网络中典型协议--（DNS，输入url后, 发生的事情. ，ICMP，NAT）

DNS（Domain Name System）

DNS是一整套从域名映射到IP的系统

域名服务器发展背景

TCP/IP中使用IP地址和端口号来确定网络上的一台主机的一个程序. 但是IP地址不方便记忆. 于是人们发明了一种叫主机名的东西, 是一个字符串, 并且使用hosts文件来描述主机名和IP地址的关系.

最初, 通过互连网信息中心(SRI-NIC)来管理这个hosts文件的.

如果一个新计算机要接入网络, 或者某个计算机IP变更, 都需要到信息中心申请变更hosts文件.
其他计算机也需要定期下载更新新版本的hosts文件才能正确上网.

DNS系统

一个组织的系统管理机构, 维护系统内的每个主机的IP和主机名的对应关系.
如果新计算机接入网络, 将这个信息注册到数据库中;
用户输入域名的时候, 会自动查询DNS服务器, 由DNS服务器检索数据库, 得到对应的IP地址.

域名服务器：

根域名服务器->顶级域名服务器->二级域名->三级域名

域名的划分:

顶级域名(.com/.org/.gov/.cn/.jp/.us)
二级域名(.baidu.com .qq.com…)
三级域名: .image.baidu.com…

域名解析流程

例如：http://image.baidu.com/search/index

浏览器中输入url后, 发生的事情.

1)浏览器解析

(2)查询缓存

(3)DNS查询

顺序如下，若其中一步成功则直接进去建立链接部分：

浏览器自身DNS
操作系统DNS
本地hosts文件
像域名服务器发送请求

(4)建立链接

TCP三次握手(three-way handshaking)

(5)发送HTTP请求
(6)服务器发送响应
(7)客户端收到页面
(8)解析HTML
(9)构建渲染树
(10)浏览器布局渲染

ICMP

ICMP协议是一个网络层协议，主要用于网络探测
一个新搭建好的网络, 往往需要先进行一个简单的测试, 来验证网络是否畅通; 但是IP协议并不提供可靠传输. 如果丢包了, IP协议并不能通知传输层是否丢包以及丢包的原因.
发送ICMP请求应答报文，要求对方进行应答，收到应答表示网路通畅

ICMP功能

确认IP包是否成功到达目标地址.
通知在发送过程中IP包被丢弃的原因.
ICMP也是基于IP协议工作的. 但是它并不是传输层的功能, 因此人们仍然把它归结为网络层协议;
ICMP只能搭配IPv4使用. 如果是IPv6的情况下, 需要是用ICMPv6

问题来了

telnet是23端口, ssh是22端口, 那么ping是什么端口?
ping命令基于ICMP, 是在网络层. 而端口号, 是传输层的内容. 在ICMP中根本就不关注端口号这样的信息.

NAT服务

网络中地址转化技术
对数据中的源端地址进行修改，修改为自己主机的地址信息；目的是为了保证数据发送出去后响应能够原路返回
通常部署在网关设备上，工作在网络层

NAT能够将私有IP对外通信时转为全局IP. 也就是就是一种将私有IP和全局IP相互转化的技术方法:
很多学校, 家庭, 公司内部采用每个终端设置私有IP, 而在路由器或必要的服务器上设置全局IP;
全局IP要求唯一, 但是私有IP不需要; 在不同的局域网中出现相同的私有IP是完全不影响的

NAT IP转换过程

NAT路由器将源地址从10.0.0.10替换成全局的IP 202.244.174.37;
NAT路由器收到外部的数据时, 又会把目标IP从202.244.174.37替换回10.0.0.10;
在NAT路由器内部, 有一张自动生成的, 用于地址转换的表;
当 10.0.0.10 第一次向 163.221.120.9 发送数据时就会生成表中的映射关系;

NAT和代理服务器

路由器往往都具备NAT设备的功能, 通过NAT设备进行中转, 完成子网设备和其他子网设备的通信过程.
代理服务器看起来和NAT设备有一点像. 客户端像代理服务器发送请求, 代理服务器将请求转发给真正要请求的服务器; 服务器返回结果后, 代理服务器又把结果回传给客户端

NAT和代理服务器的区别

代理程序工作在应用层，进行数据转发，可以部署在任意设备上
NAT在网络层进行地址替换，目标地址永远不变
代理服务，主机请求的地址就是代理服务器的地址，而不是直接目标
从应用上讲, NAT设备是网络基础设备之一, 解决的是IP不足的问题. 代理服务器则是更贴近具体应用, 比如通过代理服务器进行翻墙, 另外像迅游这样的加速器, 也是使用代理服务器.
从底层实现上讲, NAT是工作在网络层, 直接对IP地址进行替换. 代理服务器往往工作在应用层.
从使用范围上讲, NAT一般在局域网的出口部署, 代理服务器可以在局域网做, 也可以在广域网做, 也可以跨网.
从部署位置上看, NAT一般集成在防火墙, 路由器等硬件设备上, 代理服务器则是一个软件程序, 需要部署在服务器上

代理服务器是一种应用比较广的技术.

翻墙: 广域网中的代理.
负载均衡: 局域网中的代理.