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今生相逢便是缘分，何苦去怨恨，何苦去仇视。
我知道我一生的使命就是传递信件，但有一个前提：我需要知道对方的地址才行，其实我们网卡都有一个全球唯一的地址，这个地址一出生就确定了，就像你们人类的身份证一样，终生不变。
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0 Q3 t, @7 D2 k M+ _9 B. { 无论我走到哪里，我都拥有这个唯一的标志：11:27:F5:8A:79:54$ N* i; E! P' b6 t
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挺长的是吧，你们人类把它叫做MAC地址，简单起见，你可以叫我“TP-Link7954”
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7 b; W( ~1 h7 e) g 刚开始的时候我非常孤独，因为这台电脑虽然经常开机，但却不联网，真不知道主人是怎么想的！' R% l/ x7 u3 {/ ~" N+ ]
) x. d! s8 E$ G2 p: F/ y7 R 不上网就没人来找我发信，不发信我也就没什么价值，也没人搭理我，我整天听着CPU阿甘和金士顿内存在那里喋喋不休的聊天，真是烦死了。
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只是这两人都记不住对方，每次重启都像是第一次相识，实在是太搞笑了。#j318:7 R9 P1 y; {( i% z4 u7 L, G& D2 _" ~
( k6 c6 M4 e% w& i! Q0 J" T2 SD H C P 在我入住机箱30天以后，音箱向大家报告说：“主人终于决定要上网了”这绝对是个重磅新闻！ _. V/ z, `, G5 W( N# W1 o
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我很兴奋，大家也很兴奋，早就听说外边的世界很精彩了。一天晚上，只听到“咔嗒”一声，一个RJ45的网线插头便和我亲密接触了。
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网线的那头传来了陌生而熟悉的声音，我的潜意识告诉我，那是交换机在转发信件。CPU阿甘看到了这种情况，也不和金士顿内存聊天了，他对着我大叫一声：TP-Link你在等啥，赶紧上网啊。
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: w- Q$ T7 Y8 B* {3 t" f% U& e 这是他第一次和我说话。
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+ [- }7 }: h p: g 操作系统老大是见过世面的，他镇定的说：“心急吃不了热豆腐，我们得先搞一个IP地址才行。这需要用到DHCP(动态主机配置协议)”# }) H. {! W7 i; X/ W( ^
) v }9 Q% U4 W 阿甘说：“谁那里有IP地址啊？”
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“这个网络里应该有DHCP服务器，可以动态的分配地址，我们可以发个信广播下”老大接着说“阿甘，你和金士顿赶紧写一封信：”
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8 r( e$ I6 ^0 c$ M' [; _( j 收件人：255.255.255.255:67
6 H& ]2 T5 A. a. t1 \ 发件人：0.0.0.0：68* q0 ^0 p" ]' W1 q( |
内容：我想租用一个ip地址，谁有啊？1 G" o( r4 N! o( y1 c |
* Z$ L; p5 f. \$ r% F3 H8 e2 o （注：这里做了简化，实际上这里首先是一个应用层的DHCP发现报文，然后被一个UDP的报文封装，然后再被一个IP的数据报封装。形象化一点如下图所示）
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阿甘傻乎乎的，也不问为什么收件人和发件人这么奇怪，只是飞快的按老大的指示写信，信马上写好了，交到我的手里。“给你，TP-Link7954，赶紧发出去吧”。) m$ {3 P9 A, A# _
$ B, i Y/ P* z$ i, B9 ]5 a7 A g 我对外发信是有原则的：我工作在数据链路层，必须得知道对方的MAC地址才能发信，如果不知道，我就对外广播，那就是所有的电脑都会收到。5 ~: _4 A* d! W
: Q3 v8 J% m$ r3 A0 ~ 这封信显然就是要广播的，因为到目前为止，我们还是网络大海中的一个孤岛，和外界没有任何联系，我还不知道任何其他电脑的MAC地址。' C3 n/ z% h' j$ c& b0 ]& x, o
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按照规定，我又把阿甘写的信封装了一下，装到另外一个信封里，只有这样，我最重要的伙伴交换机才能看懂。
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目的地：FF:FF:FF:FF:FF:FF （广播到同一子网内的所有电脑）9 i' n+ H3 H4 B$ x. C
发件人：11:27:F5:8A:79:54(就是我自己了！)* L. ^3 f" } Q- S1 p* f3 ?: j
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我把它通过网线发给了交换机。交换机看到FF:FF:FF:FF:FF:FF，立刻转发给了所有连到交换机的设备。 [" M5 _1 t+ o6 H3 ^ R/ r
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如同老大所料，这个局域网里确实有DHCP服务器，还不止一个！因为没有多久，交换机转来两封信，我拆开其中一封，里边写着：
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“我是DHCP服务器192.168.1.1，我这里有个空闲的IP 192.168.1.2， 你租不租？”
