2.1 網(wǎng)絡是個什么玩意兒
略
2.1.1 什么是網(wǎng)絡
各自為政的『網(wǎng)絡硬件與軟件』技術發(fā)展： Ethernet & Token-Ring
以『軟件』技術將硬件整合： ARPANET & TCP/IP
沒有任何王法的因特網(wǎng)： Internet
軟硬件標準制定的成功帶來的影響： IEEE 標準規(guī)范
2.1.2 計算機網(wǎng)絡組成組件
Node 節(jié)點
具有IP的設備
Server 服務器主機
提供數(shù)據(jù)以"響應"給用戶的主機
Workstation 工作站 & Client 客戶端
主動發(fā)起聯(lián)機去"要求"數(shù)據(jù)
Network Interface Card,NIC 網(wǎng)絡卡
有網(wǎng)卡才能配置IP
網(wǎng)絡接口
利用軟件設計出來的網(wǎng)絡接口,提供IP
網(wǎng)絡形態(tài)或拓撲 Topology
節(jié)點在網(wǎng)絡上面的鏈接方式
ex 星型聯(lián)機
Router 路由器 & Gateway 網(wǎng)關
具有兩個以上的網(wǎng)絡接口,可以連接兩個以上的網(wǎng)段的設備
2.1.3 計算機網(wǎng)絡區(qū)域范圍
LAN 局域網(wǎng)絡
WAN 廣域網(wǎng)
2.1.4 計算機網(wǎng)絡協(xié)定:OSI 七層協(xié)定
節(jié)點如何溝通信息?
通過標準協(xié)議
OSI 七層協(xié)議模型
Open System Interconnection
在發(fā)送數(shù)據(jù)的主機經(jīng)過自第七層到第一層的加工包裝后, 原始的信息"Hello World"經(jīng)過層層加工, 成為光纖電纜可以傳輸?shù)?0與1
傳輸過去的0與1,在接受數(shù)據(jù)這一方,再經(jīng)過同樣的第一層到第七層的解析,還原成原始信息"Hello World"
每一層都只能解析出或添加屬于自己層的表頭數(shù)據(jù)
1.物理層
Physical Layer
傳送/接收位串
2.數(shù)據(jù)鏈結層
Data-Link Layer
MAC (Media Access Control) frame 數(shù)據(jù)包裹
LLC (logical link control)將packet轉化為MAC格式
3.網(wǎng)絡層
Network Layer
IP(Internet Protocol) & Route
4.傳送層
Transport Layer
發(fā)送端與接收端的聯(lián)機技術(TCP,UDP技術)
5.會談層
Session Layer
確定兩個地址之間網(wǎng)絡服務建立聯(lián)機的確認
6.表現(xiàn)層
Presentation Layer
將本地端應用程序的數(shù)據(jù)格式轉換成為網(wǎng)絡的標準格式
7.應用層
Application Layer
將數(shù)據(jù)接收或傳送給應用程序,展示給用戶
2.1.4 計算機網(wǎng)絡協(xié)定: TCP/IP
由OSI七層協(xié)議簡化而來
TCP/IP的運作方式
1.從輸入網(wǎng)址回車開始:
網(wǎng)址 和 相關數(shù)據(jù) 被瀏覽器打包,向下傳給 TCP/IP的應用層
2.應用層:
通過HTTP通訊協(xié)議打包,并給個應用層的表頭,再向傳送層丟去
3.傳送層:
由于HTTP為可靠聯(lián)機,因此將該數(shù)據(jù)丟入TCP封包內(nèi),并給予一個TCP封包的表頭,向網(wǎng)絡層丟去
4.網(wǎng)絡層:
將TCP包裹包進IP封包里,再給與一個IP表頭,向鏈接層丟去;
5.鏈接層:IP會依據(jù)CSMA/CD標準,包裹到 MAC 幀,并給于MAC表頭,再轉成位串,傳輸過去
2.2TCP/IP的鏈接層相關協(xié)議
WAN與LAN的硬件
CSMA/CD以太網(wǎng)絡協(xié)議
MAC 幀格式
(丟包 掉幀)
2.2.1 廣域網(wǎng)使用的設備
- 傳統(tǒng)電話撥號:透過 ppp 協(xié)議
- 整合服務數(shù)字網(wǎng)絡 ISDN Integrated Services Digital Network
- 非對稱數(shù)位用路回路 (Asymmetric Digital Subscriber Line, ADSL)：透過 PPPoE (PPP over Ethernet) 協(xié)定
- 電纜調(diào)制解調(diào)器 (Cable modem)
2.2.2 局域網(wǎng)使用的設備-以太網(wǎng)絡
- 以太網(wǎng)絡的速度與標準
- 以太網(wǎng)絡的網(wǎng)絡線接頭 (跳線/并行線)
2.2.3 以太網(wǎng)絡的傳輸協(xié)議: CSMA/CD
MAC 地址 即網(wǎng)卡出廠時 唯一 硬件地址
網(wǎng)卡網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸 按照CSMA/CD 標準
這里的Hub集線器是一種網(wǎng)絡共享媒體.網(wǎng)絡共享媒體在單一事件點內(nèi),僅能被一部主機使用.
