【计算机网络】 ARP协议和DNS协议

数据包在传输过程中的变化过程

在说ARP和DNS之前，我们需要知道数据包在传输过程的变化过程

从图片中可以看到，发送方的原数据最开始是在应用层，然后再传输层加上UDP头，再网络层加上IP头，在物理层加上帧头、帧尾和CRC校验，然后接收方会逐层校验拆包，知道在应用层得到原数据

单播组播和广播

单播就是一对一的，广播就是看目标设备在不在范围内，组播是看目标设备是不是要发送的设备

ARP协议

地址解析协议，是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议，用在双端设备在通讯收发数据之前，如果不知道对端的MAC地址，就可以通过ARP协议来获取

ARP协议是跨数据链路层和网络层的，所以他的上层协议是IP协议

ARP协议实现的过程就是自己设备会发送一个ARP Request的广播，那么当前路由器所连接的所有设备都会收到这个广播，数据包中的目的MAC填0，所有收到这个广播的设别都会看自己的IP是不是这个广播的目IP，如果不是就会将这个包丢弃，如果是就会回一个ARP Reply的单播，然后就可以开始通信了

ARP代理

当发送端广播ARP请求时，本地网络上不会有主机回应（因为IP地址是外网的），此时路由器将会回应该请求，则发送源认为路由器就是目的主机，会将报文全部转发给它，再由路由器转发报文到外网，则该路由器就被称为ARP代理。

免费ARP

在主机开机配置时，会发送一个目的IP地址为自己IP地址的ARP请求报文，该报文称之为免费ARP，作用有两点：

1. 让主机确认本地网络上是否有与自己IP地址相同的主机，若有，则会返回一个错误报文。
2. 告诉整个广播域，目前某个IP所对应的MAC地址是什么——这一行为就像是在发宣传单，而宣传单是不需要回应的。若接收主机ARP缓存中本身就有发送源主机IP—MAC对，则会更新，否则，会缓存发送源的IP—MAC对。

路由数据转发过程

原设备和目的设备不是连接同一个路由器上的，需要通过多个路由器转发才能连接上

每次发送数据的时候源ip是当前设备的ip地址，源mac是最开始设备mac地址，目的ip为最终设备的ip地址，目的mac是下一跳的mac（通过路由表寻找）

DNS协议

域名解析协议，DNS服务器将好记的域名解析成IP地址

**过程：**网络客户端将要访问的域名传到本地DNS服务器，如果缓存里有就直接返回IP地址，如果没有就访问DNS根服务器，发现是.com域，那么本地DNS服务器再访问.com域服务器，发现是.163.com域，那么再次访问.163.com域服务器寻找IP地址。