Cisco 路由技术基础知识详解
一、路由与桥接
路由器是高层的概念,不涉及网络的物理细节。在可路由的网络中,每台主机都有同样的网络层地址格式(如 IP 地址),而无论它是运行在以太网、令牌环、FDDI 还是广域网。网络层地址通常由两部分构成:网络地址和主机地址。网桥只能连接数据链路层相同(或类似)的网络,路由器则不同,它可以连接任意两种网络,只要主机使用的是相同的网络层协议。
二、连接网络层与数据链路层
网络层下面是数据链路层,为了它们可以互通,需要“粘合”协议。ARP(地址解析协议)用于把网络层(3 层)地址映射到数据链路层(2 层)地址,RARP(反向地址解析协议)则反之。虽然 ARP 的定义与网络层协议无关,但它通常用于解析 IP 地址;最常见的数据链路层是以太网。因此下面的 ARP 和 RARP 的例子基于 IP 和以太网,但要注意这些概念对其他协议也是一样的。
1、地址解析协议
网络层地址是由网络管理员定义的抽象映射,它不去关心下层是哪种数据链路层协议。然而,网络接口只能根据 2 层地址来互相通信,2 层地址通过 ARP 从 3 层地址得到。并不是发送每个数据包都需要进行 ARP 请求,回应被缓存在本地的 ARP 表中,这样就减少了网络中的 ARP 包。ARP 的维护比较容易,是一个比较简单的协议。
2、简介
如果接口 A 想给接口 B 发送数据,并且 A 只知道 B 的 IP 地址,它必须首先查找 B 的物理地址,它发送一个含有 B 的 IP 地址的 ARP 广播请求 B 的物理地址,接口 B 收到该广播后,向 A 回应其物理地址。注意,虽然所有接口都收到了信息,但只有 B 回应该请求,这保证了回应的正确且避免了过期的信息。要注意的是,当 A 和 B 不在同一网段时,A 只向下一跳的路由器发送 ARP 请求,而不是直接向 B 发送。
3、IP 地址冲突
ARP 产生的问题中最常见的是 IP 地址的冲突,这是由于两个不同的主机 IP 地址相同产生的,在任何互联的网络中,IP 地址必须是唯一的。这时会收到两个 ARP 回应,分别指出了不同的硬件地址,这是严重的错误,没有简单的解决办法。
4、管理 ARP 缓存表
ARP 缓存表是对的列表,根据 IP 地址索引。该表可以用命令 arp 来管理,其语法包括:
向表中添加静态表项 -- arp -s
从表中删除表项 -- arp -d
显示表项 -- arp -a
ARP 表中的动态表项(没有手动加入的表项)通常过一段时间自动删除,这段时间的长度由特定的 TCP/IP 实现决定。
5、静态 ARP 地址的使用
静态 ARP 地址的典型使用是设置独立的,例如在路由器中设置静态 ARP 地址,以便路由器可以将数据包正确地转发到目的地。
六、路由器的选择
在选择路由器时,需要考虑多种因素,例如网络的规模、带宽的需求、安全性等。不同的路由器之间的比较也需要考虑这些因素,以便选择最适合的路由器。
七、结论
Cisco 路由技术基础知识详解是了解 Cisco 路由技术的基础知识的重要一步骤。通过了解路由器的概念、ARP 协议的作用、IP 地址的冲突等问题,可以更好地理解 Cisco 路由技术的工作原理,从而更好地应用于实际网络中。