🚀 add: VPN 软路由 旁路由 DHCP OpenClash

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+---
+order: 5
+author: 
+title: "软路由前提篇：家庭网络通信"
+category:
+  - 计网
+  - 路由器
+  - 交换机
+  - DHCP DNS ARP
+
+---
+
+![](https://qtp-1324720525.cos.ap-shanghai.myqcloud.com/blog/image-20250116011641002.png)
+
+### 1. **家庭网络的基本设置**
+
+你在运营商拉了一条宽带，运营商会给你分配一个光猫。你通常会单独再买一台路由器，使用网线将路由器的 WAN 口与光猫相连。通常情况下，颜色不一样的接口就是路由器的WAN口。路由器通过 PPPoE 拨号获取运营商分配的公网 IP（假设为 `2.2.2.2`），或者光猫负责拨号，路由器获取内网 IP（如 `192.168.0.2`）。
+
+总之不管怎样，你的路由器WAN口会获取到一个IP。
+
+![](https://qtp-1324720525.cos.ap-shanghai.myqcloud.com/blog/image-20250116012735730.png)
+
+除了WAN口，路由器还有多个颜色一样的LAN口，为了让大家思路清晰，我们需要单独提取出这4个LAN口，把它当做一台交换机，并且和路由器这个虚拟的网口`LAN`建立了连接，路由器连接交换机的这个网口有一个IP地址，假设为`192.168.1.1`，这个是路由器的内网IP。
+
+访问这个IP可以进入路由器的**管理页面**，同时也是你家里整个局域网的网关，你家里所有的网络设备，都会通过网线或者WIFI的方式，连接到这台交换机，这是大部分家庭的网络拓扑，装宽带的师傅会帮你配置好，确保你能正常上网。
+
+路由器的虚拟LAN口连接交换机，交换机连接家中的其他设备（如电脑、手机等）。路由器的内网 IP 通常是 `192.168.1.1`，这是局域网的网关。
+
+------
+
+### 2. **电脑获取 IP 地址（DHCP 协议）**
+
+当电脑通过网线或 Wi-Fi 连接到网络时，会通过 DHCP（动态主机配置协议）自动获取 IP 地址。
+
+电脑的 DHCP 客户端（**操作系统内置了**）会发起一个 DHCP 请求，找DHCP服务器获取IP地址，这个请求会被一层层的封装。
+
+以TCP/IP四层网络模型为例，每一层都有其特定的任务。
+
+![](https://qtp-1324720525.cos.ap-shanghai.myqcloud.com/blog/image-20250116130747581.png)
+
+==数据来到传输层==，传输层会指定这个DHCP请求-通过什么传输协议发往什么端口。DHCP规定客户端默认使用68号UDP端口，服务端默认使用67号UDP端口，也就是请求会使用UDP的68号端口发往UDP的67号端口，所以源端口是68，目标端口是67，使用UDP的方式传输，这些都是规定好的。
+
+==接着数据来到网络层==，网络层需要确定，数据包发给哪个网络设备，也就是负责封装IP地址。电脑现在的目的，是找DHCP服务器要IP地址，但他并不知道现在谁是DHCP服务器，不知道该发给谁，所以干脆一不做二不休，直接发给这个网络里的所有设备，所以目标IP是一个广播IP，`255.255.255.255`，同时接收方也需要知道是谁发给他的数据，所以还需要加上**源IP**，**但是电脑现在还没有IP**，于是会直接用`0.0.0.0`这个未指定的IP。
+
+接着数据会继续向下
+
+==来到网络接口层==，这一层会封装MAC地址，每个网卡都有唯一的MAC地址，也叫物理地址，源MAC是你电脑网卡的MAC地址，这里假设`CC:CC:CC:CC:CC:CC`，同样由于不知道数据该发给谁，所以目标MAC是一个全F的广播MAC地址，然后这个经过层层封装的数据包，会从电脑的网卡接口发出，顺着网线来到了交换机的1号接口，普通的家用交换机是一个，**只能解析网络接口层数据**的设备，也就是说他**只能看到MAC**地址，里面的IP和端口等信息，对他来说就是一堆无规则的数据，他看不懂也没必要看懂，交换机内部有一个MAC地址映射表，他会根据MAC地址对数据进行转发，至于你转发的什么内容，它并不关心。
