计算机网络

已发布 2019-04-03 23:53:26

从下向顶方法

  • 电路交换
  • 分组交换(报文交换)
    • 虚拟电路:和电路交换相比,强调虚拟
    • 数据包:虚拟电路上的信息被拆分成了多个传输单位
    • 分组通过最佳路径(取决于路由算法)路由到目标。但并不是所有在相同两个主机之间传送的分组(即使是来自同一消息的那些分组)一定要沿着相同的路径传送。
  • 物理层
    • 传输介质:网线、光纤、wifi、蓝牙
    • 网卡设备
      • 调制
      • 解调
  • 链路层
  • 网络层
    • IP 地址
    • 子网划分
    • 局域网内通信
      • 链路交换机
        • ARP:映射 IP 和 MAC
          • MAC地址只在局域网中有效
          • ip地址信息在互联网中有效
        • 交换机功能少,接口多,比路由器划算
        • 交换机采用广播方式进行通讯
          • “广播”是一种让任意一台计算机都能收到数据的数据发送方式,计算机收到数据后就会判断这条信息是不是发给自己的,如果是,就会返回应答,在这里,它会返回自身地址。
          • 当源计算机收到有效的回应时,它就得知了目标计算机的MAC地址并把结果保存在系统的地址缓冲池里,下次传输数据时就不需要再次发送广播了,这个地址缓冲池会定时刷新重建,以免造成数据冗余现象。
          • 计算机在启动的时候必须主动向所处网段广播自己的IP和对应的MAC地址,然后由某台计算机(通常是局域网内某个工作组里第一台启动的计算机)承担接收并保存这些数据的角色。
          • 广播指的是广播报文,那么在同一个网段内的所有网元都会收到这个报文。2层广播目标mac地址为全f,3层广播目标IP地址主机位全为1。
          • 当交换机转发单播帧时,无法找到MAC与端口的对应关系,会进行广播泛洪处理,什么意思呢?虽然是一个单播帧,由于上述原因,当作广播帧处理,所以广播域的每台主机都可以接收到
            • 这种是不分青红皂白,把所有流量推送到家门口,由计算机网卡按需选择
            • 这推送的流量对带宽资源是很大的浪费
        • 广播风暴的产生:广播包泛洪
          • 阻止广播风暴的方法:路由器(物理分割)、vlan(逻辑分割)、生成树协议(起抑制作用)、OSPF(制止)
    • 局域网和公网通信
      • NAT
      • 分组交换机,也就是路由器
        • 实现不同局域网之间主机设备通讯
        • 实现不同网段之间的主机通讯
        • 可以隔离广播风暴,路由器进行数据通讯时,只识别IP地址,不识别MAC地址
        • 路由器转发数据信息时,需要查看路由表。
        • IP地址= 局域网网络位+主机位
      • 路由
        • 网关:只要和外网主机通讯,都必经的一个接口,就成为网关接口
        • 路由协议:实现路由表信息相互告知的方法(技术)
        • 路由协议分为俩种:静态路由协议、动态路由协议
        • 路由收敛:最终每个路由表信息实现了统一一致
    • DNS
  • 传输层
  • 应用层

易混淆概念

集线器(hub):工作在物理层,用于构成冲突域(广播域)。已经停产了,不卖了。

网桥(bridge)/交换机(switch):工作在数据链路层,用于连接不同的网络。网桥/交换机会在自身存储其硬件端口与MAC地址的映射关系。一般使用网桥/交换机隔离LAN。简单来说,网桥可以看做一个端口数少的交换机。交换机的前身叫网桥。二层交换机工作在数据链接层,根据MAC地址做数据转发,一些高端交换机可以根据需要划分VLAN。三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机,工作在OSI网络标准模型的第三层:网络层。 三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换,所具有的路由功能也是为这目的服务的,能够做到一次路由,多次转发。 对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现,而像路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能,由软件实现。

路由器(router):工作在网络层。用于连接不同网络,进行分组转发。区别在于,网桥/交换机根据MAC转发,路由器根据ip进行转发。

网关(gateway):又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连,是最复杂的网络互连设备,仅用于两个高层协议不同的网络互连,网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连。用概括性的术语来讲,它们应该是能够连接不同网络的软件和硬件的结合产品。

默认网关:默认网关事实上不是一个产品而是一个网络层的概念,PC本身不具备路由寻址能力,所以PC要把所有的IP包发送到一个默认的中转地址上面进行转发,也就是默认网关。这个网关可以在路由器上,可以在三层交换机上,可以在防火墙上,可以在服务器上,所以和物理的设备无关。

References

comments powered by Disqus