計算機網路arp協議工作在乙太網,那麼如果無線網相互通信這個協議還能用嗎?

關於乙太網和無線網的一些疑問。

1.乙太網和無線網是怎麼進行數據交換?

2.筆記本用的無線連接,這個是屬於乙太網還是無線網,如果是無線網,那麼arp協議在這還成立嗎?

3.手機連著wifi和用4G網路,是同樣的無線網類型嗎,如果它要與連著網線的主機通信,數據怎麼交換的?arp協議在這還成立嗎?

有點很迷茫,還請大神耐心解答,謝謝!


「計算機網路arp協議工作在乙太網」,這個表達不嚴謹。

ARP協議工作在IPv4與網卡(無線網卡)耦合的場景下,用於IPv4主機發現同一廣播域內,也可以說相同網段內,其它主機的MAC地址

當乙太網卡與IPv6耦合,就不再需要ARP協議了,IPv6不再使用ARP協議發現相同網段的其它主機的MAC地址,而是使用ICMPv6 Neighbor Discovery Protocol

ARP協議做為集成在TCP/IPv4協議族中的一員,只有當底層的硬體是網卡(無線網卡)的時候,才會派上用場,其它場合一律不用。

上文提到的無線網卡,指的是電腦、筆記本、iPAD、智能手機上的無線網卡,手機4G卡不屬於這個行列。

不得不又一次提及OSI參考模型,做為網路層(三層)的IPv4,可以和各式各樣的數據鏈路層(二層)耦合在一起,這些鏈路層協議有「Ethernet」、「PPP」、「HDLC」等等。

IPv4與PPP、HDLC、ATM等數據鏈路層需要ARP協議碼?

不需要。

為何不需要?

這些鏈路層協議本身沒有MAC地址,ARP協議沒有用武之地啊!

有線網卡使用的乙太網協議?

Ethernet II

802.3 + 802.2,其中又衍生出幾個細小分支,如SAP、SNAP。

無線網卡使用的協議?

802.11,其中又根據協議的進化,有802.11a、b、g、i、n 等等。

802.11協議算乙太網協議嗎?

共同點是802打頭,從廣泛意義上來說,算乙太網協議的分支協議。

從嚴格意義來說,802.11不算乙太網協議,與乙太網的協議格式差別還是很明顯的。

無線網卡主機與有線網卡主機如何通信?

假設它們在同一個廣播域,假設有線主機A想與無線主機B通信。

(1) 主機A的ARP廣播通過交換機(家庭無線路由器)在廣播域擴散,幀格式為802.3。

(2) 無線路由器(AP)意識到這是一個廣播,需要在所有介面擴散,其中包括有線介面、以及空中介面,在空中介面幀格式變為802.11,加密傳輸。

(3) 主機B通過空中介面接收到該廣播幀,解密得到明文,然後再協議轉換為802.3幀,轉換之後的802.3幀就可以使用wireshark來捕獲了。

(4) 該802.3幀攜帶的ARP報文最終達到ARP模塊處理。

手機使用4G上網,需要ARP協議嗎?

不需要。

4G卡需要通過APN撥號,類似有線的PPP撥號,然後由運營商提供IP、掩碼、DNS伺服器等參數:

讀者會發現很神奇的地方,運營商竟然沒有分配網關(Gateway)地址,還有掩碼竟然是255.255.255.255,這是什麼意思?

那是因為APN撥號連接是一個點對點(Point-to-Point)連接,而一個P2P連接是不需要網關的。

255.255.255.255

意味著主機10.59.244.15的網段號 = 10.59.244.15,這個網段還有其它主機嗎?

沒有了,只有一台主機,就是自己。

如果把4G看成是與IPv4耦合的數據鏈路層,想必是不需要MAC地址的,就可以完成數據鏈路層的封裝與加密。

留給讀者的問題,如果用戶主機不使用PPP撥號,而是使用PPPoE撥號,那需要ARP協議嗎?

