DCHP通讯协议

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• 从通讯TCP/IP的构成传输，到IP地址的分类，再到局域网与广域网的设置。
  

  通讯协议的构成

  • 概述
  • IP
  • • DHCP-设定动态IP
    • DNS
  • 数据的流动
  • • 广域网 网关
    • 局域网 交换机
    • • NAT
      • 桥接模式
      • 实操

  
  

概述

随着通信的技术和电脑的发展，人们发现越来越多的通信方法被使用，但是由于方法众多，因此，通信双方的机器必须要有一套相同的协议，只有这样，发送方的信息才能被接收方收到，并且正确的解析出来。在这样的背景下，1984年，美国国防部开始起草和制定了一个这样的通信协议，于是TCP/IP就作为计算机标准的通信协议而诞生了。

（1）应用层
应用层在 TCP/IP 当中对应的就是 HTTP，FTP 这一类的协议。它们的主要作用就是把我们收到的数据交给应用程序解析。
信息本身：应用层
信息的载体：表示层
信息的包装：会话层
（2）传输层
TCP和UDP这些协议，这些协议用于保证通信的信息不会丢失。
信息的发送地址和接收地址：传输层
（3）网络层
在我们的 TCP/IP 协议里面，它对应的其实就是我们的 IP 协议，而 IP 协议的功能主要就是规定如何打包我们的 IP 地址和数据。
信息需要中转的地方：网络层

这个是一帧完整的网络数据的分层结构，也就是TCP头部结构，这里我们详细分析一下这帧数据，以及了解一下为什么要这样定义，以及它们的意义。
a.金钱本身:数据,也是最重要的
b.钱的数量信息:
16位首部校验和：你所写的钱的数量和防伪方法（防止钱被掉包或错误）
16位总长度：这里记录整帧的数据的大小（相当于你快递的总重量信息，当快递到达的时候，你只需要对比上面的重量和实际的重量，你就知道你的快递是否完整）。

IP

但是，随着网络的发展，我们发现现在世界上的计算机的数量早已超过了其设定的IP地址的数量的上限了，而且随着物联网设备的使用，该IP分类现在也早已不适用了。

因此，我们现在的世界的主要使用了以下几种办法来避免出现IP冲突的问题：

DHCP-设定动态IP

它是TCP/IP协议簇中的一种，主要是用来给局域网客户机分配动态的IP地址。缺点：DHCP存在较多的广播开销，对于用户量较多的城域网会造成网络运行效率下降和配置困难；另一方面，仍然无法解决用户自行配置IP地址的问题。

DNS

网络出现的早期 是使用IP地址通讯的，那时就几台主机通讯。但是随着接入网络主机的增多，这种数字标识的地址非常不便于记忆，UNIX上就出现了建立一个叫做hosts的文件 （ Linux和windows也继承保留了这个文件）。这个文件中记录这主机名称和IP地址的对应表。这样只要输入主机名称，系统就会去加载hosts文件并查找对应关系，找到对应的IP，就可以访问这个IP的主机了。

但是后来主机太多了，无法保证所有人都能拿到统一的最新的hosts文件，就出现了在文件服务器上集中存放hosts文件，以供下载使用。互联网规模进一步扩大，这种方式也不堪负重，而且把所有地址解析记录形成的文件都同步到所有的客户机似乎也不是一个好办法。这时DNS系统出现了，随着解析规模的继续扩大，DNS系统也在不断的演化，直到现今的多层架构体系

DNS（Domain Name System，域名系统），因特网上作为域名和IP地址互相映射的一个分布式数据库，能够使用户更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。通过主机名，最终得到该主机对应的IP地址的过程叫做域名解析（或主机名解析）。DNS协议运行在UDP协议之上，使用端口号53。

数据的流动

广域网 网关

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似，不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。 网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。在使用不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。同时，网关也可以提供过滤和安全功能。大多数网关运行在OSI 7层协议的顶层–应用层。

大家都知道，从一个房间走到另一个房间，必然要经过一扇门。同样，从一个网络向另一个网络发送信息，也必须经过一道“关口”，这道关口就是网关。顾名思义，网关(Gateway)就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。

在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机(或集线器)上，TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机(如附图所示)。网络B向网络A转发数据包的过程。

参考：一文彻底搞懂 TCP/IP 协议

局域网 交换机

NAT

NAT(地址转换技术)详解
什么是NAT？

桥接模式

桥接模式：VMWare虚拟出来的操作系统就像是局域网中的一台独立的主机，它可以访问网内任何一台机器。但是需要我们手动去配置IP地址和网关，IP地址要与主机的无线网的IP段对应，子网掩码，网关，DNS都需要与宿主机保持一致。下面是我将虚拟机从NAT模式换成桥接模式对配置文件做的一些改动，重启网络后，虚拟机可以访问自身静态IP，访问公网，宿主机和虚拟机也可以相互ping通。

参考：虚拟机 NAT模式与桥接模式的区别

实操

具体配置如下：

DCHP的设置：

配置静态NAT：