以太网帧格式、ARP协议、DNS、ICMP协议

1.以太网帧的格式

• 源地址和目的地址是指网卡的硬件地址（也叫MAC地址），用来识别数据链路层中相应的结点，长度是48位即6个字节，是在网卡出厂时固定的
• 帧协议类型字段有三种值，分别对应IP,ARP,RARP
• 帧末尾是CRC校验码

2. ARP协议

2.1 ARP协议的作用

ARP协议建立了主机IP地址和MAC地址的映射关系

知道了目的主机的网络地址,怎么找对应的主机呢?

• 源主机发出ARP请求，询问IP地址是192.168.0.1的主机的硬件地址是多少？，并将这个请求广播到本地网段(以太网首部的硬件地址填FF:FF:FF:FF:FF:FF表示广播)

• 目的主机接收到广播ARP请求，发现其中的IP地址与本机相符，则发送一个ARP应答数据包给源主机，将自己的硬件地址填写在应答包中。

• 每台主机都维护一个ARP缓存表，缓存表中的表项有过期时间（一般为20分钟），如果20分钟内没有再次使用某个表项，则该表项失效，下次还要发送ARP请求来获得目的主机的硬件地址

2.2 ARP数据报的格式

• 源MAC地址，目的MAC地址在以太网首部和ARP请求中各出现一次，对于链路层为以太网的情况是多余的，但如果链路层是其他类型的网络则很有可能是必要的
• 硬件类型指链路层的网络类型 1为以太网
• 协议类型指要转换的地址的类型 0800为IP地址
• op字段为1表示ARP请求，op字段为2表示ARP应答

3.DNS

DNS是一整台从域名映射到IP的系统
应用层协议、底层用UDP

3.1 DNS的作用

用IP地址可以直接访问目标网络的主机吗？
当然可以！
那为什么要用域名？
常识告诉我们人更容易识别字符串，比如我们看到www.baidu.com我们可以知道这是一个搜索服务，看到www.qq.com我们可以知道这是社交服务，但是当我们看到随便一个IP地址172.20.2.1我们并不知道这是干什么的？

虽然人更容易识别字符串，但是在网络中还是只认IP地址，于是有了DNS（域名解析服务器），要想访问某台主机，先访问域名解析服务器，得到对应主机的IP地址后访问主机。

最初，通过互联网信息中心来管理这个hosts文件

• 如果一个新计算机要接入网络，或者某个计算机IP变更，都需要到信息中心申请变更hosts文件。
• 其他计算机也需要定期下载更新新版本的hosts文件才能正确上网

这样操作十分麻烦，于是产生了DNS系统

• 一个组织的系统管理机构，维护系统内的每个主机的IP和主机名的对应关系
• 如果新计算机接入网络，将这个信息注册到数据库中
• 用户输入域名的时候，会自动查询DNS服务器，由DNS服务器检索数据库，得到对应的IP地址

4.ICMP协议

网络层协议

4.1 ICMP的主要功能

• 确认IP包是否成功到达目标地址
• 通知在发送过程中IP包被丢弃的原因
  
  ICMP大概分为两类报文：
• 一类是通知出错原因
• 一类是用于诊断查询