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图解TCPIP---第五章---IP协议相关技术

發布時間：2023/12/9 编程问答 30 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了图解TCPIP---第五章---IP协议相关技术小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

TCPIP世界從一開始就有一個叫做主機識別碼的東西這種識別方式是指為每臺計算機賦予唯一的主機名在進行網絡通信時可以直接使用主機名而無需使用一大串的IP 此時需要將主機名字轉換為具體的IP地址此時主機往往會用到一個叫做hosts的數據庫文件

在上述背景之下產生了一個可以有效管理主機名和IP地址之間對應關系的系統那就是DNS系統

當然了DNS不僅僅只記錄了這些信息其他更多信息見P164 比如IP解析出主機域名的PTR信息

ARP是一種解決地址問題的協議以目標IP地址為線索用來定位下一個應該接收數據分包的網絡設備對應的MAC地址如果目標不在同一個鏈路時可以用ARP查找下跳路由器的MAC地址
在IPv6中使用ICMPv6代替ARP

機制很簡答使用一個ARP請求報和響應包進行鄰居探索就可以知道一個鏈路的MAC地址了獲取的MAC地址會緩存一段時間避免在鏈路上存在過多的ARP包

RARP是一種從MAC定位到IP的一種協議比如沒有任何輸入接口或無法通過DHCP動態獲取IP時的某些設備就會用到需要架設一個RARP服務器

通常ARP包會被路由器隔離但是采用代理ARP的路由器可以將ARP請求轉發給相鄰網段

之前章節有說有些網絡環境為了安全考慮會屏蔽ICMP包不能過分依賴ICMP
主要功能分兩類

下面介紹一些主要的ICMP消息

目標不可達類型3
- 實際通信中常返回錯誤代碼1表示主機不可達
- 錯誤代碼4表示之前說的路徑MTU探索
重定向或者改變路由類型5
- 如果路由器發現發送端主機采用了次優的路徑發送數據那么會返回一個ICMP重定向消息給這個主機.信息中包含了最合適的路由和源數據
- 不過多數情況這種重定向會引發問題所以往往不進行這種設置
- 具體如下圖
超時消息類型11
- 第三章講到的TTL 為0丟棄該包時會返回一個超時消息錯誤號為0
- 有一款利用超時消息的應用 traceroute 顯示出由執行程序的主機到達特定的主機之前經歷過多少路由器在windows中叫做tracert
回送消息類型0(回送應答) 類型8(回送請求)
- ping 就是用這個消息實現的
原點抑制消息類型4
- 使用低速廣域網線路時的情況下連接WAN的路由器可能擁堵
- 擁堵時路由器可以向IP包源主機發送一個原點抑制消息讓主機開啟IP包的傳輸間隔但是可能會引起不公平的網絡通信一般不被使用
路由探索消息類型9(路由器公告) 類型10(路由器請求)
地址掩碼消息類型17(地址子網請求) 類型18(地址子網應答)

ICMP在IPv4中僅僅作為輔助支持IPv4 在IPv6中沒有ICMPv6無法正常通信尤其在IPv6中 IPv4的ARP轉為了ICMP的鄰居探索消息

這種鄰居探索融合了IPv4的ARP ICMP重定向以及ICMP路由器選擇消息等功能于一體甚至還提供了自動設置IP地址的功能 (IPv6中沒有DNS服務器的通知功能所以需要HDCPv6才能實現自動設置IP)

一般該網段的路由器充當DHCP服務器
發送DHCP請求報和發現包時 DHCP即插即用的IP地址還未確定因為發現包的地址為廣播地址255.255.255.255源地址為0.0.0.0表示未知
DHCP服務器故障時可能會無法上網因此經常設置兩臺或以上的DHCP服務器但是這樣會有一個問題每個DHCP服務器都記錄了IP的分配可能會沖突
避免這種可以對分配的地址進行分段
第二種分配之后進行檢查避免沖突
- DHCP服務器在分配IP之前對其發送ICMP回送請求包確認沒有應答
- DHCP客戶端收到服務器分配的IP之后對此IP發送ARP請求包確認沒有應答
大型網絡多個路由器可以選擇一個作為DHCP代理統一管理

前面的章節有介紹 NAT是用于在本地網絡使用私有地址在連接互聯網時轉而使用全局IP地址的技術
還有可以轉換TCP UDP端口號的NAPT技術等

在NAT內部有一個自動生成的轉換IP端口的轉換表

潛在問題

可以連接IPv4和IPv6兩個不同的網絡 P183自行閱讀

以上是生活随笔為你收集整理的图解TCPIP---第五章---IP协议相关技术的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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