为什么路由不一定是对称的:
- 不同的路由协议:不同的网络可能使用不同的路由协议,这些协议在计算最佳路径时采用的算法和度量标准可能不同,导致路由决策不一致。
- 路由策略:网络管理员可能会基于特定需求(如负载均衡、成本控制、流量工程等)设置特定的路由策略,这些策略可能会使得某些路径在单向通信中被优先选择,而在反向通信中不被选择。
- 网络拓扑变化:网络中的链路状态可能会发生变化,如链路故障、带宽变化等,这些变化可能会影响路径选择,导致不对称路由。 路由是在Ip层协议工作的 路由的作用是给数据包寻路 是改Mac,找到发包口
为什么ARP是在逻辑同网段下才能发送的:
- IP地址与MAC地址的映射:ARP的主要功能是将网络层的IP地址映射到数据链路层的MAC地址。在以太网中,数据链路层使用的是MAC地址,而不是IP地址。因此,当一个设备需要向另一个设备发送数据时,它必须知道目标设备的MAC地址。这个映射过程必须在同一个广播域内完成,因为ARP请求是作为广播包发送的,这意味着它只能在同一网段内的所有设备中传播
- 广播限制:ARP请求是通过广播方式发送的,这意味着它会被发送到同一网段内的所有设备。如果设备处于不同的网段,广播包将不会被路由器转发,因此不同网段的设备无法收到ARP请求
ARP请求为什么是广播:
- 未知目标MAC地址:当一个设备需要发送数据到另一个设备,但只知道目标设备的IP地址时,它需要通过ARP来解析目标设备的MAC地址。在ARP请求发送之前,发起请求的设备并不知道目标设备的MAC地址,因此无法直接发送单播帧。
- 在同一网段内广播:ARP请求需要在同一局域网(LAN)或网段内的所有设备中广播,以确保目标设备能够收到请求。这是因为在同一网段内的所有设备都监听相同的广播地址,这样任何设备都可以接收到ARP请求。
- 效率和可靠性:通过广播ARP请求,可以确保目标设备能够收到请求并作出响应,即使在网络中有多个路径或多个设备的情况下。这种方式提高了ARP请求的可靠性。
ARP响应为什么是单播:
- 目标设备已确定:一旦目标设备收到ARP请求,它就知道请求是针对自己的,因为它的IP地址与请求中的目标IP地址匹配。因此,目标设备可以直接向发起ARP请求的设备发送单播响应。
- 减少网络拥塞:如果ARP响应也是广播的,那么同一网段内的所有设备都会收到响应,这将导致不必要的网络流量和拥塞。由于只有发起ARP请求的设备需要响应信息,因此使用单播可以减少不必要的网络负载。
- 保护隐私和安全:通过单播响应,只有请求ARP的设备能够收到目标设备的MAC地址,这有助于保护网络中设备的地址信息不被未授权的设备获取。
- 效率:单播响应更高效,因为它直接发送到请求设备的MAC地址,不需要其他设备处理这些数据包。
NAT是什么:
NAT(Network Address Translation)是一种,用于将一个IP地址空间映射到另一个IP地址空间(通常是公网IP地址)的网络技术。NAT的主要目的是允许多个设备共享单个公网IP地址,同时保持内部网络的隔离和安全。NAT还有助于节省公网IP地址,因为公网IP资源是有限的(解决ipv4数量不足问题)。
NAT的工作原理:
- 地址转换:当内部网络(私网)中的设备尝试与外部网络(公网)通信时,NAT设备(通常是路由器)会将源IP地址替换为一个公网IP地址。
- 端口映射:为了区分来自同一私网的不同设备,NAT还会使用端口号。这意味着即使多个设备共享同一个公网IP地址,它们也可以通过不同的端口号进行区分。
- 连接跟踪:NAT设备会维护一个转换表,记录内部设备和外部设备之间的通信会话,以便正确地将传入的数据包路由到正确的内部设备。