2022-02-02 · 5분

MAC 地址与 RIP

network

这篇文章发布已超过两年，内容可能已过时。

拓扑

配置

pc1 配置

pc2

Router(config)#int g0/0
Router(config-if)#ip add 1.0.0.254 255.255.255.0
Router(config-if)#no shut
Router(config-if)#int se0/0/0
Router(config-if)#ip add 200.0.0.1 255.255.255.0
Router(config-if)#no shut

这是（左）路由器 Router2 的配置。只设置普通 IP，接着做 rip 配置。

Router(config)#int g0/0
Router(config-if)#ip add 1.0.3.254 255.255.255.0
Router(config-if)#no shut
Router(config-if)#int se0/0/1
Router(config-if)#ip add 200.0.0.2 255.255.255.0
Router(config-if)#no shut

这是（右）路由器 Router2(1) 的配置。

pc1 →（左）router2

pc2 →（右）Router2(1)

pc1 → pc2

在各自的网络区域内 ping 都能通，但 PC 之间不通。这是因为网络区域不同，所以要通过路由把它们连起来。这里我们将使用动态路由（rip）。

动态路由（RIP）

路由协议有很多种，其中之一是 RIP。RIP 配置非常简单且已标准化，因此不论路由器型号兼容性都很好。但它有个缺点：只能在思科设备之间使用。

有一些技术用于防止 RIP 中出现的无限循环。

Split Horizon：不向接收到某网络信息的一侧，发送关于该网络的路由更新。
Poison Reverse：收到跳数为 16 的路由值时，反过来告知路由器已故障的功能。
Triggered Update：立即把拓扑的变化告知相邻路由器。

除此之外还有其他的。有了这些并不意味着就能完全防止环路。

RIPv2

RIP 在传递路由信息时不给出子网掩码信息，遵循有类（classful）方式。子网掩码会依据前 8 位是什么自动决定，从而可能产生问题。为解决这个问题使用 RIPv2。RIPv2 会连同子网掩码信息一起给出，可使用无类（classless）方式，因此以 A 类子网通告时，能把同一网络区分为不同网络。

Router(config)#route rip
Router(config-router)#no auto-summary 
Router(config-router)#version 2
Router(config-router)#net 200.0.0.0
Router(config-router)#net 1.0.0.0

这是（左）路由器 Router2 的 RIPv2 配置。

Router(config)#route rip
Router(config-router)#version 2
Router(config-router)#no auto-summary 
Router(config-router)#network 1.0.0.0
Router(config-router)#net 200.0.0.0

这是（右）路由器 Router2(1) 的 RIPv2 配置。

pc1 → pc2

现在可以看到 ping 通了。

分析

从 PC1 → PC2 发个 ping，用仿真来确认一下。

在 PC1 查看 PDU

因为是从 PC 出发，所以只存在 Outbound。可以看到 SRC（起点）IP 是 1.0.0.1，DST（终点）IP 是 1.0.3.1。查看 Ethernet2，这里也有 DEST ADDR 和 SRC ADDR，它们就是 mac 地址。但与 IP 不同的是，起点 SRC 与 PC1 的 MAC 地址一致。

PC1 的 MAC 地址

PC2 的 MAC 地址

可以看到 DEST ADDR 与 PC2 的 MAC 地址不同。那么那个 MAC 地址是谁呢？

（左）Router2 的 MAC 地址

可以看到它与（左）Router2 的 MAC 地址一致。那么这个 ping 的第一目的地可以看作（左）Router2。

交换机的 PDU

这是交换机。存在 Inbound 和 Outbound。IP 一样，Ethernet2 看起来也一样。交换机是在数据包更大的范围上、即以网络为单位连接的通信设备。因此 Inbound 和 Outbound 必然相同。

（左）路由器的 Outbound PDU

IP 应该一样，但在 Ethernet2 处变成了 HDLC。路由器出去的端口只有 serial 0/0/0 端口。

什么是 HDLC？

HDLC 是 High-level Data Link Control 协议，在计算机以一对一或一对多连接的环境中提供数据收发功能。

使用 HDLC 协议的主机可分为 3 种形态。分为主站（Primary Station）、从站（Secondary Station）、混合站（Combined Station）：主站是发送命令的主机；从站是回复命令响应的主机；混合站据说是同时具备主站和从站功能的主机。

使用 HDLC 协议的帧结构采用位帧方式。使用标记帧起止的标志位（01111110）。

来源：https://copycode.tistory.com/79

看上面的路由器也一样，最开始和最末尾存在 FLAG：0x7E，它同样是二进制的 01111110。

0x7E

（右）Router2(1) Inbound PDU

（右）Router2(1) Outbound PDU

现在在 Outbound 又变回了 Ethernet2。SRC ADDR 自然是这台路由器的 MAC，现在可以确认 DEST ADDR 变成了 PC2 的 MAC 地址。之后同样经过交换机移动到 PC2。

在 PC2 的 Inbound PDU

PC2 的 Outbound PDU

在 Inbound 中从 PC1 到 PC2 的传输完成，接着会从 PC2 传回 PC1。看 Outbound 可以看到 SRC IP 和 DST IP 互换了。这意味着要传回 PC1。相应地可以看到 DEST ADDR 和 SRC ADDR 互换了。以这种形式回到 PC1 后，PC1 的 terminal 上就会显示 ping 成功到达。