五元组及不同组网方式的传输流程

最新推荐文章于 2025-02-26 18:27:31 发布

柠七99

最新推荐文章于 2025-02-26 18:27:31 发布

阅读量8.6k

点赞数 10

分类专栏： javaWeb 文章标签：交换机路由器网络

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/m0_46657493/article/details/115520348

版权

javaWeb 专栏收录该内容

24 篇文章

订阅专栏

本文介绍了网络通信的基础知识，包括五元组的组成（源IP、源端口、目的IP、目的端口、协议号），DNS协议在域名到IP转换中的作用，以及ARP协议如何实现IP到MAC的映射。网络传输流程中，详细阐述了集线器、局域网交换机和路由器在不同场景下的工作原理，以及如何处理数据包的转发和目标地址查找。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、五元组

二、DNS协议和ARP协议

（一）NDS协议(应用层协议)：域名转IP

一、五元组

五元组：源IP，源端口号，目的IP，目的端口号，协议号

IP：标识主机，给人用的

源IP：发送数据的主机

目的IP：接收数据的主机

端口号：表示某个主机进程

源端口：标识发送数据的进程

目的端口：标识接收数据的进程

协议号：进程要封装、解析的数据报的数据格式

二、DNS协议和ARP协议

（一）NDS协议(应用层协议)：域名转IP

查找方式：树形结构从下往上查找（查找缓存或者域名服务器）区域名服务器--》根域名服务器，若是跟域名服务器中未找到，则找不到

【注1】主机、路由器上都存在DNS缓存

【注2】特殊的IP和域名：本机IP为127.0.0.1，本地域名：localhost

（二）ARP协议：IP转MAC

ARP 协议的作用

建立了主机 IP 地址和 MAC 地址的映射关系

主机里存在ARP缓存表---映射IP为MAC（Map结构保存）

【注】 ARP 不是一个单纯的数据链路层的协议 , 而是一个介于数据链路层和网

络层之间的协议

ARP协议：IP转MAC

RARP协议：MAC转IP

三、网络传输流程

（一）网络互联方式

多台主机通过集线器连接在一起, 完成数据共享

集线器：网络数据传输时，直接转发（不进行封装和分用）到其他所有端口

1. ARP缓存表找到的情况

主机1查找本机ARP缓存表，根据ARP协议，找到MAC
数据报由主机1发送到集线器（数据报中源MAC---主机1，目的MAC---主机3，真实的数据报）
集线器转发数据到除主机1的其他所有相连主机（主机2、3）
（1）主机2接收：数据报中，目的MAC不是我，直接丢弃；

（2）主机3接收：数据报中，目的MAC是我（代表我要接收数据，要不要进行处理，还要看目的IP），接收，目的IP是我，交给对应端口进程处理

2. ARP缓存表找不到的情况

主机1查找本机ARP缓存表，发现找不到
主机1发送广播数据报（非真实数据报，只是要求对应主机返回MAC地址）FF:FF:FF:FF:FF:FF 表示广播此时源MAC：主机1 目的MAC：广播地址
集线器转发到主机2、3
主机2接收：要求IP不是我，丢弃；主机3接收，要求IP是我，返会MAC
主机1接收到主机3返回的数据（IP,MAC）后，更新自己的ARP缓存表
主机1发送真实的数据到主机3 源MAC/源IP：主机1的MAC/IP 目的MAC/IP：主机3的MAC/IP

使用集线器的缺陷：网络冲突，这样构成的网络区域叫做冲突与/碰撞域

例如：房间里面多个人说话，就听不清楚了

数据报有目的MAC，集线器还转发到其他所有端口

（二）局域网交换机组网方式

交换机作用：有一个MAC地址转换表--》保存连接的主机MAC和端口的映射关系

知道目的MAC是谁后，可以直接转发到对应端口

主机1查找本机ARP缓存表，如果找不到，发送广播数据报，让IP为主机3的主机告诉我其MAC
交换机转发到其他所有端口（广播）
主机2丢弃，主机3返回自己的MAC
交换机知道主机3的MAC，主机1知道主机3的MAC（交换机和主机1均更新ARP缓存表）
主机1发送真实的数据给交换机
交换机查找自己的MAC地址转换表，通过MAC找端口，发送到对应端口
主机3接收：目的MAC是我，目的IP也是我

例如：先问某个人的电话，再给他打电话，不影响其他人

（三）局域网交换机+路由器组网的方式

路由器的类型：

流程：

通过目的IP+子网掩码，计算出目的主机是否和本地主机在同一个网段
如果是，和之前交换机组局域网流程一致
如果不是，表示主机1处理不了，要发送给网关转发
数据报发送给网关设备

源IP：192.168.1.x

目的IP：192.168.1.y

源MAC：主机1的MACA

目的MAC: 设置为路由器网卡1的MAC

--》如何知道？

主机1在本机ARP缓存表中，通过网关IP找MAC

路由器接收到数据报，分用：物理层到网络层，所以可以获取到目的IP
路由器查找自己的ARP缓存表（IP找MAC）
找不到，路由器发广播，主机2，你在哪，告诉我你的MAC
主机2返回自己的MAC到路由器（路由器更新自己的ARP缓存表），路由器有了主机2的MAC，直接发送到主机2