第5章 数据链路层

1、第第5 5章章 数据链路层数据链路层1q5.1 5.1 概述概述q5.3 5.3 多路访问链路协议（多路访问链路协议（CSMA/CACSMA/CA和和CSMA/CD)CSMA/CD)q5.4 5.4 以太网帧格式以太网帧格式q5.7 5.7 回顾：回顾：WebWeb页面请求的历程页面请求的历程2q网络层功能：提供两台主机之网络层功能：提供两台主机之间的通信服务。间的通信服务。根据路由选择协议确定通根据路由选择协议确定通信路径信路径: :由源主机和目的主由源主机和目的主机之间的一系列通信链路机之间的一系列通信链路和路由器组成。和路由器组成。 q链路层功能：将分组通过一个链路层功能：将分组通过一个

2、链路，从一个结点传输到邻近链路，从一个结点传输到邻近的另一个结点。的另一个结点。5.1 概述和服务链路3链路5.1 概述和服务r结点结点(node)(node)：运行链路层协议：运行链路层协议的任何设备。的任何设备。r链路链路(link)(link)：连接相邻结点的：连接相邻结点的通信信道。通信信道。r链路层信道类型链路层信道类型广播链路广播链路点对点通信链路点对点通信链路45.1.1 链路层提供的服务r成帧：把网络层数据报封装成链路层帧，再传送到链成帧：把网络层数据报封装成链路层帧，再传送到链路上。路上。首部包括若干字段：如编号、物理地址等。首部包括若干字段：如编号、物理地址等。不同的链路层

3、协议，帧格式可能不同。不同的链路层协议，帧格式可能不同。帧格式帧格式5q链链路接入：由路接入：由媒体访问控制媒体访问控制MACMAC协议定义帧在链路上协议定义帧在链路上传输的规则。传输的规则。点对点链路：一个发送方和一个接收方，点对点链路：一个发送方和一个接收方，MACMAC协协议比较简单议比较简单( (或不存在或不存在) )，即任何时候只要链路空，即任何时候只要链路空闲，发送方都能够发送帧。闲，发送方都能够发送帧。广播链路：多个结点共享一个链路（多路访广播链路：多个结点共享一个链路（多路访问），使用问），使用MACMAC协议协调多个结点的帧传输。协议协调多个结点的帧传输。5.1.1 链路层提

4、供的服务6q可靠交付：保证网络层的数据报无差错地通过链路可靠交付：保证网络层的数据报无差错地通过链路层。层。与运输层类似，可通过确认和重传获得。与运输层类似，可通过确认和重传获得。高差错率的链路：如无线链路，在本地高差错率的链路：如无线链路，在本地 ( (发生差发生差错的链路错的链路) )纠正差错纠正差错，不通过运输层或应用层协议进，不通过运输层或应用层协议进行端到端的数据重传；行端到端的数据重传；低差错率的链路：如光纤、同轴电缆、双绞线链低差错率的链路：如光纤、同轴电缆、双绞线链路，不需提供可靠的传输服务。路，不需提供可靠的传输服务。5.1.1 链路层提供的服务7q差错检测：帧在传输时有可能

5、出现比特差错（差错检测：帧在传输时有可能出现比特差错（1 10 0、0 01 1）。差错检测用来检测是否存在一个或多个差错。）。差错检测用来检测是否存在一个或多个差错。 发送节点：在帧中设置差错检测比特；发送节点：在帧中设置差错检测比特； 接收节点：对收到的帧进行差错检测。接收节点：对收到的帧进行差错检测。 通过硬件实现。通过硬件实现。q差错纠正：与差错检测类似。差错纠正：与差错检测类似。接收方不仅能检测帧中是否出现差错，还能判断差接收方不仅能检测帧中是否出现差错，还能判断差错的位置，并进行纠正。错的位置，并进行纠正。5.1.1 链路层提供的服务85.1.2 链路层在何处实现q网络适配器：网络

