什么是网络基础

1. MAC地址表

MAC地址表工作于数据链路层，Linux系统中对应的是Linux Bridge。初始状态下，Bridge不知道哪个设备连接了自己，也不会知道所连设备的MAC地址；工作过程中，采用边学习边转发的方式，也就是基于SMAC学习生成MAC地址表，基于DMAC转发数据帧。

2. ARP表

当发送端设备不知道接收端设备的MAC地址时，需要根据接收端设备的IP地址进行查询，以获得MAC地址。此时，需要ARP--Address Resolution Protocol--地址解析协议。具体来说，发送端设备发送一个ARP请求，并在广播域内询问，接收端收到ARP请求后将自己的MAC地址单播给发送端，发送端接收后记录IP和MAC的映射关系到本地ARP缓存表。

root@linux:/# arp
Address                  HWtype  HWaddress           Flags Mask            Iface
_gateway                 ether   fa:16:3e:bf:14:20   C                     ens3
30.0.0.2                 ether   fa:16:3e:42:4f:07   C                     ens3
root@linux:/# arp -n
Address                  HWtype  HWaddress           Flags Mask            Iface
30.0.0.1                 ether   fa:16:3e:bf:14:20   C                     ens3
30.0.0.2                 ether   fa:16:3e:42:4f:07   C                     ens3
root@linux:/# arp -v
Address                  HWtype  HWaddress           Flags Mask            Iface
_gateway                 ether   fa:16:3e:bf:14:20   C                     ens3
30.0.0.2                 ether   fa:16:3e:42:4f:07   C                     ens3
Entries: 2Skipped: 0Found: 2

3. 路由表

记录数据可能的传输路径，有两种表：

RIB：Routing Information Base，路由信息表；存放路由策略。

FIB：Forwarding Information Base，转发信息表；用来转发数据包。

#RIB
root@linux:~# route
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
default         _gateway        0.0.0.0         UG    100    0        0 ens3
30.0.0.0        0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 ens3
169.254.169.254 _gateway        255.255.255.255 UGH   100    0        0 ens3
#FIB
root@linux:~# route -F 
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
default         _gateway        0.0.0.0         UG    100    0        0 ens3
30.0.0.0        0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 ens3
169.254.169.254 _gateway        255.255.255.255 UGH   100    0        0 ens3

Destination -- 目的网络地址

Genmask -- 子网掩码

Gateway -- 网关

Iface -- 接口，数据包从iface发送到下一跳

Flags -- 标记

U：动态路由

H：目标是一个主机；

G：路由指向网关；

目的网络地址和子网掩码共同确定目的网络范围，可以是主机地址、子网地址、或者默认路由。

路由表的匹配有精确匹配算法、最长前缀匹配算法(Longest Prefix Matching, 简称LPM)。