ARP地址解析協(xié)議

1：首先，每個(gè)主機(jī)都會(huì)在自己的ARP緩沖區(qū)中建立一個(gè)ARP列表，以表示IP地址和MAC地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

2：當(dāng)源主機(jī)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先檢查ARP列表中是否有對(duì)應(yīng)IP地址的目的主機(jī)的MAC地址，如果有，則直接發(fā)送數(shù)據(jù)，如果沒有，就向本網(wǎng)段的所有主機(jī)發(fā)送ARP數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包包括的內(nèi)容有：源主機(jī) IP地址，源主機(jī)MAC地址，目的主機(jī)的IP 地址。

3：當(dāng)本網(wǎng)絡(luò)的所有主機(jī)收到該ARP數(shù)據(jù)包時(shí)，首先檢查數(shù)據(jù)包中的IP地址是否是自己的IP地址，如果不是，則忽略該數(shù)據(jù)包，如果是，則首先從數(shù)據(jù)包中取出源主機(jī)的IP和MAC地址寫入到ARP列表中，如果已經(jīng)存在，則覆蓋，然后將自己的MAC地址寫入ARP響應(yīng)包中，告訴源主機(jī)自己是它想要找的MAC地址。

4：源主機(jī)收到ARP響應(yīng)包后。將目的主機(jī)的IP和MAC地址寫入ARP列表，并利用此信息發(fā)送數(shù)據(jù)。如果源主機(jī)一直沒有收到ARP響應(yīng)數(shù)據(jù)包，表示ARP查詢失敗。

廣播發(fā)送ARP請(qǐng)求，單播發(fā)送ARP響應(yīng)。

RARP協(xié)議

RARP是逆地址解析協(xié)議，作用是完成硬件地址到IP地址的映射，主要用于無盤工作站，因?yàn)榻o無盤工作站配置的IP地址不能保存。工作流程：在網(wǎng)絡(luò)中配置一臺(tái)RARP服務(wù)器，里面保存著IP地址和MAC地址的映射關(guān)系，當(dāng)無盤工作站啟動(dòng)后，就封裝一個(gè)RARP數(shù)據(jù)包，里面有其MAC地址，然后廣播到網(wǎng)絡(luò)上去，當(dāng)服務(wù)器收到請(qǐng)求包后，就查找對(duì)應(yīng)的MAC地址的IP地址裝入響應(yīng)報(bào)文中發(fā)回給請(qǐng)求者。因?yàn)樾枰獜V播請(qǐng)求報(bào)文，因此RARP只能用于具有廣播能力的網(wǎng)絡(luò)。

DNS域名系統(tǒng)

當(dāng)DNS客戶機(jī)需要在程序中使用名稱時(shí)，它會(huì)查詢DNS服務(wù)器來解析該名稱?？蛻魴C(jī)發(fā)送的每條查詢信息包括三條信息：包括：指定的DNS域名，指定的查詢類型，DNS域名的指定類別?；赨DP服務(wù)，端口53. 該應(yīng)用一般不直接為用戶使用，而是為其他應(yīng)用服務(wù)，如HTTP，SMTP等在其中需要完成主機(jī)名到IP地址的轉(zhuǎn)換。

交換機(jī)、路由器、網(wǎng)關(guān)的概念

1）交換機(jī)

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換機(jī)是針對(duì)共享工作模式的弱點(diǎn)而推出的。交換機(jī)擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背 部總線上，當(dāng)控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會(huì)查找內(nèi)存中的地址對(duì)照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個(gè)端口上，通過內(nèi)部 交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口。目的MAC若不存在，交換機(jī)才廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會(huì)“學(xué)習(xí)”新的地址，并把它添加入內(nèi)部地址表 中。

交換機(jī)工作于OSI參考模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層。交換機(jī)內(nèi)部的CPU會(huì)在每個(gè)端口成功連接時(shí)，通過ARP協(xié)議學(xué)習(xí)它的MAC地址，保存成一張 ARP表。在今后的通訊中，發(fā)往該MAC地址的數(shù)據(jù)包將僅送往其對(duì)應(yīng)的端口，而不是所有的端口。因此，交換機(jī)可用于劃分?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層廣播，即沖突域；但它不 能劃分網(wǎng)絡(luò)層廣播，即廣播域。

