【网络】IP协议相关的技术（DNS、ARP、ICMP、DHCP）简析

快来打我* 2023-03-13 03:16 25阅读 0赞

# 1.DNS（域名解析协议） #

TCP/IP中使用IP地址和端口号来确定网络上的一台主机的一个程序，但是IP地址不方便记忆，于是人们发明了一种叫主机名的东西，是一个字符串，并且使用hosts文件来描述主机名和IP地址的关系。

*  DNS协议是将域名转换为IP地址（也可以将IP地址转换为为相应的域名地址）
 *  DNS是应用层协议，它是一整套从域名到IP的系统。
 *  DNS底层使用UDP进行解析；
 *  浏览器会缓存DNS结果；

我们都知道，TCP/IP中使用的是IP地址和端口号来确定网络上某一台主机上的某一个程序，那为什么不用域名来直接进行通信呢？

> 1.因为IP地址是固定长度的，而域名是变长的，不便于计算机处理；
> 
> 2.IP地址对于用户来说不方便记忆，但域名便于用户记忆；

**总结：IP地址是面向主机的，而域名是面向用户的；**

### hosts文件 ###

*  域名和IP的对应关系保存在一个叫hosts文件中；
 *  最初，通过互联网信息中心来管理这个文件，如果有一个新的计算机想接入网络，或者某个计算机IP变更需要信息中心申请变更hosts文件，其他计算机也需要定期更新，才能上网。但是这样太麻烦了，就出现了DNS系统。

# 2 .ARP（地址解析协议） #

注意：ARP不是一个单纯的数据链路层协议，而是一个介于数据链路层和网路层之间的协议

### ARP协议的概念： ###

> 在以太网设备如网卡都有自己唯一的MAC地址，他们是以MAC地址传输以太网数据报的，但是他们却识别不了IP包中的IP地址，所以要在以太网进行IP通信的时候就需要一个协议来建立IP地址于MAC地址的对应关系，以使数据包能发到一个确定的地方去，这个协议就是ARP。
> 
> ARP协议是一种解决地址问题的协议，以目标IP地址为线索，用来定位下一个应该接受数据分用的网络设备对应的MAC地址。如果主机不在同一个链路上时，可以通过ARP查找吓一跳的MAC地址，不过ARP只适用于IPv4，不能用于IPv6。

### ARP协议的作用： ###

ARP建立了主机IP地址和MAC地址的映射关系。

*  在网络通讯时，源主机的应用程序知道目的主机的IP地址和端口号，却不知道目的主机的硬件地址；
 *  数据包首先是被网卡接收到再去处理上层协议的，如果接收到的数据包的硬件地址与本机不符，则直接丢弃；
 *  因此在通讯前必须获得目的主机的硬件地址；

### ARP协议的工作流程： ###

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*  源主机发出ARP请求,询问“IP地址是192.168.0.1的主机的硬件地址是多少”, 并将这个请求广播到本地网段(以太网帧首部的硬件地址填FF:FF:FF:FF:FF:FF表示广播);
 *  目的主机接收到广播的ARP请求,发现其中的IP地址与本机相符,则发送一个ARP应答数据包给源主机,将自己的硬件地址填写在应答包中;由此，可以通过ARP从IP地址获得MAC地址，实现链路的IP通信；
 *  每台主机都维护一个ARP缓存表,可以用arp -a命令查看。缓存表中的表项有过期时间(一般为20分钟),如果20分钟内没有再次使用某个表项,则该表项失效,下次还要发ARP请求来获得目的主机的硬件地址

### RARP： ###

> RARP是将ARP反过来，从MAC地址定位到IP地址的一种协议。假如将打印机服务器等小型嵌入式设备接入到网络时就会经常用到。

# 3. ICMP #

架构IP网络时需要特别注意两点：确认网络是否正常工作，以及遇到异常时进行问题诊断。

ICMP的主要功能包括，确认IP包是否成功送达目标地址，通知在发送过程当中IP包被丢弃的具体原因，改善网络设置等。有了这些功能之后，就可以获得网络是否正常、设置是否有误以及设备有何异常等信息，从而便于进行网络上的问题诊断。

ICMP的这种通知消息会使用IP进行发送。**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消息。**

# 4.DHCP #

如果逐一为每一台主机设置IP地址是非常繁琐的事情。特别是在移动使用电脑、智能终端以及平板电脑等设备时，每移动到一个新的地方，都要重新设置IP地址。于是，为**了实现自动设置IP地址、统一管理IP地址分配，就有了DHCP协议**。有了DHCP，计算机只要能连接到网络，就可以进行TCP/IP通信，DHCP让即插即用变得可能。DHCP在IPv4、IPv6中都可以使用。

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