• 原来这就是网络


    一、第一层 物理层

    集线器:

    仅仅是无脑将电信号转发到所有出口,不做任何处理,定性在了物理层

    (但是,相比单纯用网线连接,网口的数量和网线的数量减少了,不再那么混乱)

    各台机器通过 Mac 地址判断数据包是否是发送给自己的

     

    二、第二层 数据链路层

    交换机:

    只发给目标 MAC 地址指向的那台电脑,属于数据链路层

    交换机通过 Mac 地址表判断发给哪一台机器

    (交换机内部维护一张 MAC 地址表,记录着每一个 MAC 地址的设备,连接在其哪一个端口上)

    三、 第三层 网络层

    路由器:

    问题:

      当有多个交换机连接在一起以后,如果要实现机器之间的数据传送,交换机就需要记录所有机器的映射记录

      当机器、交换机足够多时,交换机就无法记录如此庞大的映射关系了

    解决方法:

      交换机之间接入一台独立的拥有 MAC 地址的设备——路由器,可以把数据包做一次转发,把它定在了网络层

    1.判断电脑将数据包发送给路由器还是交换机:

    判断是否在同一个子网

    首先给每台电脑配置一个 IP 地址,现在每一台电脑有自己的 MAC 地址,又有自己的 IP 地址,只不过 IP 地址是软件层面上的,可以随时修改,MAC 地址一般是无法修改的

    如果源 IP 与目的 IP 处于一个子网,直接将包通过交换机发出去;如果源 IP 与目的 IP 不处于一个子网,就交给路由器去处理

    对于人来说,例如:以192.168.0.xxx 开头的,就算是在一个子网,否则就是在不同的子网

    对于计算机,通过将源 IP 与目的 IP 分别同子网掩码进行与运算,相等则是在一个子网,不相等就是在不同子网

    假设A要给C发消息

    A的IP地址为192.168.0.1 ,以192.168.0.xxx开头

    C的IP地址为192.168.1.1,以192.168.1.xxx开头

    所以A和C不属于同一个子网,需要将包发送给路由器。之后路由器怎么转发,A就不管了。

    2.电脑如何判断哪个设备是路由器:

     在 A 上要设置默认网关

    默认网关,就是 A 在自己电脑里配置的一个 IP 地址。对 A 来说,A 只能直接把包发给同处于一个子网下的某个 IP 上,所以默认网关是以便于A在发给不同子网的机器时,发给这个 IP 地址。其实,路由器的IP地址就是A的默认网关。

    3.路由器如何知道C在哪里:

    路由表

    路由器收到的数据包有目的 IP 也就是 C 的 IP 地址,需要转化成从自己的哪个端口出去。很容易想到,应该有个表,就像 MAC 地址表一样,这个表就叫路由表。

    不同于 MAC 地址表的是,路由表并不是一对一这种明确关系,我们下面看一个路由表的结构

     

     4.发送数据包的数据链路层如何由 IP 地址得到 MAC 地址:

    arp协议

    arp就是在网络层把 IP 地址对应的 MAC 地址找到。电脑里会有一张 arp 缓存表,表中记录着 IP 与 MAC 地址的对应关系。

    一开始的时候这个表是空的,电脑 A 为了知道电脑 B(192.168.0.2)的 MAC 地址,将会广播一条 arp 请求,B 收到请求后,带上自己的 MAC 地址给 A 一个响应。此时 A 便更新了自己的 arp 表。这样通过大家不断广播 arp 请求,最终所有电脑里面都将 arp 缓存表更新完整

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    转载自:图解 | 原来这就是网络 - 闪客sun - 博客园 (cnblogs.com)

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