【学习笔记】TCP/IP基础(2)
TCP 三次握手
在TCP层,有个FLAGS字段,这个字段有以下几个标识:SYN, FIN, ACK, PSH, RST, URG.
其中,对于我们日常的分析有用的就是前面的五个字段。
它们的含义是:
SYN表示建立连接,
FIN表示关闭连接,
ACK表示响应,
PSH表示有 DATA数据传输,
RST表示连接重置。
资源记录
DNS-SRV
图片:SRV描述 from51cto.com [1]
http://yuelei.blog.51cto.com/202879/107676
blockgold_Eli: UAC在询问UAS时,因其配置相同而有多个ip做备份服务器。备置不同时使用SRV无意义。ARP询问到ip对应的mac地址后。记录到arp缓存表上方便下一次询问。
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三种传输方式
1.单播:网络节点之间的通信就好像是人们之间的对话一样。如果一个人对另外一个人说话,那么用网络技术的术语来描述就是“单播”,此时信息的接收和传递只在两个节点之间进行。单播在网络中得到了广泛的应用,网络上绝大部分的数据都是以单播的形式传输的,只是一般网络用户不知道而已。例如,你在收发电子邮件、浏览网页时,必须与邮件服务器、Web服务器建立连接,此时使用的就是单播数据传输方式。但是通常使用“点对点通信”(Point to Point)代替“单播”,因为“单播”一般与“多播”和“广播”相对应使用。
2.多播:“多播”也可以称为“组播”,在网络技术的应用并不是很多,网上视频会议、网上视频点播特别适合采用多播方式。因为如果采用单播方式,逐个节点传输,有多少个目标节点,就会有多少次传送过程,这种方式显然效率极低,是不可取的;如果采用不区分目标、全部发送的广播方式,虽然一次可以传送完数据,但是显然达不到区分特定数据接收对象的目的。采用多播方式,既可以实现一次传送所有目标节点的数据,也可以达到只对特定对象传送数据的目的。 IP网络的多播一般通过多播IP地址来实现。多播IP地址就是D类IP地址,即224.0.0.0至239.255.255.255之间的IP地址。Windows 2000中的DHCP管理器支持多播IP地址的自动分配。
3.广播:“广播”在网络中的应用较多,如客户机通过DHCP自动获得IP地址的过程就是通过广播来实现的。但是同单播和多播相比,广播几乎占用了子网内网络的所有带宽。拿开会打一个比方吧,在会场上只能有一个人发言,想象一下如果所有的人同时都用麦克风发言,那会场上就会乱成一锅粥。集线器由于其工作原理决定了不可能过滤广播风暴,一般的交换机也没有这一功能,不过现在有的网络交换机(如全向的QS系列交换机)也有过滤广播风暴功能了,路由器本身就有隔离广播风暴的作用。 广播风暴不能完全杜绝,但是只能在同一子网内传播,就好像喇叭的声音只能在同一会场内传播一样,因此在由几百台甚至上千台电脑构成的大中型局域网中,一般进行子网划分,就像将一个大厅用墙壁隔离成许多小厅一样,以达到隔离广播风暴的目的。
在IP网络中,广播地址用IP地址“255.255.255.255”来表示,这个IP地址代表同一子网内所有的IP地址。
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当前的网络中有三种通讯模式:单播、广播、组播,其中的组播出现时间最晚但同时具备单播和广播的优点,最具有发展前景。
1.单播:
主机之间一对一的通讯模式,网络中的交换机和路由器对数据只进行转发不进行复制。如果10个客户机需要相同的数据,则服务器需要逐一传送,重复10次相同的工作。但由于其能够针对每个客户的及时响应,所以现在的网页浏览全部都是采用单播模式,具体的说就是IP单播协议。网络中的路由器和交换机根据其目标地址选择传输路径,将IP单播数据传送到其指定的目的地。
单播的优点:
1)服务器及时响应客户机的请求
2)服务器针对每个客户不通的请求发送不通的数据,容易实现个性化服务。
单播的缺点:
1)服务器针对每个客户机发送数据流,服务器流量=客户机数量×客户机流量;在客户数量大、每个客户机流量大的流媒体应用中服务器不堪重负。
2)现有的网络带宽是金字塔结构,城际省际主干带宽仅仅相当于其所有用户带宽之和的5%。如果全部使用单播协议,将造成网络主干不堪重负。现在的P2P应用就已经使主干经常阻塞。而将主干扩展20倍几乎是不可能。
2.广播:
主机之间一对所有的通讯模式,网络对其中每一台主机发出的信号都进行无条件复制并转发,所有主机都可以接收到所有信息(不管你是否需要),由于其不用路径选择,所以其网络成本可以很低廉。有线电视网就是典型的广播型网络,我们的电视机实际上是接受到所有频道的信号,但只将一个频道的信号还原成画面。在数据网络中也允许广播的存在,但其被限制在二层交换机的局域网范围内,禁止广播数据穿过路由器,防止广播数据影响大面积的主机。
