谈谈网络协议 – 路由

路由

  • 在不同网段之间转发数据,需要有路由器的支持

  • 默认情况下,路由器只知道跟它直连的网段,非直连的网段需要通过静态路由、动态路由告诉它

    • 静态路由

      • 管理员手动添加路由信息
      • 适用于小规模网络
    • 动态路由

      • 路由器通过路由选择协议(比如RIP、OSPF)自动获取路由信息

      • 适用于大规模网络

数据包的传输过程

  • 简述下图 设备A 发消息到 设备F 的传输过程

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在传输过程中 源MAC和目标MAC会变换,A要想发给F,需要经过 路由器0路由器1

  • 一开始的数据包源MAC是自己设备MA,目标MAC为路由器M0接口的MAC地址(网关地址)

  • 路由器0 发到 路由器1的时候,源MAC地址是路由器0自己的 M1,目标为 路由器1 的M2

  • 路由器1 发到 F 的时候,源MAC地址为 路由器1 的M3,目标MAC为 F 设备的MF

可以看出设备A发给设备F,它并不能直接得到设备F的MAC地址,只能将数据交给路由器一步步往外发送

网络、互联网、因特网

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  • 同一个交换机下的称为 网络(Network)或 局域网
  • 多个网段的网络通过路由器连接的,称为互联网(internet)
  • 全世界最大的互联网是:因特网( Internet)
    • 将全世界所有的计算机都连接在一起
    • 一般使用大写 开头的 特指因特网

ISP

  • ISP,Internet Service Provider,Internet服务提供商,比如移动、电信、网通、铁通等
    • 我们平时拉的宽带都是通过ISP连接到Internet的

网络分类

按照网络的范围进行分类,可以分为:局域网、城域网、广域网等

  • 局域网( Local Area Network, LAN
    • 一般是范围在几百米到十几公里内的计算机所构成的计算机网络
    • 常用于公司、家庭、学校、医院、机关、一幢大楼等
    • 局域网中使用最广泛的网络技术叫:以太网Ethernet
    • 在电脑、手机上经常见到的一个英文WLAN (Wireless LAN ),意思是无线局域网
  • 城域网(Metropolitan Area Network,MAN
    • 一般范围是数十公里到数百公里,可以覆盖一个城市
  • 广域网(Wide Area Network,WAN
    • 一般范围是几百公里到几千公里,可以覆盖一个国家。通常都需要租用 的线路。

常见的几种接口

  • FastEthernet

    • 快速以太网接口(100M)
  • GigabitEthernet

    • 千兆以太网接口
  • Serial

    • 串行接口

上网方式 - 电话线入户

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  • 这就是平时说的:ADSL电话拨号上网(Asymmetric )

    • 非对称数字用户线路,提供上、下行不对称的传输带宽
  • 猫( Modem),调制解调器,进行数字信号和模拟信号的转换

上网方式 - 光纤入户

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  • 光猫(Optical Modem ),光调制解调器,进行数字信号和光信号的转换

上网方式 - 网线入户

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家用无线路由器的逻辑结构

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  • 家里路由器,里面都有交换机功能

公网 、私网IP

  • IP地址也分为:公网IP、私网IP
  • 公网IP(Public)
  • Internet上的路由器中只有到达公网的路由表,没有到达私网的路由表
  • 公网IP由因特网信息中心( Internet Network Information Center,Inter NIC )统一分配和管理
  • 需要向Inter NIC申请公网IP
  • 私网IP(Private)
    • 主要用于局域网。下面是保留的私网网段
      • A类:10.0.0.0/8,1个A类网络
      • B类:172.16.0.0/16 ~ 172.31.0.0/16,16个B类网络
      • C类:192.168.0.0/24 ~ 192.168.255.0/24,256个C类网络

NAT

  • 私网IP访问 Nternet 需要进行 转换为公网 IP
    • NAT (Network Address Translation) 网络地址转换
    • 这一步可以由路由器来完成
  • NAT特点
    • 可以节约公网IP
    • 隐藏内部真实IP
  • NAT分类
    • 静态转换
      • 手动配置NAT映射表
      • 一对一转换
    • 动态转换
      • 定义外部地址池,动态随机转换
      • 一对一转换
    • PAT (Port Address Translation) 端口转换
      • 多对一转换,最大程度节约公网IP资源
      • 采用端口多路复用方式,通过端口号标识不同的数据流
      • 目前应用最广泛的 实现方式


作者:悠悠清风
出处:https://www.ywgao.cn/
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