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2、基本概念(二)

目录

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一、设备认识

1、集线器
无智商,将数据发给任何跟它相连的设备

2、网桥
只有两个接口
可以记录接口一侧设备的Mac地址
隔绝冲突域
缺点:接口太少同一接口侧仍然会有冲突

3、交换机
具有多个接口的网桥,每个接口的mac地址都知道
局域网的最终解决方案
全球计算机只有网桥连接会怎样?

4、路由
连接两个不同的网段
隔绝广播域(连接不同网段)

现代的网络使用的是 路由器 + 交换机

二、数据是如何传递的

网络是分层的,要在分层的基础上理解数据的传递

1、arp广播
arp网络层协议:通过广播获取目标ip地址主机的mac地址
网络层:源ip地址,目标ip地址
链路层:源mac地址,广播mac地址
arp缓存:ip地址和mac地址的映射关系表

如果a主机的ip地址ipa过期了,将ipa分配给了b主机,如果这是arp缓存没有更新,那么发送给b的数据都会发送给a。这也是网络安全的一部分,arp欺骗。

2、icmp协议
icmp网络层协议:通过目标mac地址,数据交给交换机,交换机将数据发给mac地址对应的主机
网络层:源ip地址,目标ip地址
链路层:源mac地址,目标mac地址

ip地址和mac地址的配合,将数据发送给目标主机
ping 发出的是icmp数据包

3、如果数据要发送的不是同一个网段
arp广播会通过配置的网关的ip地址,拿到网关的mac地址
icmp数据包会传递给网关
网关负责将数据给到另一个网段

网络互联模型

一、模型划分

为了更好地促进互联网络的研究和发展,国际标准化组织 ISO 在 1985 年制定了网络互连模型
OSI 参考模型(Open System Interconnect Reference Model),具有 7 层结构

OSI参考模型只是一种理论模型,实际生产使用的是4层的TCP/IP协议

但为了便于学习研究,我们一般在OSI参考模型的基础上将其分成5层

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二、请求过程

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数据从客户端发出

从应用层开始数据传递到下一层都会对数据进行封装,直到传递到物理层

数据从服务器接收

从物理层开始对数据进行解封后传递到上一层,直到传递到应用层

三、网络分层

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在发送端与接收端对应层之间的协议,规定了数据封装的方式,数据类型等等内容。只有对应层使用相同的约定好的方式,才能保证在通讯过程中正确理解对方的意图,这就是协议存在的意义。当然不同的协议用处不同。

计算机之间的通信基础

需要得知对方的IP地址
最终是根据MAC地址(网卡地址),输送数据到网卡,被网卡接收
如果网卡发现数据的目标MAC地址是自己,就会将数据传递给上一层进行处理
如果网卡发现数据的目标MAC地址不是自己,就会将数据丢弃,不会传递给上一层进行处理

一、网线直连

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需要用交叉线(不是直通线)

二、同轴电缆(Coaxial)

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三、集线器(Hub)

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比如对于右上的连接图,假如:
计算机1的ip地址为 192.168.1.11
计算机2的ip地址为 192.168.1.12
计算机3的ip地址为 192.168.1.13
当计算机1 ping 192.168.1.12时
1、会在广播域内(同一个网段),向每一个设备发送ARP广播,目的MAC地址ffff.ffff.ffff(全为1代表广播)
2、计算机3收到广播后发现IP地址不是自己会丢掉数据
3、计算机2发现是自己的IP地址,会接收处理数据,并将自己的MAC地址回传给计算机1(同时计算机3也会收到这个数据,对比后丢弃)
4、计算机1发送ICMP数据包,广播域内的每台设备都会接收到这个数据包(数据不安全),计算机3丢弃,计算机2接收
5、….

四、网桥(Bridge)

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对于连接图,假如:
计算机1的ip地址为 192.168.1.11
计算机2的ip地址为 192.168.1.12
计算机3的ip地址为 192.168.1.13
当计算机1 ping 192.168.1.12时
1、会在广播域内(同一个网段),向每一个设备发送ARP广播,目的MAC地址ffff.ffff.ffff(全为1代表广播)
2、网桥会记录计算机1位于其右侧端口,计算机3、6、7、8收到广播后发现IP地址不是自己会丢掉数据,
3、计算机2发现是自己的IP地址,会接收处理数据,并将自己的MAC地址回传给计算机1,这时网桥会隔绝冲突域6、7、8收不到这个数据包,同时也会记录下计算机2位于其右侧端口。
4、计算机1发送ICMP数据包,到达网桥时发现目的MAC地址位于其右侧则不在向其左侧端口传播。左侧计算机3丢弃,计算机2接收
5、….

五、交换机(Swich)

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交换机的数据传递过程与网桥相同,在数据传递过程中会记住每一个端口对应的是哪个MAC地址,避免向其他设备发送数据包

六、路由(Router)

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对于第一幅连接图假如:
计算机0的ip地址为 192.168.1.10 网关:192.168.1.1
计算机1的ip地址为 192.168.2.10 网关:192.168.2.1
路由器的ip地址为 左侧192.168.1.1 右侧:192.168.2.1

当计算机0 ping 192.168.2.10时
1、会在广播域内(同一个网段),向每一个设备发送ARP广播,目的MAC地址ffff.ffff.ffff(全为1代表广播)
2、路由器左侧收到广播后发现IP地址不在同一个网段,会接收处理数据并返回自己的MAC地址(网关)
3、计算机0发送ICMP数据包,路由器左侧(网关)接收数据
4、路由器向其它端口对应的网段发送ARP广播,计算机1发现是自己的IP地址,处理并返回自己的MAC地址
5、路由器右侧端口向计算机1发送ICMP数据包,并返回数据到路由器
6、路由器返回数据到计算机0
7、….


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