互联网安全技术学习笔记:互联网协议实例

互联网安全技术学校笔记:用户的上网设置九、一个实例：访问网页9.1 本机参数我们假定，经过上一节的步骤，用户设置好了自己的网络参数：　　* 本机的IP地址：192.168.1.100　　* 子网掩码：255.255.255.0　　* 网关的IP地址：192.168.1.1　　* DNS的IP地址：8.8.8.8然后他打开浏览器，想要访问Google，在地址栏输入了网址：www.google.com。这意味着，浏览器要向Google发送一个网页请求的数据包。9.2 DNS协议我们知道，发送数据包，必须要知道对方的IP地址。但是，现在，我们只知道网址www.google.com，不知道它的IP地址。DNS协议可以帮助我们，将这个网址转换成IP地址。已知DNS服务器为8.8.8.8，于是我们向这个地址发送一个DNS数据包（53端口）。然后，DNS服务器做出响应，告诉我们Google的IP地址是172.194.72.105。于是，我们知道了对方的IP地址。9.3 子网掩码接下来，我们要判断，这个IP地址是不是在同一个子网络，这就要用到子网掩码。已知子网掩码是255.255.255.0，本机用它对自己的IP地址192.168.1.100，做一个二进制的AND运算（两个数位都为1，结果为1，否则为0），计算结果为192.168.1.0；然后对Google的IP地址172.194.72.105也做一个AND运算，计算结果为172.194.72.0。这两个结果不相等，所以结论是，Google与本机不在同一个子网络。因此，我们要向Google发送数据包，必须通过网关192.168.1.1转发，也就是说，接收方的MAC地址将是网关的MAC地址。9.4 应用层协议浏览网页用的是HTTP协议，它的整个数据包构造是这样的：HTTP部分的内容，类似于下面这样：　　GET / HTTP/1.1　　Host: www.google.com　　Connection: keep-alive　　User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1) ......　　Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8　　Accept-Encoding: gzip,deflate,sdch　　Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8　　Accept-Charset: GBK,utf-8;q=0.7,*;q=0.3　　Cookie: ... ...我们假定这个部分的长度为4960字节，它会被嵌在TCP数据包之中。9.5 TCP协议TCP数据包需要设置端口，接收方（Google）的HTTP端口默认是80，发送方（本机）的端口是一个随机生成的1之间的整数，假定为51775。TCP数据包的标头长度为20字节，加上嵌入HTTP的数据包，总长度变为4980字节。9.6 IP协议然后，TCP数据包再嵌入IP数据包。IP数据包需要设置双方的IP地址，这是已知的，发送方是192.168.1.100（本机），接收方是172.194.72.105（Google）。IP数据包的标头长度为20字节，加上嵌入的TCP数据包，总长度变为5000字节。9.7 以太网协议最后，IP数据包嵌入以太网数据包。以太网数据包需要设置双方的MAC地址，发送方为本机的网卡MAC地址，接收方为网关192.168.1.1的MAC地址（通过ARP协议得到）。以太网数据包的数据部分，最大长度为1500字节，而现在的IP数据包长度为5000字节。因此，IP数据包必须分割成四个包。因为每个包都有自己的IP标头（20字节），所以四个包的IP数据包的长度分别为1500、1500、1500、560。9.8 服务器端响应经过多个网关的转发，Google的服务器172.194.72.105，收到了这四个以太网数据包。根据IP标头的序号，Google将四个包拼起来，取出完整的TCP数据包，然后读出里面的'HTTP请求'，接着做出'HTTP响应'，再用TCP协议发回来。本机收到HTTP响应以后，就可以将网页显示出来，完成一次网络通信。 这个例子就到此为止，虽然经过了简化，但它大致上反映了互联网协议的整个通信过程。