网络原理补充-数据链路层与以太网协议

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文章目录

• JavaEE & 网络原理补充-数据链路层 & 以太网协议
• • 1. 以太网数据帧
  • • 1.1 帧头帧尾
    • 1.2 类型
    • 1.3 载荷
  • 2. IP数据报补充
  • • 2.1 16位标识
    • 2.2 13位片偏移
    • 2.3 3位标识
  • 3. DNS
  • • 3.1 DNS原理
    • 3.2 DNS劫持或者污染

JavaEE & 网络原理补充-数据链路层 & 以太网协议

数据链路层更接触底层，也就离我们更远了，所以只需要了解即可，在本文章也不会涉及太深！

1. 以太网数据帧

• 以太网数据帧就是对IP数据报进一步的包装的数据报
• 以太网协议，属于数据链路层也属于物理层
  • 数据链路层和物理层之间还是有很多联系的，有很多重合

1.1 帧头帧尾

分析：

• 校验和跟之前的类似，防止发生数据因为外界原因影响后，如磁暴，而错乱的数据被使用

• 所以相对于IPV4地址不够用问题，mac地址目前是足够用的
• 所以mac地址在一张网卡出厂的时候久被确定了，写死了

因此，mac地址就可以作为网络上身份识别的一种有效技术手段！

• 如CCtalk，一个账号要绑定对应的mac地址，应该是两个，也就是通过这个手段，限制只有这两台设备才能登录，只能通过管理员去改绑。通过这种方式，保证一个账号不被多人使用

为什么ip和mac存在两套地址？

• 这是一个历史遗留的问题

  • 数据链路层和网络层是被各自独立发明出来的~

• ip地址发明者与mac地址发明者互不相识，导致ip和mac地址同时被发明出来

• mac地址发明者显然更加有先见之明（mac地址6个字节）

1.2 类型

ARP和RARP，是二层转发（数据链路层的转发）的必要辅助工具

• 交换机里面的一个转发表，ARP就是用来构造转发表的机制~
• 离我们太远了，这里就不多讲了~
  • 如果你是学校考试，那么你可以去网上搜罗资料去研究研究~

1.3 载荷

• 对于普通的以太网数据帧，你也发现了一个细节

• 硬件要求载荷（即IP数据报）最大为1500个字节

不同数据链路层协议，对于到不同的硬件物理设备，这种硬件限制也是不一样的~

• 相当于，不同的运输工具：面包车小轿车，货车，火车…
• 他们的载重量也是不一样的

以太网数据帧通过网线这种硬件传输，网线就不能传输太大的数据报~

把这个数据链路层数据帧最大载荷长度称为MTU

MTU的英文全称为Maximum Transmission Unit,中文是意思是最大传输单元

如果承载的数据，长度超过MTU，就会在IP层进行分包，使得分出来的结果，在MTU之内

2. IP数据报补充

对于IP数据报被分包后，如何保证数据联系和数据连贯的？

• 涉及IP数据报的这些属性：

2.1 16位标识

一个大的IP数据报拆成多个小包之后，这些小包的表示都是相同的！

2.2 13位片偏移

表示每个小的数据报之间的先后顺序，以此用来组包

• 数据报组包的原理与其他协议基本类似

TCP的整队，其实也可以借助IP整队来完成

2.3 3位标识

三位的作用如下：

1. 有一位没啥用
2. 有一位标识是否分包了
3. 有一位标识当前这个包儿是否是最后一个
   • 结束标识

IP报头多份，是因为多份是为了组包

• 但是UDP报头不需要多份，所以其实只有一个IP数据报包含UDP数据报报头

FDDI是另一个数据链路层协议~

因此，即使有MTU的限制，IP仍然可以传输一个更大的数据~

注意：

如果别人问你MTU是几？

• 答案不是1500，这样不严谨
• 因为在不同的数据链路层现已，MTU不一样，只是以太网协议是1500！！！

3. DNS

电子监听、全国断网，棱镜门背后，中国如何从末路狂奔到世界之巅_哔哩哔哩_bilibili

• 墙裂建议观看！很有帮助！

你可能不知道，我们可以通过IP地址，去访问百度

• 当然很多情况下，是这样的
  

我们一般是通过域名访问

• 因为IP地址太难记了~

3.1 DNS原理

例子：

小马有一百个朋友，他习惯通过手机电话交流，而每一个朋友的手机号又不同，甚至一个普通有两个手机号，那么小马需要背下朋友们的手机号吗？

答：没必要，因为手机的通讯录，很好的解决这个问题了，我们只需要将手机号的朋友的名字绑定起来，我们记住姓名，点击姓名拨号即可~

我们能通过域名就能访问服务器，则是因为我们电脑里有一个类似于通讯录的文件，去记录域名和IP的对应关系

• 这个文件就是Hosts文件

下面是纵多hosts文件中的一个：

动图解释：

来源：【硬件科普】能上QQ但是打不开网页？详解DNS服务，DNS解析，DNS劫持和污染_哔哩哔哩_bilibili

• 讲的很好！

显然，hosts文件是有限的，我们可以记录一些常见的域名对应的IP，但是你绝对不可能记录下全世界所有域名对应的IP！

所以就单独独立出来了一个服务器，这个服务器就是DNS服务器

• 让这台服务器，专门去存储这个世界上绝大多数域名和IP的映射表

动图解释：

当然，DNS服务器不是唯一的，选择不同的DNS服务器处理相同的网址速度是不同的，对于不同地区的设备选择相同的DNS服务器访问速度也是不同的~

• 没有好坏之分~
• 我嫌麻烦，自动获取运营商提供的DNS就行了

如果你打不开一些网址，但是可以登录QQ之类的

• 这也是DNS配置错误的问题

动图解释：

3.2 DNS劫持或者污染

如果有人对你配置的DN服务器，进行一些不为人知的操作，你输入的域名会被解析为另一个IP，而这个IP如果外观与原网页一致，那后果让人后怕！

动图解释：

1. 轻则给你看点广告
2. 重则获得个人信息，盗号，甚至涉及钱！

动图解释：

但是你没背IP呀，单看域名是对的呀~

DNS劫持或者污染已经算得上是犯罪了！

• 破坏计算机信息系统罪

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文章到此结束！谢谢观看
可以叫我 小马，我可能写的不好或者有错误，但是一起加油鸭🦆！

这是网络原理的一点点补充~

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