【计算机网络】网络层——ARP DHCP ICMP三大协议

数据发送的过程

同一局域网内（一号到三号）

应用层是pdf

到传输层把它分成一个个报文

网络层，就拿报文段1距离，给他加上IP1（源地址） 和 IP3（目的地址）

到数据链路层，就加前后缀。

后缀中要增加MAC地址。MAC1是自己的地址，MAC3是目的地址

一般会应用ARP高速缓存中IP地址和MAC地址的映射来获取MAC3目的地址，填到后面

但是如果是第一次，没有MAC3怎么办

会先发送一次ARP请求分组。

发送后只有3号主机会响应，告诉主机下面的信息：

于是就得到MAC3，再加上前缀。传给物理层

局域网外（一号到五号）

到上面这一步时，ARP高速缓存是作用于局域网，所以查不到

怎么办？

一号主机会先用自己的子网掩码去与IP5进行与操作，发现不是一个子网

我们就该查询默认网关的网址IP6

就是说寻找下一跳！！！

他会为了寻找路由器IP6，发送广播

只有路由器单播返回：

于是信息就传到了路由器。路由器再去存储转发给别人

ARP协议：完成IP-MAC

由于在实际网络的链路上传送数据帧时，最终必须使用MAC地址。

ARP协议使用过程：

检查ARP高速缓存,有对应表项则写入MAC帧,没有则用目的MAC地址为FF-FF-FF-FF-FF-FF的帧封装并广播ARP请求分组,同一局域网中所有主机都能收到该请求。

目的主机收到请求后就会向源主机单播一个ARP响应分组，源主机收到后将此映射写入ARP缓存（10-20min更新一次）。

ARP协议自动进行

例题

ARP协议是解决下一跳走哪的问题

中间全是路由器，所以有几条线就用几次

DHCP协议：从服务器动态获取IP地址

主机如何获得IP地址？

• 静态配置：学校机房

  • 配置了IP地址 子网掩码 默认网关

  • 动态配置

• 

DHCP是什么

动态主机配置协议DHCP是应用层协议，使用客户/服务器方式，客户端和服务端通过广播方式进行交互,基于UDP.

DHCP提供即插即用联网的机制,主机可以从服务器动态获取IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器名称与IP地址允许地址重用，支持移动用户加入网络，支持在用地址续租。

工作流程

1. 主机广播DHCP发现报文

   “有没有DHCP服务器呀？”试图找到网络中的服务器，服务器获得一个IP地址。

2. DHCP服务器广播DHCP提供报文

   “有！”“有！”“有！”服务器拟分配给主机一个IP地址及相关配置，先到先得。

3. 主机广播DHCP请求报文

   “我用你给我的IP地址啦？”主机向服务器请求提供IP地址。

4. DHCP服务器广播DHCP确认报文

​ “用吧！” 正式将IP地址分配给主机。

ICMP协议：某种差错控制

TCP/IP 协议栈

网际控制报文协议ICMP

ICMP报文

ICMP差错报文

1.终点不可达:当路由器或主机不能交付数据报时就向源点发送终点不可达报文。

​ 无法交付

2.源点抑制：当路由器或主机由于拥塞而丢弃数据报时，就向源点发送源点抑制报文，使源点知道应当把数据报的发送速率放慢。

​ 拥塞丢数据

3.时间超过:当路由器收到生存时间TTL=0的数据报时,除丢弃该数据报外,还要向源点发送时间超过报文。当终点在预先规定的时间内不能收到一个数据报的全部数据报片时,就把已收到的数据报片都丢弃,并向源点发送时间超过报文。

​ TTL=0（生存时间）

4·参数问题:当路由器或目的主机收到的数据报的首部中有的字段的值不正确时,就丢弃该数据报,并向源点发送参数问题报文。

​ 首部字段有问题

5·改变路由(重定向) :路由器把改变路由报文发送给主机,让主机知道下次应将数据报发送给另外的路由器（可通过更好的路由）。

​ 有更好的路由

不应该发送差错报文的情况

1.对ICMP差错报告报文不再发送ICMP差错报告报文。

2.对第一个分片的数据报片的所有后续数据报片都不发送ICMP差错报告报文。

3.对具有组播地址的数据报都不发送ICMP差错报告报文。组播：一到多，但是不是一到全部

4.对具有特殊地址(如127.0.0.0或0.0.0.0)的数据报不发送ICMP差错报告报文。

ICMP询问报文

ICMP协议的应用

PING

测试两个主机之间的连通性,使用了ICMP回送请求和回答报文。

Traceroute

跟踪一个分组从源点到终点的路径，使用了ICMP时间超过差错报告报文。

方法：不断的以TTL为1，2，3，，，的数据报向路由器发送。（广度优先搜索）