【计算机网络】网络层杂谈(二)关键词——ipv6 ICMP DHCP ARP

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前言

注:本文为我对《计算机网络 第五版》(小蓝书)原书阅读后的整理和思考。并不是直接翻译或者照搬原文。表述和理解上可能会和原文意思有出入。有理解不对的地方还望各位大神指出!

ipv6相较于ipv4作了哪些改进?

  • 长度更长
  • 提高了路由处理包的速度
    • 简化头部
    • 优化选项,便于跳过
  • 安全性:注重认证和隐私

ipv6头部共有部分

头部共有部分固定了一共有40字节,所以可以省去IHL字段。 image.png

ipv6可选部分

每个选项都是以三元组(type,length,value)的形式

  • hop by hop
  • destination
  • routing(loose list)
  • fragmentation
  • authentication
  • encrypted security payload

头部接着哪个可选字段由头部的next header说明。当接着多个可选字段时,字段的先后顺序得照着列表的这个顺序。

如何区分和表示ipv6的16位字节地址?

  • 原ipv4地址可表示为::: 192.31.20.46的形式
  • 在ipv6中:
    • 有前缀0 -> 省略=>0123->123
    • 出现一组或多组4个连续0 => 用一个::代替

与ipv4对应的是ICMP DHCP ARP 协议; 在ipv6中,前两者没有太大变化,而ARP对应于NDP(neighbor discovery protocol)

ICMP(internet control message protocol)

应用:

  • ping(echo and echo reply字段)
  • traceroute(time exceeded字段)

ARP(address resolving protocol)

  • 作用:IP地址->MAC地址
  • 用途:
    • 默认网关,让不在一个网络中的主机进行信息传输
    • 代理ARP

image.png

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DHCP(dynamic host configuration protocol)

该协议讲述一台新电脑是如何感知自身及环境,并获取IP地址的

  • 最初有内置以太网、内嵌于NIC(network interface card)的链路层地址(也就是物理地址),但没有ip地址
  • 获取ip地址:向DHCP服务器发送DHCP DISCOVER包。如果DHCP服务器不直接联网,路由器就接收DHCP广播并将其延迟发送到服务器所在的位置(我的理解是通过广播来找这个服务器)
  • 主机还没有ip地址之前,服务器是如何辨识它的呢? 靠它的以太网地址(物理地址),这个信息在发送过去的DHCP DISCOVER包里有。

参考书籍

《计算机网络 第五版》Andrew等著(小蓝书)