广播的优点:
1)网络设备简单,维护简单,布网成本低廉
2)由于服务器不用向每个客户机单独发送数据,所以服务器流量负载极低。
广播的缺点:
1)无法针对每个客户的要求和时间及时提供个性化服务。
2)网络允许服务器提供数据的带宽有限,客户端的最大带宽=服务总带宽。例如有线电视的客户端的线路支持100个频道(如果采用数字压缩技术,理论上可以提供500个频道),即使服务商有更大的财力配置更多的发送设备、改成光纤主干,也无法超过此极限。也就是说无法向众多客户提供更多样化、更加个性化的服务。
3)广播禁止允许在Internet宽带网上传输。
3.组播:
主机之间一对一组的通讯模式,也就是加入了同一个组的主机可以接受到此组内的所有数据,网络中的交换机和路由器只向有需求者复制并转发其所需数据。主机可以向路由器请求加入或退出某个组,网络中的路由器和交换机有选择的复制并传输数据,即只将组内数据传输给那些加入组的主机。这样既能一次将数据传输给多个有需要(加入组)的主机,又能保证不影响其他不需要(未加入组)的主机的其他通讯。
组播的优点:
1)需要相同数据流的客户端加入相同的组共享一条数据流,节省了服务器的负载。具备广播所具备的优点。
2)由于组播协议是根据接受者的需要对数据流进行复制转发,所以服务端的服务总带宽不受客户接入端带宽的限制。IP协议允许有2亿6千多万个组播,所以其提供的服务可以非常丰富。
3)此协议和单播协议一样允许在Internet宽带网上传输。
组播的缺点:
1)与单播协议相比没有纠错机制,发生丢包错包后难以弥补,但可以通过一定的容错机制和QOS加以弥补。
2)现行网络虽然都支持组播的传输,但在客户认证、QOS等方面还需要完善,这些缺点在理论上都有成熟的解决方案,只是需要逐步推广应用到现存网络当中。(Roger
Luo, 2009)
DHCP
http://blog.****.net/chiyuwei1766/article/details/50711956
http://blog.sina.com.cn/s/blog_a0e494a5010181r1.html
eli:比较好的解释报文转载一下
转载于 技术派+简单生活 【3】
DHCP报文
DHCP报文是承载于UDP上的高层协议报文,采用67(DHCP服务器)和68(DHCP客户端)两个端口号。DHCP报文的格式如下图所示。
图1 DHCP报文格式
< 所有DHCP提供的配置信息都在options字段中,这才是精华部分 >
报文中各字段的描述如下:
- op,报文类型,1表示请求报文,2表示回应报文。
- htype,硬件地址类型,1表示10Mb/s的以太网的硬件地址。
- hlen,硬件地址长度,以太网中该值为6。
- hops,跳数。客户端设置为0,也能被一个代理服务器设置。
- xid,事务ID,由客户端选择的一个随机数,被服务器和客户端用来在它们之间交流请求和响应,客户端用它对请求和应答进行匹配。该ID由客户端设置并由服务器返回,为32位整数。
- secs,由客户端填充,表示从客户端开始获得IP地址或IP地址续借后所使用了的秒数。
- flags,标志字段。这个16比特的字段,目前只有最左边的一个比特有用,该位为0,表示单播,为1表示广播。
- ciaddr,客户端的IP地址。只有客户端是Bound、Renew、Rebinding状态,并且能响应ARP请求时,才能被填充。
- yiaddr,"你自己的"或客户端的IP地址。
- siaddr,表明DHCP协议流程的下一个阶段要使用的服务器的IP地址。
- giaddr,DHCP中继器的IP地址。//注意:不是地址池中定义的网关
- chaddr,客户端硬件地址。客户端必须设置它的"chaddr"字段。UDP数据包中的以太网帧首部也有该字段,但通常通过查看UDP数据包来确定以太网帧首部中的该字段获取该值比较困难或者说不可能,而在UDP协议承载的DHCP报文中设置该字段,用户进程就可以很容易地获取该值。
- sname,可选的服务器主机名,该字段是空结尾的字符串,由服务器填写。
- file,启动文件名,是一个空结尾的字符串。DHCP Discover报文中是"generic"名字或空字符,DHCP Offer报文中提供有效的目录路径全名。
-
options,可选参数域,格式为"代码+长度+数据"。
DHCP Options
Option id |
Length(字节) |
描述 |
1 |
4 |
Subnet Mask |
3 |
n*4 |
Router(网关) |
6 |
n*4 |
DNS Server |
7 |
n*4 |
Log Server |
26 |
2 |
Interface MTU |
33 |
n*8 |
Static route |
35 |
4 |
ARP cache timeout |
42 |
n*4 |
NTP servers |
51 |
4 |
