子網通信過程

• ABCD四臺主機屬於10.0.0.0子網，網關指向路由器1的10.0.0.1
• EFGH四臺主機屬於10.0.1.0子網，網關指向路由器2的10.0.1.1
  

子網內通信

• A向C發送數據
  • A知道C的ip地址，發現它倆在同一網段
  • 物理子網內尋址是通過MAC地址的，A並不知道C的MAC地址，於是A發送了一個ARP廣播包
    • ARP廣播用的地址是ff:ff:ff:ff:ff:ff
      
  • 交換機收到ARP廣播後，首先會學習到主機A是連接到1端口的，然後緩存起來，同時在緩存中查找C的MAC地址，沒找到便將這個廣播包從所有端口發出去(1端口除外)
  • C收到廣播後便會進行迴應，來告知自己的身份
    
  • 之後交換機便記憶了主機A和主機C的ip地址和mac地址，AC找到彼此後，便可以在同一子網內依靠mac地址進行相互通信

跨子網通信

• A向E發送數據
  • A知道E的ip地址，發現它倆在同一網段，於是A同樣發送ARP廣播包
  • BCD沒有響應，但是路由器1收到廣播後，爲了避免廣播風暴，會把自己的mac地址告訴A
    
  • A等待超時後，會知道E不在當前物理子網內，於是會向路由器1發送數據包
    • 二層（指向路由1）與三層（指向E）指示的目的地址並不一致
  • 路由1沒有緩存E的ip地址，於是通過路徑尋址計算協議找到路由器2
  • 路由器2便開始在自己的物理子網內尋找E,進過一次廣播後，發現E在自己子網內，於是向前一跳，找到離自己最近的路由器1，反饋自己離E主機最近
  • 數據包在路由1和2中的1，4端口中進行轉發時，因爲是在設備內部，因此可以直接轉發，不用變換幀頭，從而提高效率
    

參考

• https://www.jianshu.com/p/a540c16f5b5c