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前文

一，以太网帧格式

（1）.理解局域网通信原理

第一种：在同一网段中

第二种：在不同网段中

二，MTU对上层的影响

mtu对IP协议的影响

MTU对UDP协议的影响

MTU对TCP协议的影响

如何理解滑动窗口&MSS的联系，区别

三，ARP技术

四，其他重要协议或技术

1.DNS——域名解析(了解)

2.NAT技术（了解）

NAPT策略

NAT & 代理服务器

嗨！收到一张超美的图，愿你每天都能顺心！

前文

经历过网络层，我们开始向下继续探索。首先我们先了解一下什么是以太网（防止误导，这里使用AI回答）？

以太网是一种广泛使用(目前最广泛)的局域网（LAN）技术，它让相连的计算机和设备在一个有限区域内共享资源和交换数据，和以太网并列的还有令牌环网, 无线LAN等。

以太网标准由IEEE 802.3定义，涵盖了物理层的连线、信号及数据链路层的介质访问控制协议。最初运行在同轴电缆上，现多使用双绞线和光纤，数据传输速率已从10Mbps发展到10Gbps甚至更高。以太网采用CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）机制来管理网络中数据的发送，确保多设备公平访问网络。随着技术演进，现代以太网常见于星型拓扑结构中，使用交换机连接设备，提高了网络效率和速度。

生活例子：

如何查看本机网络属性:

ifconfig // linux

ipconfig // windows

一，以太网帧格式

数据在不同层会有不同的叫法，在传输层UDP(报文)，TCP（TCP段），网络层（IP数据包），而在数据链路层数据将以 " 帧 " 作为数据传输单位

源地址和目的地址：是指网卡的硬件地址(也叫MAC地址), 长度是48位,是在网卡出厂时固化的（大部分情况下网卡不能修改），MAC地址全球唯一，但MAC主要使用场景是在局域网标识唯一主机，而非广域网。

什么？为什么不使用IP地址，它不是也可以标识主机了？

答：理论上IP地址已经可以达成标识唯一主机的功能，这样设计是为了—— 解藕网络层和数据链路层，这样不至于网络层IP修改，导致数据链路层也得修改。

（MAC地址用来识别数据链路层中相连的节点; 长度为48位, 及6个字节. 一般用16进制数字加上冒号的形式来表示(例如: 08:00:27:03:fb:19) 在网卡出厂时就确定了, 不能修改. mac地址通常是唯一的(虚拟机中的mac地址不是真实的mac地址, 可能会冲突; 也有些网卡支持用户配置mac地址)

帧协议类型字段：有三种值,分别对应IP（0800）、ARP(0806)、RARP(8035)；例子：如果为0800，则数据段是IP报文，将向上交付给网络层；如果是其他两种类型，将交付给其他地方，这个我们后面细讲。

帧末尾是CRC校验码

（1）.理解局域网通信原理

这里用比较通俗的方式讲解局域网中基本的通信原理，如果想查看详细技术可以查阅相关书籍。

第一种：在同一网段中

下面我们了解一下网桥（采用AI回答）

网桥（Bridge）是一种传统的局域网（LAN）设备，工作在数据链路层（OSI模型的第二层），主要用于连接两个或多个网络段，实现它们之间的数据传输。网桥的基本功能是对收到的网络数据帧进行分析，根据帧中的MAC地址决定是否转发以及转发到哪个网络段，从而实现网络分段和通信控制。

总之，网桥用于局域网，将局域网划分为多网络段，显著减少网络碰撞即可。

第二种：在不同网段中

假设主机A向主机B，就需要在多个网段移动，这里以帧经过路由器A为例，我们可以知道关于帧格式的变化：目的IP不变，目的mac变化，源mac地址将变成路由器A的，而里面的NAT技术我们后面再说。