6、接口卡网络适配器：网络接口卡（NICNIC）。）。是一个电路板（或是一个电路板（或PCMCIAPCMCIA板），包括板），包括RAMRAM、DSPDSP芯片、芯片、主机总线接口和链路接口。主机总线接口和链路接口。实现物理层及链路层主体部实现物理层及链路层主体部分的功能（比如成帧，链路分的功能（比如成帧，链路接入、差错检测等）。接入、差错检测等）。r链路层是硬件和软件的结合链路层是硬件和软件的结合体。体。控制器控制器物理传输物理传输tcpu存储器存储器主机总线主机总线(e.g., PCI)网络适配器网络适配器应用层应用层运输层运输层网络层网络层链路层链路层链路层链路层物理层物理层5-9发送节点：

7、控制器从发送节点：控制器从主机内存中取出网络层主机内存中取出网络层的数据报传递到适配器的数据报传递到适配器，封装成帧，遵循链路，封装成帧，遵循链路接入协议将帧传输到通接入协议将帧传输到通信链路。信链路。接收节点：适配器接接收节点：适配器接收帧，进行差错检测，收帧，进行差错检测，无错解封取出数据报，无错解封取出数据报，传递给网络层。传递给网络层。发送发送节点节点帧接收接收节点节点数据报帧适配器适配器链路层协议105.3 多（址）路访问协议q数据链路层的两种网络链路：数据链路层的两种网络链路：点对点链路：链路两端各一个结点。一个发送和一个点对点链路：链路两端各一个结点。一个发送和一个接收。如，接收

8、。如，PPPPPP，HDLCHDLC。广播链路：多个结点连接到一个共享的广播信道。广播链路：多个结点连接到一个共享的广播信道。广播：任何一个结点传输一帧时，广播：任何一个结点传输一帧时，信号信号在信道上在信道上广播广播，其他结点都可以收到一个拷贝。，其他结点都可以收到一个拷贝。常用于局域网常用于局域网LANLAN中，如以太网和无线局域网。中，如以太网和无线局域网。多路访问问题多路访问问题：如何协调多个发送和接收结点对：如何协调多个发送和接收结点对共享广播信道的访问。共享广播信道的访问。11r多路访问协议：规范结点在共享的广播信道上的传输多路访问协议：规范结点在共享的广播信道上的传输行为。行为。

9、r碰撞或冲突：两个以上的结点同时传输帧，使接收方碰撞或冲突：两个以上的结点同时传输帧，使接收方收不到正确的帧（所有冲突的帧都受损丢失），造成广收不到正确的帧（所有冲突的帧都受损丢失），造成广播信道时间的浪费。播信道时间的浪费。5.3 多（址）路访问协议12r多路访问协议类型：多路访问协议类型：信道划分协议信道划分协议m把信道划分为小把信道划分为小 片片 带宽；带宽；m给结点分配专用的小给结点分配专用的小 片片 使用时隙。使用时隙。随机访问协议随机访问协议m不划分信道，允许冲突不划分信道，允许冲突m能从冲突中能从冲突中“恢复恢复”轮流协议轮流协议m通过轮流访问信道避免冲突，要发送的结点越多轮通过

10、轮流访问信道避免冲突，要发送的结点越多轮流时间越长流时间越长5.3 多（址）路访问协议135.3.2 随机访问协议q基本思想：基本思想：发送节点以信道全部带宽发送数据；发送节点以信道全部带宽发送数据；发生冲突时，冲突的每个节点分别等待一个随机发生冲突时，冲突的每个节点分别等待一个随机时间，再重发，直到帧时间，再重发，直到帧( (分组分组) )发送成功。发送成功。q典型随机访问协议：典型随机访问协议：ALOHAALOHA协议协议载波监听多路访问载波监听多路访问CSMACSMA协议协议带冲突检测载波监听多路访问带冲突检测载波监听多路访问CSMA/CDCSMA/CD14r访问协议访问协议增加两个规则