歡迎移步公眾號,參與這個問題的討論:

https://mp.weixin.qq.com/s/rzR9etK9Ad1XIQLKDpjL3w


IEEE 802.11 Frame Format vs. IEEE 802.3 Frame Format?

dot11ap.wordpress.com

很簡單,對 802.11 和 802.3 的 Frame 進行互相轉換。

主要的工作就是 2 層上對於 mac 地址的處理。以及無線-有線中需要處理將有線上的廣播轉換為若干無線的單播從而實現廣播,顯然 ARP 里的一堆廣播需要做這個轉換。

2. 802.11,乙太網下的無線網,當然需要 ARP,因為 Wi-Fi 還是主要基於 DHCP

3. 不是,4G 的二層是其私有二層,我們能夠拿到的是根據那個二層協議的 IP 地址來上網的;當然,也有 LTE-U over Wi-Fi 的協議,其特徵是在 802.11 的基礎上傳輸 LTE 的數據如。

點擊以支持


乙太網指的是網路協議的框架,無線網指的是wireless。無線網裡面也有非乙太網的,比如微波,微波就不一定用乙太網結構啊,可以傳SDH啊。

所以兩個完全不同的概念,不要對等起來

關於ARP,4g網路中,手機通過4G和互聯網通信的過程中,是不一定有ARP的,這個要根據接入用戶的承載方式來決定,如果是PPP的,就沒有。

在過去,經常有銀行的客戶來問,我這裡為啥沒有ARP,暈死,哥們,你是1483R好吧,是ATM直接over IP,不需要ARP定址啊。


  1. 通過一個同時連接了乙太網和無線網的網關進行數據包轉換,過程中可能會提升到IP層來交換數據?

2. WIFI是802.11的無線網路標準,ARP雖然是為Ethernet設計的但是實際上在802.11里一樣存在。

3. WIFI和4G又是不一樣的無線網,主要是工作的頻段和遵守的鏈路層協議不一樣,但是原理是類似的。WIFI工作在2.4GHz和5Ghz的開放頻段,而4G根據網路制式的不同佔據標準分配的頻段。4G網路是連接到基站,再通過基站的網路與互聯網相連。連接到互聯網後的部分和普通主機間的通信過程並沒有區別。

至於ARP協議在4G里是否存在……我不是做通信的我也不知道……


先明確一點

乙太網和ARP是網路協議。無線,雙絞線,光纖是傳輸介質。

wifi可以承載乙太網的幀數據,乙太網可以承載arp的廣播和單播數據。而手機的3G,4G模塊也可以承載相應的3G,4G協議。(當然無線也有他面向物理層的傳輸協議)

雙絞線,光纖,也可以承載乙太網協議,當然還有什麼ppp,FR,GPON,EPON……

看似很亂,但是osi分了七層……懶得扣了,自己查去吧。

所以,以後你要是聽到一個協議名字,首先要反應下:

他是工作在osi或tcpip的那一層?

可以跑在那種物理介質上?

兼容(支持)哪些網路?

有沒有埠號?埠號多收?


你不要把東西往完全分開的角度去想嘛

1、不管是LAN還是WLAN,它們的本質都是「LAN」,經過時代的發展,現在主流的拓撲方式都是星型拓撲,即需要一個集線器Hub或者交換機Switch才能正常工作(曾經也經歷過環形拓撲和鏈式拓撲的結構)。那麼數據的交換就是通過交換機來進行工作的。而「乙太網」,指的是LAN的組網形式,即用符合一定標準的雙絞線來進行連接,用光纖連接也能組成LAN啊,更大範圍的組成CAN、MAN、WAN都可以。

2、無線連接WLAN,也就是Wireless LAN,它當然也是LAN的一種,只是它通過無線傳輸的方式來組網而已,這只是物理層上的區分。ARP是一種「網路傳輸協議」,它是用來給相應的MAC地址提供網上地址的,不管是IPv6還是IPv4,和採用哪種物理傳輸並沒有直接關係,PON、乙太網、DSL、ATM、VPN甚至幀中繼都會用到ARP協議。

3、對於手機(終端)來說,不管是連WLAN還是3G、4G網路,它的區分只是在物理調製傳輸上的區別,傳輸層上都是採用的TCP/IP協議,而ARP是用來提供鏈接層向傳輸層的轉換方式。

簡單的表示方法即:

終端(手機)-&>(通過ARP來進行IP-MAC轉換)-&>使用無線(WIFI或3G/4G)的方式發送出去-&>天線進行接收並轉換成數字信號傳輸-&>到達交換機通過MAC進行數據交換-&>通過乙太網傳輸-&>(通過ARP來進行IP-MAC轉換)-&>連接著乙太網的普通電腦(已分配到相應的IP地址)

其實有興趣的話可以去買本基礎課本來看看,比如《路由和交換技術》之類的,如果你本身是在學校的話就更簡單的,圖書館或者學校後門的二手書店走起!


推薦閱讀:

TAG:科技 | 通信 | 計算機網路 | TCPIP | 乙太網Ethernet |