计算机网络基本知识

云技术 --- 云计算 --- 分布式计算 { DOS,  DDOS}
云存储 --- 百度网盘

计算机技术
抽象语言 --- 电信号

应用层                       抽象语言 通过渗入的形式到编码
表示层                                    编码 --->  二进制
介质（硬件）访问控制层        二进制 ---> 电信号
物理层             处理电信号

通信技术
1876年 --- 贝尔获得电话专利 --- 公共交换电话网  --- 电路交换

阿帕网
对等网 ---> 两台电脑之间通过网线
   1，延长传输距离
   2，增加网络节点数量
具体如下：
1，延长传输距离
RJ --- 45双绞线 --- 传输的信号：电信号，
                               传输的介质：铜丝，
里面由8根铜丝组成，并且两两相绞 --- 抵消干扰
       屏蔽双绞线 --- 屏蔽外界干扰
       非屏蔽双绞线        100米  --- 信号衰弱
光纤 --- 传输的信号：光信号；传输的介质：光导纤维
电信号 --- 光信号：发光二极管，注入式激光二极管
光信号 --- 电信号：光电二极管
单模光纤 --- 注入式激光二极管 --- 信号畸变小
多模光纤 ---发光二极管

中继器（放大器）--- 物理层设备 --- 加强电信号 --- 5倍的传输距离

2，增加节点数量
网络拓扑结构:
a.直线型拓扑

b.环型

c.星型 --- 性价比最高的拓扑结构

d.网状型

e.混合型-多环型拓扑

f.树形拓扑结构



集线器（HUB）---- 物理层设备
(1)、地址 ------ 特点：全球唯一；格式统一
            MAC地址：芯片出厂前厂商烧录的串号，全球唯一，由48位二进制构成。
          前24位代表厂商信息，后24位为厂商分配的串号。
           物理地址： 3C-7A-AA-61-B0-EF
   主页+R 输入 cmd   #ipconfig/all

SMAC ------- 源MAC
DMAC ------ 目标MAC
(2）、冲突 ------ CSMA/CD  --- 载波侦听多路访问技术（https://blog.csdn.net/q451792269/article/details/52983158 ）--- 排队
交换机的作用：4点      
            1，可以提供端口密度
            2，无限延长传输距离
            3，完全解决冲突 ---  所有节点可以同时收发数据
            4，单薄 --- 一对一的通讯

应用层
表示层
网络层
介质访问控制层 ---  MAC地址  属于物理地址
物理层

交换机 --- 二层设备  识别二进制  所有信号进入后先被转换成二进制，这样所有的数据就会被存储，不会出现碰撞。

交换机的一个接口可以对应多个MAC地址，一个MAC地址只能对应一个接口

交换机的转发原理：数据进入交换机，交换机先看源MAC地址，将源MAC地址和进入接口的映射关系记录在MAC地址表中，之后看目标MAC地址，根据目标MAC地址查看MAC地址表。如果MAC地址表中有记录，则从记录的接口发出，实现单播。否则，则进行泛洪 --- 除了进入的接口外，将数据转发给其他所有接口。

泛红范围：
交换机的一个接口可以对应多个MAC地址，一个MAC地址只能对应一个接口。

MAC地址表泛红攻击
MAC地址老化时间  --- 300s

单靠交换机组建的网络，当主机数量达到200多台时，网络为什么会卡顿？
交换机中有泛洪，在处理过程中会产生很多垃圾，导致网络卡顿

由于这一问题，也正是由此产生路由器

（3）安全

路由器

路由器的作用：2点
1，隔离泛洪范围 ---- 路由器的一个接口对应广播域 ---又被称为网关
2，转发


泛洪范围内的通讯靠交换机进行
泛洪范围之间的通讯靠路由器进行

发送数据之前如何区分是泛洪范围内还是泛洪范围外？

应用层
表示层
网络层  --- IP地址  属于逻辑地址
介质访问控制层
物理层

IP  --- 互联网协议
IPV4 --- 32位二进制构成的 --- 点分十进制
IPV6 ---  128位二进制构成的 --- 冒分十六进制
 
ipv4地址：172.16.10.67

       ipv4 四十亿个IP地址
       ipv6 2025年实现全面推行

次方轴
00000001 = 1
00000010 = 2
00000100 = 4
00001000 = 8
00010000 = 16
00100000 = 32
01000000 = 64
10000000 = 128

十进制转换成二进制  ---凑
128 64 32 16 8 4 2 1
172 --- 10101100
16 --- 00010000
10 --- 00001010
244 --- 11110100
二进制转换成十进制  ---加
128 64 32 16 8 4 2 1
11010101  ---  128+64+16+4+1 =213

练习：二进制转换成十进制
128 64 32 16 8 4 2 1

11100111.00110110.11001111.11101011
231.54.207.235
转换过程：
11100111 --- 128+64+32+4+2+1=231
00110110 --- 32+16+4+2=54
11001111 --- 128+64+8+4+2+1=207
11101011 --- 128+64+32+8+2+1=235

10101100.00010000.00001010.11110100
11111111.11111111.00000000.00000000 --- 子网掩码，   使用连续的0和1表示，其中1表示网络位   0表示主机位。

网络位和主机位
网络位相同，则在同一个泛洪范围，网络位不同，则在不同的泛洪范围。主机位用来区分和标定同一个泛洪范围内的不同主机。

ping --- 检测网络连通性的工具

arp 协议 ---  地址解析协议 --- 将一种地址转换成另一种地址

FFFF-FFFF-FFFF --- 广播地址
广播 实质就是 --- 逼交换机泛洪
广播范围是 广播域，广播域的范围就是泛洪范围  广播域=泛洪范围   （ 广播不等于泛洪）

arp 的工作原理 ：ARP发送广播请求包，所有广播域内的设备都能收到，所有设备收到后，先记录请求包中源IP和源mac的对应关系，记录在ARP缓存表中。之后，看请求的IP，如果不是自己的本地IP，则将数据包丢弃；否则，将以单播的形式做ARP应答。在之后的传播中，优先查看本地ARP缓存表中的记录，若，不存在记录，则再次发送ARP请求获取MAC地址。

ARP缓存表的老化时间 --- 180s
ARP欺骗


ARP的分类：
正向ARP --- 通过IP地址获取MAC地址
反向ARP --- 通过MAC地址获取IP地址
免费ARP ---1.自我介绍 2.检测冲突
                    
免费ARP请求自己的IP地址有什么作用？
只是为了把我的IP地址发出去，让mac知道一下，类似于自我介绍。请求的IP为自己的IP，发出去后有人回复，说明有一个相同的IP地址冲突。
跨范围通信：
    网关 找到路由器 路由器每一个接口对应一个广播域。往往配这个网关内的第一个ip或者是最后一个ip