+
+交换机从LAN1收到数据后，会将LAN1对应的MAC地址保存到映射表中，然后查看目标MAC，发现是全F的广播MAC地址，于是交换机会将电脑的数据，给每一个连接的LAN口（Wifi也算）发送一份，当这台电脑收到数据包的时候，会根据网络模型一层一层的解封装，首先网络接口层会查看目标MAC地址是不是发给自己的，发现是全F，虽然不是自己的MAC地址DD，但这是一个广播MAC地址，所以会接受它，继续向上来到网络层，查看目标IP是全255，虽然不是自己的IP，但这是一个广播IP，广播就类似学校的广播，当广播里说全体注意的时候，**你肯定要听一下广播里他在讲啥**，所以电脑为了看里面的内容，也会接受这个数据包。
+
+==来到传输层==，发现是通过UDP的方式发给67号端口，**由于这台电脑没有运行DHCP服务**，所以并没有监听67号端口，于是会将这个数据包丢弃。
+
+同样的数据来到路由器，一般的家用路由器会提供很多服务，比如DHCP DNS DDNS Qos UPnP DMZ 端口转发 防火墙等等，接口层会接受这个目标MAC全F的广播，同样网络层会接受这个目标IP是全255的广播，向上来到传输层，发现目标端口是UDP的67，一般情况下路由器默认就开启了DHCP服务，而DHCP默认的监听端口就是UDP的67，于是这个数据包将会交给DHCP服务，DHCP服务收到数据后，将会从自己的IP地址池中，选择一个未被占用的IP地址。
+
+假设为`192.168.1.3`，除了IP地址，还会包含子网掩码 网关 DNS服务器租约等信息。假设租约为12个小时，然后重新封装数据包，源端口是本机的DHCP服务67端口，目标端口是对方发过来的端口也就是68，并且通过UDP传输，网络层封装源IP地址为路由器自己的IP，也就是192.168.1.1，由于对方没有IP，所以目标IP还是全255的广播IP。
+
+来到网络接口层，源MAC是路由器LAN口的MAC地址，路由器从刚才电脑发过来的数据包中，已经知道了电脑的MAC地址，所以目标MAC是电脑的MAC地址，数据来到交换机，刚才说过交换机只能解析MAC地址，当他看到目标MAC是CC的时候，会查看自己的MAC地址映射表，发现CC插在接口1上，于是会将这个数据包从接口1发送出去。电脑收到数据后会一层层的解封装。接口层发现目标MAC是自己。
+
+于是接受该数据。网络层发现目标IP是广播IP，同样也接受了，传输层发现是发往UDP的68号端口，而DHCP客户端监听了该端口，于是数据将会由DHCP应用程序处理，DHCP会拿着这些信息，给电脑进行相关配置，于是我们的电脑就有了IP地址 网关DNS等信息了，并且在6个小时之后，也就是租约的1/2，会再次发起DHCP请求续约IP地址，**续约成功**的话，租期就会再次变成12个小时。
+
+![](https://qtp-1324720525.cos.ap-shanghai.myqcloud.com/blog/image-20250116133729319.png)![](https://qtp-1324720525.cos.ap-shanghai.myqcloud.com/blog/image-20250116133842328.png)
+
+如果DHCP服务器没有回应的话。会在时间剩余1/4 1/8的时候，再尝试发送续约请求，如果续约成功，将会再次变成12个小时。如果失败了。说明路由器提供的DHCP==服务挂了==。等到租约到期之后。将会自动释放IP。然后重新发起DHCP获取IP的广播请求
+
+但是由于这个局域网内，唯一的DHCP服务器挂了，所以电脑永远也得不到DHCP回应，当尝试多次都没有收到回复之后，DHCP客户端会给电脑，自动分配一个全球统一的网段，IP地址为169.254.X.X，确保和局域网的其他设备，还能正常通信，所以当你发现电脑获取到了169.254开头的IP，说明你家里的局域网中，没有提供DHCP服务的设备，建议检查网络。
+
