📖 计算机网络：自顶向下方法¶
DNS¶
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层级：应用层协议
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服务：
- 主机名（hostname）到 IP 地址转换的目录服务。
- 主机别名（host aliasing）
- 邮件服务器别名（mail server aliasing）
- 负载分配（load distribution），在冗余的服务器之间进行附在分配。一个 IP 地址集合与同一个规范主机名相联系。
- 传输层协议：UDP
- 端口：53
- 定义：RFC 1034/1035
DNS 工作机理¶
应用程序角度：
- 应用程序：调用 DNS 客户端
- DNS 客户端：向网络发送 DNS 查询报文‘
- DNS 客户端：接收 DNS 回答报文
- DNS 客户端：映射结果到应用程序
DNS 采用了分布式的设计方案：
- 分布式、层次数据库：DNS 使用大量 DNS 服务器，以层次方式组织。
- 层次结构中有三类 DNS 服务器：根 DNS 服务器、顶级域（TLD）DNS 服务器、权威 DNS 服务器
- 本地 DNS 服务器：每个 ISP 持有，DNS 请求首先发往该服务器，再转发至 DNS 层次结构
- 查询方式：从请求主机到本地 DNS 服务器的查询是递归查询（recursive query），其余是迭代查询（iterative query）
- DNS 缓存
- 在请求链中，某个 DNS 服务器能将映射缓存在本地存储器中。
- 这些缓存将在一定时间后被丢弃。
DNS 记录和报文¶
所有 DNS 服务器存储资源记录（RR），提供主机名到 IP 地址的映射。每个 DNS 回答报文包含一条或多条 RR。
- 资源记录：包含四个字段
(Name, Value, Type, TTL)Type=A提供主机名到 IP 地址的映射Type=NS提供知道该域中主机 IP 地址的权威 DNS 服务器的主机名(foo.com, dns.foo.com, NS)
Type=CNAME提供别名到规范主机名的映射Type=MX提供简单别名到邮件服务器主机名的映射(foo.com, mail.bar.foo.com, MX)
DNS 报文格式如下
- 首部 12 字节
- 标识符：16 bit，复制到对应回答报文中，以便匹配请求和回答
- 标志位：4 bit
- 查询（0）/回答（1）
- 权威（1）
- 希望递归（1）
- 递归可用（1）
- 4 个指出首部后 4 类数据区域数量的字段
- 问题区域：正在进行的查询信息
- 名字字段：正在查询的主机名字
- 类型字段：正在查询的问题类型
- 回答区域：包含对请求的名字的 RR
- 权威区域：其他权威服务器的 RR
- 附加区域：其他有帮助的记录
使用
nslookup可以对 DNS 服务器发送查询报文
DNS 的安全性¶
目前还没有成功妨碍 DNS 服务的攻击。
- DDoS：可以指向根服务器或顶级域名服务器。但通常被绕过，或通过缓存技术缓解。
- 中间人攻击：截获 DNS 请求，伪造回答。
- DNS 污染：向一台 DNS 服务器发送伪造的回答，诱使服务器在缓存中接收伪造的记录。
IP（Internet Protocol，网际协议）¶
- 负责：将数据包发送给最终的目标计算机
- 层次：第三层（网络层）
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通信类型：点对点
- 想想：通信链路层的功能是什么？
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主机、路由器、节点是什么？
数据链路¶
物理层负责物理信号和二进制的转换，数据链路层把 01 序列的集合称为“帧"，传输这样的数据块。数据链路层的协议定义通过通信媒介互联的各设备之间传输的规范。
以下是几个概念：
- 段：一个被分割的网络
- 网络拓扑：网络的连接和构成形态，有总线型、环型、星型、网状型等
以下是数据链路技术：
- MAC 地址
- 识别数据链路中互连的节点
- 长 48 比特：一般用十六进制表示 ii
- 1：单播 0/多播 1
- 2：全局 0/本地 1
- 3~24：厂商识别码
- 25~48：厂商内识别码
- 共享介质型网络
- 设备之间使用同一个载波信道进行发送和接收，基本采用半双工通信，应当对介质进行访问控制。
- 争用方式（CSMA，载波监听多路访问）：先到先得占用信道
- 令牌传递方式：沿着令牌环发送一种叫做“令牌”的特殊报文，只有获得令牌的站才能发送数据。
- 非共享介质网络
- 每个站直连交换机，交换机负责转发数据帧，采用全双工通信方式
- MAC 地址转发
- 以太网交换机是持有多端口的网桥。根据数据链路层每个帧目标 MAC 地址决定从哪个端口发送数据。
- 转发表（Forwarding Table）：自学原理
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存储转发：检查帧末尾的 FCS 位再转发 > 直通转发：得知目标地址后立刻转发，不需要全部接收
- 环路检测
半双工：只发送/接收（同轴电缆） 全双工：同时发送/接收数据（双绞线电缆/光纤电缆）