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网络:终端通过介质和网络设备连接起来,实现互相通信
终端:PC,手机,服务器,存储
介质:网线,光纤,无线
网络设备:集线器,交换机,路由器
网络的分类:
1, 按照覆盖范围划分:
a) 局域网 LAN:覆盖范围为几千米之内的 专用(内部) 网络
b) 城域网 MAN:一个城市的网络
c) 广域网 WAN:将相距较远的局域网连接在一起 的网络
2, 按照拓扑结构划分:
拓扑:网络的连接图
a) 总线型:所有节点连接到一根总线,实现互相通信
优点:部署简单,成本低
缺点:安全性差(一个节点发送的数据会被总线上所有节点接收),
总线故障,共享总线带宽
b) 星型:所有节点连接到中央节点,实现互相通信
优点:部署简单,成本低,独占接口带宽
缺点:中央节点故障 ——优化方案:树型
c) 环型:收尾相连形成一个环
d) 全网状:所有节点之间都互相连接,实现互相
优点:可靠性高
缺点:部署复杂,成本高 ——优化方案:部分网状
3, 按照数据传输方式:
a) 电路交换
b) 分组交换
衡量网络优越的主要参数:
带宽:单位时间内,支持传输的最大数据量
单位 bps,bit percent second
1kbps= 1000bps,1Mbps=1000kbps,1Gbps=1000Mbps
2Mbps=0.25MBps=250KBps, 1B 字节=8b 比特
延迟:数据在节点之间传输,经过的时间
其他参数:
拓扑
安全性
可靠性/可用性
可扩展性
成本
OSI 参考模型:
1,物理层: 1) 定义线缆/接口的外观标准
2) 定义线缆/接口的电气化特性(A,V,欧姆)
比特流 中继器,集线器
2,数据链路层: 1)协商链路两端 0 1 比特流的一致性
2)流量控制
3)差错校验
4)编帧,识别帧
MAC 地址 交换机
3,网络层: 1)寻址:定义网络层地址的格式和作用
2)路由:选择最佳路径,去往目的设备
IP 地址 路由器,三层交换机
4,传输层: 1)分段,MTU(最大传输单元,1500 字节)
2)会话复用/分离
3)建立主机之间的连接
端口号
5, 会话层
6, 表示层
7, 应用层
封装:发送数据时,从上层向下层传递。每经过一层添加本层的报文头信息
解封装:接收数据时,从下层向上层传递。剥离本层报文头信息后,再向上层传递
对等层通信:设备之间,只能相同层次才能互相通信
比如网络层---√---网络层,网络层---×----传输层
注意:每层互相独立实现各自功能,但是下层为上层提供服务
PDU,报文数据单元
数据在传输层叫做: 数据段 segment
数据在网络层叫做: 数据包 packet
数据在数据链路层叫做: 数据帧 frame
数据在物理层叫做: 比特 bit
路由协议:获取路径信息 ——地图
可路由协议:承载数据 ——货车
数据 ——货物
面向连接的服务:TCP 协议
通信之前先建立连接,通信完成后断开连接
有序传递
应答确认
差错重传
适合于对可靠性要求高的应用:迅雷,拨打电话
无连接的服务:IP 协议,UDP 协议
尽力而为的服务
无需建立连接
无序列号机制,无确认机制,无重传机制
适合于对延迟敏感的应用:语音/视频聊天,短信
双绞线的选择:
同交异直
即:同种类型网卡的设备互联选择 交叉线
异种类型网卡的设备互联选择 直连线
主机和路由器的网卡相同类型,与交换机不同
直连线:12345678---------12345678
交叉线:12345678---------36145278
1-白/橙 2-橙 3-白/绿 4-蓝 5-白/蓝 6-绿 7-白/棕 8-棕
CSMA/CD:载波侦听多路访问/冲突检测
作用:在总线型中,解决数据传输冲突的问题
工作原理: 先听后发
边听边发
冲突停发
退避再发
MAC 地址:全球唯一标识每个网卡
组成:48 位二进制组成,由 12 位 16 进制表示
表示方法: 00-71-CC-93-68-DD
00:71:CC:93:68:DD
0071.CC93.68DD
包括两部分:
OUI:厂商识别码,前 24 位
EUI:设备识别码,后 24 位
分类:
单播: MAC 地址:具体的主机 MAC 地址
