一、理论基础
1. 因特网上,任意两台计算机之间的通信的必备条件是什么?
- 需要得知对方的 IP 地址
2. 获得 IP 地址,最终需要找到目标计算机的什么信息才能通信?
- 最终是根据
MAC 地址(网卡地址)
,输送数据到网卡
,被网卡接受
- 如果网卡发现数据的目标 MAC 地址是自己,就会将数据传递给上一层进行处理
- 如果网卡发现数据的目标 MAC 地址不是自己,就会将数据丢弃,不会传递给上一层进行处理
3. 半双工和全双工的区别?
-
半双工(Half Duplex)
:是指同一个时间段内只有一方能发送(或接收)数据
(类似过独木桥) -
全双工(Full Duplex)
:是指在发送数据
的同时
也能够接收数据
(类似打电话) - //todo: 其中的具体原理还不太清楚
4. ARP 是什么?
- ARP 的全称是
地址解析协议(Address Resolution Protocol )
- 是
IPv4
中的一个通过解析网络地址
来寻找数据链路层地址
的网络传输协议
- 在
IPv6
中邻居发现协议(NDP)
用于代替地址解析协议(ARP)
5. ICMP
是什么?ping
是什么?
-
ICMP
的全称是互联网控制报文协议( Internet Control Message Protocol)
,它用于网际协议(IP)
中发送控制消息,提供可能发生在通信环境中的各种问题反馈。 - 最经典的用法就是
ping
指令,用于测试两个IP地址
之间是否能进行通信。
6. Cisco Packet Tracer
是什么?
- 是著名公司
思科
旗下的一款模拟网络包跟踪的软件,对于我们学习网络非常有帮助 - 下载,注册,即可使用
二、计算机之间的连接方式 - 网线直连
1. 如果两台电脑要进行通信,最简单的方式是什么?
- 网线直连
- 需要用交叉线(不是直通线)
- 不能解决的是:比较适合两台电脑之间通信,多台电脑无法使用此方式
2. 什么是直通线?
- 同一根网线的两端使用
同样
的线序 - 一般用于连接
不相同
的设备(比如:连接电脑和交换机、连接路由器和交换机)
3. 什么是交叉线?
- 同一根网线的两端使用
不同
的线序 - 一般用于连接
相同
的设备(比如:连接电脑和电脑、连接路由器和路由器)
4. 使用 Cisco Packet Tracer
模拟网线直连
模拟网线直连
三、计算机之间的连接方式 - 同轴电缆
1. 什么同轴电缆的连接方式?
同轴电缆2. 同轴电缆解决了什么问题?遗留了什么问题?
-
主要解决问题
:多台电脑进行通信的需求 -
主要遗留问题
:①一旦中间断了,整个网络就瘫痪了②半双工,易冲突③没有智商,没有学习能力
四、计算机之间的连接方式 - 集线器(Hub)
1. 什么集线器的连接方式?
集线器2. 集线器解决了什么问题?遗留了什么问题?
-
主要解决问题
:其中一台断掉了,完全不影响其他计算机之间的通信 -
主要遗留问题
:①半双工,易冲突②没有智商,没有学习能力
3. 使用 Cisco Packet Tracer
模拟集线器
集线器模拟
- 无论
ARP 包
还是ICMP 包
都会先传给集线器Hub
,然后由集线器 Hub
进行广播 - 因为集线器没有智商,所以无论
ARP 包
还是ICMP 包
的发送包或者回复包
,集线器都不会学习,会采取最弱智的广播
- 要在脑海中要能模拟出①
ARP 包
发送和回复的流程 ②ICMP 包
发送和回复的流程
4. 是谁会对 ARP 进行缓存?如何查看?
- 是计算机会对 ARP 进行缓存,因为集线器没有智商
- 可以通过
arp -a
指令进行查看
查看缓存
五、计算机之间的连接方式 - 网桥(Bridge)
1. 什么是网桥?
网桥2. 网桥解决了什么问题?
- 能够通过自主学习得知每个接口那侧的 MAC 地址
- 从而起到隔绝冲突域的作用(有点解决冲突的意思了,但是没完全解决)
3. 网桥遗留的问题?
- 还是有可能冲突的
- 只有两个口,扩展起来不容易
4. 要在脑海中要能模拟出① ARP 包
发送和回复的流程 ② ICMP 包
发送和回复的流程
网桥
六、计算机之间的连接方式 - 交换机(Switch)
1. 什么是交换机?
image.png- 交换机是搭建
局域网
的最终方案
2. 为什么说交换机比集线器安全?
- 集线器没有智商,会把
数据包
也进行广播,容易被抓包工具抓数据 - 交换机只会
广播
ARP 包,找到目标MAC 地址后,能精准发送数据包
3. 思考如果全球设备都用交换机连接是什么情况?
- 一台新加入的设备,发送一次数据,会先发一次 ARP 包,那么全球计算机都会收到这个 ARP 包。这样如果许多机器一起发,必定造成网络拥堵
- 换句话说,
只要发广播,全球计算机都会收到
,也就是会造成广播风暴
4. 我们经常说的猫
是什么?
-
猫
是调制解调器 -
猫
是用来变信号的(光电信号) -
家用路由器
是内置了交换机
的路由器
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