11、：增加两个规则：载波侦听：某个节点在发送之前，先监听信道。载波侦听：某个节点在发送之前，先监听信道。信道忙：有其他节点正往信道发送帧，该节点随机等信道忙：有其他节点正往信道发送帧，该节点随机等待（回退）一段时间，然后再侦听信道。待（回退）一段时间，然后再侦听信道。信道空：该节点开始传输帧。信道空：该节点开始传输帧。冲突检测：边发送边监听，即节点在传输同时侦听信道。冲突检测：边发送边监听，即节点在传输同时侦听信道。如果检测到有其他节点正在传输帧，发生冲突，立即如果检测到有其他节点正在传输帧，发生冲突，立即停止传输，并用某种方法来决定何时再重新传输。停止传输，并用某种方法来决定何时再重新传输。15

12、rCSMACSMA：只增加：只增加“载波侦听载波侦听”规则。也叫规则。也叫“先听后讲先听后讲”。q基本原理：基本原理： 传送前侦听传送前侦听信道闲：传送整个帧信道闲：传送整个帧信道忙：延迟传送信道忙：延迟传送q特点：特点：发前监听，可减少冲突。发前监听，可减少冲突。由于由于传播时延传播时延的存在，仍有可能出现冲突，并造成信道的存在，仍有可能出现冲突，并造成信道浪费。浪费。节点没有进行冲突检测节点没有进行冲突检测，既使发生了冲突，节点仍继续，既使发生了冲突，节点仍继续传输它们的帧。传输它们的帧。16rCSMA/CD:CSMA/CD:增加增加“载波侦听载波侦听”和和“冲突检测冲突检测”两个规则。两

13、个规则。“边说边听边说边听”q 基本原理：基本原理： 传送前侦听传送前侦听信道忙：信道忙：延迟传送延迟传送信道闲：信道闲：传送整个帧传送整个帧发送同时进行发送同时进行冲突检测：冲突检测：一旦检测到冲突就立即停止一旦检测到冲突就立即停止传输，尽快重发。传输，尽快重发。q目的：目的：缩短无效传送时间，缩短无效传送时间，提高信道的利用率提高信道的利用率。q以太网采用的访问协议。以太网采用的访问协议。175.4 链路层寻址和ARPq网络层地址：节点在互连网络中分配的一个唯一地址网络层地址：节点在互连网络中分配的一个唯一地址（IPIP地址）。用于把分组送到目的地址）。用于把分组送到目的IPIP网络。网络

14、。m长度为长度为3232比特（比特（IPv4IPv4）。）。mq链路层地址：链路层地址：MACMAC地址、地址、LANLAN地址、物理地址地址、物理地址。用于把。用于把数据帧从一个节点传送到另一个节点数据帧从一个节点传送到另一个节点( (同一网络中同一网络中) )。m长度为长度为4848比特，比特，生产时固化在网卡的生产时固化在网卡的ROMROM。m1A-2F-BB-76-09-AD181A-2F-BB-76-09-AD58-23-D7-FA-20-B00C-C4-11-6F-E3-9871-65-F7-2B-08-53 LAN(有线的或无线的)适配

15、器（网卡）5.4 链路层寻址和ARP19q MAC MAC地址分配：由地址分配：由专门机构专门机构IEEEIEEE管理物理地址空间管理物理地址空间。负责分配六个字节中的负责分配六个字节中的前三个字节前三个字节（高（高2424位，位，地址块地址块）。）。 MAC MAC 地址是平面结构：地址是平面结构：带有同一网卡的节点，在任何网带有同一网卡的节点，在任何网络中都有同样的络中都有同样的MACMAC地址。地址。 IPIP地址具有层次结构：地址具有层次结构：当节点移动到不同网络时，节点当节点移动到不同网络时，节点的的IPIP地址发生改变。地址发生改变。字节字节向IEEE购买厂家自行分配5.4 链路层

