其他重要协议

ICMP协议(网际控制报文协议)

ICMP协议的作用：提高了转发IP数据报和交付成功的机会。（主要是通过发送差错报告报文和询问报文）

1.ICMP报文被封装在IP数据报中发送。

其中：
①：ICMP查错报文有以下五种：

• 终点不可达：如果说主机或者路由器给不能交付数据报给目标地址时，就会给发送该数据包的主机发送终点不可达报文。（具体可以根据ICMP字段分为目的网络不可达、目的主机不可达、目的协议不可达、目的端口不可达、目的网络未知、目的主机未知等等3种错误）（要帮忙转发的路由器没有要转发数据包的目的地址的任何信息，就会发送该不可达报文）
• 源点抑制：路由器或者主机因为拥塞而丢弃数据包时发送的源点抑制报文。（让源点吧数据报发送的速率放慢）
• 时间超过：若要发送的数据报还没到目的主机，此时如果说TTL的值为0了，那么就要发送该报文。（或者目的主机在规定时间内没有收到一个数据报的全部报片时，就会丢弃已经接收的报片，然后返回该报文）
• 参数问题：发送的数据报里面的内容出错了，就发送该报文。
• 改变路由（重定向）：选择最优的路径进行。（也就是路由器吧改变路由的报文发送给主机，这下当主机接收后，就知道下次走什么路径是最优的）

②：不能发送差错报文的情况：

• 对ICMP差错报文不能发送ICMP差错报文。
• 对第一个分片的数据报分片的所有后续数据报片都不发送ICMP差错报文。
• 对具有多播地址的数据报不发送ICMP差错报文。
• 对具有特殊地址的数据报不发送ICMP差错报文。

2.常用的ICMP询问报文：

①回送请求和回答：测试目的站是否可达。（源端主机给目的端主机发送ICMP请求报文进行询问，目的主机接收后，必须给源端主机发送ICMP回答报文进行回答，这下源端主机就知道目的主机可以连接成功）

②时间戳请求和回答：进行始终同步和测量时间。（给某个主机发送ICMP时间戳请求报文，让某个主机回答当前的日期和时间）

3.具体的两个命令：

①：ping命令（分组网间探测）

• 测试主机或路由器间的连通性。
• 应用层之间使用网际层的ICMP报文。（不通过运输层的TCP或者UDP）
• 使用ICMP回送请求和回答报文。

如图：

在虚拟机上ping一个百度的服务器。

②：traceroute（跟踪路由）

• 用来测试IP数据报从源端主机到达目的主机要经过那些路由。
• Windows版本：
  ①：tracert命令。
  ②：应用层之间使用网际层的ICMP协议。
  ③：使用ICMP回送请求和回答报文以及差错报告报文。
• Unix版本：
  ①：traceroute命令。
  ②：在运输层使用UDP协议。
  ③：仅使用ICMP差错报告报文。

如图：

如图，是在虚拟机上traceroute百度服务器要经过那些路由，有很多。

原理：通过回送请求报文进行。（一个路由器一个路由器进行，并且每个路由器发送ICMP报文的TTL报文依次从1增加，然后依次增加TTL）

DNS服务(域名系统服务)

1.域名服务器DNS的作用

①：首先我们先使用ping命令，ping一下百度，如下图：

我们ping的是www.baidu.com，但是我们得到的是来自14.215.177.38IP地址的一些连接关系。

②作用：由于在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。（便于被人们记忆）

2.DNS域名结构：

①：因特网所采用的是层次树状结构的域名结构。
②：域名结构由若干个分量组成，各分量之间用“点”隔开，分别代表不同级别的域名。

• 每级域名是由英文字母和数字组成，不超过63个字符，不区分大小写字母。
• 级别低的域名写在最左边，级别高的顶级域名写在最右边。
• 完整的域名不超过255个字符。

③：域名系统不规定一个域名需要包含多少个下级域名，也不规定每一级域名代表的什么意思。
④：各级的域名由其上级域名管理机构管理，而最高的顶级域名则由因特网名称与数字地址分配机构ICANN进行管理。

3.域名分类如下：

①顶级域名TLD：

• 国家顶级域名nTLD：如cn表示中国，us标识美国等等。
• 通用顶级域名gTLD：常见的有7个如：com（公司企业）、net（网络服务机构）、org（非营利性组织）、int（国际组织）、edu（美国教育结构）、gov（美国政府部门）、mil（美国军事部门）。
• 方向域arpa：用于反向域名解析，即IP地址反向域名解析为域名。

