路由器是将 LAN 划分为两个单独的 LAN,还是一个具有两个子网的 LAN?

网络工程 路由器 局域网 ARP 第 2 层 第 3 层
2022-02-06 02:51:01

下图是网络作业问题的一部分。 在此处输入图像描述

该问题询问在整个系统中发送的帧的源/目标 IP 和 MAC 地址。我的问题并没有直接涉及到这一点,而是我想更好地了解路由器一(图中的 R1)对系统的影响。R1 是把系统分成两个独立的 LAN,还是一个带有两个子网的 LAN?我之所以问,是因为我认为答案会影响 ARP 消息在整个系统中传播的程度。如果 R1 将系统分成两个独立的 LAN,我认为 R1 会阻止来自一个 LAN 的 ARP 消息进入另一个 LAN。如果我们正在处理具有两个子网的同一个 LAN,我不太确定。

2个回答

作业在这里显然是题外话,但是由于您要求基本理解所需的东西:

  • “LAN”可以表示不同的意思——我通常使用“LAN”来表示一个完整的站点;最好使用“广播域”、“第 2 层段”或“第 3 层(子)网络”(它们并不完全相同——视角不同——但大多数情况下它们是相同的)
  • 路由器连接多个第 3 层子网,每个子网(通常)在其自己的第 2 层网段中运行

ARP 请求是广播的,并且广播受第 3 层设备(例如路由器)的限制。帧是第 2 层 PDU,也受路由器限制。路由器将在转发第 3 层数据包之前剥离第 2 层帧头,这是第 2 层帧的有效负载。因此,第 2 层帧地址仅在第 2 层 LAN 中相关或可见。

MAC地址是一些二层局域网协议(IEEE局域网协议,如以太网、Wi-Fi、令牌环等)的二层帧地址。有些第 2 层协议使用 48 位 MAC 地址,有些使用 64 位 MAC 地址,有些使用其他协议,有些则根本不使用任何地址。

第 3 层地址,例如 IPv4 或 IPv6 地址,用于在不同的第 3 层网络之间移动第 3 层数据包。在几乎所有情况下,每个第 2 层 LAN 都将使用不同的第 3 层网络。在某些极端情况下,这可能不是真的,但它们很特殊,与您正在学习的内容无关。

第 2 层地址用于在第 2 层 LAN 上直接从一台主机传送到另一台主机。ARP(地址解析协议)用于从第 3 层地址解析第 2 层地址,以便将数据包封装在第 2 层帧中。对于同一个二层局域网中的主机,三层地址和二层地址之间会有一一对应的关系。如果目的第 3 层地址在不同的第 3 层网络上,则主机将使用 ARP 获取其配置的网关(知道如何到达其他网络的主机,通常是路由器)的第 2 层地址,并且第 3 层数据包与网关的第 2 层地址一起封装在第 2 层帧中,即使第 3 层地址用于不同网络上的不同主机。

网关将剥离第 2 层帧,检查第 3 层目标地址,决定在哪个接口转发第 3 层数据包,并在新接口上为数据包创建新的第 2 层帧。