一纪吮、概述
局域網(wǎng):局域網(wǎng)(
Local Area Network,LAN
)是指在某一區(qū)域內由多臺計算機互聯(lián)成的計算機組萎胰。覆蓋范圍小彬碱,自己花錢買設備,寬帶是固定的奥洼,自己維護巷疼。Internet
:由眾多ISP
(網(wǎng)絡運營商)構成,有自己的機房灵奖,對網(wǎng)民提供訪問Internet
連接嚼沿。廣域網(wǎng):距離比較遠(這里不一定是指實際距離,而是指鏈路的距離)瓷患,花錢買帶寬骡尽,無須自己維護設備。
1.1 網(wǎng)絡傳輸
說明:這里我們通過一個例子來描述數(shù)據(jù)是如何在網(wǎng)絡中進行傳輸?shù)纳帽唷_@里左邊的局域網(wǎng)表示學校攀细,而右邊表示公司的局域網(wǎng)箫踩,中間表示互聯(lián)網(wǎng)。其中
m
表示mac
地址谭贪。
- 這里學校里的計算機(上面那臺)想要訪問公司的局域網(wǎng)境钟,其地址為
www.baidu.com
,首先此計算機需要知道此域名和哪個IP
地址相對應俭识,于是要將此域名發(fā)送到DNS
(維護域名和IP
地址的映射關系)中去解析慨削。這里解析完之后知道對應地址為13.0.0.2
。于是要向此地址發(fā)送請求套媚。 - 發(fā)送請求時要封裝一個數(shù)據(jù)包缚态,其中包含內容為:
|1|2|3|4|5|
|------------|
|實際數(shù)據(jù)|源地址15.0.0.2
|目標地址13.0.0.2
|m4
|m5
|
之所以需要物理地址,就是因為網(wǎng)卡在將數(shù)據(jù)發(fā)送出去的時候需要知道發(fā)送到路由器G
堤瘤,而不是下面那臺電腦玫芦。這里需要注意,如果前面三段合起來稱為數(shù)據(jù)包本辐,加上后面的兩個物理地址稱為數(shù)據(jù)幀姨俩。
幾個概念
子網(wǎng)掩碼:如255.0.0.0
,這里表示IP地址的第一段為網(wǎng)絡段师郑,而后面三段表示主機段,網(wǎng)路段就是用來和互聯(lián)網(wǎng)中其他局域網(wǎng)或主機交互的地址信息调窍,而主機段就是局域網(wǎng)內部對各主機的一種編號宝冕。
網(wǎng)關:這里可以看到學校局域網(wǎng)的網(wǎng)關是15.0.0.1
,起始就是表示一個局域網(wǎng)和外界交互的關口邓萨。這里就是路由器的IP
地址地梨。
物理地址:其實就是一個對硬件的標識,每臺機器都不一樣缔恳,是一個48
位二進制編號宝剖,在上面我們已經(jīng)解釋了他的作用。上面我們說了歉甚,現(xiàn)在請求已經(jīng)到達了路由器
G
了万细,那么G
必須先將請求發(fā)送給A
,于是這里我們需要重寫后面兩個物理地址纸泄,發(fā)送的內容就變?yōu)椋?/p>
|1|2|3|4|5|
|------------|
|實際數(shù)據(jù)|源地址15.0.0.2
|目標地址13.0.0.2
|m7
|m8
|
雖然物理地址變了赖钞,但是前面的數(shù)據(jù)包是沒變的 。就這樣依次發(fā)送到需要的主機上聘裁。
- 公司中主機在響應數(shù)據(jù)的時候可能網(wǎng)頁數(shù)據(jù)較大雪营,此時需要將一個網(wǎng)頁分成多塊進行發(fā)送,并對各塊進行編號衡便,依次放入網(wǎng)卡的緩存中進行發(fā)送献起,每塊數(shù)據(jù)在發(fā)送過程中洋访,緩存是不能將這塊數(shù)據(jù)刪除的,只有當這塊數(shù)據(jù)發(fā)送到指定主機谴餐,主機返回確認信息之后才能刪除姻政,這樣依次將數(shù)據(jù)響應給學校主機。
1.2 OSI參考模型
- 應用層:所有能產(chǎn)生網(wǎng)絡流量的程序
- 表示層:在傳輸之前是否進行加密或壓縮處理成二進制
ASCII
編碼总寒,比如出現(xiàn)亂碼頁式表示層出現(xiàn)了問題 - 會話層:查木馬(
netstat –n
)(即打開的窗口上顯示對應的網(wǎng)頁內容扶歪,也就是客戶端和服務端建立了會話) - 傳輸層:可靠傳輸,流量控制摄闸,不可靠傳輸
