搭建一个计算机网络的整体概念

在学习新知识前,我们首先要问自己,学这门知识对自己有什么帮助。
因此我们要知道学习计算机网路的目的:学习这门知识,我们就可以很清晰的了解计算机与计算机之间是怎样实现资源共享。现代生活处处都是计算机网络带给我们的便捷,所以学好计算机网络,不仅可以为以后做WEB的开发打下坚实的基础,也可以让我们了解到计算机网络的本质是什么。
下面我们就来快速的搭建一个整体的概念。
MAC地址: 也叫物理地址、硬件地址,由网络设备制造商生产时烧录在网卡(Network lnterface Card)的EPROM(一种闪存芯片,通常可以通过程序擦写)。IP地址与MAC地址在计算机里都是以二进制表示的,IP地址是32位的,而MAC地址则是48位的。在世界上的每一台电脑都要专属的MAC地址。
IP地址: 规定网络上所有的设备都必须有一个独一无二的IP地址,通俗的来讲,也就是在一台机器上的临时地址。
地址的目的就是为了确定相互通信的两个计算机的位置,只有知道位置才能进行传递数据。虽然效果都是确定计算机的位置,但是,IP地址可以更好的更方便的找到你的计算机。例子:就好比是邮件上都必须注明收件人地址,邮递员才能将邮件送到。同理,每个IP信息包都必须包含有目的设备的IP地址,信息包才可以正确地送到目的地,当邮递员将包裹交到收件人手中,要确认签字,这就相当于MAC地址,如果不是本人将不会把包裹送给。
PS:ipv4:四位点分十进制 (0.0.0.0 - 255.255.255.255)
局域网(Local Area Network,LAN): 将一定区域内的各种计算机、外部设备和数据库连接起来形成计算机通信网。
如图:
在这里插入图片描述
我们可以看到图中一共五个局域网,在局域网内部计算机的连接是通过 交换机 进行连接的。
交换机:交换机工作于OSI参考模型的第二层,即数据链路层。交换机内部的CPU会在每个端口成功连接时,通过将MAC地址和端口对应,形成一张MAC表。也就是说交换机只认识MAC地址,在今后的通讯中,发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口,而不是所有的端口。举个例子在这里插入图片描述
交换机的功能有:广播、单播、组播
在上图中,从D到A的第一个过程就是广播,交换机不能认识IP地址所以,向局域网内所有的机器进行广播,这时A就会将MAC地址传回到交换机,交换机知道发送请求D的MAC地址,所以交换机直接信息传递给D(交换机的缓存机制就会将双方的MAC地址进行缓存,下次就不需要广播了),这个过程就是单播,通过这样的过程,A与D就可以进行传递数据了。
通过交换机的功能,我们可以引出ARP协议:(地址解析协议)根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。
通过上文,我们已经了解了局域网,那么局域网的优势是什么呢?
1.可具有较高的数据传输率
2.具有较低的误码率,一般在10-8到10-11之间
3.具有较低的时延
4.支持多种媒体访问协议(令牌环、令牌总线和 CSMA/CD)
5.能进行广播(一站发所有站收)或组播(一站发一组站收)
缺点:
1.覆盖的地理范围较小,一般为 10 m~10 km(如一幢办公楼,一个企业内等),通常为一个单位所拥有
2.通常多个站共享一个传输媒体(同轴电缆,双绞线,光纤)
局域网之间是怎样进行通信的呢?
可以通过路由器进行连接,那么路由器是:连接两个或多个网络的硬件设备,在网络间起网关的作用,是读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送的专用智能性的网络设备。
在这里插入图片描述
通过上图:
我们首先要知道:每一个局域网都有一个自己的网段,主机A — > 主机B,首先要通过交换机,连接到路由器上的网关,在路由器的内部有一张路由表,通过网关的地址,路由器就可以知道是从哪个网段发过来的请求,当要请求B的时候,路由器会将主机A指向的网关,指向主机B上的网关,这样就可以找到主机B的局域网,在通过交换机找到主机B的MAC地址进行连接,这样就可以进行传输数据了。

下面我们还要了解下,什么是公网地址和内网地址?
当我们购买一个服务器的时候,服务器厂商会给我们发送两个IP地址,一个是公网、一个是内网。那么他们的区别是什么呢?
公网地址:就是你付费得到这个IP地址,它不会改变,其他人可以在他的计算机中直接访问你的IP地址。
内网地址:就是在局域网内部的地址,是临时的地址。那么在不同的局域网是怎样的进行通信呢,是因为在路由器存在公网。(192.168.0.0 -192.168.255.255 172.16.0.0 - 172.31.255.255 10.0.0.0 - 10.255.255.255(公司))除了这些网段都是公网IP
本地地址:127.0.0.1 回环地址 过网卡,不过交换机
子网掩码:也是一个IP地址,用来判断两台机器在不在一个局域网内
一台机器的IP地址与子网掩码进行按位与,得出一个网段(一个局域网只有一个网段)。

总结:通过上面的概述我们可以大致的了解计算机与计算机之间是怎样进行传输的,当然实际的过程要复杂的多,现在这建立出一个框架,然后我们在一步步学习其中的协议。
放松一下
在这里插入图片描述

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