-
IP地址系列
-
internet
- 互联网 表示由任意台计算机组成的任意大小网络
-
Internet
- 因特网 表示特指世界上组成最大的互联网,采用 TCP/IP 协议通信
-
MAC 地址
- 每个可联网设备(网卡)都拥有的唯一标识,设备的 MAC 地址终生不变 48bit 大小 。
-
IP 地址
-
概念
- 一个IP地址用于唯一标识一个网络接口,主要是用来记录被分配 IP 设备所在的物理地址,方便通过路由表找传输路径。
-
公网 IP
- 可以在全球唯一标识的 IP 地址,此 IP 地址可以在因特网上和其他 IP 进行数据交换。
-
内网 IP
- 是一个有某种格式生成的 IP 地址,在全球没有唯一标识,无法参与因特网上和其他 IP 数据交换,一般用于组成内部局域网的时候,路由器分配给电脑的 IP 地址。
-
NAT 转换
- 因为 IPv4 地址已经消耗殆尽,所以无法让每一台联网的电脑都分配一个公网 IP 来进行数据交换,一般都是路由器分给一个组织下的所有电脑每人一个生成的网 IP,这个内网 IP 在此组织下不会冲突,所以可以用于内网通信。如果电脑想要和外网通信,则会通过路由器将自己的内网 IP 通过 NAT 转换为路由器的外网 IP。这里能实现多个内网 IP 对应一个外网 IP 的技术基础就是映射端口,外网 IP 有 60000 多个端口,所以可以建立一个映射,多个内网 IP 及其通话端口加起来不超过 60000 即可。
-
和 MAC 关系
- 1. 从设备联网看:每个设备所拥有的 IP 是路由器临时分配的,分配过程就需要 MAC 地址唯一确定设备
- 2. 从信息传递来看:IP 地址拥有层级结构,由大到小,方便构建层级的路由表(一个层级的路由表只需要编写它所下属的网络 MAC 地址),所以通过 IP 地址可以很快速的规划较短的信息传递路径,这也是为什么 MAC 无法代替 IP 地址。
- 3. 从数据接收来看:IP 是不确定时间的随机分配会不断变化,而 MAC 地址不变,所以传递信息目的地必须是某个 MAC 地址,保证数据送对人,这也是为什么 IP 无法代替 MAC。
-
子网掩码
-
概念
- 两种标识方法,255.255.255.0 或者 IP地址/24 ,24 标识的是掩码前 24 位为 1( 转化为二进制 )。子网掩码作用是用来标识此和本电脑通信的其他电脑所属的网段是否和自己相同。
-
获取网络号
- 计算方法:将 IP 地址和子网掩码进行按位与 & 运算,得到的结果就是 IP 地址的网络号,如果两个 IP 地址计算得到的网络号相同,那么这两个 IP 属于同一个网络之中,可以直接通过 MAC 地址通信。
-
获取主机号
- 计算方法:二进制表示 IP 地址,去掉前面的网络号就是主机号,用来给一个网络下的联网设备进行编号。
-
端口号
- 计算机中不同进程进行网络传输数据的时候的一个标识,一个进程占用一个端口,保证数据传输到对应的软件进程中。
-
网络模型
- OIS
- TCP/IP
-
常用协议
- TCP 协议
- UDP 协议
-
通信系列
-
网络接口
- 是用来发送和接受数据包的基本设备。
-
网卡
- 是一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的计算机硬件,一块网卡拥有独一无二的 Mac 地址。
-
网关
- 连接两个不同的网络的设备都可以叫网关。
-
集线器
- 集线器相比于交换机更为简单,可以实现多个设备的数据交换,可能会产生同时信号碰撞(多台设备同时发送信息时,信号混杂在一起),且无法指定信息发送对象(会发送给所有的连接者)。
-
交换机
- 通过将设备的 MAC 地址和其插入的物理端口建立映射,在不同的设备间转发数据,多个计算机可以用网线物理相连,也可以用无线信号连接,实现他们之间的数据传送。
-
路由器
-
家用路由器
-
交换机
- 集成了交换机的功能,可以实现于其连接的所有设备的通信,主要时依靠 MAC 地址实现数据分发。
-
无线网
- 现代路由器通常拥有发射无线信号的功能,将网线的物理连接升级为无线信号连接。
-
光猫
- 路由器同样集成了光调制解调器的功能,实现电信号与网线所需要的光信号之间的转换。
-
路由
- 作为家里不同联网设备和外界网络进行通信的桥梁,负责两者之间数据的转发。
-
狭义路由器
-
路由
- 就是通过互联的网络把信息从源地址传输到目的地址的活动。
-
过程
- 实现 电脑-路由器,路由器-路由器,这样的数据传送
- 1. 路由器会自己构建一个路由表(即记录了两个 IP 地址之间通信应该走的中间路由的 IP 地址路径)。
- 2. 两个节点之间的单步传输数据还是需要依靠两个节点之间的 MAC 地址进行传输,即数据包的 MAC 源地址和目的地址会不断随着走过的节点的不同而不断变化,变为当前节点 MAC 地址为源地址和下一个节点 MAC 地址为目的地地址。
- 3. 获取下一个节点的 MAC 地址方法就是当前节点广播下一个节点的 IP 地址(路由表存储有)然后下一个节点回复它自己的 MAC 地址。
- 4. 此过程中,数据包的源 IP 地址和目的 IP 地址全程不变,负责作为给当前所到达节点的路由表的索引,来找下一步的路径(即下一步的节点的 IP 地址)。