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- Z" J3 D. [% G3 }, i0 A2 ] 另外一封信也差不多，是另外一个DHCP服务器发来的，提供了另外一个IP地址。CPU阿甘迫不及待了：“看来我们很受欢迎啊，这么多人愿意给我们IP,老大，快抢一个吧。”# {' Q2 X( R7 a& I i5 g; H( H
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操作系统老大说：好，我们要这个192.168.1.2吧，再写一封信： ?3 {2 r2 A7 V6 i& p/ p
7 G( L; q3 f/ W4 l* s “你好，服务器192.168.1.1,我们就要这个IP192.168.1.2了”) F H5 l; J9 p: c, u
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我又把这封信广播出去，看来我们所处的网络非常快，确认的回信眨眼间就到：
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, {: S, r: ?# S. d7 Y “这是一个确认信，IP192.168.1.2给你了。网关路由器是192.168.1.1,DNS服务器的地址是202.102.224.69”
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1 \2 @2 ?# t. c; V: i, B- t9 l O 金士顿内存说：“不容易啊，终于搞定一个IP了，我把它记下来”。
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' ?: t9 O5 w9 y' B 操作系统老大说：“把所有信息都记下来，接下来很快就会用到”。1 b5 x' i$ o2 Z: ^
6 x C6 n( H- b 我们的IP:192.168.1.2
5 Q* f r0 _2 e 网关路由器：192.168.1.1
6 c. g+ s: J! ?; W, I5 R: R DNS服务器：202.102.224.691 J/ l) I8 A: M# q( m$ @
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阿甘说：“要是重启了，我们是不是要这么重来一遍？”
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“阿甘，你现在越来越聪明了，确实是这样，除非主人手动的给我们配置IP地址，网关，DNS，但是那样很烦，容易出错，所以一般情况下，主人都是依赖我们自动的去用DHCP搞定一个IP。”
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经过这一番折腾，我也初步了解了我们所在的网络结构：/ y# Q x, A! a" Y) l0 t
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' a; m7 d0 P4 ?9 Q2 H4 ~DNS 和 ARP
& U; E- |2 N# c! _% y" u 搞定了IP地址，大家都喜气洋洋。我们赶紧把浏览器村的老IE叫来，让它访问一下著名的google网站。7 y8 B+ t. j, T. |# D" f5 K
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老IE说：“你们还不知道？google在中国被屏蔽了，访问不了，要不访问百度吧。”#j319:
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我说：“都行，我们先访问一下试试。”
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+ A+ x( x& f; q& A# o# B: Q 老IE说：”百度的域名是www.baidu.com,你们给我查查它对应的IP地址呗！”
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6 h: ?. v# S$ q3 ?* `. T 阿甘说：“上个网这么麻烦，这么多地址要查”5 a4 R h3 r, Z) x+ R
! [# W$ v n$ P “是啊，网络世界的规矩就是这样，想要互联，我们得有IP地址，也得知道对方的IP地址，现在只知道域名www.baidu.com,我们得给他翻译成IP才行，阿甘你准备一个DNS查询吧”老大说 [# ~) O. j+ y
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CPU阿甘遵照指示，先向金士顿内存问了DNS服务器的地址，然后写了这么一封信，交给我：! \; m: x( H- ^
1 A3 A% E y0 g0 w' H( } 发件人：192.168.1.2(我们刚刚搞定的IP)
2 q6 p" L4 c% l4 v/ d 收件人：202.102.224.69(DNS服务器)* l6 d' ? i/ T# U
内容：哥们，给我查查www.baidu.com的IP地址吧
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2 {/ x7 N5 M0 Z; J$ _& S, e “但是这封信发给谁呢，我需要知道对方MAC地址啊，总不成还是对外广播吧。“我心里想。5 |! F! {( V& ~* s& @ y: [
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操作系统老大看出了我的疑虑，解释说：“DNS服务器不在我们的局域网内，我们要把这个信发给网关路由器，他会想办法转给DNS服务器的。”
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我说：“可是我不知道网关路由器的MAC地址啊”) O( h6 h3 V0 n/ L0 R1 \4 r
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金士顿内存说：“别急，我查查之前我们存下来没有，我靠，刚才那个DHCP服务器（192.168.1.1）也是网关服务器,他怎么没把MAC地址顺便发过来啊！”