②：国家顶级域名下的注册的二级域名均有该国家自己确定。

③：我国二级域名如下：

• 类别域名：7个：ac（科研机构）、com（工、商等企业）、edu（教育机构）、gov（政府部门）、net（提供网络服务的机构）、mil（军事机构）和org（非营利性组织）。
• 行政区域域名：根据我们国省、自治区、直辖市等划分。

4.域名的IP地址的映射关系必须保存在域名服务器中，供所有其他应用查询。（因为一台域名服务器根本不够，所以DNS使用分布在各地的域名服务器来实现域名到IP地址的转换）

域名服务器的划分：

• 根域名服务器：最高层次的域名服务器。（知道所有顶级域名服务器的域名和IP地址）（通常不直接对域名进行解析，而是返回该域名所属顶级域名的顶级域名服务器的IP地址）
• 顶级域名服务器：管理在该顶级域名服务器注册的所有二级域名。（收到请求时回给出下一级的权限域名服务器的IP地址或者最终结果）
• 权限域名服务器：管理某个区的域名。（每个主机的域名必须在某个权限域名服务器处注册登记，并且其还知道下级域名的服务器地址）
• 本地域名服务器：代理作用，主机发送的DNS请求报文时，会将报文赚发到上述的域名服务器的等级结构中。（也成为默认域名服务器）

5.域名解析的过程

①递归查询：一路从本地域名服务器往上递归经过根域名服务器、顶级域名服务器、权限域名服务器，然后返回。（哪个给了结果就从本地域名服务器返回主机了，如果没有给结果，那么就依次到权限域名服务器）
②迭代查询：由本地域名服务器挨个访问根域名服务器、顶级域名服务器、权限域名服务器，然后返回。（哪个给了结果就从本地域名服务器返回主机了，如果没有给结果，那么就依次到权限域名服务器）

③：为了提高DNS的查询效率并减轻根域名服务器的负荷和减少因特网上的DNS查询报文数量，在域名服务器中广泛的使用了高速缓存。（用来存放最近查询的域名以及从合初获得域名的映射信息的记录）

注意：

• 高速缓存中的域名到IP地址的映射关系并不是永久的，为了保存高速缓存中的内容正确性，域名服务器应为没想内容设置计时器。（删除超过合理时间的项）
• 用户主机中也会有高速缓存。

6.问题：浏览器中输入URL后，会发生什么？

请看该篇：浏览器中输入url后发生的事情

应用层

应用层的作用:

• 满足我们日常需求的网络程序, 都是在应用层。
• 能够根据自己的需求, 设计应用层协议。
• 了解HTTP协议。
• 理解DNS的原理和工作流程。

传输层

传输层的作用:

• 负责数据能够从发送端传输接收端。
• 理解端口号的概念。
• 认识UDP协议, 了解UDP协议的特点。
• 认识TCP协议, 理解TCP协议的可靠性；理解TCP协议的状态转化。
• 掌握TCP的连接管理, 确认应答, 超时重传, 滑动窗口, 流量控制, 拥塞控制, 延迟应答, 捎带应答特性。
• 理解TCP面向字节流, 理解粘包问题和解决方案。
• 能够基于UDP实现可靠传输。
• 理解MTU对UDP/TCP的影响。

网络层

网络层的作用:

• 在复杂的网络环境中确定一个合适的路径。
• 理解IP地址, 理解IP地址和MAC地址的区别。
• 理解IP协议格式。
• 了解网段划分方法。
• 理解如何解决IP数目不足的问题, 掌握网段划分的两种方案. 理解私有IP和公网IP。
• 理解网络层的IP地址路由过程. 理解一个数据包如何跨越网段到达最终目的地。
• 理解IP数据包分包的原因。
• 了解NAT设备的工作原理。

数据链路层

数据链路层的作用:

• 两个设备(同一种数据链路节点)之间进行传递数据。
• 以太网是一种技术标准; 既包含了数据链路层的内容, 也包含了一些物理层的内容。例如: 规定了网络拓扑结构, 访问控制方式, 传输速率等。
• 以太网帧格式。
• 理解mac地址。
• 理解arp协议。
• 理解MTU。