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IP寻址记

IP寻址记

作者: Wu杰语 | 来源:发表于2019-01-19 18:32 被阅读0次

今天我们有个任务,假设左边的小区是广西桂林市七星花园2栋1001户,右边的小区是深圳市南山区天骏豪庭2栋1001户,这两户主人是QQ好友,他们在欢快的聊天,他们聊天信息时怎么到达对方的呢?


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从TCP协议出发

这两个朋友聊天,QQ是通过七层协议包传递的,我们先不看应用层,只看下面几层:


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如上图,最终在网络上传输的都是这种以太网包,以太网包的荷载是IP包,IP包的荷载是TCP包(也可能是UDP包),TCP包中的荷载是应用协议包。消息都是按照这种包进行传输的,当包到达用户机器的网卡的时候,再被应用重新组合还原为应用信息。

  • 首先我们要明确的是网络上传输的包,不可能只有上层没有下层,也不可能只有下层没有上层,一定是一个完整不可分割的整体。
  • 围绕上面这个整体,我们需要将Port、IP、MAC填写完整。而为了将这些填写完整,有一套辅助设施或者协议。例如说IP,需要DNS,MAC需要Arp协议。
  • 包中的MAC、IP并不是从七星小区到天骏豪庭一直不变的,而是根据配置在不断的变化,一般来说,这么传递经过若干个中间节点,这些中间节点一般可能是7-8个,也有可能会有上百个,但是一般来说不会这样。

包是怎么在两个小区传递的

  • 这个包就是快递,快递员是怎么把快递送到的呢?那么,当然是看地址了,先看小区的地址,快递从广西桂林七星小区送到深圳南山天骏豪庭;
  • 当快递员把快递送到天骏豪庭后,该怎么办呢,找楼栋号,2栋1001。
  • 到达住户后,把东西送到住户手里。但是有时候地址不清晰,怎么办,大吼一声,谁是XXX,然后XXX就出来了,一看身份证,东西交给他,就走了。

IP和MAC的作用

我们按照快递的过程,去理解一下网络包的传递。首先寻址,哪个是地址,哪个能定位地址,是IP,而不是MAC,IP就是小区地址,起到定位作用,而MAC是身份证。

这个时候我们问一句,不能用MAC地址来寻址吗,可以这么解释,MAC地址是不变的,相当于人的身份证,而人可能跑来跑去,到不同的地点去,用MAC来寻址,就像人的身份证一样,到处跑。

MAC不能用来定位吗,我们来补补知识,它能在局部定位,在有限的一个空间内。在网络世界里,可以这么理解,就是一个网段内,在一个网段内,MAC不可能重复,如果重复了,就会有两个人接受到同一个信息,这是不被允许的。另外但MAC不知道的时候,会用Arp寻址MAC,但是,这个寻址不会跑出这个有限的空间内的,当发现不是这个有限空间里的地址的时候,会获取到网关的MAC,使用网关的MAC来发送这个包。

所以IP和MAC,就是地址和身份证的比喻。

ip地址

小区地址和小区内的楼栋号怎么理解?让我们再来补一下知识


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这张图就是IP地址划分,五类地址,这个就不多讲了,要说的是下面这张:


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ABC类地址中都有公网地址,和私有IP地址,其中公网地址就是向国际组织注册的地址,任何地方都不得冒用唯一的地址,这就是小区地址;而私有地址就是楼栋号,一个小区里,楼栋号可以是相同的,私有IP地址也可能是相同的。那么消息要传递到小区外,要怎么办,要把私有地址转为公有地址,一般是通过路由器或者网关进行NAT地址转换,转换为公网地址进行传递。

小结

我们学习网络知识,可以形象的结合比喻来进行理解学习,IP地址的传递就是快递的比喻。在快递的比喻中,我们学习巩固IP划分、公网IP和私有IP,MAC和IP定位的区别这些基础知识。如果死记硬背,这些知识是串不到一块的,学过就忘。

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