IP address lease time |
53 |
1 |
Message type 1-DHCPDISCOVER 2-DHCPOFFER 3-DHCPREQUEST 4-DHCPDECLINE 5-DHCPACK 6-DHCPNAK 7-DHCPRELEASE 8-DHCPINFORM |
54 |
4 |
DHCP Server Identifier |
60 |
n |
华为自定义:可配置该终端设备在发起DHCP请求时,通过Option 60携带域信息。ME60收到DHCP报文时,可根据Option 60中携带的域信息来分配IP地址。 |
82 |
n |
华为自定义:ME60作为DHCP Relay,在中继用户DHCP报文时,可在Option 82中填写用户的物理位置信息,通知DHCP服务器按物理位置信息对为用户分配IP地址。 |
DHCP报文类型
DHCP共有八种报文,分别为DHCP Discover、DHCP Offer、DHCP Request、DHCP ACK、DHCP NAK、DHCP Release、DHCP Decline、DHCP Inform。各报文类型功能如表1所述。
DHCP报文类型 |
描述 |
DHCP Discover |
DHCP客户端请求地址时,并不知道DHCP服务器的位置,因此DHCP客户端会在本地网络内以广播方式发送请求报文,这个报文成为Discover报文,目的是发现网络中的DHCP服务器,所有收到Discover报文的DHCP服务器都会发送回应报文,DHCP客户端据此可以知道网络中存在的DHCP服务器的位置。 |
DHCP Offer |
DHCP服务器收到Discover报文后,就会在所配置的地址池中查找一个合适的IP地址,加上相应的租约期限和其他配置信息(如网关、DNS服务器等),构造一个Offer报文,发送给用户,告知用户本服务器可以为其提供IP地址。< 只是告诉client可以提供,是预分配,还需要client通过ARP检测该IP是否重复> |
DHCP Request |
DHCP客户端可能会收到很多Offer,所以必须在这些回应中选择一个。Client通常选择第一个回应Offer报文的服务器作为自己的目标服务器,并回应一个广播Request报文,通告选择的服务器。DHCP客户端成功获取IP地址后,在地址使用租期过去1/2时,会向DHCP服务器发送单播Request报文续延租期,如果没有收到DHCP ACK报文,在租期过去3/4时,发送广播Request报文续延租期。 |
DHCP ACK |
DHCP服务器收到Request报文后,根据Request报文中携带的用户MAC来查找有没有相应的租约记录,如果有则发送ACK报文作为回应,通知用户可以使用分配的IP地址。 |
DHCP NAK |
如果DHCP服务器收到Request报文后,没有发现有相应的租约记录或者由于某些原因无法正常分配IP地址,则发送NAK报文作为回应,通知用户无法分配合适的IP地址。 |
DHCP Release |
当用户不再需要使用分配IP地址时,就会主动向DHCP服务器发送Release报文,告知服务器用户不再需要分配IP地址,DHCP服务器会释放被绑定的租约。 |
DHCP Decline |
DHCP客户端收到DHCP服务器回应的ACK报文后,通过地址冲突检测发现服务器分配的地址冲突或者由于其他原因导致不能使用,则发送Decline报文,通知服务器所分配的IP地址不可用。 |
DHCP Inform |
DHCP客户端如果需要从DHCP服务器端获取更为详细的配置信息,则发送Inform报文向服务器进行请求,服务器收到该报文后,将根据租约进行查找,找到相应的配置信息后,发送ACK报文回应DHCP客户端。< 极少用到> |
(2011-08,xuxic)
[1] http://yuelei.blog.51cto.com/, yuelei. 2008. 详解DNS的常用记录(下):DNS系列之三. [ONLINE] Available at: http://yuelei.blog.51cto.com/202879/107676. [Accessed 2 August 2017].
[2] cnblog/Roger
Luo. 2009. 单播、多播(组播)和广播的区别. [ONLINE]
Available at: http://www.cnblogs.com/rogerroddick/archive/2009/08/31/1557228.html.
[Accessed 3 August 2017].
[3] 技术派+简单生活/xuxic. 2011. DHCP报文解析-chinaunix. [ONLINE] Available at: http://blog.chinaunix.net/uid-20530497-id-2203830.html. [Accessed 3 August 2017].