16、寻址和ARP20r MAC MAC地址封装和识别：地址封装和识别：由由“网卡网卡”负责负责MAC MAC 地址的封装和识别。地址的封装和识别。发送适配器：将目的发送适配器：将目的MACMAC地址封装到帧中，并发送。地址封装到帧中，并发送。 所有其他适配器都会收到这个帧。所有其他适配器都会收到这个帧。 接收适配器：检查帧的目的接收适配器：检查帧的目的MACMAC地址是否与自己地址是否与自己MACMAC地址相匹配：地址相匹配：匹配：接收该帧，取出数据报，并传递给上层。匹配：接收该帧，取出数据报，并传递给上层。不匹配：丢弃该帧。不匹配：丢弃该帧。r广播帧：发送给局域网中所有节点的帧。广播帧：发送给局

17、域网中所有节点的帧。 MAC MAC广播地址：全广播地址：全1 1地址，地址，FF-FF-FF-FF-FF-FFFF-FF-FF-FF-FF-FF。5.4 链路层寻址和ARP21r节点的地址表示：节点的地址表示：应用层的主机名、网络层的应用层的主机名、网络层的IPIP地址和链路层的地址和链路层的MACMAC地址。地址。5.4 链路层寻址和ARPr地址转换：主机名地址转换：主机名 IP IP地址地址 MAC MAC地址地址DNSDNS域名系统：将主机名解析到域名系统：将主机名解析到IPIP地址。地址。ARPARP地址解析协议：将地址解析协议：将IPIP地址解析到地址解析到MACMAC地址。地址。

18、ARPARP只为在同一个只为在同一个LANLAN上的节点解析上的节点解析IPIP地址。地址。22rARPARP表表: :包含同局域网中节点包含同局域网中节点IP/MAC IP/MAC 地址的映射表。地址的映射表。 每个每个IPIP节点（主机或路由器）节点（主机或路由器）都有一张表。都有一张表。 IP ; TTLTTL TTL 每个映射表项过期的时间每个映射表项过期的时间 ( (通常为通常为2020分钟分钟) )问题问题: :已知目的已知目的IPIP，如何，如何知道知道目的目的MACMAC地址？地址？ 1A-2F-BB-76-09-AD58-23-D7-FA-20-B00C-C4-11-6F-E

19、3-9871-65-F7-2B-08-53 LAN38485.4 链路层寻址和ARP23rARPARP工作原理（工作原理（1 1）：同一个）：同一个 LAN LANA A 想发一个数据报给想发一个数据报给B B假设假设B B的的MACMAC地址不在地址不在A A的的 ARP ARP映射表映射表。A A 广播广播 ARPARP查询分组查询分组, ,包含包含B B的的IPIP地址。地址。目的目的MACMAC地址：地址：FF-FF-FF-FF-FF-FFFF-FF-FF-FF-FF-FF局域网中所有节点接收该局域

20、网中所有节点接收该ARP ARP 查询分组。查询分组。 B B 接收到接收到ARPARP查询分组查询分组, , 发回一个响应发回一个响应ARPARP分组给分组给A A，包含，包含B B的的MACMAC地址。地址。响应帧按照响应帧按照A A的的MACMAC为目的地址单播发回。为目的地址单播发回。 rARPARP是是即插即用协议即插即用协议: :ARPARP表是自动建立的，不需要系统管理员的配置。表是自动建立的，不需要系统管理员的配置。24A A通过路由器通过路由器R R发数据报给发数据报给B B，A A已知已知B B的的IPIP地址：地址：假设假设A A知道路由器的知道路由器的IPIP地址；地址

21、；假设假设A A知道知道R R的的MACMAC地址。地址。R R1A-23-F9-CD-06-9B2010E6-E9-00-17-BB-4BCC-49-DE-D0-AB-7D121174-29-9C-E8-FF-55A A2249-BD-D2-C7-56-2A2188-B2-2F-54-1A-0FB BrARPARP工作原理（工作原理（2 2）：跨）：跨LANLAN寻址寻址25R R1A-23-F9-CD-06-9B222.222.222.

