IP, ARP, DHCP, TCP/UDP

文章目录

1. 1. IP
   1. 1.1. ipv4
   2. 1.2. ipv6
2. 2. ARP 地址解析协议
3. 3. RARP
4. 4. DHCP
5. 5. TCP/UDP
   1. 5.1. TCP的三次握手、四次挥手
   2. 5.2. TCP keep-alive
   3. 5.3. TCP 流量控制和拥塞控制

IP

数据报表中主要包含 【参考资料】

• 源IP
• 目的IP
• 数据: 存储上层协议的数据，比如TCP

ipv4

ipv6

• ipv4/ipv6双协议栈技术
• 隧道技术

ARP 地址解析协议

当主机根据IP查找不到对应MAC地址时，会全网广播询问（广播后，谁先单播回应，则用谁的MAC地址，这也是ARP被诟病的原因之一）【参考资料】

RARP

• 主机在局域网内广播自己的MAC地址，请求分配一个IP
• 主机在局域网内广播一个MAC地址，请求返回其IP

DHCP

DHCP是RARP的升级版，所以两者才会这么像；

• DHCP是基于UDP和MAC
• 通常用于路由器的动态管理ip地址：当主机连接路由器时，路由器会分配一个新的局域网ip给你，并且附带上子网掩码和默认网关等信息
• 当默认网关发生修改时，也会在局域网内广播

TCP/UDP

【参考资料】

• TCP保证数据正确性、数据顺序；UDP不保证，可能会丢包
• UDP数据简单，但不能分帧，只能一次发送所有数据
• UDP传输数据不建立连接，因此也就不需要维护连接状态，吞吐量不受拥挤控制算法的调节

TCP的三次握手、四次挥手

为什么握手是三次，不是两次或四次？【参考资料】

• 考虑握手请求可能会被网络延迟的情况，一个被延迟的请求后来又跑到了服务器，那么因为是两次握手，所以服务器就会发送请求给客户端，之后就直接进入ESTABLISHED阶段了，等待客户端发送数据，但客户端这时候又不处理超时请求，这样会造成服务器资源浪费
• 四次的话，应该是为了保证客户端收到两次服务端返回的信息，才进入ESTABLISHED阶段，防止后面收到服务端的延时请求，造成的客户端等待资源浪费。因为是客户端，所以没太大关系了。不用太追求严谨。

TCP keep-alive

注意和http的keep-alive区分。基本原理是，隔一段时间给连接对端发送一个探测包，如果收到对方回应的 ACK，则认为连接还是存活的，在超过一定重试次数之后还是没有收到对方的回应，则丢弃该 TCP 连接。而http的keep-alive则是复用TCP连接来下载资源【参考资料】

TCP 流量控制和拥塞控制

【参考资料】

• 流量控制／滑动窗口：根本目的是为了防止数据丢失；双方会互相沟通接下来要传的窗口块序号，一块一块传输，确保没有丢失；
• 拥塞控制：防止发送方发送太快，导致接收方负载过大；
  • 慢启动：从一个较小的窗口开始指数增大；
  • 拥塞避免：增大到一定值后，开始改为加法增大；一旦阻塞，就乘法减小到一半；
  • 快速重传
  • 快速恢复