+除了一台都没有的情况，还有可能配置不当，导致整个局域网中，存在多台DHCP服务器的情况，这也会出现网络问题，这里存在**DHCP攻击**。
+
+如果电脑关机了，没有再次发送续约请求，租约到期后，路由器的DHCP服务就会释放掉这个IP，重新放回地址池，再分配给其他有需要的人，所以像是机场或者商场之类的公共场所，WIFI设置的DHCP租期都会比较短，一般十来分钟，确保你人走后，IP能够尽快的释放出来给别人用，防止地址池被占满，家庭网络的话可以设置的久一点，一般默认是720分钟，也就是12个小时，这就是DHCP的整个执行流程。
+
+![](https://qtp-1324720525.cos.ap-shanghai.myqcloud.com/blog/image-20250116135453759.png)
+
+实际的DHCP要更复杂。
+
+==所以简单一点流程就是==：广播（目标 IP 为 `255.255.255.255`，目标 MAC 为 `FF:FF:FF:FF:FF:FF`）。路由器收到请求后，从 IP 地址池中分配一个 IP（如 `192.168.1.3`）给电脑，并附带子网掩码、网关和 DNS 信息。DHCP 分配的 IP 有租期（通常为 12 小时），电脑会在租期过半时尝试续约。如果续约失败，IP 会被释放，电脑会重新发起 DHCP 请求。
+
+------
+
+### 3. **域名解析（DNS 协议）**
+
+当你在浏览器输入 `baidu.com` 时，浏览器需要将域名转换为 IP 地址。电脑向路由器的 DNS 服务发送 DNS 请求（目标端口为 UDP 53）。路由器作为 DNS 中继，将请求转发给运营商提供的上游 DNS 服务器。上游 DNS 服务器返回 `baidu.com` 的 IP 地址（如 `220.181.38.148`）。路由器将 IP 地址缓存一段时间，局域网内的其他设备再次访问 `baidu.com` 时，可以直接从缓存中获取 IP。
+
+------
+
+### 4. **地址解析协议（ARP 协议）**
+
+ARP协议就是根据IP地址查询Mac地址的协议
+
+我是`192.168.1.3`
+
+谁是`192.168.1.1`
+
+这里贴一个YouTube地址，讲的非常好，
+
+[https://www.youtube.com/watch?v=P38FmPAq09E&t=183s](https://www.youtube.com/watch?v=P38FmPAq09E&t=183s)
+
+------
+
+### 5. **访问百度服务器（HTTP 请求）**
+
+拿到百度服务器的 IP 地址后，浏览器向这个IP发起一条 HTTP 请求（目标端口为 TCP 80）。电脑发现目标 IP 不在同一网段（通过子网掩码判断），于是将数据包发送给默认网关（路由器）。路由器通过 NAT（`Network Address Translation`网络地址转换）将内网 IP（`192.168.1.3`）转换为路由器WAN口公网 IP（`2.2.2.2`），并随机选择一个端口，替换掉源端口，并记录端口映射，此时数据就可以在公网上路由了。
+
+接着封装MAC地址，源MAC是路由器WAN的MAC地址，目标MAC是吓一跳某个路由设备的MAC，然后数据从WAN口发送到了互联网，经过十几个路由设备转发，最终到达百度服务器。百度服务器处理请求后，将网页数据返回给路由器，路由器通过 NAT 将数据转发给电脑。
+
+------
+
+### 6. **关键技术与协议**
+
+- **DHCP**：动态分配 IP 地址，简化网络配置。
+- **DNS**：将域名转换为 IP 地址，方便用户访问网站。
+- **NAT**：将内网 IP 转换为公网 IP，实现多设备共享公网 IP。
+- **ARP**：通过广播获取目标设备的 MAC 地址。
+- **TCP/IP**：分层网络模型，确保数据可靠传输。
+
+------
+
+### 7. **总结**
+
+从输入 `baidu.com` 到页面加载完成，背后涉及了 DHCP、DNS、ARP、NAT、TCP/IP 等多种网络协议和技术的协同工作。虽然过程复杂，但现代网络设备和协议的高效性使得这一切在不到1秒的时间内完成。