交換機(jī)被廣泛應(yīng)用于二層網(wǎng)絡(luò)交換，俗稱“二層交換機(jī)”。

交換機(jī)的種類有：二層交換機(jī)、三層交換機(jī)、四層交換機(jī)、七層交換機(jī)分別工作在OSI七層模型中的第二層、第三層、第四層盒第七層，并因此而得名。

2）路由器

路由器（Router）是一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提供了路由與轉(zhuǎn)送兩種重要機(jī)制，可以決定數(shù)據(jù)包從來源端到目的端所經(jīng)過 的路由路徑（host到host之間的傳輸路徑），這個(gè)過程稱為路由；將路由器輸入端的數(shù)據(jù)包移送至適當(dāng)?shù)穆酚善鬏敵龆?在路由器內(nèi)部進(jìn)行)，這稱為轉(zhuǎn) 送。路由工作在OSI模型的第三層——即網(wǎng)絡(luò)層，例如網(wǎng)際協(xié)議。

路由器的一個(gè)作用是連通不同的網(wǎng)絡(luò)，另一個(gè)作用是選擇信息傳送的線路。 路由器與交換器的差別，路由器是屬于OSI第三層的產(chǎn)品，交換器是OSI第二層的產(chǎn)品(這里特指二層交換機(jī))。

3）網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)關(guān)（Gateway），網(wǎng)關(guān)顧名思義就是連接兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，區(qū)別于路由器（由于歷史的原因，許多有關(guān)TCP/IP 的文獻(xiàn)曾經(jīng)把網(wǎng)絡(luò)層使用的路由器（Router）稱為網(wǎng)關(guān)，在今天很多局域網(wǎng)采用都是路由來接入網(wǎng)絡(luò)，因此現(xiàn)在通常指的網(wǎng)關(guān)就是路由器的IP），經(jīng)常在家 庭中或者小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中使用，用于連接局域網(wǎng)和Internet。 網(wǎng)關(guān)也經(jīng)常指把一種協(xié)議轉(zhuǎn)成另一種協(xié)議的設(shè)備，比如語音網(wǎng)關(guān)。

在傳統(tǒng)TCP/IP術(shù)語中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備只分成兩種，一種為網(wǎng)關(guān)（gateway），另一種為主機(jī)（host）。網(wǎng)關(guān)能在網(wǎng)絡(luò)間轉(zhuǎn)遞數(shù)據(jù)包，但主機(jī)不能 轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)包。在主機(jī)（又稱終端系統(tǒng)，end system）中，數(shù)據(jù)包需經(jīng)過TCP/IP四層協(xié)議處理，但是在網(wǎng)關(guān)（又稱中介系 統(tǒng)，intermediate system）只需要到達(dá)網(wǎng)際層（Internet layer），決定路徑之后就可以轉(zhuǎn)送。在當(dāng)時(shí)，網(wǎng)關(guān) （gateway）與路由器（router）還沒有區(qū)別。

在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)術(shù)語中，網(wǎng)關(guān)（gateway）與路由器（router）的定義不同。網(wǎng)關(guān)（gateway）能在不同協(xié)議間移動(dòng)數(shù)據(jù)，而路由器（router）是在不同網(wǎng)絡(luò)間移動(dòng)數(shù)據(jù)，相當(dāng)于傳統(tǒng)所說的IP網(wǎng)關(guān)（IP gateway）。

網(wǎng)關(guān)是連接兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，對(duì)于語音網(wǎng)關(guān)來說，他可以連接PSTN網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)，這就相當(dāng)于VOIP，把不同電話中的模擬信號(hào)通過網(wǎng)關(guān)而轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，而且加入?yún)f(xié)議再去傳輸。在到了接收端的時(shí)候再通過網(wǎng)關(guān)還原成模擬的電話信號(hào)，最后才能在電話機(jī)上聽到。

對(duì)于以太網(wǎng)中的網(wǎng)關(guān)只能轉(zhuǎn)發(fā)三層以上數(shù)據(jù)包，這一點(diǎn)和路由是一樣的。而不同的是網(wǎng)關(guān)中并沒有路由表，他只能按照預(yù)先設(shè)定的不同網(wǎng)段來進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)關(guān)最重要的一點(diǎn)就是端口映射，子網(wǎng)內(nèi)用戶在外網(wǎng)看來只是外網(wǎng)的IP地址對(duì)應(yīng)著不同的端口，這樣看來就會(huì)保護(hù)子網(wǎng)內(nèi)的用戶。