22、22010E6-E9-00-17-BB-4BCC-49-DE-D0-AB-7D121174-29-9C-E8-FF-55A A2249-BD-D2-C7-56-2A2188-B2-2F-54-1A-0FB BIPIPEthEthPhyPhyIP src: 11 IP dest: 22A A 生成生成IPIP数据报，源地址为的数据报，源地址为的IPIP，目的地址为，目的地址为B B的的IPIP。A A 将发给将发给B

23、 B的的IPIP数据报打包成帧，帧中源数据报打包成帧，帧中源MACMAC为的为的MACMAC，目的，目的MACMAC为为R R的的MACMAC。MAC src: 74-29-9C-E8-FF-55 MAC dest: E6-E9-00-17-BB-4BrARPARP工作原理（工作原理（2 2）：跨）：跨LANLAN寻址寻址R R1A-23-F9-CD-06-9B2010E6-E9-00-17-BB-4BCC-49-DE-D0-AB-7D121174-29-9C-E8-FF-55A A222.

24、222.222.22249-BD-D2-C7-56-2A2188-B2-2F-54-1A-0FB BIPIPEthEthPhyPhy帧从到；帧从到；IPIPEthEthPhyPhyMAC src: 74-29-9C-E8-FF-55 MAC dest: E6-E9-00-17-BB-4BIP src: 11 IP dest: 22IP src: 11 IP dest: 22rARPARP工作原理（工作原理（2 2）：跨）：跨LANLAN寻址寻址R R收到帧后，去掉帧

25、首部尾部，将收到帧后，去掉帧首部尾部，将IPIP数据报交付给网络层处理。数据报交付给网络层处理。 R R1A-23-F9-CD-06-9B2010E6-E9-00-17-BB-4BCC-49-DE-D0-AB-7D121174-29-9C-E8-FF-55A A2249-BD-D2-C7-56-2A2188-B2-2F-54-1A-0FB BIP src: 11 IP dest: 22R

26、R转发转发IPIP数据报，源地址为数据报，源地址为 A A的的IPIP，目的地址为，目的地址为B B的的IPIP。 R R将将IPIP数据报打包成帧，源地址为数据报打包成帧，源地址为R R的的MACMAC，目的，目的MACMAC为为B B的的MACMAC。MAC src: MAC src: 1A-23-F9-CD-06-9B1A-23-F9-CD-06-9B MAC dest: MAC dest: 49-BD-D2-C7-56-2A49-BD-D2-C7-56-2AIPIPEthEthPhyPhyIPIPEthEthPhyPhyrARPARP工作原理（工作原理（2 2）：跨）：跨LANLAN寻

27、址寻址R R转发转发IPIP数据报，源地址为数据报，源地址为 A A的的IPIP，目的地址为，目的地址为B B的的IPIP。 R R将将IPIP数据报打包成帧，源地址为数据报打包成帧，源地址为R R的的MACMAC，目的，目的MACMAC为为B B的的MACMAC。rARPARP工作原理（工作原理（2 2）：跨）：跨LANLAN寻址寻址R R1A-23-F9-CD-06-9B2010E6-E9-00-17-BB-4BCC-49-DE-D0-AB-7D121174-29-9C-E8-FF-55

28、A A2249-BD-D2-C7-56-2A2188-B2-2F-54-1A-0FB BIP src: 11 IP dest: 22MAC src: MAC src: 1A-23-F9-CD-06-9B1A-23-F9-CD-06-9B MAC dest: MAC dest: 49-BD-D2-C7-56-2A49-BD-D2-C7-56-2AIPIPEthEthPhyPhyIPIPEthEthPhyPhyR R转发转发IPIP数据报，源地址为数据报，源地址为 A A的的IPIP，目的地址为

29、，目的地址为B B的的IPIP。 R R将将IPIP数据报打包成帧，源地址为数据报打包成帧，源地址为R R的的MACMAC，目的，目的MACMAC为为B B的的MACMAC。rARPARP工作原理（工作原理（2 2）：跨）：跨LANLAN寻址寻址R R1A-23-F9-CD-06-9B2010E6-E9-00-17-BB-4BCC-49-DE-D0-AB-7D121174-29-9C-E8-FF-55A A2249-BD-D2-C7-56-2A222.222.222

