Web页面请求过程

Web页面请求过程：《计算机网络：自顶向下方法》学习笔记

• 1.DHCP、UDP、IP和以太网
• • 1) DHCP请求报文
  • 2) 以太网帧
  • 3) 以太网交换机广播
  • 4) 路由器接收
  • 5) DHCP服务器分配IP地址
  • 6) 自学习的交换机
  • 7) 主机电脑解析
  
  
• 2.DNS和ARP
• • 8) DNS查询报文
  • 9) 将数据包放入以太网帧中
  • 10) 手提电脑ARP协议
  • 11) ARP回答报文
  • 12）电脑获得ARP回答报文的帧
  • 13）手提电脑第二阶段最终
  
  
• 3.域内路由器选择到DNS服务器
• • 14）网关路由
  • 15）抽取IP报文，决定转发目的地址
  • 16）DNS服务器
  • 17）主机电脑
  
  

通过以太网线连接上交换机，电脑主机获取本地IP地址的过程如下。主机操作系统主要通过，应用层DHCP查询数据报的方式，查询当前主机分配到的IP地址。

1) DHCP请求报文

DHCP请求报文：主机电脑上的操作系统生成；
UDP报文段：目的端口号(DHCP服务器)和出发端口号(DHCP客户)分别为67和68；

IP数据报：广播IP目的地址（255.255.255.255）和源目的IP地址（0.0.0.0）

2) 以太网帧

3) 以太网交换机广播

从主机电脑发送到以太网交换机的帧，该交换机在所有出端口广播帧，包括连接到路由器的端口。

4) 路由器接收

路由器在它的具有MAC地址(00：22：6B:45:1F:1B)的接口收到该广播以太网帧，DHCP请求报文从UDP报文中分解出来。

5) DHCP服务器分配IP地址

DHCP服务器分配地址68.85.2.101给主机电脑
DHCP服务器的DHCP ACK报文生成包含：
IP地址(68.85.2.101)
DNS服务器的IP地址(68.85.71.226)
子网块(68.85.2.0/24)

6) 自学习的交换机

交换机寻址到(00:16:D3:23:68:8A)，帧只发送到MAC地址(00:16:D3:23:68:8A)，并通过主机电脑到输出端口。

7) 主机电脑解析

主机电脑接收到包含DHCP ACK的以太网帧，从该以太网帧中抽取IP数据报，从IP数据包中抽取UDP报文段，从UDP报文段中抽取DHCP ACK报文。
主机电脑还在ip转发表中安装默认网关。

8) DNS查询报文

主机电脑上的操作系统通过生成一个DNS查询报文，将字符串www.google.com放入DNS报文的问题段中。DNS报文段放置在目的端口号为53的UDP报文中。
UDP：目的端口号：53
IP:目的地址：68.87.71.226 源地址：68.85.2.101

9) 将数据包放入以太网帧中

将数据包放入以太网帧中，该帧发送（在链路层寻址）到主机电脑学校网络中的网关路由器。

10) 手提电脑ARP协议

手提电脑生成一个具有目的地址为68.85.2.1的ARP查询报文
具有广播目的地址(FF:FF:FF:FF:FF:FF)的以太网帧

协议类型：
表示要映射的协议类型0x800表示IP地址

操作：

• ARP请求：1
• ARP答应：2
• RARP请求：3
• RARP答应：4

11) ARP回答报文

网关路由器在接口上接收到了包含该ARP查询报文的帧，发现在ARP报文中目标IP和自己的地址匹配。网关路由一次准备一个ARP回答，指示它的MAC地址00：22：6B:45:1F:1B；

12）电脑获得ARP回答报文的帧

手提电脑获得ARP回答报文的帧，并从ARP回答报文中抽取网关路由器的MAC地址00：22：6B:45:1F:1B。

13）手提电脑第二阶段最终

手提电脑第二阶段能够，使包含查询DNS的以太网帧寻址到网关路由器的MAC地址。
帧：
目的地址MAC 00：22：6B:45:1F:1B（网关路由器）
IP数据报：
目的地址IP:68.85.71.226(DNS服务器)

14）网关路由

网关路由抽取该帧中包含DNS查询的IP数据报。
路由器查询该数据报的目的地址(68.85.71.226),并根据转发路由表，决定转发到应当发送到的另一个子网最左端的路由器。

15）抽取IP报文，决定转发目的地址

根据其转发表决定出接口，经过该接口朝着DNS服务器转发数据报，而转发表已根据Comcast的域内协议以及因特网的域间协议BGP所填写。

16）DNS服务器

1.包含DNS查询的IP数据报到达了DNS服务器。DNS服务器抽取DNS查询报文，在它的DNS数据库中查询www.google.com，找到包含对应www.google.com的IP地址的DNS源记录。
2.该DNS服务器形成了一个包含这种主机名IP地址映射的DNS回答报文，将该DNS回答报文放入UDP报文段中，该报文段放入ip数据报中。该数据报将通过Comcast网络反向转发到学校的路由器。

17）主机电脑

主机电脑最终获得www.google.com服务器的IP地址，主机电脑得以接触www.google.com服务器。