广播: MAC 地址:FFFF.FFFF.FFFF
主机/网络设备接收到数据帧的操作:
***当主机/路由器接收到数据帧时,会查看数据帧中的目的 MAC 地址,只有当 1,目
的 MAC 地址和自身网卡 MAC 地址相同时,2,目的 MAC 地址为广播 MAC 地址,才会接收
并处理。否则,丢弃
双工:链路传输数据的方式
单工:线路上只允许一个方向传输数据
半双工:同一时刻,线路上只允许一个方向传输数据
全双工:同一时刻,线路上允许两个方向传输数据
冲突域:产生冲突的范围
广播域:广播帧传递的范围
集线器:一整台处于一个冲突域,一整台处于一个广播域
交换机:一个接口处于一个冲突域,一整台处于一个广播域
路由器:一个接口处于一个冲突域,一个接口处于一个广播域
IP 协议:
MTU,最大传输单元,默认 1500 字节,如果报文(包括报文头+数据)大小超过 1500 字节,
则进行分片
IP 报文头其中的几个重要信息:
1, Version:版本,IPv4—4,IPv6—6
2, TTL,生存时间:跳数,最大 255 跳,每经过一台路由器 TTL-1,当 TTL=0 时并且数据包
还没有到达目的地,则将该数据包丢弃
作用:防止环路
3, Protocol,协议号:指定上层协议类型
TCP:6
UDP:17
4, 源 IP 地址:(数据发送者)
5, 目的 IP 地址:(数据接收者)
IP 地址:由 32 位二进制组成,分为 4 组,由点分十进制表示
分为两个部分:
1, 网络位:唯一标识一条链路 姓
2, 主机位:标识链路上的具体的节点 名
IP 地址全局唯一
MAC 地址全球唯一
_ _ _ _ _ _ _ _._ _ _ _ _ _ _ _._ _ _ _ _ _ _ _._ _ _ _ _ _ _ _
00000001 .00000000 .00000000 .00000000
01111110 .11111111 .11111111 .11111111
01111111---127
10000000 .00000000 .00000000 .00000000
10111111 .11111111 .11111111 .11111111
11000000 .00000000 .00000000 .00000000
11011111 .11111111 .11111111 .11111111
11100000 .00000000 .00000000 .00000000
11101111 .11111111 .11111111 .11111111
IP 地址分类:
A:0 xxxxxxx.X.X.X,1.0.0.0-126.255.255.255,前 8 位是网络位,后 24 位是主机位
B:10 xxxxxx.X.X.X,128.0.0.0-191.255.255.255,前 16 位是网络位,后 16 位是主机位
C:110 xxxxx.X.X.X,192.0.0.0-223.255.255.255,前 24 位是网络位,后 8 位是主机位
D:1110 xxxx.X.X.X,224.0.0.0-239.255.255.255,组播地址
E:保留
注意:网卡只能配置 A B C 类 IP 主机地址
主机位 全部置 0 的地址——该网段的网络地址,代表特定网段
主机位 全部置 1 的地址——该网段的广播地址,代表该网段的所有节点
剩下中间部分的全部地址——该网段的主机地址
特殊地址:
192.168.1.0 -C 类,属于 192.168.1.0 网段, 网络地址 192.168.1.0
192.168.2.10 -C 类,属于 192.168.2.0 网段, 网络地址 192.168.2.0,
广播地址:192.168.2.255
172.16.255.255 -B 类,属于 172.16.0.0 网段, 网络地址 172.16.0.0
广播地址 172.16.255.255
ARP,地址解析协议
IP 地址-MAC 地址 映射
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CodeGolang
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