七、计算机网络之连网与名称解析

九、连网

拨号连接

1.    连接TCP/IP网络的一种最常用的方式是通过电话线，而近几年，向电缆调制解调器和DSL这样的宽带技术降低了拨号连接的重要性。调制解调器（modem）通过电话线提供网络访问，它的作用在于把来自计算机的数字传输转化为能够通过电话系统的端口进行传输的模拟信号，也把来自电话线的模拟信号转化为计算机能够理解的数字信号。

2.    电话线两段的计算机不需要与其他计算机争用传输介质，他们只需要在彼此之间共享介质就可以了。这种连接方式被称为点到点连接。

3.    调制解调器协议：串行线路网际协议（SLIP）——基于TCP/IP的早期调制解调器协议，相对简单，有很多局限性。点到点协议（PPP）——最初当前用于调制解调器连接的最流行协议，是对SLIP的细化，具有SLIP所不具备的很多重要特性。

电缆宽带：电缆调制解调器直接连接到一条同轴电缆，后者被连接到有线电视服务网络上。这个调制解调器通常具有一个以太网接口，可以连接到单台计算机或小型局域网中的交换机或路由器。电缆调制解调器实现数字信号与模拟信号的转换，从而让数据能够通过电缆连接高效传输。                                                                                                                

连接设备

1.    网桥：根据物理地址过滤和转发数据包的连接设备，它工作与OSI模型的数据链路层。网桥监听它所连接的每个网段，建立一个表来反应物理地址位于哪个网段。当数据在一个网段上传输时，网桥会查看数据的目的地址，与路由表进行比较。如果目的地址属于发送数据的网段，网桥就忽略这个数据。如果目的地址在不同的网段，网桥就把数据转发到适当的网段。如果目的地址不在路由表，网桥就会把数据转发到除源网段之外的全部网段。

2.    HUB（集线器）：作为一个物理设备从一个端口接收数据，然后把数据重复到其余全部的端口。换句话说，全部计算机就好像是被一条连续线路连接在一起的。HUB不会过滤或路由任何数据，知识接收和重新发送信息。

3.    交换机：每台计算机也是通过一条线路连接到交换机。但是，交换机知道应该把接收到的数据发送到哪一个端口。大多数交换机把端口与所连接设备的物理地址关联起来。当一个端口所连接的计算机发送数据帧时，交换机会查看帧的目的地址，把帧发送到目的地址相关联的端口。

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十、名称解析

使用主机文件进行名称解析

1.    主机文件是一个保存有一个主机名、相关IP地址列表的文件。主机名解析实在更复杂的DNS名称解析之前被开发出来的。

2.    在小型网络上配置主机名解析通常很简单。支持TCP/IP的操作系统都能识别主机文件，并可以将它用于名称解析，而且期间几乎不需要用户干预。

3.    配置名称解析的大致步骤如下：为每台计算机分配IP地址和主机名；创建映射了IP地址和所有计算机主机名的主机文件。这些文件的名称一般是hosts；将主机文件放置每台计算机的指定位置上。对于具体位置每种操作系统都有自己的规定。

DNS名称解析

1.    DNS会将名称解析数据防止在一个或多个专用服务器上，由DNS服务器为网络提供名称解析服务。如果网络上计算机需要将某个主机名解析成IP地址，会向服务器发送一个查询，询问与这个地址关联的主机名。如果DNS服务器保存了相应的地址，就将这个地址返回给发出请求的计算机。接下来，这台计算机会用IP地址来替代主机名，进而再执行命令。

2.    DNS服务器又多个有点，它为本地网络提供了一个单一的DNS配置点，使得网络资源的利用更加有效。然而，DNS无法高效地保存Internet上所有主机名的数据库。解决办法是，使所有名称服务器都可以彼此通信。

3.    如果DNS在自己保存的地址数据库中发现了被请求的地址，则将这个地址发回给客户端。如果名称服务器在自己保存的记录中没有找到这个地址，会要求其他的名称服务器查找这个地址，接着将这个地址发回给客户端。

4.    工作原理：当DNS客户机需要在程序中使用名称时，它会查询DNS服务器来解析该名称。客户机发送的每条查询信息包括三条信息：包括：指定的DNS域名，指定的查询类型，DNS域名的指定类别。基于UDP服务，端口53. 该应用一般不直接为用户使用，而是为其他应用服务，如HTTP，SMTP等在其中需要完成主机名到IP地址的转换。

浏览器输入网址之后的过程                              

1.    应用层：客户端浏览器通过DNS解析到www.baidu.com的IP地址220.181.27.48，通过这个IP地址找到客户端到服务器的路径。客户端浏览器发起一个HTTP会话到220.161.27.48，然后通过TCP进行封装数据包，输入到网络层。

DNS解析IP地址                                                              

HTTP访问服务器                                                                   

2.    传输层:在客户端的传输层，把HTTP会话请求分成报文段，添加源和目的端口，如服务器使用80端口监听客户端的请求，客户端由系统随机选择一个端口如5000，与服务器进行交换，服务器把相应的请求返回给客户端的5000端口。然后使用IP层的IP地址查找目的端。

3.    客户端的网络层不用关心应用层或者传输层的东西，主要做的是通过查找路由表确定如何到达服务器，期间可能经过多个路由器，这些都是由路由器来完成的工作，通过查找路由表决定通过那个路径到达服务器,其中用到路由选择协议。

4.    客户端的链路层，包通过链路层发送到路由器，通过邻居协议查找给定IP地址的MAC地址，然后发送ARP请求查找目的地址，如果得到回应后就可以使用ARP的请求应答交换的IP数据包现在就可以传输了，然后发送IP数据包到达服务器的地址。不管网络层使用的是什么协议，在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址。每一个主机都设有一个 ARP 高速缓存(ARP cache)，里面有所在的局域网上的各主机和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。当主机 A 欲向本局域网上的某个主机 B 发送 IP 数据报时，就先在其 ARP 高速缓存中查看有无主机 B 的 IP 地址。如有，就可查出其对应的硬件地址，再将此硬件地址写入 MAC 帧，然后通过局域网将该 MAC 帧发往此硬件地址。

作者：龙猫小爷
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來源：简书
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