Linux下同一网段内的IP中两台主机通信不经过路由器（ARP）（转）

答案一：同一网段A与B通信，不需要路由器介入。

A直接广播ARP request 到广播域，B处于同一广播域，可以接收到ARP request，B用单播方式直接告诉A自己的MAC B 地址。A收到B的ARP reply，将 MAC B ----10.1.1.3 缓存在ARP Table，既然知道B的二层、三层地址，可以完成 Ethernet Frame 的封装，从接口发送出去，可以长驱直入到达B，B也以同样的原理发回返程的Ethernet Frame。

答案二：A使用自己物理接口的网络掩码255.255.255.0，与自己的IP 10.1.1.2 做 【按位与】操作，计算出自己网段地址为10.1.1.0，再用自己的掩码和 B的IP 10.1.1.3 做【按位与】操作，计算出B的网段地址为10.1.1.0，由于A与B的网段地址完全相同，可以认为是同一网段。

答案三：路由器可能看到A与B的通信，也可能看不到A与B的通信，这取决于他们之间是交换机、还是HUB互联。

1）A、B、路由器三者采用二层交换机互联，如图一所示：

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A 的ARP request 到达 switch，switch 学习到A的 MAC A，并将A连接交换机的Port Number 和 MAC A 映射起来，我们称之为MAC Address Table:

Port 2/2 ----- MAC A

当B的ARP Reply 到达switch，switch 也用类似的方法将B的 Port Number 和MAC B 映射起来，看起来如下图

Port 2/3 ----- MAC B

当A发给B的 Ethernet Frame 到达switch，switch发现Frame 's Destination MAC = MAC B，查询一下MAC Address Table，找到这个表相：

Port 2/3 ----- MAC B

于是就从 Port 2/3 发送出去，Port2/3 是直连B的，所以只有B才可以收到此 Frame，路由器无法收到。

2）A、B、路由器三者采用HUB互联，如图二所示：



A 与B之间的所有通信，包括ARP、A与B之间Frame 都被HUB以广播方式，发给广播域里每一个主机或路由器，所以路由器可以看到A与B的通信，路由器所要做的工作很简单，默默地丢( silently discard)。

3）A、B、路由器三者采用具有三层功能的switch互联，如图三所示：



switch 采用 SVI ( Software Virtual Interface ) 10.1.1.1 做A、B的缺省网关。这种和图一类似，三层switch 的SVI 接口不能接收到A与B之间的用户数据流量。

VLAN知识：

VLAN，Virtual Local Area Network, 虚拟局域网。如果没有VLAN，二层交换机所有的端口都在一个广播域，网络里通过二层互联的交换机全部处于一个广播域；假设switch 有48 个端口，有100台switch，那将有4800个端口，如果都连上主机，意味着有4800 host 处于同一个广播域，任何一个host 发广播消息，如 ARP 请求，4800 host都会接收，只有一个host 会发 ARP reply，其它都会被丢弃。造成的后果就是网络很嘈杂，网络充斥着广播消息，不仅浪费带宽，还浪费host CPU 资源。

另外大家处在一个二层域，不利于安全控制；比如公司有很多部门，有HR，财务，研发等部门，财务部门不希望和其他部门处于一个广播域，想有自己独立的广播域，如果用独立的switch 只给财务部门用，用路由器把这个switch隔离起来也可以，但不够灵活。财务部门可能工作在多个楼层，每个楼层财务人员可能只有几个人，不能充分利用48口交换机端口。

于是就有了VLAN这个利器，可以在一台交换机上划分多个VLAN，每个VLAN是一个独立的广播域，只有属于这个VLAN的交换机端口才可以收到属于这个VLAN的广播。比如HR VLAN，Finance VLAN，DEV VLAN，Finance 员工被分到Finance VLAN，于是Finance部门就不会收到 其它两个VLAN的广播。

配置了VLAN的switch，通常会动态生成一个SVI接口，Software Virtual Interface，这是一个软件虚拟接口，你可以把它看做位于switch 上的一个 host，它有自己的三层IP，也有自己的MAC，也有自己的端口号（内部端口号），SVI 既然属于VLAN这个广播域，可以收到ARP，可以做这个VLAN的缺省网关。

家庭网关，俗称无线路由器，它的WAN口通常用来PPPoE 拨号，运营商可以动态分配一个公网IP，绑定在此WAN口；通常还有4个LAN口，这4个LAN就是一个小 switch，同样也有一个SVI接口，SVI接口的IP就是无线路由器的缺省网关，比如 192.168.1.1 或10.1.1.1 , 同样SVI也有自己的MAC地址。

家庭网关还有DHCP 功能，可以给电脑或手机动态分配IP地址 + 缺省网关 + DNS server，再次提醒，缺省网关就是SVI的IP地址。

家庭网关 还具有NAT功能，私网和公网的转换，具体含义可以参考我别的文章，不再阐述。

家庭网关，还具有无线AP功能，可以验证用户，绑定用户，分配IP地址，加密/解密 用户数据流量。

普通的无线路由器没有VLAN的设置，如果想弄，cisco 无线路由器应该有这些功能，可以分 Man VLAN , Woman VLAN ，这样男人打游戏，女人看视频，互不干扰。

参考：

https://www.zhihu.com/question/41496681（以上内容转自此篇文章）