［摘抄］一次网页访问各互联网协议实例

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摘抄自阮大的互联网协议入门首先假定这是本机器设置

*  本机的IP地址：192.168.1.100
*  子网掩码：255.255.255.0
*  网关的IP地址：192.168.1.1
*  DNS的IP地址：8.8.8.8
  1. 访问www.google.com
  2. DNS协议
    • 将网址转化为IP地址，已知DNS服务器为8.8.8.8，于是向这个地址发送一个DNS数据包（53端口），数据包如下
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      然后DNS服务器作出响应，告诉我们Google的IP地址是172.194.72.105。

  3. 子网掩码

    • 解析来判断这个IP地址是不是在同一个子网络，这里用到子网掩码 ，已知子网掩码时255.255.255.0，本机用自己的IP地址192.168.1.100做一个二进制AND运算，计算结果为192.168.1.0，然后对Google的IP也做一下AND运算，结果为172.194.72.0，两个结果不相等，所以不为同一个子网络。
    • 因此，我们要向Google发送数据包，必须通过网管192.168.1.1转发，也就是说，接收方的MAC地址是网关的MAC地址。

  4. 应用层协议

    • 浏览网页用的是HTTP协议，他的整个数据包结构是这样的
      image
      HTTP部分的内容类似于下面这样： 
      * GET / HTTP/1.1            
* Host: www.google.com      
* Connection: keep-alive       
* User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1) ......    
* Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8    
* Accept-Encoding: gzip,deflate,sdch    
* Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8     
* Accept-Charset: GBK,utf-8;q=0.7,*;q=0.3    
* Cookie: ... ...
      我们假定这个部分的长度为4960字节，它被嵌在TCP数据包中。
  5. TCP协议
    • TCP数据包数据包需要设置端口，接收方（Google）的HTTP默认端口是80，发送方（本机）的端口是1024－65535之间的整数，这里假定是51375。
    • TCP标头的长度为20字节，加上嵌入HTTP数据包，总长度变为4980字节。
  6. IP协议
    • 然后，TCP数据包再嵌入IP数据包。IP数据包需要设置双方的IP地址，这是已知的，发送方是192.168.1.100（本机），接收方是172.194.72.105（Google）
    • IP数据包标头为20字节，加上嵌入的TCP数据包，总大小为5000字节。
  7. 以太网协议
    • 最后，IP 数据包嵌入以太网数据包，以太网数据包需要设置双方的MAC地址，发送方为本机的网卡MAC地址，接收方为网关192.168.1.1的MAC地址（通过ARP协议得到，这里ARP即本机
      • 发送一个包含在以太网数据包中的数据包，其中包含网关的IP地址，在对方的MAC地址这一栏，填FF.FF.FF.FF，表示这是一个广播地址它所在子网络的每一台主机，都会收到这个数据包，从中取出IP地址，与自身的IP地址进行比较。如果两者相同，都做出回复，向对方报告自己的MAC地址，否则就丢弃这个包。）。
    • 以太网数据包的部分，最大长度为1500字节，而现在的IP数据包长度为5000字节，因为每个包都有自己的IP标头（20字节），所以四个的IP数据包长度分别为1500，1500，1500，560。
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  8. 服务器响应
    • 经过多个网关转发，Google的服务器172.194.72.105收到了这四个以太网数据包。
    • 根据IP标头的序列号，Google将这四个包拼接起来，取出完整的TCP数据包，然后读出里面的HTTP请求，接着做出HTTP响应，用TCP协议发回去
    • 本机收到HTTP响应以后，就可以将网页显示出来，完成一次网络通信.