哈喽,大家好,纯洁的小莫冷又来啦
今天我们来讲讲ARP 广播与VLAN之间的关系,其实这篇文章应该是写在路由之前的,属于是我考虑的不够严谨,只顾着发文章没有好好考量他们之间的关系,所以在此给大家道个歉,乞求大家谅解。
各位看标题就能看出来,ARP 广播 VLAN这是三个东西,至于为何要把它放到一篇文章里,主要是他们三个是有所关联的,而且每个技术又不是很深奥,可能只需要几十个字就能解释的通,所以就将他们放到一起了。
话不多说,咱们进入正题吧,首先要讲的就是ARP协议,ARP又被称作地址解析协议,它的作用就是根据IP地址获取它的MAC地址,MAC地址就是计算机的物理地址,它是工作在二层上的,而IP地址是网络层,也就是三层的东西,当我们接收数据包时首先会经过物理层,然后就是数据链路层了,也就是第二层,而数据包中的报文中是由IP地址的报文的,所以设备需要根据IP地址获取到计算机的MAC地址,只有确定了其所在的物理地址,路由器才会将此数据包转发给计算机,否则就会丢弃。
所以ARP协议是每个设备都必须使用的协议,一般情况下设备默认开启ARP学习功能,即向内网发送广播确定IP/MAC的对应关系后自动绑定该MAC,也被称为动态ARP,但是有些单位处于安全的考虑,比如不允许新用户接入网络,必须管理员操作后才可以入网这样的场景,他们往往会关闭ARP学习的功能,转而使用手动绑定的方式维护设备的ARP表,也就是静态ARP。
关于ARP协议这里不多做赘述了,有兴趣的小伙伴可以看看这位大佬 @山东_朱文鑫 的文章。
第二点咱们需要讲的就是广播,广播主要是分两种,一种是二层广播一种是三层广播,二层的广播为MAC地址是全F的广播帧,三层广播则是使用网段的广播地址为目的IP的广播,至于何为广播地址,大家可以看看我前面的文章,里面有做讲解。
二层广播地址通常被看成硬件广播地址,它只作用于本局域网内,也可以说本网段内,因为二层广播不会被路由器所转发,除非他们变成单播地址,典型的硬件地址为6字节长度即48bit,广播地址为FF:FF:FF:FF:FF:FF
三层广播地址分为两种,一种为255.255.255.255,此地址为全网广播地址,另外一种则为192.168.1.255(例子),本地广播地址,又被称作直连广播地址。
这里给大家举一个比较典型的例子,例如主机A想要通过DHCP服务器获取地址时,它首先会发送全网广播,即目的地址为255.255.255.255,但是这个地址显然是无法通过路由器转发的,很可能DHCP服务器与这台主机并非一个网段,如DHCP服务器的地址为192.168.1.1.路由器可以识别255.255.255.255是寻找DHCP服务器的,所以此时路由器会将255.255.255.255的全网广播地址自动转换为192.168.1.1的单播地址
ARP协议中的广播使用的是二层广播,当主机A想与主机B通信时,A首选会发送广播给网段内的所有主机,这时的广播地址就是二层广播地址,也就是FF:FF:FF:FF:FF:FF,当主机B收到此地址后,会给主机A回应自己的MAC地址,这样A和B就可以通过MAC地址进行通信了。
好了,说完了广播,咱们再来说说VLAN,VLAN又称作虚拟局域网,指的是一组逻辑上的设备和用户,这些设备或者用户并不受物理位置的限制,可以根据功能、部门、应用等因素将他们组织起来,相互之间通信就好像他们在同一个网段中一样,因此得名虚拟局域网。
VLAN的另一个作用就是可以划分广播域,从而有效地抑制广播风暴的产生,说起广播风暴,其实就是指的ARP协议的广播报文导致的,当交换机收到一条报文时,它会以广播的形式发送给网络中所有的主机,而如果此时恰巧交换机与某个交换机或者自身的其他端口直连的话,那这个广播报文就会以几何系数递增,它会不停的在两个网口之间传播,这也就导致了广播风暴的产生,广播风暴最显著的影响便是设备的CPU内存占用率一直居高不下,并且有可能会宕机。
而VLAN可以将网络隔离开来,比如交换机的1-10口为VLAN1,11-20口为VLAN2这样的,不同VLAN建是不可互相通信的,所以这也就抑制了广播风暴的范围。
其实关于VLAN,大家可以理解为一个VLAN就是一个网段,因为在实际情况中也是这样配置的,因为你不可能两个VLAN同属一个网段,这在逻辑上是不被允许的,除非你这两个VLAN不需要互相通信,并且他们只需要同网段互访不需要网关的场景,但是这样的场景我是从来没见过,即使有这样的场景,为了方便区分也是推荐使用两个不同的网段的。
说到这里,可能有的小伙伴就要问了,既然不同的VLAN间不能通信,那我又想让这两个VLAN下的地址通信,这该怎么办呢,这里大家且容我卖个关子,下篇文章,单臂路由会给大家讲解清楚的。
好了,今天的分享就到这里了,感谢大家的观看,别忘了点赞分享加关注哦~ |