目录
- 互联网通信原理:
- 物理层:
- 数据链路层:
- 网络层:
- --有了ethernet、mac地址、广播的发送方式,世界上的计算机就可以彼此通信了,问题是世界范围的互联网是由
- 一个个彼此隔离的小的局域网组成的,那么如果所有的通信都采用以太网的广播方式,那么一台机器发送的包全世界都会收到,
- 这就不仅仅是效率低的问题了,这会是一种灾难 ---》 广播风暴
- 区分哪些计算机属于同一广播域,哪些不是,如果是就采用广播的方式发送,如果不是,
- 就采用路由的方式(向不同广播域/子网分发数据包),mac地址是无法区分的,它只跟厂商有关
- 功能: 引入一套新的地址用来区分不同的广播域/子网,这套地址即网络地址
- IP协议:
- 子网掩码
- 所谓”子网掩码”,就是表示子网络特征的一个参数。它在形式上等同于IP地址,也是一个32位二进制数字,它的网络部分全部为1,主机部分全部为0。比如,IP地址172.16.10.1,如果已知网络部分是前24位,主机部分是后8位,那么子网络掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000,写成十进制就是255.255.255.0。
- 子网掩码是用来标识一个IP地址的哪些位是代表网络位,以及哪些位是代表主机位。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。
- 路由器通过子网掩码来确定哪些是网络位,哪些是主机位
- 区分网络位和主机位是为了划分子网,就是把一个大网络分成多个小网络
- 广播风暴:6万台主机在一个网段里,通信基本靠吼,任何一个人要吼一嗓子,6万多个人必须被动听着,一会你的网络就瘫痪啦。
- 地址浪费:运营商在公网上有很多级联的路由器,有时候2个路由器之间只会用掉几个IP,如果不进行子网划分,那同网段的其它主机也就都不能用了。举例两个级联路由器的接口ip分别为222.34.24.12/24,222.34.24.13/24, 此可承载255个主机的网段只用了2个IP,那其它的就全浪费了,因为不能再分配给别人。
- 划分子网本质上就是借主机位到给网络位,每借一位主机位,这个网段的可分配主机就会越少,比如192.168.1.0/24可用主机255个,借一位变成192.168.1.0/25,那可用主机就从255-128=127个了(从最大的值开始借),再借一位192.168.1.0/26,那可用主机数就变成了255-(128+64)=63个啦
- IP地址分类:
- IP地址根据网络ID的不同分为5种类型,A类地址、B类地址、C类地址、D类地址和E类地址。
- A类IP地址:一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“0”, 地址范围从1.0.0.0 到126.0.0.0。可用的A类网络有126个,每个网络能容纳1亿多个主机。
- B类IP地址 :一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“10”,地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个,每个网络能容纳6万多个主机 。
- C类IP地址:一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“110”。范围从192.0.0.0到223.255.255.255。C类网络可达209万余个,每个网络能容纳254个主机。
- D类地址用于多点广播(Multicast): D类IP地址第一个字节以“lll0”开始,它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络,目前这一类地址被用在多点广播(Multicast)中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机,它标识共享同一协议的一组计算机。
- E类IP地址 以“llll0”开始,为将来使用保留。
- 全零(“0.0.0.0”)地址对应于当前主机。全“1”的IP地址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址。
- 回环地址(127.0.0.1) 又称为本机地址,那它跟0.0.0.0是什么区别呢?那得先了解回环接口
- 环回接口(loopback)。平时我们用127.0.0.1来尝试自己的机器服务器好使不好使。走的就是这个loopback接口。对于环回接口,有如下三点值得注意:
- 传输层:
互联网通信原理:
物理层:
-
计算机之间要想一起玩,就必须接入
internet
,言外之意就是计算机之间必须完成组网-
主要是基于电器特性发送高低电压(电信号),高电压对应数字1,低电压对应数字0
-
数据链路层:
-
单纯的电信号0和1没有任何意义,必须规定电信号多少位一组,每组什么意思
-
定义了电信号的分组方式
-
以太网协议:
-
早期的时候各个公司都有自己的分组方式,后来形成了统一的标准,即以太网协议
ethernet
-
一组电信号构成一个数据包,叫做‘帧’
-
每一数据帧分成:报头head和数据data两部分
-
head包含:(固定18个字节)
-
发送者/源地址,6个字节
接收者/目标地址,6个字节
数据类型,6个字节
-
data包含:(最短46字节,最长1500字节)
-
数据包的具体内容
head长度+data长度=最短64字节,最长1518字节,超过最大限制就分片发送
-
mac地址:
head中包含的源和目标地址由来:
ethernet
规定接入internet
的设备都必须具备网卡,发送端和接收端的地址便是指网卡的地址,即mac地址