网络层入门(一)

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在结束对于应用层与网络层的讨论之后,我们将自己的目光转向于网络层,它是一个“承上启下"的协议层次,负责协调硬件并为软件层提供通用的接口。

在本篇文章之中,我们将会率先启动对于 IP 的学习,它为数据传输与主机标识提供支撑,是“万物互联"的基础内容。

IP 的基石是什么?

IP 的基石是链路层协议。

我们要看到的是,我们的 IP 是一种网络层的协议,而这种网络层的内容,依托于链路层而生。

在这里,我们进行一个简化,单纯讨论 IP 地址与 MAC 地址之间的关系,ARP 协议充当他们之间的桥梁,它负责将我们的 IP 地址转化为 MAC 地址

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因此,我们将首先对 MAC 地址进行简单的介绍,它是一个四十八位的数字串。

MAC 地址简介

它是一种硬件的专有地址

对于所有网络硬件生产厂商而言,如果它们想要让自己生产的硬件可以向世界接轨的话,就需要预先向 IEEE 申请审批 MAC 地址空间的所有权。

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每一个网络硬件都有着自己的 MAC 地址,而且独一无二。

MAC 具有广播地址标记法

广播地址,实际上就是对应着一组硬件,这需要来自于路由器而不是硬件本身的支持。

当我们向广播地址发送数据包的时候,实际上就是指示我们的路由器:将数据包转发到每一个路由器对应的硬件上面去。

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ARP 协议简介

在对我们的 MAC 地址做了个简要的介绍之后,我们将目光聚焦于 ARP 地址,它充当 IP 地址与我们的 MAC 地址的桥梁。

ARP 协议 与 DNS 协议的同异

在充当桥梁这一点上,它们具有良好的一致性,我们的 ARP 习惯于将 IP 地址转化为 MAC 地址,而 DNS 习惯于把我们的域名(主机名)转化为IP 地址。

而差别在于,我们的 DNS 数据广泛分布于世界上的各个分布式 DNS 数据库中,属于全球性的服务,体现在生活中,就是我们可以在世界各地简单的输入 www.neihewozai.cn 法访问我们的实验室网站,而不需要什么复杂的配置。

而 ARP 不是,它是一个局域网性的服务,数据储存于本地路由器的 ARP 表上面,只能应用于本地的通信。