机的arp表清一下，我试过是通不了的

iceman02

huqiliu

今天拿真机实验了一下，发下可以通，看来是模拟器的问题！

狐海剑

huqiliu 发表于 2012-1-20 21:18
今天拿真机实验了一下，发下可以通，看来是模拟器的问题！

我也觉得是模拟器问题啊，因为我按协议一层一层分析都分析不出来为什么不通

bltdh3

准备趁着过年时间充裕备考