深入探讨网络、交换机和路由器

一、网络

1、定义

网络是由多个节点节点间的链路组成的通信系统

  • 节点:比如手机、电脑、交换机和路由器
  • 节点间的链路:网线、光纤和无线信号(wifi、4G)

2、分类

根据覆盖范围,可以将网络分为局域网和广域网

  • 局域网:类似于小区道路和乡间道路
  • 广域网:类似于省道和国道

3、搭建局域网

工业中一般用网线(以太网中的双绞线)搭建

  • wifi:抗干扰能力弱
  • 光纤:比较脆弱,不能再设备的线槽中弯折

以太网:根据物理传输介质,分为网线(双绞线)和光纤

  • 网线:通常指的是双绞线(Twisted Pair),通过铜质导线进行数据传输
  • 光纤:使用光信号进行数据传输,具有高速度、长距离和抗电磁干扰的优点

![8180387f9d292c98a00e4f2ad6b448b](C:\Users\lenovo\Documents\WeChat Files\wxid_l19w4rhr0mmv21\FileStorage\Temp\8180387f9d292c98a00e4f2ad6b448b.jpg)

4、以太网

定义:一种广泛使用的局域网(LAN, Local Area Network)技术(两个计算机利用网线连接起来就是以太网)

传输介质

  • 双绞线(Twisted Pair Cable):最常见的传输介质(网线),适合大多数局域网应用
  • 光纤(Fiber Optic Cable):用于长距离和高带宽需求的应用

二、网卡

1、定义

网卡:计算机中负责网络通讯的硬件

![d266d6e44c40da8ed568be93eeda480](C:\Users\lenovo\Documents\WeChat Files\wxid_l19w4rhr0mmv21\FileStorage\Temp\d266d6e44c40da8ed568be93eeda480.jpg)

2、网卡配置

网卡中有两项重要信息:MAC地址IP地址

![d71f106d43669fd60d3ef0f0cb745f8](C:\Users\lenovo\Documents\WeChat Files\wxid_l19w4rhr0mmv21\FileStorage\Temp\d71f106d43669fd60d3ef0f0cb745f8.jpg)

3、MAC地址和IP地址

MAC地址:网卡的身份证号,唯一标识

IP地址:类似于网卡的代号或者住址,可以人为修改

![3335deb2266e447970e9b81903f99b5](C:\Users\lenovo\Documents\WeChat Files\wxid_l19w4rhr0mmv21\FileStorage\Temp\3335deb2266e447970e9b81903f99b5.jpg)

4、计算机A和B通讯

A和B通讯时,需要将MAC地址IP地址加在报文的头部

  • mac地址:类似于,寄快递里面的收件人和发件人的姓名

  • IP地址:类似于,寄快递里面收件人和发件人的地址

![c814515a65db3fb6cb13afe61775171](C:\Users\lenovo\Documents\WeChat Files\wxid_l19w4rhr0mmv21\FileStorage\Temp\c814515a65db3fb6cb13afe61775171.jpg)

三、交换机

1、作用

解决局域网内部的多个计算机通信问题

2、本质

网口扩充

3、ARP报文

ARP:Address Resolution Protocol,地址解析协议

广播报文,用于获取通讯对象的MAC地址

情形

当计算机A想要向计算机B发送消息时,目前计算机A是不知道B的MAC地址的(只知道目标IP),此时计算机会向B发送一个ARP报文,用于获取B的MAC地址

![51ab5d64bead09d79158b78e6e1b05f](C:\Users\lenovo\Documents\WeChat Files\wxid_l19w4rhr0mmv21\FileStorage\Temp\51ab5d64bead09d79158b78e6e1b05f.jpg)

此时计算机A向局域网内的所有计算机发送一条目标IP地址为全为FF的ARP报文,锁定目标IP,获取目标IP对应的MAC地址,然后就可以组成完整的报文数据帧

![404684e1b6301fc25a450c05c2473e4](C:\Users\lenovo\Documents\WeChat Files\wxid_l19w4rhr0mmv21\FileStorage\Temp\404684e1b6301fc25a450c05c2473e4.jpg)

ARP缓存表

主机名称 IP地址 MAC地址
A 192.168.38.10 00-AA-00-62-D2-02
B 192.168.38.11 00-BB-00-62-C2-02
C 192.168.38.12 00-CC-00-62-C2-02

4、IP地址

子网掩码决定同一网段的设备范围

四、路由器

决绝不同网段之间设备的通信,相当于数据转发中转站,类似于网关

路由表:决定数据包转发路径

五、OSI七层模型

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