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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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3 U3 W* C# j; N' j, A" h! d$ X9 y: w 无论我走到哪里，我都拥有这个唯一的标志：11:27:F5:8A:79:54
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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”5 U& i* |. V8 F- E! ]3 e
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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！ Q8 A O: L' i+ j/ t" P0 N
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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。- W( ^6 B/ }9 q0 P4 K
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2 C4 a0 [8 f, B' y6 L* } 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:! k3 h( @- L& j5 ?, O/ C
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D 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！% E/ k: u/ s7 L" g5 W |. J( ~% G* b" ?
! T& }; o# O# Q: e 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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[. k S% f$ X* A6 P 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。+ ^3 b5 |9 C/ x
" D8 W) A* ~2 ?) @ 这是他第一次和我说话。/ @+ p- a# X- q: w
' {6 [: R }0 ?2 s 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)”
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S5 [: {8 [: E* z* I r" c; r 阿甘说：“谁那里有IP地址啊？”
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7 V0 t& a9 R4 m! C; F “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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收件人：255.255.255.255:67
6 M* {( d& Z0 D4 b5 _+ i 发件人：0.0.0.0：684 m+ d: Y' C. N# W# }* {2 c! m0 ^# j% ^
内容：我想租用一个ip地址，谁有啊？/ j4 b/ V. H3 w
" i3 b2 E1 Y' p2 }2 l- ` （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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( E: l4 D) Q8 [# I: k 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”。
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/ p0 \9 Q, h" U8 ? 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。
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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。9 X7 n/ v d8 h/ H5 I
7 \+ Z1 x* h; E 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。; G V3 x% s1 n( |" \6 d
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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）
/ _ o# C) ?6 ~1 e 发件人：11:27:F5:8A:79:54(就是我自己了！)
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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。( M" c# E4 l( s, _- Y# h
$ ]- a0 E5 Z m( ^ 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：/ D+ J R/ u% t2 E) D. D
# Q2 o, c8 E3 v8 i# Y+ k “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？”, u4 p7 P; s$ V0 ^
% F! q ^& l! T4 q 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。”) l6 b5 [, C. j! O5 w4 e6 ]
; \& c9 |% L( j6 z 操作系统老大说：好，我们要这个192.168.1.2吧，再写一封信：
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* z5 y K: I5 b6 z( r “你好，服务器192.168.1.1,我们就要这个IP192.168.1.2了”+ w B, D$ I5 Z
8 T& P# s9 q2 g 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：3 i* \1 ^1 L/ \- ~- p1 f `
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“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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( l$ t$ M7 \; b. j0 K# U: e: p* A 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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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”。
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我们的IP:192.168.1.2
& J& D3 _1 W+ f6 M" Y 网关路由器：192.168.1.1" Z2 T2 C( c {7 [* Y0 f' \/ G. G" e
DNS服务器：202.102.224.69& ^5 b% J m( o$ k9 [7 X
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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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7 d \4 R! P3 h& w1 A4 y& D “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。”9 F) y6 A) E! g3 |- L( F! g, C
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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：8 z5 P8 k; N; ~7 n" ]) I9 l
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7 x; ^, q# J+ N/ d5 @DNS 和 ARP . r( C g7 U2 ?! |1 W
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。
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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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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！”) l2 T9 Z, Y! A# s' s( ^: v
; d; V7 F' m6 W V4 r 阿甘说：“上个网这么麻烦，这么多地址要查”3 Q$ ~) E" L0 @5 f" J7 c
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“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
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* M% y' f5 R P' b5 W, t 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：
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发件人：192.168.1.2(我们刚刚搞定的IP)5 a# a9 Z/ _( s2 a2 [
收件人：202.102.224.69(DNS服务器)
( Q; M# ^7 E$ ?( `4 j, X; x6 t 内容：哥们，给我查查www.baidu.com的IP地址吧
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“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。 r9 n9 Y* @: O. `
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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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6 x3 b, q; T0 I) [- \ 我说：“可是我不知道网关路由器的MAC地址啊”
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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！”6 c; f$ N' t6 r: G$ u9 O' S6 G% A
. y1 v1 t% b0 Q B 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？”
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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”。
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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。) O2 {( R+ j7 i& K7 V' q9 [/ u, y; `% H
1 M! T% V- H# z% U6 R7 E& ` 收件人：FF:FF:FF:FF:FF:FF （同一子网内的所有电脑）
/ ^/ W3 `9 @, k, M1 ?) X" d' Q+ { 发件人：11:27:F5:8A:79:54(就是我自己了！)
# B) s5 [1 U! B' a4 x p) T 内容：呼叫网关路由器（192.168.1.1)，请问你的MAC地址是什么？0 I9 d+ I3 g& j6 n% N0 o; J5 D
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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-C88 G0 e I' Q4 r7 f( U+ B) B
/ E, r; m1 t' Y; o/ I2 p 我告诉金士顿内存：“赶紧记下来，下次咱就不用再查询了”* J b) |( c4 P8 I, t) }/ Q0 K
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192.168.1.1<-->88-25-93-79-E0-C8
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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。$ {! o0 C( X" \0 V0 U5 c5 D% s/ Z
/ O: W6 I; O( x' V% o# H8 h4 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？”2 u2 ~- S j Y" w# P- h3 w
& f5 Q& _% a$ ?& J0 B6 R. u* m, m 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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! W9 M, ~! d& H! p 我们等了一会，DNS服务器很快就返回了www.baidu.com的IP:115.239.211.1120 E' T0 X) m; Q+ @. J) ~. O
+ ~& P, i) x D, n$ n% i9 {) l 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。”% W/ `+ O6 j2 u0 n/ m
a* g. x n$ U" H$ o 老IE说：“好玩的在后面呢，现在所有的东西都齐活了，开工~”
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* q- b3 y7 \# {- g$ M; K 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。+ u% G6 L- y& B3 H9 M U
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大家第一次看到外边的世界，激动万分。, F) R! I$ I- G5 E- n* n0 ]
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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。
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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。& @! i* X; r4 L' p! @4 m
9 H0 B# ]- m7 K) w7 h8 ? 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！
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. R6 V' H5 T. M8 c: W 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？! D3 H; \* W( F6 N3 f+ u' g
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老IE还正在访问一个博客网站呢，一下子就断了。
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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。4 b+ ~# _6 x- D( {$ q
3 o: y. }. ^( U7 \, ~$ k* M9 Q 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！” ' I7 C. {3 l/ r$ ?. b5 r
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