（以下内容全部来自上述课程）

网络地址转换NAT

• 1981：IPv4–>ABCDE类地址，但数量实在是少
• 1985：子网划分和子网掩码–>可以按照需求分配区域的IP地址
• 1993：CIDR–>按照主机需求划分IP地址
• 1994：NAT–>内网IP&外网IP–>同目录下不可重名，不同目录下可重名（往下看会理解）
  

1. 要点总结

2. 为什么使用NAT

• 比如：一条微信消息，只能从微信的输出框发出，也只能被微信的接收框接收；不可能你微信发出去的短信让QQ接收到。
• 如果我们可以实现用端口号找到对方的接收入口，就可以弱化IP地址的概念。
  
• 传输层：源/目的端口号+数据段
• 网络层：源/目的IP地址+源/目的端口号+数据段
  
• IP地址不够用怎么办？
  那就一个局域网对应一个全球唯一的IP地址，局域网内的再自己分配，这样在传输信息的时候就可以先根据全球唯一的IP地址找到自己的信息需要送达的局域网，然后再根据端口号的对照找到目的地。

由此出现外网IP和内网IP的概念。

• 外网IP：局域网的IP，通常是运营商分配的。
• 内网IP：局域网内，我们的主机IP，通常是主机自己分配的。
  

查一查：IP地址？
通过NAT，就分为外网IP（运营商分配的）和内网IP（路由器分配的）

3. 使用及练习

• 路由器–>NAT路由器
• 改变：路由表变为区分内网和外网的IP地址，并且加入了端口号的概念
  
  通常在传输信息的时候，中间会转发到软件的服务器上，所以一方有网一方没网，有网的一方也可以把信息发送出去，等到没网的一方有网了，服务器就会把还没发出去的信息发送出去。

手机1–>手机2：

• 大前提：A局域网内的设备，想给B局域网的设备发信息，最远只能获取到B局域网的网关的信息（也就是外网IP和端口号）
• 手机1封装好帧（先包一层端口号–>目的看外网，再包一层IP–>目的看外网）（目的信息都是腾讯服务器查到的）
• 路线：手机1–>本局域网的路由器（查表）–>Internet -->目标局域网的路由器（查表）–>手机2
• 必然：经过路由器必然查表改IP和端口号

打个比方：

• 内网的IP和端口号：别人看不见的，在自己家就穿自己的秋衣秋裤，不会穿得太正式
• 外网的IP和端口号：别人能看见的，比如出门了，穿自己的外套
• 路由器-网关：自己家的大门
• 路线：你–>自己家大门–>大街–>朋友家大门–>朋友
• 那第一次查表改IP和端口号，就相当于你要出门了，肯定要穿上外套或者正式得体的衣服
• 第二次查表改IP和端口号，就相当于你到朋友家了，直接丢盔卸甲咋舒服咋来
• 手机1封装成帧目的XX都是外网XX：好比你到朋友家门口的时候，肯定是穿戴得体的，不可能还没进屋就把外套脱了
  

4. 改造及练习

地址解析协议ARP

回顾：以太网MAC帧

1. 小结

2. 使用及练习

ARP表=IP地址+MAC地址
通过ARP协议查询到一个IP地址对应的MAC地址

• 请求分组：我是谁？+我想找谁？–>广播

• 相当于：A想在一大群人里找B，就大喊我是A，我在XX班，我找B

• 相应分组：我是谁+我的地址–>单播

• 相当于：B听到了，去XX班找A单独说他在XX班
  

3. 拓展：ARP分组的格式

动态主机配置协议DHCP

1. 小结

DHCP：动态分配IP地址、配置子网掩码、默认网关等网络相关的参数。

2. 位置

属于应用层

3. 使用及训练

题目：

• discover：客户–>服务器 发现报文
• offer：服务器–>客户 提供报文
• request：客户–>服务器 请求报文
• acknowledge：服务器–>客户 确认报文
  
  注意点：
• 发现报文和请求报文只有报文内容不一样，外部封装的其他东西都相同，是因为在知道对方的位置之后，因为自己的地址还在申请中，所以就必须再发送给一次申请。第一次发送是为了告诉别人我的存在同时申请信息，第二次发送是为了告诉别人自己接受谁的信息。
• 提供报文和确认报文是完全相同的，因为在一片局域网中会有很多个DHCP服务器，H3第一次发出的消息是广播，所有的DHCP服务器都以为是给自己发的。所以需要再确认一次（请求报文指定自己接受哪个服务器，广播是告诉其他的服务器自己接受了谁），然后这个被接收的服务器就可以再次发送一遍进行确认，至此完成所有步骤。
  

回顾：一些特殊用途的IP地址

ICMP网际控制报文协议

1. 小结

2. ICMP&IP

ICMP：异常提醒。

3. ICMP差错报告报文

3.1 终点不可达

无IP地址或者端口号。

3.2 时间超过

TTL过短（生存时间）

回顾：IP数据报的格式

3.3 参数问题

3.4 改变路由（重定向）

3.5 源点抑制（了解）

4. ICMP询问报文

4.1 回送请求/回答

应用：

4.2 时间戳请求/回答

5. 不必反馈ICMP差错报文的情况

IPv6

1. IPv4–>IPv6

地址不够用，那就增加位数。

2. 冒号十六进制记法

3. IPv6地址的压缩记法（考点）

例题：

4. 资源分配

回顾

5. 地址分类

例题：

6. 小结