网络基础
抽象语言----电脑加工----抽象语言
人类最早的网络-----对等网
目标:网络变大
RJ-45双绞线 最多100M
直线型拓扑:
环形拓扑:
树形拓扑:
波环型拓扑(全网状):
星型拓扑:
HUB集线器 -------------- 安全 延时 地址 冲突
地址:唯一 格式唯一 MAC地址(物理地址), 48位二进制构成,以16进制显示
冲突问题:相似电流碰撞抵消
解决方案:CSMA/CD 载波侦听多路访问/冲突检测机制
------------------------------------排队
机制解析:
1.首先使用监听功能,当发现有消息在传输时,停止自身的消息发送,进行等待,随时准备进入下一个阶段。
2.当监听到前面的消息发送完成时,立刻发送自身消息,当消息相撞时,会给彼此发送一个阈值,因为阈值时随机发送的,故有大小之分,所以规避了相撞的问题。
结论:虽然解决了一定的冲突问题。但是大大增加了延时。
网桥-----交换机(工作在介质访问控制层)
交换机的工作原理:当数据帧进入交换机后,交换机会将该数据的源MAC地址以及进入的接口进行映射,别写入本地的MAC地址表中;随后根据目标MAC地址,查询本地的MAC地址表,若有记录则按照记录执行单播;若没有记录,则进行泛洪。
泛洪:向除了进入接口以外的所有接口进行发送。
泛洪区域:
速率公式:约等于(带宽/8)85%
对等网-----变大网络---无限的传输距离 无冲突 单播 =网桥----交换机------工作在介质访问控制层 识别MAC地址 ,认识则单播 不认识则泛洪 --泛洪区域---泛洪区域过大--造成网络的瘫痪---路由器-------网络层-----IP IP地址(逻辑地址)
路由器的每一个接口,都是一个泛洪范围的终点。
IPV4地址:32位二进制构成 选用点分十进制表示
存在网络位和主机位的区分,网络位用于标识所在范围,主机位用于标识在范围内的编号。 为了方便人看,32位二进制采用八位一分的形式
二进制: 十进制:
00000000 0
00000001 1
00000010 2
00000100 4
00001000 8
00010000 16
00100000 32
01000000 64
10000000 128
192.168.2.1 255.255.255.0
11000000.10101000.00000010.00000001
11111111.11111111.11111111.00000000
192.168.1.1 255.255.255.0
11000000.10101000.00000001.00000001
11111111.11111111.11111111.00000000 网络位先相同 故在同一范围内
通过子网掩码判断出网络位是否相同,在通过网络位是否相同判断出是否在同一范围内
广播域=泛洪区域
ARP协议:地址解析协议:通过一种地址找到另一种地址
ARP的工作原理:ARP先通过广播发送ARP请求包,所有收到该广播包的设备都将源IP源MAC的映射关系记录在本地的ARP缓存表中,然后查看请求IP/MAC是否是自己,若不是则丢弃,若是,则以单播的形式进行回复,。在之后的传输中,将优先查看本地的ARP缓存表,若本地有记录则直接发包,若没有记录则进行ARP请求。
子网掩码:由连续的1和连续的0构成,连续的1对应网络位,连续的0对应主机位
ARP表老化时间:180s
免费ARP:也叫做无故ARP 目的:不同于一般的ARP请求。它并非期待想要的MAC地址或IP地址,而是为了检测网络中是否有地址冲突的显现。
路由器-------ARP协议(广播)-----广播域(泛洪范围)
广播:在一个泛洪范围内,迫使交换机将一个数据进行泛洪
PC访问其他设备时,会先根据对端IP进行判断,若在同一个广播域,则通过ARP获取相应地址,随后进行单播即可,若不在同一个广播域,则封装目标MAC地址为自己的网关,由路由器代为转发。
IPV4详解
IPV4:32位二进制构成 点分十进制表示
IPV6:128二进制构成 冒分十六进制表示
存在ABCDE五类
ABC类 单播地址
D类 组播地址
E类 保留地址
ABC类:既可以当做源IP使用,也可以当做目标IP使用 单播地址标志着网络中唯一的一个节点,只有单播地址可以作为源IP使用
D类:只能作为目标地址使用
E类:保留地址
分类规则:基于IP地址的第一个8位进行分类
A类:1-126 前8位为网络位
B类:128-191 前16位为网络位
C类:192-223 前24位为网络位
D类:224-239 不分网络位主机位
E类:240-255
特殊地址:
一:127 环回地址 127.0.0.1-127.255.255.255
用于排错历程分析
二:255.255.255.255 受限广播地址
三:主机位全0 192.168.1.0 255.255.255.0,不是单播地址,是一个网络号=网段,
四:主机位全1 不是一个单播地址 直接广播地址
五:0.0.0.0 代表所有地址 ; 代表没有地址
六:169.254.0.0/16 本地链路地址 自动私有地址
VLSM 可边长子网掩码------子网划分
192.168.1.0/24 平均分成两个网段
11000000.10101000.00000001.00000000
11111111.11111111.11111111.10000000
192.168.1.0/25------192.168.1.127/25 128
11000000.10101000.00000001.10000000
11111111.11111111.11111111.10000000
192.168.1.128/25-------192.168.1.255 128
网段的主机位范围:主机位全0到主机位全1
192.168.1.0/24 256主机数
11000000.10101000.00000001.11111111
192.168.1.0/24--------192.168.1.255/24
192.168.1.0/24 划分为四个子网
11000000.10101000.00000001.00000000
11111111.11111111.11111111.11000000
192.168.1.0/26----192.168.1.63/26
11000000.10101000.00000001.01000000
11111111.11111111.11111111.11000000
192.168.1.64/26-----192.168.1.127/26
11000000.10101000.00000001.10000000
11111111.11111111.11111111.11000000
192.168.1.128/26------192.168.1.191/26
11000000.10101000.00000001.11000000
11111111.11111111.11111111.11000000
192.168.1.192/26----192.168.1.255/26
172.16.0.0/15 划分为4个网段 并写出可用主机数范围
10101100.00010000.00000000.00000000
11111111.11111111.10000000.00000000
范围:172.16.0.1/17------172.16.127.254/17
10101100.00010000.10000000.00000000
11111111.11111111.10000000.00000000
范围:172.16.128.1/17------172.16.255.251/17
10101100.00010001.00000000.00000000
11111111.11111111.10000000.00000000
范围:172.17.0.1/17-------172.17.127.254/17
10101100.00010001.10000000.00000000
11111111.11111111.10000000.00000000
范围:172.17.128.1/17----------172.17.255.254/17
无类域间路由---CIDR ------子网汇总
192.168.0.0/24
192.168.1.0/24 取相同位+去不同位=子网汇总
11000000.10101000.00000000.00000000
11000000.10101000.00000001.00000000
11000000.10101000.00000000.00000000
192.168.0.0/23-------192.168.1.255/23
合并为一个子网
172.16.33.0/24 172.16.00100001.00000000
172.16.44.0/24 172.16.00101100.00000000
172.16.55.0/24 172.16.00110111.00000000
172.16.63.0/24 172.16.00111111.00000000
即:
172.16.32.0/19