A análise de relacionamento e princípio do DNS e ARP
"A comunicação entre computadores não pode ser feita apenas pelo endereço IP?"
01 Prefácio
Quando pesquisamos um site na Internet, como a pesquisa no Google, geralmente inserimos www.google.com para consulta, mas, na verdade, precisamos obter o endereço IP para conectar-se ao host. Esse processo se beneficia da resolução de nomes de domínio DNS e o endereço IP de destino pode ser obtido por meio de uma correspondência entre o nome de domínio e o endereço IP para comunicação. Mas com um endereço IP não é suficiente, você precisa de um endereço MAC para concluir a comunicação e, para obter o endereço MAC também graças ao protocolo de resolução de endereços ARP, todo o processo é de cooperação mútua entre todos, vamos falar sobre o que está no meio. Trabalhando.
02 O que é DNS
Normalmente, lembramos que um site não lembra seu endereço IP, porque é muito difícil de lembrar. O DNS é um sistema de resolução de nomes de domínio, que possui um banco de dados de nomes de host e endereços IP. Sua função é converter o nome de domínio em um endereço IP, e o endereço IP é o único nome de host determinado na rede para a identificação do host. Então, como ele resolve nosso endereço IP? Em geral, ele pode seguir os seguintes passos:
- O endereço IP foi armazenado em cache ao procurar o navegador
- Descubra se o sistema operacional armazena em cache o endereço IP
- Descubra se o roteador armazena em cache o endereço IP
- Endereço IP de cache ao procurar operador de serviço
- Encontre o endereço IP correspondente ao servidor de nomes de domínio
Como os recursos de rede são mais valiosos, se você não passar o método de armazenamento em cache até o meio, ele poderá causar congestionamento na rede ou a rede não puder pagar solicitações enormes no meio, portanto, você deve armazená-lo em cache. No entanto, nem sempre há um cache.Depois de um certo tempo, o registro desaparece, solicita novamente e armazena em cache.
Se não houver navegadores ou roteadores, o operador de serviço geral é a China Telecom ou a China Mobile para descobrir se o endereço IP está em cache. Se ele não existir no final, você poderá acessar o servidor de nome de domínio raiz para encontrá-lo. Dessa vez, você poderá encontrá-lo. Quando o endereço IP é retornado, o processo intermediário será armazenado em cache pelo navegador, sistema operacional, operador etc. etc.
03 O que é um nome de domínio
O nome do domínio refere-se a um nome com uma estrutura hierárquica para identificar o nome do host e o nome da organização. - TCP / IP ilustrado
Os nomes de domínio têm uma estrutura hierárquica.Por exemplo, alguns nomes de domínio têm o sufixo .com / .cn / .org etc., que representam diferentes organizações e facilitam o gerenciamento de nomes de domínio. As camadas dos nomes de domínio são um pouco semelhantes a uma estrutura de árvore invertida.O nível superior representa o nome de domínio raiz.A seguir estão os nomes de domínio de segundo nível e os nomes de domínio de terceiro nível.
Imagens da Internet (invasão e exclusão)
Pode-se ver claramente na figura acima que o nome de domínio de nível superior possui um nome de domínio nacional de nível superior.Por exemplo, a China termina com .cn e o Reino Unido termina com .uk. Abaixo, podemos ver que alguns sites de educação terminam com .edu, e o site oficial da universidade termina com eles.
04 O que é ARP
O ARP é um protocolo de resolução de endereços. Acima, sabemos que o endereço IP do host correspondente pode ser encontrado através do sistema de nomes de domínio DNS, mas ter um endereço IP não é suficiente, porque a camada de enlace de dados subjacente encontrará cada endereço IP durante a comunicação real. Endereço MAC correspondente. E do endereço IP para o endereço MAC depende do protocolo ARP.
Mecanismo de trabalho
Podemos usar o host A para enviar dados ao host B como um exemplo para ver como o processo intermediário funciona.
Para obter o endereço MAC do host B, o host A primeiro transmitirá um pacote de solicitação ARP no link de dados atual, que contém o endereço IP de destino. Como os hosts no mesmo link receberão esse pacote de solicitação, cada host será comparado com seu próprio endereço IP de acordo com o endereço IP; se corresponder a si mesmo, receberá esse pacote de solicitação e enviará um pacote de resposta, Ele contém seu próprio endereço MAC.
Além disso, o pacote de solicitação ARP também contém o endereço MAC do host A. Quando o endereço MAC de B for obtido, ele será armazenado em cache para impedir que a próxima solicitação envie o pacote de solicitação novamente, economizando tráfego. Essa tabela correspondente ao endereço MAC e ao endereço IP é a tabela ARP, e o cache do endereço MAC também tem um certo período de tempo.Depois que o tempo termina, o conteúdo será limpo e solicitado novamente.
Relação entre endereço IP e endereço MAC
De fato, por um tempo, não entendi bem por que o MAC é necessário para se comunicar depois de ter um IP? Isso não é supérfluo?
Antes de tudo, precisamos entender uma diferença muito importante: o endereço IP será alterado. Depois que você desligar e reiniciar, o IP poderá ser diferente, mas o endereço MAC será diferente. Será sempre o mesmo e não será alterado. É o mesmo que o nosso número de identificação, mas seu endereço pode mudar depois que você se muda.
Uma grande parte da comunicação em rede não está na mesma rede; portanto, os dados passam por muitos roteadores para encontrar seu host. Por exemplo, o endereço de nossas compras on-line é o endereço IP.Todos sabemos o mecanismo de entrega expressa.Depois de ser distribuído camada por camada nas províncias / cidades / distritos, você finalmente encontrará sua localização. Mas, exceto para esta posição, você precisa saber qual o seu nome atribuído com precisão à sua mão; esse é o papel do endereço MAC.
RARP
Na verdade, isso é o oposto do ARP. A função é descobrir o endereço IP correspondente ao endereço MAC. Então, qual é a utilidade deste contrato? Sabemos que a função do DHCP é atribuir dinamicamente um endereço IP ao host atual. Podemos configurá-lo através do computador. Se não estiver configurado, o DHCP atribuirá um endereço IP a você. Por exemplo, este protocolo é usado quando nossas impressoras estão conectadas à rede. Quando conectarmos a fonte de alimentação, enviaremos uma mensagem de solicitação "Meu endereço MAC é xxx, qual é o meu endereço IP correspondente?"
Em seguida, o servidor RARP correspondente registrará seu endereço MAC e atribuirá um endereço IP a você.
05 Resumo
Através da análise acima, conhecemos a relação entre o sistema de resolução de nomes de domínio DNS e o endereço IP.Por meio do endereço IP, podemos usar o protocolo de resolução de endereços ARP para encontrar o endereço MAC. Através da cooperação do endereço IP e do endereço MAC, comunicaremos com precisão com o host de destino. Aqui sabemos que o ARP é uma função de transmissão. Ao transmitir, usaremos o protocolo UDP (o TCP não suporta transmissão) .De fato, existem certas conexões entre vários protocolos.
Também sabemos que a estrutura hierárquica entre nomes de domínio é alocada uniformemente por nomes de domínio de nível superior e tem uma certa estrutura de gerenciamento, e geralmente não podemos solicitar nomes de domínio casualmente.Por exemplo, indivíduos não podem solicitar nomes de domínio educacionais ou governamentais.
