网络底层原理基本概念

集线器

• 链接主机用的 半双工通讯
• 一个或者多个集线器连接的主机整个域叫做一个冲突域，因为一个数据发出本域下的所有主机都会收到。同时只能有一个数据发出 别的都得等待

网桥

• 链接两个集线器使用 他会自学习网桥两端的MAC地址 起到隔绝冲突域的作用
• 这是同一冲突域下的 也就是说同一网段的

交换机

• 他相当于多个接口的网桥 全双工通讯 他也会自学习网桥两端的MAC地址 也起到隔绝冲突域的作用

路由器

• 可以在不同网段之间转发数据 隔绝广播域 路由两端的网关分别对应两端的网段 数据需要先传到本端的网关在由路由器转发给另一端的网关另一端的网关在发给对应网段下该MAC地址的主机
• 起到隔绝广播域的作用

ARP

• 全名地址解析协议 又被称为广播

ICMP

• 报文控制协议

ping

• 本质就是先试用ARP先广播获取MAC地址。在通过ICMP 回显数据包发送到MAC地址的主机，并侦听回显回复数据包来验证与一台或多台计算机的连接状态。

MAC

• MAC 地址全球唯一固化在网卡的ROW中 6字节 前三字节厂商标识符 后三字节厂商分配
• 数据传输时会先判断是否在同一个网段 在同一网段则发出arp获取MAC地址然后传输数据。不在同一网段则需要有路由的的网关负责跨网段传输数据
• 当目标MAC地址 48位全是1的时候这是一条广播

IP地址

• 互联网上每一台主机都有一个ip地址
• IPv4 32bit (4byte 4字节) 2019年11月25日IPv4的全球ip地址已经用完
• 网段 = ip & 子网掩码

ip:     192.168.1.10
子网掩码：255.255.255.0

   1100 0000 1010 1000 0000 0001 0000 1010
$  1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000
————————————————————————
   1100 0000 1010 1000 0000 0001 0000 0000

网段：192.168.1.0

• 由 网络ID 和 主机ID 结合组成
• 分为a b c d e 五类 a b c 网络ID 分别占8 16 24 位
• 主机id 全位0 时代表主机所在网段
• 主机id 全位1 时代表主机所在网段的全部主机（广播ip地址）表示对这个网段的所有主机发广播
• 主机id 的位数决定了当前网段的主机数量
• 子网掩码的CIDR表示法 192.168.1.110/24 表示子网掩码有24个1 255.255.255.0
• 子网划分 每个网段自己数量是固定的 当使用时用不了那么多就可进行子网划分避免浪费资源
• 等长子网划分 子网掩码加一位1 网络ID向主机ID借一位

网段：192.168.0.0

A子网
子网掩码： 255.255.255.128/25
主机可用IP地址 192.168.0.1 ~ 192.168.0.126

B子网
子网掩码： 255.255.255.128/25
主机可用IP地址 192.168.0.129 ~ 192.168.0.254

• 变长子网划分 先分一半 在把一半分两半
• 超网 有网段主机用不完 那就肯定有不够用的情况 这时合并两个网段 子网掩码少一位1