西门子PLC中央处理器CPU416F-2

西门子plc中央处理器cpu416f-2

西门子plc中央处理器cpu416f-2

pc1依据osi模型①依次从上至下对数据进行封装,包括对icmpdate加ip包头的封装,但是到了封装mac地址的时候,②pc1手选查询自己的arp缓存表,发现没有ip2和他的mac地址的映射,这个时候mac数据帧封装失败。我们使用ping命令的时候,是指定pc2的ip2的,计算机是知道目的主机的ip地址,能够完成网络层的数据封装,因为设备通信还需要对方的mac地址,但是pc1的缓存表里没有,所以在mac封装的时候填入不了目的mac地址。

那么pc1为了获取pc2的mac地址,③pc1要发送询问信息,询问pc2的mac地址,询问信息包括pc1的ip和mac地址、pc2的ip地址,这里我们想到一个问题,即使是询问信息,也是需要进行mac数据帧的封装,那这个询问信息的目的mac地址填什么呢,规定当目的mac地址为ff-ff-ff-ff-ff-ff时,就代表这是一个询问信息,也即使后面我要说的广播。

  pc2收到这个询问信息后,将这里面的ip1和mac1(pc1的ip和mac)添加到本地的arp缓存表中,然后④pc2发送应答信息,对数据进行ip和mac的封装,发送给pc1,因为缓存表里已经有pc1的ip和mac的映射了呢。这个应答信息包含pc2的ip2和mac2。pc1收到这个应答信息,理所应当的就获取了pc2的mac地址,并添加到自己的缓存表中。

  经过这样交互式的一问一答,pc1和pc2都获得了对方的mac地址,值得注意的是,目的主机先完成arp缓存,然后才是源主机完成arp缓存。之后pc1和pc2就可以真正交流了。

时长01:17:41

工作过程

主机a的ip地址为192.168.1.1,mac地址为0a-11-22-33-44-01;

主机b的ip地址为192.168.1.2,mac地址为0a-11-22-33-44-02;

当主机a要与主机b通信时,地址解析协议可以将主机b的ip地址(192.168.1.2)解析成主机b的mac地址,以下为工作流程:

第1步:根据主机a上的路由表内容,ip确定用于访问主机b的转发ip地址是192.168.1.2。然后a主机在自己的本地arp缓存中检查主机b的匹配mac地址。

第2步:如果主机a在arp缓存中没有找到映射,它将询问192.168.1.2的硬件地址,从而将arp请求帧广播到本地网络上的所有主机。源主机a的ip地址和mac地址都包括在arp请求中。本地网络上的每台主机都接收到arp请求并且检查是否与自己的ip地址匹配。如果主机发现请求的ip地址与自己的ip地址不匹配,它将丢弃arp请求。

第3步:主机b确定arp请求中的ip地址与自己的ip地址匹配,则将主机a的ip地址和mac地址映射添加到本地arp缓存中。

第4步:主机b将包含其mac地址的arp回复消息直接发送回主机a。

第5步:当主机a收到从主机b发来的arp回复消息时,会用主机b的ip和mac地址映射更新arp缓存。本机缓存是有生存期的,生存期结束后,将再次重复上面的过程。主机b的mac地址一旦确定,主机a就能向主机b发送ip通信了。