30、.22188-B2-2F-54-1A-0FB BIP src: 11 IP dest: 22MAC src: MAC src: 1A-23-F9-CD-06-9B1A-23-F9-CD-06-9B MAC dest: MAC dest: 49-BD-D2-C7-56-2A49-BD-D2-C7-56-2AIPIPEthEthPhyPhy305.4.2 以太网CRC检测范围字节 8 6 6 2 461500 4发送方：发送适配器将发送方：发送适配器将IPIP数据报封装成以太网帧，并数据报封装成以太网帧，并传递到物理层。传递到物理层。接收方：接收

31、适配器从物理层收到该帧，取出接收方：接收适配器从物理层收到该帧，取出IPIP数据数据报，并传递给网络层报，并传递给网络层。r以太网帧格式如下：315.4.2 以太网CRC检测范围字节 8 6 6 2 461500 4r以太网帧格式如下：假设同一以太网假设同一以太网LANLAN中两台主机通信。中两台主机通信。主机主机A A向主机向主机B B发送发送一个一个IPIP数据报。数据报。主机主机A A适配器的适配器的MAC MAC 地址：地址： AA-AA-AA-AA-AA-AAAA-AA-AA-AA-AA-AA主机主机B B适配器的适配器的MAC MAC 地址：地址： BB-BB-BB-BB-BB-B

32、BBB-BB-BB-BB-BB-BB325.4.2 以太网CRC检测范围字节 8 6 6 2 461500 4r以太网帧格式如下：数据字段数据字段(46(461500 1500 字节字节) )：携带网络层传来的：携带网络层传来的IPIP数据报。数据报。以太网的最大传输单元以太网的最大传输单元MTUMTU是是15001500字节：若字节：若IPIP数据报超过数据报超过15001500字节，必须将该数据报分段。字节，必须将该数据报分段。最短有效帧最短有效帧长度是长度是4646字节字节：如果：如果IPIP数据报小于数据报小于4646字节，字节，必须填充为必须填充为4646字节。接收方网络层去除填充内

33、容。字节。接收方网络层去除填充内容。335.4.2 以太网CRC检测范围字节 8 6 6 2 461500 4r以太网帧格式如下：目的地址目的地址(6(6字节字节) )：如主机：如主机B B的地址：的地址：BB-BB-BB-BB-BB-BBBB-BB-BB-BB-BB-BB。适配器适配器B B只接收目的地址与其只接收目的地址与其MACMAC地址匹配或广播地址的帧，并地址匹配或广播地址的帧，并将数据字段的内容传递给网络层。否则，丢弃该帧。将数据字段的内容传递给网络层。否则，丢弃该帧。345.4.2 以太网CRC检测范围字节 8 6 6 2 461500 4源地址源地址(6 (6 字节字节) )：

34、发送适配器的：发送适配器的 MAC MAC地址。如主机地址。如主机A A的地址的地址： AA-AA-AA-AA-AA-AA AA-AA-AA-AA-AA-AA。r以太网帧格式如下：355.4.2 以太网CRC检测范围字节 8 6 6 2 461500 4 类型字段类型字段(2 (2 字节字节) )：以太网可以：以太网可以“多路复用多路复用”（支持）多（支持）多种网络层协议。通过种网络层协议。通过“类型类型”字段区分。字段区分。r以太网帧格式如下：365.4.2 以太网CRC检测范围字节 8 6 6 2 461500 4循环冗余检测循环冗余检测CRC(4CRC(4字节字节) ): :检测帧中是否

