网络原理基础(1)


协议
A端加电压,B端瞬间能接收到电压信号。电压信号分高电压和低电压,即0和1。假如A和B提前有个约定,每秒中A发送100个电压信号给B,B每秒钟接收100个电压信号。这种规定单位时间内发送和接收信号量,就叫做 协议 .网速
2的10次方是1024,大约为10的3次方。 2的20次方是1024与1024相乘,大约为 10的6次方。日常生活我们常听到带宽是4Mbps,就是每秒发送4 x 1024 x 1024 byte(字节)信息,换算成bit(比特)就是 1byte = 8 bites ,我们使用的 网速就是512 Kb/s网卡
网速的大小还和网卡有关系,网卡大小表示主机每秒能调制出的信号量,比如有百兆网卡和千兆网卡,但也受传输介质的限制。广播
在多台主机通信的模型中,A如果要和B主机通信,首先是向所有主机发送信息,询问谁是B主机,这种通信方式叫做广播。MAC机制
每个主机都能接收到A的信息,当发现不是发送给自己时,就会丢掉信息,这种识别的机制就叫做MAC 媒体访问控制CM免费云主机域名ACD
由于多台主机使用的是一个介质通信,这种线缆一次只能允许一种电压信号通信,就必然存在先后问题。每个主机使用线缆通信前,先发出探测信号,确保别的主机没有在用这个线缆,如果别的主机正在使用,那么就会暂停一定的随机时间,再次探测。这种机制就叫做底层信道征用,CMACD。日常所说的以太网就是这种机制为特征的网络。集线器(HUB)
如图所示,如果要再加一台主机,就需要把线缆再拆一个接口,一般我们叫做T型口。为了方便,我们可以把整条线缆看做一个有着多个接口的设备,我们称为集线器。中继器
随着传输距离的增加,信号会有一定的衰减,就需要在一定的距离间加上信号放大的设备,我们称为中继器。冲突域:彼此能占用信道的区域。网桥
当同一个线缆上的主机增多,就是在同一个冲突域的主机就会增加,通信效率就会降低,那我们就需要把网络隔离开,这种设备就叫做网桥。网桥的功能:
每个子网连接一个网桥的接口,网桥内部有一个芯片,记录着哪些主机在哪个接口上,当一个子网中的主机要通信时,它会向网络中发送广播,网桥上的接口就接口会收到它的数据报文,然后根据芯片的上的信息判断目标主机是不是在该子网中,如果在,就会不会转发出去,如果不在,就转发出去。这样就达到隔离的目的。交换机
如果把网桥连接着的子网极限化,即每个接口只有一个主机,那该设备就是交换机。交换机内部有交叉点阵列,每两个主机通信时不会影响第三个主机通信和第四个主机通信。记录表
动态学习的方式:适用在交换机上的主机变动比较频繁的时候。交换机芯片就会每隔一定时间向所有接口发送报文,来判断该接口上的主机还在不在。如果有新的主机接入,就会更新记录表中的信息。
静态学习的方式:适用于交换机上的主机比较固定的时候。这时候就可以手动更改记录表中的信息。
动态学习的方式对交换机的负载要求高。广播风暴
虽然交换机内部的交叉点阵列不影响建立连接后的通信,但是在主机建立连接前,还是会通过广播的方式向该交换机上的所有主机发送数据报文,当一个交换机上的主机增多时候,就会形成广播风暴。当交换机m上的主机增多时,考虑到广播风暴,必须要把大网络分割成几个子网,试着再加一台交换机,当主机A要开始通信时,向网络中发送广播,交换机n同样会收到A的广播报文,m上的主机同样能收到,并没有到达隔离广播的目的。逻辑地址
那可以在两台交换机之间加一台设备,让它能智能判断如果目标地址是本交换机上的设备,那就不转发报文。这时候要引入逻辑地址的概念。
首先要明白,同一个交换机上的主机一定是是通过物理地址通信。即MAC地址,这个地址每个网卡都是全球唯一的。通信过程:
主机A要和主机E通信,报文样式为:1.1—-2.1,然后在外部封装一个自己的源MAC地址,向网络中开始广播。报文到达路由器的上口,路由器接口也是有MAC地址。会拆开MAC地址,然后看到目标主机的逻辑地址是2.1,判断主机不在1.0网络中,此接口就开始转发数据报文到路由器下口。如果在是1.3,那么上口就不会转发次数据包,就能到达隔离广播的目的。
下口在数据包外部封装一个自己的MAC地址,然后开始向2.0网络中的所有主机广播,数据包到达2.1主机时,拆开外部报文,发现目标的逻辑地址和自己的一样,就开始向下口发送自己的MAC地址,下口会将此MAC地址转发给A主机,这样,主机A和主机B就建立通信了。

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