【网络协议笔记】第五层:应用层(Application)简介(1)
这一篇整理了应用层的 域名，DNS, DHCP。
1.应用层常见协议
- 超文本传输协议：HTTP、HTTPS
- 文件传输：FTP
- 电子邮件：SMTP、POP3、IMAP
- 动态主机配置：DHCP
- 域名系统：DNS
1.1 域名（Domain Name）
由于IP地址不方便记忆，并且不能表达组织的名称和性质，人们设计出了域名（比如baidu.com）。
但实际上，为了能够访问到具体的主机，最终还是得知道目标主机的IP地址。
为什么不直接用域名？
=> IP地址固定4个字节，域名随随便便都至少10几个字节，这无疑会增加路由器的负担，浪费流量。
根据级别不同，域名可以分为：
顶级域名:（Top-level Domain，简称TLD。例，www.baidu.com）
二级域名:（例，graph.baidu.com）
三级域名:（例，**）
… …
1.1.1 顶级域名的分类
- 通用顶级域名（General Top-level Domain，简称gTLD）
=> .com（公司），net（网络结构），.org（组织结构，公益性居多），.edu（教育），.gov（政府部门），.int（国际组织）等 - 国家及地区顶级域名（Country Code Top-level Domain，简称ccTLD）
=> .cn（中国），.jp（日本），.uk（英国） - 新通用顶级域名（New Generic Top-level Domain，简称New gTLD）
=> .vip，.xyz，.top，.club，.shop等
1.1.2 二级域名
二级域名是指顶级域名之下的域名。
在通用顶级域名下，它一般指域名注册人的名称，例如google，baidu，microsoft等
在国家及地区顶级域名下，它一般指注册类别的，例如com，edu，gov，net等
例如baidu.com，其实完整的写法是www.baidu.com.，
最后是有一个.的，这个点就代表根服务器，DNS解析的时候会自动加上去。
1.2 DNS（Domain Name System）
DNS英文译为：域名系统。
利用DNS协议，可以将域名（比如baidu.com）解析对应的IP地址（比如220.180.38.120）。
DNS可以基于UDP协议，也可以基于TCP协议，服务器占用53端口。
设备访问一个域名的时候会优先从本地名称服务器查找对应的IP，如果没有找到就会请求根服务器，一级一级往下找，直到找到对应的域名为止，
最后将域名对应的IP返回到设备并在本地服务器做一个缓存。
常用命令：
dscacheutil -flushcache：清空DNS缓存记录
ping 域名：测试指定域名服务器的连接状态
nslookup 域名：查看指定域名的IP地址
2.IP地址的分配
IP地址按照分配方式可以分为：静态IP地址、动态IP地址。
2.1 静态IP地址
静态IP地址是手动设置的。
适用场景：不怎么挪动的台式机（比如学校机房中的台式机），服务器等。
2.2 动态IP地址（DHCP）
从DHCP服务器自动获取IP地址。
适用场景：移动设备、无线设备等。
DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol），动态主机配置协议。
DHCP协议基于UDP协议，客户端是68端口，服务器是67端口。
DHCP服务器会从IP地址池中，挑选一个IP地址“出租”给客户端一段时间，时间到期就回收它们。平时家里上网的路由器就可以充当DHCP服务器。
2.2.1 分配IP地址的4个阶段
DISCOVER：发现服务器。
发广播包（源IP是0.0.0.0，目标IP是255.255.255.255，目标MAC是FF:FF:FF:FF:FF:FF）
OFFER：提供租约
服务器返回可以租用的IP地址，以及租用期限、子网掩码、网关、DNS等信息
REQUEST：选择IP地址
客户端选择一个OFFER，发送广播包进行回应
ACKNOWLEDGE：确认
被选中的服务器发送ACK数据包给客户端
DHCP服务器可以跨网段分配IP地址么？（DHCP服务器、客户端不在同一个网段）
可以借助DHCP中继代理（DHCP Relay Agent）实现跨网段分配IP地址。
2.2.2 自动续约
客户端会在租期不足的时候，自动向DHCP服务器发送REQUEST信息申请续约。
常用命令：
ifconfig en0
ipconfig getpacket en0
ipconfig set en0 DHCP：重新申请IP地址、申请续约（延长租期）
欢迎大家的意见和交流
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