35、出现比特差错（翻检测帧中是否出现比特差错（翻转）。转）。r以太网帧格式如下：375.4.2 以太网CRC检测范围字节 8 6 6 2 461500 4前同步码前同步码(8 (8 字节字节) )：前：前7 7字节是字节是“10101010”“10101010”，最后一个字节，最后一个字节是是“10101011”“10101011”。作用如下：。作用如下：使接收方和发送方的时钟同步，接收方一旦收到连续的使接收方和发送方的时钟同步，接收方一旦收到连续的8 8字节前同步码，可确定有帧传过来。字节前同步码，可确定有帧传过来。前同步码是前同步码是“无效信号无效信号”，接收方收到后删除，不向上层，接收方收到

36、后删除，不向上层传。传。CRCCRC的校验范围不包括前同步码。的校验范围不包括前同步码。r以太网帧格式如下：5-385.7 回顾Web页面请求的历程q沿着协议栈自顶向下分析过程：沿着协议栈自顶向下分析过程：应用层应用层运输层运输层网络层网络层数据链路层数据链路层5-39假设情景如下：假设情景如下：Comcast 网络网络 /13Google网络网络 /19 05web 服务器服务器DNS服务器服务器学校网络学校网络/24web page浏览器浏览器路由器路由器(runs DHCP)第一步：主机需要连接到因特网第

37、一步：主机需要连接到因特网q笔记本电脑连接到因特网笔记本电脑连接到因特网需要知道：需要知道：IPIP地址，网关地址，网关地址，地址，DNSDNS服务器地址。服务器地址。q使用使用DHCPDHCP协议实现协议实现DHCPUDPIPEthPhyDHCPDHCPDHCPDHCPDHCPDHCPUDPIPEthPhyDHCPDHCPDHCPDHCPDHCPvDHCPDHCP请求报文经请求报文经UDPUDP, , IPIP, , 802.3 802.3 以太网协议以太网协议的封装的封装v以 太 网 帧 目 的以 太 网 帧 目 的 M A CM A C 地 址地 址(dest: FFFFFFFFFFFF

38、)(dest: FFFFFFFFFFFF)在在局域网中广播，最终被运局域网中广播，最终被运行行DHCPDHCP服务器的路由器接服务器的路由器接收。收。 v以太网帧被逐层分解，以太网帧被逐层分解，IPIP数据报，数据报，UDPUDP报文，最终报文，最终分解为分解为DHCPDHCP请求报文。请求报文。 router(runs DHCP)qD DHCPHCP服务器生成服务器生成DHCP DHCP ACK ACK 报文，包含给客户报文，包含给客户分配的分配的 IP IP，客户默认网，客户默认网关关 IP ,DNS IP ,DNS 服务器的服务器的IPIP及域名。及域名。DHCPUDPIPEthPhyD

39、HCPDHCPDHCPDHCPDHCPUDPIPEthPhyDHCPDHCPDHCPDHCPDHCPvDHCP ACK DHCP ACK 报文封装成报文封装成帧，经局域网转发到客帧，经局域网转发到客户机，再进行解封。户机，再进行解封。r客户通过客户通过DHCPDHCP协议拥有协议拥有 IP IP 地址地址, DNS, DNS服务器的服务器的IPIP及及域名，网关域名，网关IP IP vDHCPDHCP客户机收到了客户机收到了 DHCP ACK DHCP ACK 报文报文第一步：主机需要连接到因特网第一步：主机需要连接到因特网路由器路由器(runs DHCP)DNSUDPIPEthPhyDNSD

40、NSDNSv广播广播ARPARP查询报文查询报文, , 被网关接被网关接收，并回送收，并回送ARPARP响应报文，包响应报文，包含了网关接口的含了网关接口的MACMAC地址。地址。v客户机知道网关的客户机知道网关的MACMAC地址，地址， 可以封装可以封装DNSDNS查询报文成帧，查询报文成帧，发送出去。发送出去。 ARP queryEthPhyARPARPARP replyr发送发送HTTPHTTP请求报文之前请求报文之前, , 需要需要知道知道域名对应域名对应的的IPIP地址，完成地址，完成TCPTCP连接。连接。 r采用采用DNSDNS实现实现v创建创建DNSDNS查询报文，经查询报文，经UDP, UDP