DNS 

（1）什么是DNS？ 

域名系统（Domain Name System,DNS）解决人与机器交互过程中的命名问题。对于同一个主机，机器只能识别通过二进制命名的点分十进制（IPv4）地址，这类地址是由总长度为32位的二进制，每八位使用“.”进行隔开，隔开的二进制数转换成十进制，于是就有了点分十进制表示的IP地址，如202.108.22.5；然而对于人类来说，大量的IP地址会产生大量的数字，记忆起来十分不方便，因此产生了分层树状结构的注册域名，比如www.baidu.com，实际上，这两个表示的是同一个地址，前者便于机器理解，后者便于人类理解和记忆。 

（2）DNS工作方式 

DNS用于运行TCP/IP协议的网络，当网络中有客户机进行域名查询时，本地DNS服务器会率先响应请求，在本地的主机文件中查询网址映射关系，如果有，就将查询到的结果返回给主机； 

如果本地主机没有对应的映射关系，则启用迭代查询。本地DNS服务器将用户请求转发给根DNS服务器，根DNS服务器收到请求（.com域）后，根据域名命名空间判断对这个域名进行授权管理的DNS服务器，并由进行授权管理的授权服务器解析，如果无法解析，则将请求转发给下一级的DNS服务器地址（baidu.com）对本地DNS服务器进行解析，如果它还是无法解析，则再进行下一级DNS服务器地址（www.baidu.com）进行交付，直至找到解析结果，最后将查询结果返回给本地DNS服务器，并进行缓存。
NAT 

（1）什么是NAT？ 

网络地址转换（Network Address Translation,NAT）是接入广域网技术，为了解决网络IP地址不足的问题， 将Internet上的IP地址分为两类，一类是合法地址（共有地址），一类是保留地址（私有地址），前者用于网络之间的通信，后者只能在网络内部使用，无法被外部网络设备识别，使用NAT技术可以实现两类地址之间的转换，使得网络内部的数据包可以被外部网络识别，并可以有效隔离来自外部网络的攻击，隐藏并保护网络内部的设备。 

（2）NAT工作方式 

NAT的具体实现可以通过以下三种方式：

静态转换：一对一的固定私有IP地址与公有IP地址之间的转换；当内部数据包的目的地址为外部IP地址时，在网关处从NAT表中查找对应的转换条目，用共有IP地址替换私有IP地址，在外部网络中路由到达目的IP，而外部的数据包在进入内网的时候，同样要根据静态转换条目进行地址转换。
动态转换：动态定义可以进行地址转换的私有IP地址集和可以转换为哪些公有IP地址集，当客户机发出请求时，随机选择进行转换的公有IP地址；当数据包到达网关时，检查NAT表，查看是否已经建立了私有IP地址与公有IP地址的映射，如果没有，则动态、随机地从NAT池中选择一个公有地址进行映射，建立转换条目，并替换源地址，当数据传输完成，转换条目被删除，公有地址被回收到NAT池。
端口地址转换（Port Address Translation,PAT）可以实现地址复用，动态更改端口号，建立源地址与端口号的映射，内部网络的所有主机均可以共享一个合法外部IP地址访问外网；当数据包到达网关时，检查NAT表，查看是否已经建立了转换条目，如果没有，查看是否已经存在其他的转换条目，如果存在其他的转换条目，则直接调用共有IP地址进行源地址替换，并保存IP地址与端口号的映射。
ARP和RARP 

（1）什么是ARP？ 

地址解析协议（Address Resolution Protocol,ARP）实现IP地址与物理地址之间的对应关系。在数据报传输过程中，数据报的IP地址会根据数据报传输过程中经过的设备进行改变，但是目的MAC地址始终保持不变。底层的物理网络通过物理地址来发送和接收消息，高层软件通过IP地址来指定源地址和目的地址。ARP使用广播的方式，使主机和设备之间互相通知自己的IP地址和物理地址的映射关系，源主机维护者一个ARP Cache表，在构建IP数据报时首先从ARP Cache表中找到目的IP地址的主机报告它的MAC地址，当收到IP所有者的ARP Relay报文后，更新Cache表。 

逆地址解析协议（Reverse Address Resolution Protocol,RARP）作用与ARP相反，用于将MAC地址转换为IP地址。 

（2）ARP工作方式 

主机通过数据报的目的IP地址，在本地ARP缓存中查找匹配的MAC地址，如果找到，进行通信； 

如果没有找到，则将请求目的IP地址硬件地址的请求帧广播到本地网络上的所有主机，包含进行请求主机的IP地址和MAC地址； 

网络上的主机将请求中的IP地址与自己的IP地址进行匹配，如果不匹配，则扔掉ARP请求；如果匹配，则目的主机将源主机的IP地址与MAC地址映射添加到自己的ARP缓存中，并将自己的IP地址与MAC地址映射发送给源主机； 

源主机收到回复消息后，就更新ARP缓存时间（ARP缓存有生存期），进行通信。