從A到D的傳輸過程
1.Carrier Sence 監(jiān)聽媒體使用情況
確認網(wǎng)絡媒體沒人使用,發(fā)送幀
2.Multiple Access 多點傳輸
A 主機送出的數(shù)據(jù)會被集線器復制一份,并傳輸?shù)剿墟溄拥皆摷€器上的主機上,但目標是D主機,其他主機會把該 幀 丟棄,而D則會抓下來處理
3.Collision Detection 碰撞測試
該幀數(shù)據(jù)有檢測能力,若其他主機也在同時間發(fā)送數(shù)據(jù),那么A與B 送出的數(shù)據(jù)碰撞在一塊,該幀損毀,那么A與B就會各自隨機等待一個時間.然后重新透過第一步再傳送一次該幀數(shù)據(jù)
四個問題的原理
-集線器燈閃個不停,但我的主機明明沒有是用網(wǎng)絡:
-我的計算機明明沒有被入侵,為何我的數(shù)據(jù)湖北隔壁計算機竊取:
-既然共享媒體只有一個主機可以使用,為何大家可以同時上網(wǎng):
-幀要多大比較好?能不能修改幀?
2.2.4 MAC 的封裝格式
上圖中的目的地址與來源地址指的就是網(wǎng)卡卡號 (hardware address, 硬件地址)，我們前面提到屯阀，每一張網(wǎng)卡都有一個獨一無二的卡號屈芜， 那個卡號的目的就在這個訊框的表頭數(shù)據(jù)使用到啦轨域！硬件地址最小由 00:00:00:00:00:00 到 FF:FF:FF:FF:FF:FF (16 進位法)， 這 6 bytes 當中，前 3bytes 為廠商的代碼业汰，后 3bytes 則是該廠商自行設定的裝置碼
byte與bit
ifconfig
以上均為局域網(wǎng)的情況
我的數(shù)據(jù)要由計算機 A 通過 B 后才送達 C 收津，而 B 計算機有兩塊網(wǎng)絡卡饿这，其中 MAC-2 與 A 計算機的 MAC-1 互通，至于 MAC-3 則與 C 計算機的 MAC-4 互通撞秋。但是 MAC-1 不能與 MAC-3 與 MAC-4 互通长捧，為啥？因為 MAC-1 這塊網(wǎng)絡卡并沒有與 MAC-3 及 MAC-4 使用同樣的 switch/hub 相接嘛吻贿！所以串结，數(shù)據(jù)的流通會變成：
先由 MAC-1 傳送到 MAC-2 ，此時來源是 MAC-1 而目的地是 MAC-2舅列；
B 計算機接收后肌割，察看該訊框，發(fā)現(xiàn)目標其實是 C 計算機帐要，而為了與 C 計算機溝通把敞， 所以他會將訊框內(nèi)的來源 MAC 改為 MAC-3 ，而目的改為 MAC-4 榨惠，如此就可以直接傳送到 C 計算機了先巴。
也就是說其爵，只要透過 B (就是路由器) 才將封包送到另一個網(wǎng)域 (IP 部分會講) 去的時候， 那么訊框內(nèi)的硬件地址就會被改變伸蚯，然后才能夠在同一個網(wǎng)域里面直接進行訊框的流通澳γ臁！
幀內(nèi)容 最小 46bytes 最大 1500 bytes
2.2.5 MTU 最大傳輸單位
一般 1500bytes
老的 1492bytes
IP封包是可以進行拆解的,然后再放入MAC中
2.2.6 集線器 交換器與相關機制
-共不共享很重要 集線器還是交換器
如何避免之前集線器發(fā)生碰撞的情況?
使用非共享媒體的交換器switch
交換器 (switch) 等級非常多剂邮，我們這里僅探討支持 OSI 第二層的交換器摇幻。
交換器與集線器最大的差異，在于交換器內(nèi)有一個特別的內(nèi)存挥萌， 這個內(nèi)存可以記錄每個 switch port 與其連接的 PC 的 MAC 地址绰姻，所以，當來自 switch 兩端的 PC 要互傳數(shù)據(jù)時引瀑，每個訊框?qū)⒅苯油高^交換器的內(nèi)存數(shù)據(jù)而傳送到目標主機上狂芋！ 所以 switch 不是共享媒體，且 switch 的每個埠口 (port) 都具有獨立的帶寬喔憨栽！
舉例來說帜矾，10/100 的 Hub 上鏈接 5 部主機，那么整個 10/100Mbps 是分給這五部主機的屑柔， 所以這五部主機總共只能使用 10/100Mbps 而已屡萤。那如果是 switch 呢？由于『每個 port 都具有 10/100Mbps 的帶寬』掸宛， 所以就看你當時的傳輸行為是如何啰死陆！舉例來說，如果是底下的狀況時唧瘾，每個聯(lián)機都是 10/100 Mbps 的措译。
A 傳送到 D 與 B 傳送到 C 都獨自擁有 10/100Mbps 的帶寬，兩邊并不會互相影響饰序！ 不過瞳遍，如果是 A 與 D 都傳給 C 時，由于 C port 就僅有 10/100Mbps 菌羽，等于 A 與 D 都需要搶 C 節(jié)點的 10/100Mbps 來用的意思掠械。 總之，你就是得要記得的是注祖，switch 已經(jīng)克服了封包碰撞的問題猾蒂，因為他有個 switch port 對應 MAC 的相關功能， 所以 switch 并非共享媒體喔是晨！同時需要記得的是肚菠，現(xiàn)在的 switch 規(guī)格很多， 在選購的時候罩缴，千萬記得選購可以支持全雙工/半雙工蚊逢，以及支持 Jumbo frame 的為佳层扶！
-什么是全雙工/半雙工(full-duplex,half-duplex)
-自動協(xié)調(diào)速度機制(auto-negotitation)
-自動分辨網(wǎng)絡線跳線或并行線 (Auto MDI/MDIX)
-訊號衰減造成的問題
-結構化布線
