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【图解TCP_IP读书笔记】第五章:DHCP&NAT&IP隧道

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Josvin
Josvin 2021-02-05 22:20
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第五章:DHCP

  • 5.5 DHCP
  • 5.5.1 DHCP完成1394连接
    • 5.5.2 DHCP 的工作方案
    • 5.5.3 DHCP无线中继代理商
  • 5.6 NAT
    • 5.6.1 NAT界定
    • 5.6.2 NAT的工作方案
    • 5.6.3 NAT-PT(NAPT-PT)
    • 5.6.4 NAT的潜在性难题
    • 5.6.5 处理NAT的潜在性难题与NAT穿越重生
  • 5.7 IP隧道施工

5.5 DHCP

5.5.1 DHCP完成1394连接

逐一为每一台服务器设定IP地址会十分繁杂。为了更好地完成全自动设定IP地址,同一管理方法IP地址分派,就造成了DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)协议书。拥有DHCP,电子计算机只需联接到互联网,就可以开展TCP/IP通讯。DHCP不但在IPv4中,在IPv6中也能够应用。
DHCP:

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5.5.2 DHCP 的工作方案

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5.5.3 DHCP无线中继代理商

  无线网络大部分都只有一个以太网接口(无线网络LAN)的子网,贷款逾期联接的服务器台数也不会过多。因而,只需有一台DHCP网络服务器就足够解决IP地址分派的要求,而大部分状况下都由宽带路由器当做这一DHCP的人物角色。

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5.6 NAT

5.6.1 NAT界定

NAT(Network Address Translator)是用以在本地连接中应用私有地址,在联接互联网技术时继而应用全局性IP地址的技术性。除变换IP地址外,还发生了能够变换TCP、UDP服务器端口的NAPT(Network Address Ports Translator)技术性,从而能够完成用一个全局性IP地址与好几个服务器通讯。
NAT(NAPT)事实上是为了更好地已经遭遇详细地址匮乏的IPv4而开发设计的技术性。IPv6中为了更好地提升网络信息安全也在应用NAT,在IPv4和IPv6中间的互相通讯之中经常应用NAT-PT。

5.6.2 NAT的工作方案

NAT:
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在NAT(NAPT)无线路由器的內部,有一张自动生成的用于变换详细地址的表。当10.0.0.10向163.221.120.9推送第一个包时转化成这张表,并依照表格中的投射关联开展解决。

当独享互联网内的几台设备另外都需要与外界开展通讯,只是变换IP地址,大家担忧全局性IP地址是不是不足用。它是选用包括服务器端口一起变换的方法(NAPT)能够处理这个问题。
NAPT:
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在应用TCP或UDP的通讯之中,仅有总体目标详细地址、源地址、总体目标端口号、源端口号及其协议类型(TCP還是UDP)五项內容都一致时才被觉得是同一个通讯联接。这时所应用的恰好是NAPT。

这类变换表在NAT无线路由器上自动生成。比如,在TCP状况下,创建TCP联接初次挥手时的SYN包一经传出,便会转化成这一表。然后又伴随着接到关掉联接时传出FIN包的确定回复从表格中被删掉。

5.6.3 NAT-PT(NAPT-PT)

如今许多信息服务都根据IPv4。假如这种服务项目不可以保证IPv6中也能一切正常应用得话,构建IPv6网络空间的优点也就无从说起。

因此,就造成了==NAT-PT(NAPT-PT)==标准,PT是Protocol Translatio的简称。NAT-PT是将IPv6的第一部变换为IPv4的第一部的一种技术性。拥有这类技术性,这些仅有IPv6详细地址的服务器也就可以与IPv4详细地址的别的服务器开展通讯了。
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5.6.4 NAT的潜在性难题

因为NAT(NAPT)都取决于自身的转换表,因而会出现几个方面限定:

  • 没法从NAT的外界向內部网络服务器创建联接。
  • 转换表的转化成以变换实际操作都是会造成一定的花销。
  • 通讯全过程中一旦NAT碰到出现异常需重启时,全部的TCP联接都将被重设。
  • 即便标准配置两部NAT做容灾备份,TCP联接依然会被断掉。

5.6.5 处理NAT的潜在性难题与NAT穿越重生

处理NAT所述潜在性的难题有二种方式 :

**第一种方式 便是改成IPv6。**在IPv6自然环境下能用的IP地址范畴拥有巨大的拓展,以致于企业或家中之中全部机器设备都能够配备一个全局性IP地址。由于假如详细地址匮乏解决问题了,就没必要应用NAT了。
另一种方式 是,即便是在一个沒有NAT的自然环境里,依据所制做的运用,客户能够彻底忽视NAT的存有而开展通讯。在NAT里侧(独享IP地址的一边)服务器上运作的运用为了更好地转化成NAT变换表,必须先推送一个虚似的互联网包给NAT的两侧。而NAT并不了解这一虚似包到底是啥,依然会仍旧载入包第一部中的內容并自动生成一个变换表。这时候,假如变换表结构有效,那麼还能完成NAT两侧的服务器与里侧的服务器创建联接开展通讯。拥有这一方法,就可以让这些处于不一样NAT里侧的服务器中间也可以开展互相通讯。除此之外,运用还能够与NAT无线路由器开展通讯转化成NAT表,并根据一定方式 将NAT无线路由器上附设的全局性IP地址发送给运用。

如此一来,NAT两侧与里侧能够开展通讯,这类状况称为**“NAT穿越重生”。**因此NAT那一个“没法从NAT的外界向內部网络服务器创建联接”的难题也就得到解决了。并且这类方式 与现有的IPv4自然环境兼容模式很好,即便不转移到IPv6也可以通讯轻松。出自于这种优点,目前市面上早已发生了很多与NAT密切结合的运用(从而,IPv4的使用寿命又被增加,向IPv6的转移也就用心去感受了)。

5.7 IP隧道施工

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互联网A、B应用IPv6,假如处在正中间部位的互联网C适用应用IPv4得话,互联网A与互联网B中间将没法立即开展通讯。为了更好地让他们中间一切正常通讯,这时候务必得选用IP隧道施工的作用。

IP隧道施工中能够将这些从互联网A发来的IPv6的包统和为一个数据信息,再为此增加一个IPv4的第一部之后在发送给互联网C。

一般状况下,随后IP第一部的是TCP/UDP的第一部。殊不知,如今的运用之中“IP第一部的后边還是IP第一部”或是“IP第一部的后边是IPv6的第一部”等状况与日俱增。这类在传输层的第一部后边再次增加传输层第一部的通讯方式 就称为“IP隧道施工”。
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NAT-PT和隧道施工的区别

  • NAT-PT和隧道施工全是IPv4向IPv6衔接的技术性,可是他们中间的完成和应用领域全是有非常大的不一样的。
  • 最先报文格式变换和分享的方法不一样,这个是NAT-PT和隧道施工最压根的区别。NAT-PT是对报文格式的传输层內容开展变换改动,脱离原来的报文格式头,更换为变换以后的报文格式头(IPv4àIPv6或是IPv6àIPv4);而隧道施工是对原始报文格式作另一层报文格式封裝,依据隧道施工的不一样种类再加上相对的报文格式头。
  • 恰好是因为变换的方法不一样,造成 她们查验报文格式的方法也不一样。NAT-PT会查验而且能够变更报文格式中的服务器端口;而隧道施工从不会查验报文格式的网络层內容。
  • 变换方法的不一样一样导致了她们的应用范畴不一样,NAT-PT一般适用IPv4与IPv6不一样互联网中服务器相互之间浏览的自然环境中;而隧道施工一般用以完成一种网络层协议超越另一种网络层协议中间的通信。因此 ,产生NAT-PT的自然环境只必须有一台能够开展NAT-PT变换的机器设备就可以;而结构一种隧道施工的自然环境就务必要两部机器设备产生一个隧道施工。

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