IP协议相关技术总结

标签：生成   重定向   响应   tcp   网络层   通知   群发   ping   icm   

需求及对应技术

1. 域名和IP地址的转换--DNS

2. IP地址和MAC地址的转换--ARP/RARP

3. 验证刚刚搭建好的网络设置是否正确--ICMP

4. 动态获取TCP/IP通信所必须的设置--DHCP

5. 解决IP地址不足的问题--NAT

6. 相同协议族穿过不同协议族通信--IP隧道

DNS(用于主机名称和IP地址的转换)

• 早期使用hosts文件，由互联网信息中心整体管理。存储主机名和IP地址的一一映射

• DNS系统可以维护一个用来表示组织内部主机名和IP地址之间对应关系的数据库

• 域名：为了识别主机名称和组织机构名称的一种具有分层的名称

• 域名服务器：管理域名的主机和响应的软件，可以管理所在分层的域的相关信息。其所管理的分层叫做zone

• 解析器：进行DNS查询的主机和软件叫做DNS解析器。用户所使用的的工作站或个人电脑都属于解析器。

• DNS查询机制：逐步向更细分的服务器进行查找。如同互联网中的分布式数据库

ARP/RARP（用于MAC地址和IP地址的转换）

• 内容：以目标IP地址为线索，用来定位下一个应该接受数据分包的网络设备对应的MAC地址

• 工作机制：群发ARP请求包至同一链路的所有主机，该请求包包含了想要了解其MAC地址的主机IP地址。目标主机会将自己的MAC地址塞入ARP响应包返回源主机

• 为减少重复发送ARP包的次数，会设立一个ARP缓存表用来缓存获取到的MAC地址

• IP地址与MAC地址缺一不可：少一个都会造成资源的浪费以及可能的发送不到目标主机。

• RARP：将ARP反过来，从MAC地址定位IP地址的一种协议。通过RARP服务器的形式存储在该服务器上注册的MAC地址及其IP地址。

ICMP(用于验证刚刚搭建好的网络的设置是否正确)

• 主要功能：确认IP包是否成功送达目标地址，通知在发送过程当中IP包被废弃的具体原因，改善网络设置等

• 当途中出现问题时，路由器会通过IP协议给源主机发送ICMP包，说明发往目标主机的包未能成功，并会说明原因

• ICMP的消息大致可以分为两类：一类是通知出错原因的错误消息，另一类是用于诊断的查询信息

• 主要的ICMP信息：

1. ICMP目标不可达消息

2. ICMP重定向消息（使用了次优的路径发送数据）

3. ICMP超时消息（TTL）

4. ICMP回送消息，用于进行通信的主机或路由器之间，判断所发送的数据包是否已经成功到达对端的一种消息（如ping命令）

DHCP（动态获取TCP/IP通信所必须的设置）

• 工作机制：

1. 使用DHCP之前，首先要架设一台DHCP服务器（一般由该网段的路由器充当），然后将DHCP所要分配的IP地址及相应的子网掩码、路由控制信息以及DNS服务器的地址等设置到服务器上。

2. 分配IP地址由两种方法：一种是由DHCP服务器在特定的IP地址中自动选出一个进行分配。另一种方法是针对MAC地址分配一个固定的IP地址

3. 客户端发送DHCP请求包，服务器会返回DHCP提供包。在不需要IP地址时，可以发送DHCP解除包

NAT（在本地网络中使用私有地址，在连接互联网时转换成全局IP地址）

• 工作机制：通过NAT路由器实现私有地址和全局地址的转换

1. 在NAT路由器的内部，有一张自动生成的用来转换地址的表

2. 当私有网络内的多台机器同时都要与外部进行通信时，NAT路由器会将包含端口号的IP地址一起转换的方式（NAPT）来解决

IP隧道（使得不同协议族可以互相穿过）

1. 在网络层的首部后面继续追加其他协议族网络层首部进行通信

2. IP隧道可以将那些从网络A发过来的IPv6的包统合为一个数据，再为之追加一个IPv4的首部以后转发给网络C

IP协议相关技术总结

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原文地址：https://www.cnblogs.com/Water2Wine/p/12455109.html