网络基础④-DNS与ARP协议_apr和dns

DNS域名解析协议

DNS是一整套从域名映射到IP的系统

       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。 
       至今，我们的计算机上仍然保留了HOSTS文件，在域名解析的过程中仍然会优先查找hosts文件内容（cat　／etc／hosts）

域名服务器：

域名是分层结构，域名服务器也是对应的分层结构

ｗｗｗ．baidu.com
.：根域名
com：一级域名，表示这是一个企业域名。同级的还有“net”，“org”
baidu：二级域名，公司名
ｗｗｗ：只是一种习惯用法

域名解析过程

1. 主机先向本地域名服务器进行递归查询 
2. 本地域名服务器采用迭代查询，向一个根域名服务器进行查询 
3. 根域名服务器告诉本地域名服务器，下一次应该查询的顶级域名服务器的IP地址 
4. 本地域名服务器向顶级域名服务器进行查询 
5. 顶级域名服务器告诉本地域名服务器，下一步查询权限服务器的IP地址 
6. 本地域名服务器向权限服务器进行查询 
7. 权限服务器告诉本地域名服务器所查询的主机的IP地址 
8. 本地域名服务器最后把查询结果告诉主机 

（1）递归查询：本机向本地域名服务器发出一次查询请求，就静待最终的结果。如果本地域名服务器无法解析，自己会以DNS客户机的身份向其它域名服务器查询，直到得到最终的IP地址告诉本机 
（2）迭代查询：本地域名服务器向根域名服务器查询，根域名服务器告诉它下一步到哪里去查询，然后它再去查，每次它都是以客户机的身份去各个服务器查询。

ARP地址解析协议

        ARP协议提供了网络层地址（IP地址）到物理地址（mac地址）之间的动态映射。ARP协议 是地址解析的通用协议，网络层以上的协议用IP地址来标识网络接口，但以太数据帧传输时，以物理地址来标识网络接口。因此我们需要进行IP地址与物理地址之间的转化。对于IPv4来说，我们使用ARP地址解析协议来完成IP地址与物理地址的转化（IPv6使用邻居发现协议进行IP地址与物理地址的转化，它包含在ICMPv6中）。 

ARP协议工作原理

1. 每个主机都会在自己的 ARP 缓冲区中建立一个 ARP 列表，以表示 IP 地址和 MAC 地址之间的对应关系。
2. 主机（网络接口）新加入网络时（也可能只是mac地址发生变化，接口重启等）， 会发送免费ARP报文把自己IP地址与Mac地址的映射关系广播给其他主机。
3. 网络上的主机接收到免费ARP报文时，会更新自己的ARP缓冲区。将新的映射关系更新到自己的ARP表中。
4. 某个主机需要发送报文时，首先检查 ARP 列表中是否有对应 IP 地址的目的主机的 MAC 地址，如果有，则直接发送数据，如果没有，就向本网段的所有主机发送（广播） ARP 数据包，该数据包包括的内容有：源主机 IP 地址，源主机 MAC 地址，目的主机的 IP 地址等。
5. 当本网络的所有主机收到该 ARP 数据包时：

             （A）首先检查数据包中的 IP 地址是否是自己的 IP 地址，如果不是，则忽略该数据包。

             （B）如果是，则首先从数据包中取出源主机的 IP 和 MAC 地址写入到 ARP 列表中，如果已经存在，则覆盖。

             （C） 然后将自己的 MAC 地址写入 ARP 响应包中，告诉源主机自己是它想要找的 MAC 地址。

     6.源主机收到 ARP 响应包后。将目的主机的 IP 和 MAC 地址写入 ARP 列表，并利用此信息发送数据。如果源主机一直没有收到 ARP 响应数据包，表示 ARP 查询失败。