- 網(wǎng)絡層:負責選擇最佳路徑 善镰,規(guī)劃
IP
地址 - 數(shù)據(jù)鏈路層:定義幀的開始和結束,透明傳輸年枕,差錯校驗
- 物理層:接口標準 炫欺、電器標準 、如何在物理鏈路上傳輸更快的速度
1.3 OSI參考模型對網(wǎng)絡排錯的指導
一般排錯需要從底層往上進行故障排查:
-
物理層:比如查看網(wǎng)線有沒有接上熏兄,接上與沒有接上的區(qū)別如下:
可以看到左邊就表示沒有接上品洛,而右邊表示連接上了。但是有時候顯示連接上了摩桶,但是網(wǎng)絡還是不通桥状,此時我們需要查看網(wǎng)絡連接:
如上,如果已發(fā)送的字節(jié)有硝清,而已接收卻沒有字節(jié)辅斟,這可能表示水晶頭有問題了。 數(shù)據(jù)鏈路層:比如在一個局域網(wǎng)中可以上網(wǎng)芦拿,但是在另一個局域網(wǎng)中卻不能上網(wǎng)士飒,此時有可能是在前一個局域網(wǎng)中物理地址沖突,因為物理地址是可以改的蔗崎,這就是數(shù)據(jù)鏈路層的問題酵幕。再比如有時候欠費也是數(shù)據(jù)鏈路層被斷開了。還有兩個互相連接的網(wǎng)卡的帶寬是進行協(xié)商的缓苛,但是如果將某張網(wǎng)卡的帶寬強制設置成某個數(shù)芳撒,那么有可能導致帶寬不一致,最后導致網(wǎng)絡不通未桥。
網(wǎng)絡層:比如設置的
IP
與路由器不是在一個網(wǎng)段番官,或者網(wǎng)關設置錯誤(導致計算機沒有連接外部網(wǎng)絡的關口),還有路由器如果沒有配置到達目標地址的信息頁式網(wǎng)絡層故障钢属。應用層:這里我們將網(wǎng)絡層向上都歸屬為應用層故障徘熔。網(wǎng)絡不通不一定是網(wǎng)絡問題,有可能是應用程序的問題淆党,比如瀏覽器是不是設置了代理等等原因酷师。
1.4 TCP/IP協(xié)議和OSI參考模型
說明:這里
TCP/IP
協(xié)議是將OSI
參考模型進行了簡化讶凉,但是有時候一層中也是分層的,比如網(wǎng)路層中的ARP
就是為IP
協(xié)議服務山孔,而IP
協(xié)議就是為ICMP懂讯、IGMP
服務的。數(shù)據(jù)在使用此協(xié)議進行傳輸?shù)臅r候首先要進行封裝台颠,過程如下:1.5 計算機網(wǎng)絡的性能
1褐望、速率:連接在計算機網(wǎng)絡上的主機在數(shù)字信道上傳送數(shù)據(jù)位數(shù)的速率,也稱為
data rate
或bit rate
串前。單位為b/s瘫里,kb/s
等。這里要注意我們經(jīng)常聽到的帶寬為4M
荡碾,其使用的單位就是比特率谨读,但是我們在360
加速球上看到的速率是使用的byte rate
,也就是說如果帶寬是4M
坛吁,而在加速球上看到的是400k/s
劳殖,那么就差不多是對的了,需要除以8
拨脉。2哆姻、帶寬:數(shù)據(jù)通信領域中,數(shù)字信道所能傳送的最高數(shù)據(jù)率玫膀。單位為
b/s矛缨,kb/s
等。3匆骗、吞吐量:即在單位時間內通過某個網(wǎng)絡的總的數(shù)據(jù)量;單位為
b/s誉简,kb/s
等碉就。這里包括接收和發(fā)送的總數(shù)據(jù)量。-
4闷串、時延
說明:發(fā)送時延是指從數(shù)據(jù)塊的第一個比特開始發(fā)送算起瓮钥,到最后一個比特發(fā)送完畢所需的時間,傳播時延是指在網(wǎng)路上傳播所需時間烹吵,排隊時延和處理時延是指路由器對數(shù)據(jù)的一些處理所占用的時間碉熄。我們平常說的帶寬提高指的不是傳播速度快了,因為這和介質有關肋拔,這里是指發(fā)送時延降低了锈津。 -
5、時延帶寬積
說明:實際意義就是指有多少數(shù)據(jù)在鏈路中傳播凉蜂。 6琼梆、往返時間
RTT(Round-Trip Time)
:從發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)開始到發(fā)送方收到接收方確認性誉。使用ping
命令進行測試。-
7茎杂、利用率