用于相邻设备传递数据（具体实施），去往哪里是网络层做的事情（确定方案）
因为ip地址会来回变化，所以不能用ip地址完成相邻设备的传输
例如：A主机和B主机需要传递数据，刚刚得到B主机的IP，但是由于B主机断线重连，可能重新分配给它一个IP，此时，B主机刚才的IP地址可能被C主机拿走，如果按照IP完成相邻设备的传输，则数据会发给C主机

arp协议

作用：通过IP地址获取MAC地址
解释：
IP地址：该IP地址，是网络层进行路由计算得出来的相邻设备的IP地址
对于；链路中传递的数据需要区分，不是数据当中目的IP地址
MAC：相邻设备的MAC地址

• arp请求是获取MAC地址
• arp请求是广播的方式进行发送的

• 以太网目的地址：请求：0xFFFFFFFFFFFF：表示当前数据为广播数据包
• 以太网源MAC地址：
• 帧类型：描述上层协议（arp）
• 硬件类型：指的是链路层的网络类型（以太网）
• 协议类型：指的是要转换的地址类型（0x0200 ip地址）
• 硬件地址长度：MAC地址长度
• 协议地址长度：ip地址长度
• op：表示为请求or应答：1请求；2应答
• 发送端以太网地址：MAC地址
• 发送端IP地址：
• 目的以太网地址：
• 目的ip地址：网络层路由匹配获得的相邻设备的ip地址

arp缓存表

• 每台机器都会保存一个arp缓存表，记录相邻设备的IP地址和MAC地址的对应关系
• 缓存表的老化时间是20min，当过了老化时间会重新更新缓存表

NAT协议

1.作用

私网机器对公网机器发送请求：将网络数据当中的源IP地址换成公网IP地址
公网机器对私网机器发送应答：将网络数据当中的目的IP地址换成私网IP地址

NAT需要保存映射关系

2.NAT方式

静态NAT：一个私网IP对应一个公网IP
动态NAT：当需要地址转换时，选择一个空闲的公网IP进行替换

3.NAPT：动态NAT重载

在进行ip地址转换时，不仅仅将私网IP地址替换为公网IP，还将传输层的端口也替换掉
好处：一个公网IP+端口就可以服务多个私网IP同时进行转换，这样大大缓解IP地址枯竭的问题

理论上一个公网IP可以转换为2^16-1个子网IP

4.NAT总结

• NAT转换对于通信双方时透明的，无感知的
• NAT网关会保存映射关系，应答回来之后，进行再次转换
• 数据只能先从私网到公网，不能从公网到私网
• NAPT增加了端口的转换，可以大大缓解IP地址枯竭的问题

通信过程一旦NAT设备异常，鸡翅存在热备，所有TCP连接也都会断开

DNS协议

域名解析协议

1.作用

将域名转换为IP地址
什么是域名：一串点间隔的字符串，其本质对应一个ip地址
www.baidu.com

2.域名层级

• 一级域名：.com .cn .gov .us
• 二级域名：baidu.com jd.com
• 三级域名：baike.baidu.com

3.域名服务器

根域名服务器：13个，一个主根服务器。辅根服务器：9个在美国，2个欧洲（英，瑞）一个亚洲（日）

• 一级域名服务器：管理一级域名
• 二级域名服务器：管理二级域名
• 三级域名服务器：管理三级域名

4.域名解析过程

1.浏览器缓存
2.系统缓存-hosts文件
3.路由器缓存
4.迭代搜索

在浏览器中输入一个URL之后发生什么事情
1.域名解析
2.HTTP
3.TCP
4.IP
5.数据链路层以太网/arp