src/fundamental/network/8.DHCP协议.md

@@ -0,0 +1,87 @@
+---
+order: 8
+author: 
+title: "DHCP协议？"
+category:
+  - TCP
+  - UDP
+  - 计网
+
+---
+
+<img src="https://qtp-1324720525.cos.ap-shanghai.myqcloud.com/blog/image-20250116113353161.png" style="zoom:50%;" />
+
+每一个网络设备，都有一个此网络中的独一无二的IP地址，也用来作为网络通信中的唯一标识，那：
+
+- 每个设备的ip地址是如何得到的呢？
+
+- 又是如何保证不冲突的呢？
+
+那就引出了下面的，**DHCP（动态主机配置协议）**
+
+:::info
+
+静态 IP是手动分配给设备的固定 IP 地址，不会自动更改，适合需要长期稳定连接的设备，如服务器、打印机等，但是需要手动输入 IP 地址、子网掩码、网关和 DNS 服务器。需要手动输入 IP 地址、子网掩码、网关和 DNS 服务器。
+
+比如，对于拥有一千台服务器的集群，网络管理员需要根据设备编号，对每台设备设置固定的IP。
+
+还有，你要静态设置的话，你要提前知道你家里的局域网的网段是哪个，比如我家的路由器地址是，![](https://qtp-1324720525.cos.ap-shanghai.myqcloud.com/blog/image-20250116135646690.png)，那么你的设别就要在`192.168.1.2`~`192.168.1.254`之间。
+
+网关和DNS默认设置为路由器的IP。
+
+:::
+
+DHCP 是一种自动化的 IP 地址分配协议，设备（如电脑、手机、路由器等）在连接到网络时，它会向 DHCP 服务器发送一个请求，DHCP 服务器会从可用的 IP 地址池中选择一个未被使用的地址，分配给设备。这个 IP 地址通常有一个租期，租期到期后设备可能会获得不同的 IP 地址。
+
+**优点**：
+
+- 自动化分配 IP 地址，节省手动配置的时间和精力。
+- 可以动态管理网络中的设备，不需要手动干预。
+- 避免了 IP 地址冲突，DHCP 服务器会确保每个设备得到唯一的 IP 地址。
+
+**缺点**：
+
+- 因为 IP 地址是临时分配的，设备的 IP 地址可能会发生变化，适用于不需要固定 IP 的设备。
+- 一些应用需要固定 IP 地址来进行通信（如服务器、打印机等）。
+
+**巴拉巴拉：**
+
+当你的电脑通过网线连接到路由器，当电脑开机进入操作系统后，此时其还没有IP地址，操作系统会通过UDP协议，此时其还没有IP地址，操作系统会使用udp协议通过68端口向67端口广播一包DHCP discover数据包，用来寻找DHCP服务器。
+
+由于这是一个广播数据包，所以网络中的所有设备都会收到这一条数据。但是只有DHCP服务器才会做出响应，在家庭网络中路由器就是DHCP服务器的角色。
+
+他收到的DHCP discover数据包后，知道网络中有设备需要分配IP地址。所以他需要在自己的IP地址池中拿到一个空闲IP，比如192.168.1.10，并决定把这个IP地址分配给路由器。
+
+路由器会把此IP封装成一包DHCP offer包，回复给我的PC。PC收到后要决定用不用这个IP地址。
+
+为什么会有这一步？是因为假设网络中有多个DHCP服务器，他们有可能会同时收到discover包，各自分配IP地址后回复DHCP offer包。此时PC会收到多个他要决定用哪一个IP地址，一般情况下都是用收到的第一个IP地址。
+
+![](https://qtp-1324720525.cos.ap-shanghai.myqcloud.com/blog/image-20250116121017109.png)
+
+决定好后，PC会向网络中广播自己的决定，通知路由器接受了其分配的IP地址。这一包称为DHCP request包。
+
+:::danger
+其实上图并不准确，如果电脑用网线连接，电脑广播的时候，会先向LAN口发送，然后由交换机（路由器）中的MAC地址映射表负责转发，
+
+转发的对象也不只是其他DHCP服务器，普通设备也会被发送，但是由于MAC地址的不同，普通设备就会被pass掉。
+
+:::
+
+
+
+
+
+![](https://qtp-1324720525.cos.ap-shanghai.myqcloud.com/blog/image-20250116120935207.png)
+
+路由器收到request包后会回复给PC DHCP ack包，表示已经接受了PC的选择，可以使用此IP地址，此时pc拥有了自己的IP地址。
+
+以上四步就是DHCP获取IP地址的完整流程。不过前两部并不是必须的，当PC重启后，PC无需重新获取IP地址。只需要再次确认就可以了。
+
+![重启后，PC无需重新获取IP地址](https://qtp-1324720525.cos.ap-shanghai.myqcloud.com/blog/image-20250116121218769.png)
+
+就是从第三步开始发送DHCP request的包，直接请求使用此IP。DHCP服务器需要检查此IP是否可用，若可以使用则直接回复ack包确认可以继续使用此IP地址，若不可用比如此IP已被其他设备占用，则回复DHCP nack包拒绝申请，此时PC需要从DHCP discover开始再来一次完整的申请流程。
+
+家庭网络中的包括通过网线连接路由器的电脑，以及通过WiFi连接的手机，电视，游戏机等。都是通过以上的步骤获取IP地址的，获取IP地址后，他们就可以在网络中互相通信了。
+
+
+

src/opensource/Clash.md

@@ -0,0 +1,9 @@
+---
+order: 4
+author: 
+title: "Clash技术架构及内核"
+category:
+  - Clash
+  - 内核
+---
+

src/opensource/tool.md

@@ -14,4 +14,6 @@ category:
 
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-ip代理池
+ip代理池
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+双币信用卡，动物之森，Half Life Alyx

src/projectessay/scaffold/5.Md document Common containers and emoticonsr.md

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@@ -130,6 +128,14 @@ category:
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 ### 10.内嵌视频
 
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