计算机网络基础

星期一, 2月 24, 2025 | 1分钟阅读 | 更新于星期一, 2月 24, 2025

Aiser

计算机网络的基础知识，好久以前的文档了，从obsidian转过来。

1、集线器

集线器是广播的，同时无法同时处理多个信号 CSMA/CD协议，通过载波侦听检查有没有人在发送数据只使用很小的网络，工作在物理层

2、交换机

交换机会记录每台设备的地址即mac地址48bit（1个字节8比特）和端口的映射，有一个映射关系表交换机是全双工的交换机通过自学习建立映射表交换机在数据链路层交换机可以进行桥接多个mac地址可以对应同一个端口小规模局域网效率高，大规模不适合，会产生大规模的泛洪（指的是当一个交换机无法确定数据包发往哪个端口时，会将数据包广播到所有的端口上，以确保所有设备都能够接收到该数据包的情况）导致效率低下

3、路由器（网关）

网络之间使用路由器 ip地址用来标识设备在哪个网络下网络内的传输还是通过mac地址，因为ip地址是抽象的，因此需要通过ip地址找到mac地址 Arp协议通过广播ip地址寻找mac地址，然后数据在数据链路层（mac层）传输路由器在网络层路由表建立：1、直接自动生成2、静态路由协议3、动态路由协议（rip路由信息协议,ospf开放最短路径优先协议） rip是基于跳数的协议，最多15跳多了会认为是不可达的，rip只发送到邻居路由器，rip会发送整个路由表，固定时间间隔发送 ospf基于链路状态，ospf会向自治系统内的所有路由器发送信息，ospf只发送相邻路由器的状态信息，发送不定期一般是链路状态改变，采用洪泛法发送

4、OSI七层模型

1、应用层：应用的接口，协议有：HTTP,DNS 2、表示层：数据的表现形式,协议有：JEPG,ZIP 3、会话层：机器与用户建立关系，协议有：SSL 4、传输层：应用进程之间传输信息（数据段），协议有：TCP,UDP 5、网络层：路由寻址（数据包）：IP,RIP,OSPF，ARP 6、数据链路层：链路建立、封装（数据帧），协议：PPP 7、物理层：比特流传输（比特流：高低电平）

5、TCP/IP四层模型

1、应用层：应用 2、传输层：端到端通信 3、网络层：路由和寻址 4、数据链路层：提供接口

6、UDP

1、udp是无连接的，直接传输，不需要建立隧道 2、尽最大努力交付 3、面向报文的

7、TCP

1、三次握手：A发送确定报文SYN,B返回确定报文SYN+ACK,A发送确定报文后才是建立完成 2、四次挥手：A发送终止报文FIN,B返回确定报文ACK不再接受数据，B在处理完后再返回FIN,A收到后返回确定报文ACK,B关闭

1-126 子网255.0.0.0 126-191 255.255.0.0 192-223 255.255.255.0 多播224-239 保留地址

8、vlan

警告

三层交换机可以处理mac地址和ip地址，但是路由器只能处理ip地址,三层交换机一般没有wan口用来接入互联网

VLAN的基本概念:

VLAN是将一个物理的局域网在逻辑上划分成多个广播域的技术。它可以将同一交换机上的不同端口划分到不同的逻辑网段中,使它们之间的通信需要通过三层设备(如路由器)来实现。
VLAN的主要优势:

提高网络安全性 - 不同VLAN之间的通信需要经过路由器,便于实施访问控制
减少广播流量 - 将大的广播域分割成小的广播域,提高网络性能
灵活的网络规划 - 可以根据部门、功能等逻辑关系而不是物理位置来组网
简化网络管理 - 方便对不同用户组进行管理和配置

VLAN的划分方式:

基于端口的VLAN - 最常用的方式,直接将交换机的端口指定到特定VLAN
基于MAC地址的VLAN - 根据终端设备的MAC地址来划分
基于协议的VLAN - 根据网络层协议类型来划分
基于子网的VLAN - 根据IP地址和子网来划分

VLAN间通信:

同一VLAN内的设备可以直接通信
不同VLAN间的通信需要通过三层设备(路由器或三层交换机)
常用的VLAN间路由方式:单臂路由(Router-on-a-stick),三层交换机路由

9、dhcp

DHCP内容

DHCP是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作，主要用于自动分配IP地址和其他网络参数给网络设备。它极大简化了网络管理员的工作，避免了手动配置IP地址可能产生的错误。

DHCP的工作过程(DORA):

Discovery(发现) - 客户端广播DHCP发现报文
Offer(提供) - DHCP服务器提供可用的IP地址及配置信息
Request(请求) - 客户端选择并请求使用某个IP地址
Ack(确认) - 服务器确认并分配IP地址给客户端

DHCP分配IP地址的方式：

自动分配 - 永久分配给客户端
动态分配 - 分配IP地址的租期有限制
手动分配 - 管理员手动指定客户端IP地址

DHCP可分配的主要参数：

IP地址
子网掩码
默认网关
DNS服务器地址
WINS服务器地址
租约时间