子网通信过程

• ABCD四台主机属于10.0.0.0子网，网关指向路由器1的10.0.0.1
• EFGH四台主机属于10.0.1.0子网，网关指向路由器2的10.0.1.1
  

子网内通信

• A向C发送数据
  • A知道C的ip地址，发现它俩在同一网段
  • 物理子网内寻址是通过MAC地址的，A并不知道C的MAC地址，于是A发送了一个ARP广播包
    • ARP广播用的地址是ff:ff:ff:ff:ff:ff
      
  • 交换机收到ARP广播后，首先会学习到主机A是连接到1端口的，然后缓存起来，同时在缓存中查找C的MAC地址，没找到便将这个广播包从所有端口发出去(1端口除外)
  • C收到广播后便会进行回应，来告知自己的身份
    
  • 之后交换机便记忆了主机A和主机C的ip地址和mac地址，AC找到彼此后，便可以在同一子网内依靠mac地址进行相互通信

跨子网通信

• A向E发送数据
  • A知道E的ip地址，发现它俩在同一网段，于是A同样发送ARP广播包
  • BCD没有响应，但是路由器1收到广播后，为了避免广播风暴，会把自己的mac地址告诉A
    
  • A等待超时后，会知道E不在当前物理子网内，于是会向路由器1发送数据包
    • 二层（指向路由1）与三层（指向E）指示的目的地址并不一致
  • 路由1没有缓存E的ip地址，于是通过路径寻址计算协议找到路由器2
  • 路由器2便开始在自己的物理子网内寻找E,进过一次广播后，发现E在自己子网内，于是向前一跳，找到离自己最近的路由器1，反馈自己离E主机最近
  • 数据包在路由1和2中的1，4端口中进行转发时，因为是在设备内部，因此可以直接转发，不用变换帧头，从而提高效率
    

参考

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