艾銻知識—服務器運維
2020-04-24 17:37 作者：艾銻無限 瀏覽量：
為什么我們從來不需要設置 DNS 服務器呢?這是因為現代路由器大多具備 DHCP 服務器的功能，DHCP 服務器自動為我們提供默認的 DNS 服務器地址。
路由器會將連接到自身所有設備的 DNS 服務器地址設置為自己的 IP 地址。連接該路由器的手機、電腦等網絡設備的 DNS 請求，統一發送至路由器 IP 地址，此時路由器扮演各設備的 DNS 服務器。然后，路由
器轉發 DNS 請求，到實際的 DNS 服務器。實際的 DNS 服務器解析域名 IP，返回給路由器。最后，路由器再把 IP 返回給終端設備。
發送 DNS 請求到 DNS 服務器獲取網站真實的 IP 地址，這個過程需要一定的時間，影響這個時間的因素之一就是 DNS 服務器的地理位置。DNS 服務器離你越近，傳輸數據自然更快。因此默認情況下，路由器
將從網絡提供商提供獲取最近的 DNS 服務器地址，實現最快的網絡響應。
2. ARP
只要確定了 IP 地址，就可以向這個目標地址發送 IP 數據報。然而，在底層數據鏈路層，進行實際通信卻有必要了解每個 IP 地址所對應的 MAC 地址。
于是需要一種方法，根據目的主機的 IP 地址，獲得其 MAC 地址。這就是 ARP 協議要做的事情。所謂地址解析(address resolution)就是主機在發送幀前將目標 IP 地址轉換成目標 MAC 地址的過程。
另外，當發送主機和目的主機不在同一個局域網中時，即便知道對方的 MAC 地址，兩者也不能直接通信，必須經過路由轉發才可以。所以此時，發送主機通過 ARP 協議獲得的將不是目的主機的真實 MAC 地
址，而是一臺可以通往局域網外的路由器的 MAC 地址。于是此后發送主機發往目的主機的所有幀，都將發往該路由器，通過它向外發送。這種情況稱為委托 ARP 或 ARP代理(ARP Proxy)。
(1) ARP工作原理
ARP 是如何知道 MAC 地址的呢?簡單來說，ARP 是借助 ARP 請求與 ARP 響應兩種類型的包確定 MAC 地址的。
在每臺安裝有 TCP/IP 協議的電腦或路由器里都有一個 ARP 緩存表，表里的 IP 地址與 MAC 地址是一對應的，如下表所示。
以主機A(192.168.38.10)向主機B(192.168.38.11)發送數據為例。
- 當發送數據時，主機A會在自己的 ARP 緩存表中尋找是否有目標 IP 地址。如果找到就知道目標 MAC 地址為(00-BB-00-62-C2-02)，直接把目標 MAC 地址寫入幀里面發送就可。
- 如果在 ARP 緩存表中沒有找到相對應的 IP 地址，主機A就會在網絡上發送一個廣播(ARP request)，目標 MAC 地址是“FF.FF.FF.FF.FF.FF”，這表示向同一網段內的所有主機發出這樣的詢問：“192.168.38.11的 MAC 地址是什么?”
- 網絡上其他主機并不響應 ARP 詢問，只有主機B接收到這個幀時，才向主機A做出這樣的回應(ARP response)：“192.168.38.11的 MAC 地址是00-BB-00-62-C2-02”，此回應以單播方式。這樣，主機A就知道主機B的 MAC 地址，它就可以向主機B發送信息。同時它還更新自己的 ARP 高速緩存(ARP cache)，下次再向主機B發送信息時，直接從 ARP 緩存表里查找就可。
所以，在發送廣播(ARP request)前，主機 A 會判斷主機 B 是否屬于同一網段，如果不屬于，就會在自己的 ARP 緩存表中尋找網關(也就是路由器)的 MAC 地址。如果沒有找到，主機 A 就會在網絡上發送一個廣
播(ARP request)詢問網關(路由器)的 MAC 地址。
ARP 緩存表采用老化機制，在一段時間內如果表中的某一行沒有使用，就會被刪除，這樣可減少緩存表的長度，加快查詢速度。
(2) 查看本機ARP
如何查看本機 ARP 緩存表呢?
- Windows：開始 → 運行 → cmd → arp -a(參數a表示顯示所有內容)
- Linux：終端 → arp -nv
- MacOS：終端 → arp -nla
3. DHCP
如果逐一為每一臺主機設置 IP 地址會是非常繁瑣的事情。于是，為了實現自動設置 IP 地址、統一管理 IP 地址分配，就產生了 DHCP 協議。
如下圖所示，Mac 電腦可以在「系統偏好設置 - 網絡 - Wi-Fi - 高級 - TCP/IP」查看當前本地 IP 配置。
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