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同 VLAN 不同网段能否 ping 通

发布于: 2021 年 01 月 25 日

同一个 vlan 同一个网段的 ip 地址能够直接互通,那么同一个 vlan 不同的网段能不能互通呢?本期我们推荐一篇文章,可以解决大家在网络中遇到的一些奇怪的问题,也是加深对网络的理解。


同 VLAN 不同网段能否 Ping 通


前面我们已经熟悉了同 vlan 与同网段间如何互访,不同 vlan 间如何互访,而独独对于同 vlan 不同网段互通没有细说,今天我们来看下。


实例一:


现在有两台电脑,他们同处于一个 vlan,


pcA IP 地址:10.1.1.1/8


pcB IP 地址:11.1.1.1/8


无网关,A ping B


报出的 Destination host unreachable


显然,A 机器发现对方与自己不是同一网段,试图寻找网关,但网关不存在,所以报主机不可达,B 上的 Sniffer 未抓到任何包,观察网卡也是只发不收,显然数据没有出去。


网关设成对方 IP,A ping B


能正常 PING 通,为什么能通?


从 A 计算机 Sniffer 上抓到的包可以看出,A 在 PING 对方过程中,A 首先进行了 ARP 广播,它广播询问 11.1.1.1 的 MAC 是什么。


显然这个 ARP 广播是可以被 B 收到的(因为他们同处一个 vlan),而 11.1.1.1 正好就是 B 的 IP 地址,理所当然 B 要回应这个 ARP 请求。下图是 A 上的抓包情况,A 首先进行了 ARP 广播,然后收到了 B 的应答。



这样 A 就有了 B 的 MAC,而 B 在接到 A 的 ARP 广播时候就学到 A 的 MAC,所以双方可以 PING 通。


网关设成自己,A ping B


一样是可以 ping 的通的,A 上抓包如下:



抓到的结果与第 2 种情况一样,A 依然是先广播询问 11.1.1.1 的 MAC,这个 ARP 广播被 B 接到后,B 有义务应答,于是双方知道对方 MAC,所以能 PING 通。


与第 2 种情况不同的是,这里可以明确知道 ARP 中的 11.1.1.1 指的是 PING 中所指定的 IP 地址而不是网关(此时 A 网关是 10.1.1.1 了),那么第 2 种情况中的 11.1.1.1 也指的是 PING 中所指定的 IP ?我们再来看下面。


ping 三个不存在的 Ip 地址,深入了解网络通信原理


网关设成自己,PING 3 个不存在的 IP:


一个是和自己在同一网段的;


一个是和网关在同一网段的;


一个是和谁都不在同一网段的;


PING 和自己同一网段的 IP,PING 返回超时,在 B 上抓包结果如下:



可以看出,A 发出了询问 10.1.1.2 的 ARP 广播而不是询问网关(10.1.1.1)的广播,由于这个 IP 不存在,所以没有机器做出回应。


PING 和网关同一网段的 IP


超时,B 上接到的是 A 发出的关于 11.1.1.2 的 ARP 广播,由于不存在 11.1.1.2 这个地址,所以没有机器回应。



PING 和谁都不在一个网段的 IP


超时,B 上接到是 A 发出的关于 100.1.1.1 的 ARP 广播,由于不存在 100.1.1.1 这个地址,所以没有机器回应。


从上面的 3 个实验来看,当网关设置成自己的时候,不管 PING 的地址是什么,计算机发出的 ARP 广播都是直接询问 PING 中所指定 IP 对应的 MAC,没有询问网关的 MAC,这符合卷一上的描述,其实计算机在广播询问 PING 命令指定的 IP 之前还是会先问网关的 MAC 的,只是这里由于网关是自己所以这一步就被跳过了。


那到底是不是这样的呢?我们再验证下。


A 的网关设置成 B 的 IP,B 的网关设置中不存在的 IP 地址


A 计算机网关设成 B 的 IP 地址,但 B 的网关设置成一个不存在的 IP(且与 A/B 都不在同一网络),PING 三种情况。


PING 与网关同一网段 IP


在 A 上抓包,可以看到 A 首先发出了关于网关 11.1.1.1 的 ARP 广播请求(对应 B 接到这个广播请求),B 对这个 11.1.1.1 进行了 ARP 应答.但这个 IP 是不存在的所以 PING 结果超时。



PING 与谁都不在同一网段


超时,结果类似上面结果,A 发出了关于网关 11.1.1.1 的请求,B 做了应答.但 PING 是超时的.


PING 计算机 B 的地址,结果超时


为什么这个也不通呢?按说按照上面的测试,AB 计算机都能获得对方 MAC,以太网下,有 MAC 应该就有通信的可能,可这个时候却不通,查看 Sniffer 抓到的包可以发现:



A 发出了关于 11.1.1.1 的 ARP 广播请求,B 对 11.1.1.1 做出应答,但是下面接到了多个 B 发来的关于 100.1.1.1 的 ARP 广播请求,且 100.1.1.1 的请求没有得到 B 的应答,看来 B 是一直在试图查询 B 的网关(100.1.1.1)所对应的 MAC,在网关的 MAC 没有获得应答之前,B 不会对 PING 产生回应。


从上面的所有实验看出,计算机在与非本网段的地址通信时,计算机首先查找网关的 MAC,如果网关 MAC 得不到回应,是不会对 PING 作出响应的;


因此,实例一中 1 和 2 的情况是属于特殊情况,正好利用了网关与主机 IP 相同,骗过了计算机.如果 AB 的网关都设置的与 AB ip 毫不相干的话,相互肯定不通。


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