网络协议笔记day04:从物理层到MAC层|交换机与VLAN|ICMP与ping|出网关|路由协议

    1从物理层到MAC层

        这节课讲的东西对我来说......比较难理解,简单总结一下,两台电脑可以通过一根网线(两头插在两台电脑上那种网线)连接起来,配置好IP地址、子网掩码、默认网关,就可以构成一个最小的局域网(LAN),就可以联机玩游戏啦。

        三台及以上电脑是通过集线器(Hub)连接起来。

        上面说的网线和集线器连接电脑,是第一层物理层联通的方案。

        下面来说第二层数据链路层,即MAC层(Medium Access Control 媒体访问控制)。

        它解决了如下三个问题:

        1.包发给谁。

        数据包在链路上广播,MAC的网卡才能发现,这个包是给它的。注意这个过程中会用到ARP协议

        2.大家都在发,会不会产生混乱。谁先发谁后发?

        多路访问规则:(1)信道划分;(2)轮流协议;(3)随机接入协议。

        3.发送的时候出现了错误怎么办?

        CRC,循环冗余检测。

        当电脑数量增多时,我们用交换机。交换机刚开始不知道MAC地址所对应的电脑是哪个口时 ,也会广播,但是它很聪明,有学习能力,过了一段时间之后,基本不用广播了,它会把MAC地址和所对应的的电脑的口记下来。这个学习的结果就是转发表

        总结一下,有三个重点需要记住:

        1.MAC层是用来解决多路访问的堵车问题的。

        2.ARP是通过吼的方式来寻找目标MAC地址的,吼完之后记住一段时间,这个叫做缓存。

        3.交换机是有MAC地址学习能力的,学完了它就知道谁在哪儿了,不用广播了。

    2交换机与VLAN

        当交换机的数目越来越多的时候,会遭遇环路问题,让网络包迷路,这就需要使用STP协议,通过华山论剑比武的方式,将有环路的图编程没有环路的树,从而解决环路问题。

        交换机数目多会面临安全问题,这个时候就需要对它们进行隔离,可以通过VLAN形成虚拟局域网,从而解决广播问题和安全问题。

    3ICMP与ping

        ICMP(互联网控制报文协议 Internet Control Message Protocol)相当于网络世界的侦察兵,它的报文是封装在IP包里的。这节课学习了两种类型的ICMP报文,一种是主动侦查的查询报文,一种是异常报告的差错报文

        差错报文类型有:终点不可达,源抑制,超时,重定向,etc。

        ping使用查询报文,Traceroute使用差错报文。

        ping的ICMP请求数据包中两个比较重要的字段:类型字段、顺序号

        Tracerout的第一个作用是故意设置特殊的TTL,来追踪去往目的地时沿途经过的路由器;第二个作用是故意不设置分片,从而确定路径的MTU

    4出网关

        如果离开本局域网,即访问不同网段的地址,就需要经过网关,网关是路由器的一个网口,可以这样理解:路由器是一台设备,它有五个网口或者网卡,相当于有五只手,分别连着五个局域网。每只手的IP地址都和它所握住的局域网的IP地址是相同的网段,每只手都是它握住的那个局域网的网关。

        路由器是一个三层设备,里面有如何寻找下一跳的规则。

        这节课我们学习了静态路由:在路由器上,配置一条一条规则。动态路由后面再学~

        经过路由器之后MAC头要变,如果IP不变,相当于不换护照的欧洲旅游;如果IP变,相当于换护照的玄奘西行(这个过程就是NAT,即Network Address Translation)。

    5路由协议

        路由分静态路由和动态路由,动态路由可以配置复杂的策略路由,控制转发策略。   

        动态路由主流算法有两种,距离矢量算法链路状态算法。基于两种算法产生了两种协议,BGP(外网路由协议 Border Gateway Protocol)协议OSPF(开放式最短路径优先Open Shortest Path First)协议。   

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