通過簡單的演示理解TCP IP網路

2.5dns伺服器

2.6 ip位址和mac位址的對應關係

首先需要明白一些概念：

幾乎所有網絡卡都會在上市前被分配乙個不可變更的mac位址。

csma/cd機制：在lan中的每台計算機傳輸之前都要確認網線上其他的計算機有沒有正在傳輸電訊號，也就是說確保沒有人占用網路，然後才能傳送自己想傳輸的電訊號。如果遇到多台計算機同時都想傳送電訊號的情況，只需要讓計算機等待一段長度隨機的時間後再傳送。

在網中，傳送給一台計算機的電訊號可以被其他所有的計算機收到，一台計算機收到了電訊號以後會做判斷，如果是傳送給自己的就接收，反之則忽略。

那計算機應該用什麼去判斷是不是傳送給自己的電訊號呢？這個時候可以用每個計算機的唯一的mac位址區分。接收時可以用mac位址的編號來指定電訊號的接受者。因為mac位址是由網絡卡的rom預先燒錄的唯一的編號，所以可以用這個去區分不同的計算機。

2.1.ip位址存在的意義

mac位址雖然可以在硬體層面上區分，但是全世界的計算機只用mac位址是很不方便的。因為mac位址的前三位是製造商的代號，就算在乙個網路區域中大家也都會用不同的網絡卡裝置，所以無法將前面的幾位統一起來，不統一的話傳送電訊號時尋找毫無規律的mac位址就需要花費大量的時間。

因此在tcp/ip網路中，除了硬體上的mac位址，還需要為每台計算機設定乙個軟體上的編號——ip位址。

在tcp/ip網路中，傳輸的資料都會攜帶mac位址和ip位址兩個位址。

ip位址是乙個32bit的整數，每8bit為一組，用"."分隔為4段，範圍為0.0.0.0~255.255.255.255。通過ip位址就可以輕鬆地對計算機進行分組管理了。比如用1~3段的數表示公司（當前的lan），第4段數值表示公司內部的計算機，這樣通過看前3段就能區別這是哪乙個區域的計算機。

通常把ip位址中表示分組（lan）部分稱為網路位址，表示各台計算機（也叫主機）的部分稱為主機位址。下面大家通過ipconfig/all檢視自己的ip位址了。

2.2 子網掩碼（subnet mask）

在ip位址附近有乙個名為子網掩碼的東西。子網掩碼的作用是標識出32位bit的ip位址中，從哪一位到哪一位是網路位址，哪一位到哪一位是主機位址。

以我的子網掩碼為例255.255.255.0用二進位制表示就是11111111.11111111.11111111.00000000。

2.3dhcp（動態主機設定協議）伺服器

ip位址和子網掩碼都是在軟體上設定的引數。

雖然可以手動設定ip位址和子網掩碼，但是一般還是選擇自動獲得ip位址。這個選擇使得計算機在啟動時會去從dhcp伺服器獲取ip位址和子網掩碼，並自動配置它們。dhcp伺服器上記錄著可以被分配到lan內計算機ip位址範圍和子網掩碼的值。

2.4路由器是資料傳輸的指路人

2.4.1 路由器是什麼

在分組管理下，ip位址中的網路位址部分可以代表乙個lan中的全部計算機。網際網路就是用路由器把多個lan連線起來所形成是一張大網。

路由器就是決定資料傳輸路徑的裝置。當乙個lan向另乙個lan的計算機傳送資料時，由於ip位址會被附加到資料的傳送目的地欄位上，這樣的資料會被lan內計算機忽略但是不會被路由器忽略。

路由器的工作原理就是檢視附加到資料上的ip位址的網路位址部分，只要發現這個資料不是傳送給lan內計算機就把它傳送到lan外，即網際網路的世界中。

路由表：分布在世界各地的lan中的路由器相互交換著資訊，網際網路正是由於這種資訊才得以聯通。這種資訊就是路由表，用來記錄應該把資料**到**。在一台路由器的路由表中，只會記錄通往與之相鄰的路由器的路徑，而不會記錄世界範圍內的所有傳輸路徑。

在cmd中執行route print指令檢視路由表。

網路目標、網路掩碼、閘道器、介面這四列記錄記錄著資料傳送的目的地黑人路由器的ip位址等資訊。躍點數記錄路徑的權重，這個值由某種演算法決定，比如資料傳輸過程中經過的路由器數量。

2.4.2路由器的路由過程

2.5dns伺服器

在cmd中輸入hostname，查詢計算機主機名。ipconfig/all查詢，windows ip這一欄會顯示主機名，dns字尾搜尋列表顯示的是網域名稱。

輸入nslookup，顯示預設伺服器是當前lan的dns伺服器的fqdn，下面address是dns的ip位址。查詢完後記得ctrl+c退出nslookup。

2.6 ip位址和mac位址的對應關係

雖然傳輸的資料都附帶ip位址，但是最終能夠確定誰為資料接受者的還是mac位址。於是**arp（address resoltion protocol，位址解析協議）**產生，用於實現ip位址到mac位址的轉換。

廣播（broadcast）：arp通過廣播詢問「誰的ip位址是2.2.2.2222？把你的mac位址告訴我」。如果有某台計算機回應了mac位址，那麼這台計算機的ip位址和mac位址的關係就對應上了。

arp快取功能：當各個計算機都詢問一輪後，就會把得到的mac位址和ip位址的對應關係快取起來。這樣查詢效率會提高。

cmd中輸入arp -a查詢當前arp的快取表。