1.DHCP
当我们的电脑接上一条网线后就自动拥有了一个IP，但这个IP是怎么获得的呢？
这就需要DHCP 动态获取 IP 地址，省去了配 IP 信息繁琐的过程。
DHCP动态获取IP的过程有以下四个步骤：
- 客户端首先发起 DHCP 发现报文（DHCP DISCOVER） 的 IP 数据报，由于客户端没有 IP 地址，也不知道 DHCP 服务器的地址，所以使用的是 UDP 广播通信，其使用的广播目的地址是 255.255.255.255（端口 67） 并且使用 0.0.0.0（端口 68） 作为源 IP 地址。DHCP 客户端将该 IP 数据报传递给链路层，链路层然后将帧广播到所有的网络中设备。
- DHCP 服务器收到 DHCP 发现报文时，用 DHCP 提供报文（DHCP OFFER） 向客户端做出响应。该报文仍然使用 IP 广播地址 255.255.255.255，该报文信息携带服务器提供可租约的 IP 地址、子网掩码、默认网关、DNS 服务器以及 IP 地址租用期。
- 客户端收到一个或多个服务器的 DHCP 提供报文后，从中选择一个服务器，并向选中的服务器发送 DHCP 请求报文（DHCP REQUEST进行响应，回显配置的参数。告知所有DHCP服务器【我方已经选择某个DHCP服务器】。
- 最后，被选择的服务端用 DHCP ACK 报文对 DHCP 请求报文进行响应，应答所要求的参数。
一旦客户端收到 DHCP ACK 后，交互便完成了，并且客户端能够在租用期内使用 DHCP 服务器分配的 IP 地址。
如果租约的 DHCP IP 地址快期后，客户端会向服务器发送 DHCP 请求报文：
- 服务器如果同意继续租用，则用 DHCP ACK 报文进行应答，客户端就会延长租期。
- 服务器如果不同意继续租用，则用 DHCP NACK 报文，客户端就要停止使用租约的 IP 地址。
如果 DHCP 服务器和客户端不是在同一个局域网内，路由器又不会转发广播包，那不是每个局域网都要配一个 DHCP 服务器？
是的，每个局域网都会配置一个DHCP服务器，但这种服务器称为DHCP 中继代理
- DHCP 客户端会向 DHCP 中继代理发送 DHCP 请求包，而 DHCP 中继代理在收到这个广播包以后，再以单播的形式发给 DHCP 服务器。
- 服务器端收到该包以后再向 DHCP 中继代理返回应答，并由 DHCP 中继代理将此包广播给 DHCP 客户端 。
2.NAT
一个局域网里的主机都被分配了各自的私网IP，但私网IP要怎么和公网IP联系呢？
于是，提出了一种网络地址转换 NAT 的方法，NAT 就是同个公司、家庭、教室内的主机对外部通信时，把私有 IP 地址转换成公有 IP 地址。
可是这样的话，同局域网下的两台主机都想与同一个服务器通信，两台主机对外的IP都是公有IP，该怎么区分呢？
解决办法就是大伙还是都用同一个公网IP，但是后面接上各自的不同端口号。NAT路由器生成有一张转换表，由NAT路由器帮忙转换成公网IP+不同的端口号
3.ICMP
ICMP 全称是 Internet Control Message Protocol，也就是互联网控制报文协议。
确认 IP 包是否成功送达目标地址、报告发送过程中 IP 包被废弃的原因和改善网络设置等。
假设主机A向主机B发送一个数据包的途中需要经历两个路由器，如果数据包被路由器2发往主机B时，主机B由于某些原因无法接收（比如说主机B关机了），路由器2尝试多次无果后，会向主机A发送一个ICMP目标不可达数据包，说明发往主机B数据包未能成功。
4.Ping的工作原理
平时我们为了确认自己主机是否能够连接外部网络，会主动ping一个ip地址，比如 【ping www.baidu.com】
实际上ping是基于ICMP协议工作的，ping一个IP就是向这个IP主机发送一个IP数据报文，这个IP数据报文由【IP头+ICMP报文】组成。
ICMP 包头的类型字段，大致可以分为两大类：
- 一类是用于诊断的查询消息，也就是「查询报文类型」，查询报文类型有两种：0和8，8是回送请求（用于我方ping对方时发送的类型），0是回送应答（被ping方向我方答应的类型，表示ping成功）
- 另一类是通知出错原因的错误消息，也就是「差错报文类型」，差错报文类型有4种：
- 目标不可达消息 —— 类型 为
3 - 原点抑制消息 —— 类型
4 - 重定向消息 —— 类型
5 - 超时消息 —— 类型
11
其中类型为目标不可达消息的代码又有以下几种：
- 网络不可达代码为
0：表示按照ping的IP去找，但是压根就不存在这个IP - 主机不可达代码为
1：表示找到这个IP了，但是这个IP下路由表没有这个主机的信息或者主机没有连接网络或开机 - 协议不可达代码为
2：表示找到这个主机，但是对方不支持或者禁止ping方使用的协议 - 端口不可达代码为
3：表示当以上都符合后发现，对端主机没有进程监听 ping指定的端口 - 需要进行分片但设置了不分片位代码为
4：假设ping时设置了禁止分片标志位， - 根据这个标志位，途中的路由器遇到超过 MTU 大小的数据包时，不会进行分片，而是直接抛弃。随后，通过一个 ICMP 的不可达消息类型，代码为 4 的报文，告知发送端主机。
回送应答IP 包中有一个字段叫做
TTL（Time To Live，生存周期），它的值随着每经过一次路由器就会减 1，直到减到 0 时该 IP 包会被丢弃。此时，路由器将会发送一个 ICMP 超时消息给发送端主机，并通知该包已被丢弃。
设置 IP 包生存周期的主要目的，是为了在路由控制遇到问题发生循环状况时，避免 IP 包无休止地在网络上被转发。
