Ip地址、子网掩码、网关三者如何协调工作你真的理解了吗?

首先我们来看看以下这两个地址是否可以相互通信呢？

初步一看，貌似可以通信，但是再细看，发现两者的掩码完全不同，故而肯定不能通信了？然而并非如此，如果对两者的通信有更深刻的认识，相信就会发现他们到底能否相互连通了！接下来我们通过实验来解答这个问题：

首先搭建测试环境，下面是作者搭建的测试环境，关于每个设备的配置都做了大概的罗列：

在这个环境中，用两台交换机来充当网络的DCE设备，同时用两台PC来充当两个服务器A、B。现在分别通过以上问题的题干信息配置两台服务器A和服务器B（下文简称A、B），当配置完成后直接用B ping A，可以看到以下信息：

那为什么会是“From 192.168.26.3: Destination host unreachable”这个信息呢？来进行分析，由上面的网络拓扑可以清晰看到，A和B是通过交换机LSW3相连接的，也就是三者处在同一个“广播域”中，照理说如果A和B地址都在同一子网中，A和B之间的通信则会直接进行，也就是A、B、LSW3组成的系统将会是一个连通的完整网络系统，而他们之间的通信也是可以正常进行的。然而通过该图信息可以发现：目标主机不可达，显然是A和B没有在同一子网中，导致连建立连接之初的ARP广播包都无法应答，故而报错是目标不可达；反过来，用A去ping B又会是怎样呢？带着这个疑问我们果断进行了操作，然而，依然无法互通，只是结果有了变化：

看到这个结果是不是很意外？这表明至少ARP广播已经得到应答，那为什么会不通呢？这些问题就交给下文来解答吧！继续上述问题，既然是这样，那么是不是说明上面的问题已经有了答案，就是A和B相互之间无法通信呢？

做信息化运维的我们，当然不可以这么粗心大意，别忘了我们的网关还没有真正使用上呢！现在我们在LSW4上配置网关地址192.168.26.2（友情提示：交换机上配置地址可以在vlanif1下配置，后期有vlan划分的话就在具体vlan下面配置；如果此处是路由器，则设置路由器该端口的ip即可）来充当这个网络系统的网关，看看是什么结果？现在同样用B Ping A：

看到结果是不是很惊奇？先不管这些，继续在A中来ping B看看：

结果不是意外，是太意外了，互相都可以通信了，只是怎么在刚开始发数据包的时候有一条超时呢？

这就是接下来要说的了，相信大家都使用过WireShark这个堪称无所不能的神器吧？那就来看看有多神奇！我们还是在A中ping B，但是在A的网口进行抓包：

从抓包信息中可以很明确的看到，在A中发起ping之后，A首先会发出ARP广播数据包，目的地址直接是B的ip地址：“who has 192.168.26.3? tell 192.168.26.129”，因为A在ping发出时候，利用自己的掩码和B的ip地址进行了AND操作，得到网络号和自己的ip得到的网络号相同，所以它认为两者就在同一子网中，所以A会直接通过ARP寻找B的mac地址来进行通信。

当B主机收到该广播包后发现是在寻找自己，于是赶紧回答说：“192.168.26.3 is 自己的mac地址”，但是自己的回答无法送达A，于是赶紧用A的ip地址和自己的掩码来确定网络号，可悲的是该网络号和自己ip计算的并不在同一个子网，那怎么办？于是开始请求网关的mac地址，试图让网关帮自己送达给A，于是赶紧发一条ARP广播信息给网关寻求帮助，网关以B的ip地址和自己的mac地址为源地址，将回答响应给A，而在这个过程中，A的第一个ICMP包已过生存周期，所以会显示“timeout！ ”超时，当A中第二个ICMP包发送给B之后，链路中已经有了相关信息，所以正常通信了！

再看看从B上ping A，并在B的网口进行抓包：

同样可以看到，在B中发起ping请求后，B经过计算发现A的地址和自己不在同一网段，于是直接甩手给网关，通过ARP获得网关的mac地址：“who is 192.168.26.2 tell 192.168.26.3”，得到网关的回复之后，B将自己的ICMP包以A的ip地址、网关的mac地址为目的地址发送给网关，网关再以自己的mac地址、B的ip地址为源地址发给A，然后得到A的回复，整个过程可以用下图大概表示：

到这里我们基本对网关、ip地址、mac地址有了完整的认识和理解了，同时也对处于不同广播域中的两台主机如何通信有了更深的了解了，那么本片文章就说到这里了！由于篇幅较长，难免有错别字或其他不当之处，还望大家批评指正！如果个人有任何观点，都可以在评论区发表讨论，谢谢大家！