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/ w% d( H: g: B% \& {7 d CPU阿甘急了：“TP-LINK7954,你是怎么干活的，怎么非得要MAC地址，直接用IP地址不行吗？”
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我回答说：“没办法，这是规定，你不知道网络是分层的吗？ 我只工作在数据链路层，就得用MAC地址。另外网络多种多样，可不仅仅是TCP/IP,我要是只用IP地址，那其他网络怎么工作？”4 ]/ j+ Y+ d& R9 M
+ D. g/ w: Q0 t 操作系统老大说：“我记得好像有个叫ARP东西，可以通过广播查询一个IP地址对应的MAC地址，你试试”。0 g+ M4 a0 A- ^* J2 i
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其实我也想起来了，这个ARP叫地址解析协议，我可以把下面的消息广播出去，这个子网内的所有机器都会收到，网关路由器也不例外，他收到以后，一看是查询自己的MAC地址，就会创建一个ARP的应答。& j# K6 O8 ?+ C$ M8 g* {$ H& X
. w7 J( y6 D* U 收件人：FF:FF:FF:FF:FF:FF （同一子网内的所有电脑）/ Z ]) K2 u+ g0 Z
发件人：11:27:F5:8A:79:54(就是我自己了！)
5 K' ]1 w3 }/ x; H 内容：呼叫网关路由器（192.168.1.1)，请问你的MAC地址是什么？6 C4 ^/ D" K2 w' g/ B3 k
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过了一会，ARP应答果然来了，我们看到了网关路由器的MAC地址：88-25-93-79-E0-C8
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2 S0 A! C; }5 D 我告诉金士顿内存：“赶紧记下来，下次咱就不用再查询了”
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192.168.1.1<-->88-25-93-79-E0-C8
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$ v& @& M2 w# l 有了网关路由器的MAC地址，剩下的事情就好办了，我只需要把之前准备好的DNS查询发给网关路由器即可。$ h0 i& M8 r! m K
5 m( M9 w; L# _' ` 阿甘好奇问我：“你只把这个信发到网关路由器，剩下的事就不管了？”6 j( W' l& c. ^1 k! c X
8 t6 f; z4 H u0 e2 \ 我没声好气的回答它说：“那当然了，我只能管局域网的事情，出了局域网，那就是路由器的事情了，路由器能抽取这个DNS查询的数据报，看到收件人是202.102.224.69(DNS服务器)，自然可以转发出去，我们完全不用担心。”
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- v. i/ n% ^$ {+ ?& P 我们等了一会，DNS服务器很快就返回了www.baidu.com的IP:115.239.211.112/ x0 M/ X3 z! o- c( f
3 a- g7 _) b1 A" | 金士顿内存说：“我记下来了，上网看来一点都不好玩啊，这么费劲。”* @9 p4 @( U6 r$ t1 y$ f( t
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老IE说：“好玩的在后面呢，现在所有的东西都齐活了，开工~”% e2 z. W6 q X8 k$ S" |
. e- Q0 J& N& `2 X8 w 老IE开始创建TCP连接，然后通过TCP发送HTTGET请求，轻轻松松的把百度的主页给取了下来，展示了出来。
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大家第一次看到外边的世界，激动万分。
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当然还是我最忙，因为老IE的所有信件都需要我去发送和接收。$ }; G) \+ b5 e' K7 `
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尾 声 % p1 B+ Z9 O5 L0 E2 r" _
这几个月以来我都是电脑里的最忙碌的人，一旦可以上网，大家都上瘾了，浏览网页，刷微博，看视频，玩游戏，每天把我累的要死。
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3 X( w* `: O7 @ 日子就这么一天天过去，有一天，大家发现主人把一个新家伙通过USB接口插到了电脑上，然后顺手拔掉了网线！2 l$ i, p# I$ I. @
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我失去了和交换机的联系，无法联网了，难道我们电脑又要成为一个孤岛了吗？" R p' g5 o2 [, \
0 y$ d/ u4 o# ] 老IE还正在访问一个博客网站呢，一下子就断了。
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; F5 Y; j( b5 N8 h 不过奇怪的是，CPU阿甘，金士顿内存，操作系统老大竟然都围着新来的家伙重新玩起了DHCP,DNS,ARP,并且连上网了，所有的信件都由这个新家伙来传递。! N7 Y3 Y# |' i% q" u3 L6 g
f2 h8 s, U m, w% o, g5 G3 H 我偷偷的问老IE:“这是怎么回事？”
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老IE说：“看来你已经失宠了，新来的家伙叫无线网卡！”
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