網絡基礎-數據通信過程
?1.訪問淘寶過程:
①通過DHCP獲取IP地址:DHCP discover、DHCP offer、DHCP request、DHCP ack。
②通過ARP解析獲取網關MAC地址:(因為dns和淘寶都是不同網段,所以要通過網關來轉發數據)。
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客戶端以廣播的形式,發出arp請求,sender ip和sender mac是pc自己的信息,target ip是網關的ip,target mac是全0。
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網關收到arp請求包,以單播來回應,sender ip和sender mac是網關的信息,target ip和target mac是pc的信息。
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PC收到arp回包,會根據報文中的sender ip和sender mac更新自己的arp緩存表,完成arp解析,獲取到網關的mac。
③通過DNS解析把域名解析成對應的IP地址:
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因為要訪問淘寶的網站,首先得知道www.taobao.com對應的ip地址。
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先查看本機緩存,再查看hosts文件,都沒有,就會將dns請求發到本機設置的dns服務器。
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dns服務器進行迭代或遞歸解析,然后將解析結果返回給PC。
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PC得到淘寶網站的ip。
④建立TCP連接:
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在傳輸數據之前,先通過三次握手建立tcp連接,建立一條傳輸通道。
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建立連接、三次握手:第一次握手,源ip是pc,目標ip淘寶,源端口隨機,目標端口443,syn=1,seq=x。第二次握手,源ip是淘寶,目標ip是PC,源端口443,目標端口pc的隨機端口。ack=1 ack number=x+1 syn=1 seq=y。第三次握手,源ip是pc,目標ip淘寶,源端口隨機 , 目標端口443,ack=1,ack number y+1。
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釋放連接,四次揮手(根據Connection請求頭,如果是keep-alive服務器就保持住tcp連接,如果沒有或是close則服務器response傳輸完后主動關閉tcp連接。當然現在瀏覽器都是http1.1都默認是keep-alive的,在瀏覽器tab關閉時,tcp連接關閉)。第一次揮手,PC請求斷開,fin=1,seq=u;第二次揮手,淘寶回包,ack=1 , ack number=u+1;第三次揮手,淘寶發送完成,請求斷開連接,fin = 1,seq = i;第四次揮手,PC同意斷開連接,ack = 1,ack number = i + 1。
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下載、瀏覽網頁。
⑤HTTP請求:客戶端發送request報文,服務器回一個response報文,瀏覽器把response報文中的html解析成我們能識別的網頁,然后就是瀏覽網頁、下載數據,動作完成進行TCP四次揮手斷開連接。
二層交換機的工作:二層交換機,基于mac地址表進行數據轉發;負責PC和網關的連通性,記錄了PC的mac,和網關的mac,分別對應什么接口;根據mac地址表,進行數據轉發,實現pc和網關的連通性。
三層交換機的工作:做pc的網關,在svi接口配置上pc的網關ip;做pc的dhcp池;路由,只需要一條默認路由,下一跳是路由器。
路由器的工作:路由:收到數據包,查看目標ip,然后根據路由表進行轉發;訪問互聯網,匹配默認路由,下一跳是對端路由器;給PC回包,匹配明確的靜態路由,下一跳是三層交換機;數據轉發之前,先完成arp的解析,得到下一跳的mac,然后才能把數據包重封裝mac并轉發。NAT:因為PC是私網ip,不能訪問互聯網,所以路由器要把他的源ip轉成可以訪問互聯網的公網ip,也叫源地址轉換。
2.打開王者榮耀過程:
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手機通過DHCP獲取到IP地址。
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手機通過DNS解析王者榮耀服務器的IP。
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手機通過arp解析出網關的mac,讓網關代為轉發數據包。
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網關設備通過arp得到最終目標主機的mac,或者下一跳的mac,進行數據轉發。
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手機通過TCP三次握手,建立與騰訊服務器的數據傳輸通道。
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從騰訊服務器,下載補丁文件。
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進入游戲后服務器與客戶端之間主要利用UDP來傳輸信息,TCP輔助傳輸一些比較重要的信息。
3.2樓訪問6樓的ftp服務器:
用到的技術:NAT。
用到的設備:電腦、路由器。
用到的技術:利用靜態NAT,ftp服務器的IP映射成6樓某個空閑的IP地址,這樣的話,2樓的主機只要訪問這個映射的IP地址,就可以遠程登錄ftp服務器,進行上傳和下載。

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