计算机网络第四章 网络层

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了计算机网络第四章 网络层相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

四.DHCP协议

1. 如何获得IP地址

1)静态配置:硬编码

  ·手动配置IP地址、子网掩码、默认网关

  ·手动配置DNS服务器名称及IP地址

2)动态配置:动态主机配置协议(DHCP

  ·从服务器动态获取参数,即插即用

  ·允许地址重用、在用地址续租

  ·支持移动用户加入网络

2. DHCP协议

(1)主机广播DHCP discover(发现报文)

(2)DHCP服务器利用DHCP offer(提供报文)进行响应

(3)主机请求IP地址:DHCP request(请求报文)

(4)DHCP服务器分配IP地址:DHCP ack(确认报文) 

(5)工作过程示例

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(6)在应用层的实现

  ·请求报文封装到UDP数据包中

  ·IP广播 -> 链路层广播(如以太网)

  ·DHCP服务器构造ACK报文:包括分配给客户的IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器地址

 

五.NAT

1. 网络地址转换场景

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2. 动机

1)只需/只能从ISP申请一个IP地址(IPv4地址耗尽)

2)本地网络设备IP地址的变更,无需通告外界网络

3)变更ISP时无需修改内部网络设备IP地址

4)内部网络设备对外界网络不可见,即不可直接寻址,保证安全

 

3. 实现(16-bit端口号字段可以同时支持60000+并行连接)

(1)替换:利用NAT IP地址和新端口号替换外出IP数据报的源IP地址和源端口号

(2)记录:将替换信息存储到NAT转换表中

(3)替换:根据NAT转换表,将进入内网的IP数据报替换回源IP地址和源端口号

4. 争议

(1)路由器应该只处理第三层功能

(2)违背端到端通信原则,应用开发者必须考虑到NAT的存在(如P2P

(3)地址短缺问题应该由IPv6来解决

5. NAT穿透问题:客户不能直接利用内网地址访问服务器,NAT是唯一对外可见的地址

(1)静态配置NAT,将特定端口的连接请求转发给服务器

(2)利用UPnP互联网网关设备协议自动配置

  ·学习到NAT公共IP地址

  ·在NAT转换表中,增删端口映射

(3)中继(如Skype):NAT/外部的客户与中继服务器建立连接,中继服务器桥接两个连接的分组

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