乙太網、ARP 協議、HTTP 協議和 PPPOE 20 的原理

乙太網是網路的技術規範。 它在很大程度上取代了其他 LAN 標準，例如令牌環、FDDI 和 ArcNet。 呵呵，我想當年，我還得學令牌戒指什麼的，回頭看就不忍了。

根據其工作方式，使用乙太網比曾經流暢的令牌環網路要簡單得多。

在組網方面，我們一般使用集線器或交換機作為核心節點，然後從集線器或交換機中拉出許多網線，將每個主機連線到核心節點。

工作原理：當乙太網中的主機想要傳輸資料時，它將按如下方式執行以下操作：

1、監控通道上是否有訊號接收和傳送。 如果有，則頻道繁忙，並繼續偵聽，直到頻道空閒。

2.如果沒有聽到訊號，則將傳輸資料。

3.傳送時繼續監聽，如果發現衝突，執行回退演算法，隨機等待一段時間，然後重新執行步驟1（當衝突發生時，涉及衝突的計算機會傳送並返回監控通道狀態。

4. 如果未發現衝突，則傳送成功，所有計算機必須在最近一次傳送後等待微秒（以 10Mbps 的速度執行），然後再嘗試再次傳送資料。

同學，和你一樣，我曾經糾結於這些問題。

如果你是學生，我強烈建議你看一下教科書，解釋非常權威;

如果你是 IT 同事，我建議你不要為這些事情而煩惱，因為它們並不能真正解決真正的網路問題。

每個主機在自己的 ARP 緩衝區中建立乙個 ARP 列表，以表示 IP 位址和 MAC 位址之間的對應關係。

當源主機需要向目標主機傳送報文時，首先檢查其ARP列表中是否存在與該IP位址對應的MAC位址。

如果有，則直接將資料包傳送到此MAC位址; 否則，系統會向本地網段傳送ARP請求，查詢目標主機的MAC位址。

ARP請求報文包含源主機的IP位址、硬體位址和目標主機的IP位址。 網路上所有主機收到ARP請求後，都會檢查報文中的目的IP位址是否與自己的IP位址一致。

如果不相同，則忽略資料包; 如果情況相同，主機首先將傳送方的MAC位址和IP位址新增到自己的ARP列表中。

如果 ARP 表中已經存在 IP 位址，它會覆蓋它並向源主機傳送 ARP 響應報文，告訴對方這是它需要找到的 MAC 位址。

源主機收到ARP響應報文後，將目標主機的IP位址和MAC位址新增到其ARP列表中，並使用該資訊開始資料傳輸。

如果源主機沒有收到ARP響應報文，則ARP查詢失敗。

如果找到它，您將知道目標MAC位址，並且可以直接將目標MAC位址寫入幀並傳送; 如果在ARP快取表中找不到對應的IP位址，主機A會在網路上傳送目標MAC位址“的廣播，這意味著同一網段的所有主機都會被詢問MAC位址是什麼？ “網路上的其他主機不響應 ARP 查詢，只有當主機 B 收到此幀時，它才會響應主機 A：

MAC 位址為 00-aa-00-62-c6-09”。 這樣，主機 A 就知道了主機 B 的 MAC 位址，就可以向主機 B 傳送資訊。 同時，它也會更新自己的ARP快取表，下次向主機B傳送資訊時，可以直接從ARP快取表中搜尋到。

ARP快取表採用老化機制，如果一段時間不使用，則刪除表中的一行，可以大大減少ARP快取表的長度，加快查詢速度。

ARP攻擊是通過偽造IP位址和MAC位址來實現ARP欺騙，可以在網路中產生大量的ARP流量來阻塞網路，攻擊者只要不斷傳送偽造的ARP響應報文，就可以改變目標主機ARP快取中的IP-MAC條目， 導致網路中斷或中間人攻擊。

如果區域網中有人感染了ARP木馬，感染ARP木馬的系統會試圖通過“ARP欺騙”來攔截網路中其他計算機的通訊資訊，從而導致網路中其他計算機的通訊故障。

ARP協議是“位址解析協議”的縮寫。 在區域網中，網路中實際傳輸的是“幀”，目標主機的MAC位址包含在幀中。 在乙太網中，一台主機直接與另一台主機通訊，因此有必要知道目標主機的MAC位址。

但是這個目標MAC位址是如何獲得的呢？ 它是通過位址解析協議獲得的。 位址解析是主機在傳送幀之前將目標 IP 位址轉換為目標 MAC 位址的過程。

ARP協議的基本功能是通過目標裝置的IP位址查詢目標裝置的MAC位址，保證通訊順暢。

在任何時候，當主機或路由器具有要傳送到另一台主機或路由器的資料報時，它必須具有接收站的邏輯 （IP） 位址。 但是，IP 資料報必須先封裝到幀中，然後才能通過物理網路傳遞。 這意味著傳送站必須具有接收站的實體地址。

因此，需要從邏輯位址到實體地址的對映。

正如我們前面提到的，這可以使用靜態和動態對映來完成。 邏輯位址和實體地址之間的關聯可以靜態儲存在表中，傳送站可以在表中找到邏輯位址對應的實體地址，但正如我們前面所討論的，這不是乙個好的解決方案。 每當實體地址發生更改時，都必須更新此表。

頻繁更新所有計算機上的表是一項繁瑣的任務。

然而，這種對映可以是動態的，即傳送站可以在需要時請求接收站宣布其實體地址。 ARP 就是為此目的而設計的。

ARP將IP位址與其實體地址相關聯。 在典型的物理網路（如區域網）上，鏈路上的每個裝置通常由寫入 NIC（網路介面卡）的實體地址標識。

每當主機或路由器需要查詢此網路上另一台主機或路由器的實體地址時，它都會傳送 ARP 查詢資料包。 該資料包包括傳送站的實體地址和 IP 位址，以及接收站的 IP 位址。 由於傳送站不知道接收站的實體地址，因此查詢通過網路廣播。

網路上的每台主機或路由器都會接收並處理該ARP查詢報文，但只有目的接收方標識其IP位址並發回ARP響應報文。 此資料包直接傳送到查詢器單播，並使用接收到的查詢資料包中使用的實體地址。

這裡需要注意的一點是：每個 ARP 廣播都包含傳送方的 IP 位址與實體地址的繫結; 接收方在處理 ARP 資料包之前更新其快取中的 IP 到實體地址繫結資訊。

左側的系統 （a） 有乙個資料包要傳送到另乙個具有 IP 位址的系統 （b）。 系統 A 需要將資料包傳遞到其資料鏈路層進行實際交付，但它不知道接收方的實體地址。 它使用ARP服務，該服務請求ARP協議傳送廣播ARP請求報文，以查詢IP位址以獲取系統的實體地址。

該物理網路上的每個系統都接收此資料包，但僅接收系統 B。 現在，系統 A 可以使用接收到的實體地址將所有資料包傳送到此目標。

ARP——位址解析協議，實際上，ARP包括兩種協議，即ARP和RARP。 前者是一種位址解析協議，即將實體地址轉換為IP位址，供計算機使用; 後者是一種反位址解析協議，即將IP位址轉換為實體地址，主要是為了方便人們記住！

這裡用到的原理主要是數學對映原理，即乙個IP位址乙個個對應乙個實體地址，通過DNS伺服器解析，逐層找到位址，最後找到位址的正確位置！