这样我们可以再次理解 mac地址与IP地址

在一次信息传递的过程中，mac地址（指的是源mac地址&目的mac地址）可能会多次变化，更多表示的是一个网段的起点&终点地址；目的IP地址则不会改变。

二，MTU对上层的影响

什么是mtu，是做什么的？

MTU是数据链路层的一个特性，它不仅限于以太网，不同类型的网络技术（如PPP、帧中继、Wi-Fi等）都有各自默认的MTU值，这些值根据物理媒介和协议规范而定。

这里我们了解以太网下的MTU：

以太网是最常见的局域网技术，其标准MTU值通常为1500字节。

如果一个数据包从以太网路由到拨号链路上,数据包长度大于拨号链路的MTU了,则需要对数据包进行分片(fragmentation);

mtu对IP协议的影响

由于数据链路层MTU的限制, 对于较大的IP数据包要进行分包

将较大的IP包分成多个小包, 并给每个小包打上标签;
每个小包IP协议头的 16位标识(id) 都是相同的;
每个小包的IP协议头的3位标志字段中, 第2位置为0, 表示允许分片, 第3位来表示结束标记(当前是否是最
后一个小包, 是的话置为1, 否则置为0);
到达对端时再将这些小包, 会按顺序重组, 拼装到一起返回给传输层;

一旦这些小包中 任意一个小包丢失, 接收端的重组就会失败。但是IP层不会负责重新传输数据，UDP不管，TCP重传

MTU对UDP协议的影响

让我们回顾一下UDP协议:

一旦UDP携带的数据超过 1472(1500 - 20(IP首部) - 8(UDP首部)), 那么就会在网络层分成多个IP数据报. 这多个IP数据报有任意一个丢失, 都会引起接收端网络层重组失败. 那么这就意味着, 如果UDP数据报在网络层被分片, 整个数据被丢失的概率就大大增加了。( UDP被分片后，丢一个片，这个报文就不能用了)

MTU对TCP协议的影响

TCP的一个数据报也不能无限大, 还是受制于MTU. TCP的单个数据报的最大消息长度, 称为 MSS(Max Segment Size);

MSS是TCP连接双方在 三次握手期间协商确定的一个值（在一次tcp连接中不改变），它定义了一个TCP报文段中数据部分的最大长度（不包括TCP头部和IP头部）。MSS的设定主要考虑了网络中不同链路的MTU（最大传输单元）限制，以避免IP层的分片。通过设置合适的MSS，可以优化数据传输效率，减少因分片带来的额外开销和复杂性。

MSS 存在TCP中的选项中。

如何理解滑动窗口&MSS的联系，区别

首先我们先回顾一下滑动窗口：

滑动窗口是TCP协议中实现流量控制的一个机制。它通过动态调整发送方和接收方的窗口大小来控制数据的发送速率，从而保证数据的可靠传输且不致接收方缓冲区溢出。滑动窗口分为发送窗口（sender's window）和接收窗口（receiver's window）两部分。

联系

MSS影响了单个TCP段的大小，从而间接影响了滑动窗口的使用效率。如果MSS设置得合适，可以减少数据传输过程中的分片和重组，使得每个TCP段能更有效地利用滑动窗口的容量。在计算实际发送数据量时，发送方会考虑当前的滑动窗口大小和MSS，确保不会发送超过接收方窗口大小或单个段超过MSS的数据。

区别

关注点不同。滑动窗口大小是用于流量控制的策略，关注的是数据传输效率和可靠性，并不关注下层协议如何实现传递（决策者视角）；MSS则需要根据连接时的数据包的传输效率和网络兼容（真正做事的）
变化方式不同。滑动窗口大小是动态改变的；而MSS是在进行建立连接时，就保持不变，除非重新连接。

三，ARP技术

为什么直接讲ARP技术？这里回答在前面埋的一个坑，我们已经知道了帧格式，那么问题在封装帧数据时，我们怎么知道目的mac地址？ARP技术就出现了

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;

注意到源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 其它类型的网络则有可能是必要的。

硬件类型：指链路层网络类型,1为以太网;

协议类型：指要转换的地址类型,0x0800为IP地址;

硬件地址：长度对于以太网地址为6字节;

协议地址：长度对于和IP地址为4字节;

op字段为1 表示ARP请求,op字段为2 表示ARP应答

当 第一次用ARP向网络询问目标主机时，以太网目的地址设置为 FFF...全F的形式（广播），收到该ARP帧报文的机器都将进行接收，交付给处在数据链路层的 ARP协议层进行分析，首先根据OP判断ARP类型，然后再判断IP正确性，随后封装ARP应答，返回目标mac地址。（并不是每次发数据，都需要ARP一躺，主机会缓存目标mac地址一段时间(一段时间进行一次ARP，防止主机下线)；并不是只有主机与主机直接才进行ARP，路由器与路由器直接也会ARP交换mac地址，两主机之间需要通信，就需要ARP）

实践：

1.查看ARP缓存