1. OSI七层网络模型:
2. ARPANET四层网络模型:
3. 基本的IP地址结构:
3.1 IPv4地址空间分类:
3.2 IPv4地址空间划分:
几个特殊的IP地址:
127.0.0.1 //本地回路测试地址
255.255.255.255 //代表广播地址
0.0.0.0 //代表任何网络
网络号全为0的代表本地网络和本地网段; 网络号全为1的代表所有的网络;
主机位全为0的代表某个网段的任何主机地址; 主机位全为1的代表该网段的所有主机。
4. 网络拓扑图:
- 交换机:(Switch)
它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路,最常见的交换机是以太网交换机,其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。
接入局域网的主机设备必须都接入到交换机上。
- 路由器:(Router)
路由器是连接两个或多个网络设备的硬件设备,在网络间起 网关 的作用,它读取每一个数据包的地址,然后决定如何传送。
路由器可以理解不同网络层的协议,例如局域网内使用的以太网协议、因特网使用的TCP/IP协议等。
- ARP:
ARP(Address Resolution Protocol),地址解析协议,是 根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。
主机发送消息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到局域网中的所有主机上,如果局域网内有目的IP的主机设备,则此目的主机会回复ARP响应,将它的MAC地址返回给发送ARP请求的主机,局域网中的其他主机在收到ARP请求后判断目的IP与自己的IP不同,则直接丢弃报文。
主机在收到ARP响应后,会将 “IP地址 <- -> 物理地址” 这个映射关系存储到本机的ARP缓存中并保留一段时间,下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。
- DHCP:
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol),动态主机配置协议,是一个局域网的网络协议,指的是由DHCP服务区控制一段IP地址范围,客户机登录服务器时就可以自动获得服务器分配的IP地址和子网掩码。
- DNS:
DNS(Domain Name System),域名系统,它将 域名 与 IP地址 的映射关系存储在一个分布式数据库上,使连接到互联网上的主机可以通过域名查找对应主机的IP地址。
- NAT:
NAT(Network Address Translation),网络地址转换,当在专网内的主机想要与外网上的主机通信时,需要使用NAT方法。
一般情况下一个局域网只有网关路由可以与外网进行通信,只有网关路由具有外网网段的IP地址,其余本局域网内的主机只有局域网网段的IP地址。当主机需要与外网进行通信时,会先将数据报文发送给网关路由器,网关路由器将数据报文头的IP地址、物理地址、TCP端口号等都替换成自己的网络地址,再发送给外网的目的主机。在收到外网主机的响应报文后,再将其中的IP地址、物理地址、TCP端口等替换成局域网内的源主机的网络地址,将数据返回给源主机。这个网络地址替换的过程就是NAT方法。
- 网卡:
网卡工作在链路层,只能靠物理地址通信,IP地址对它没有作用,所以要想与目的主机通信,网卡需要向局域内广播ARP请求,在收到ARP响应后获得目的主句的物理地址,然后才能进行一对一的通信。
- 路由表:
网络上通信要经过路由器,路由器需要为每包数据选择一个合适的线路,也就是路由,而选择的根据,就是路由表。
动态路由表:动态路由表是路由器根据网络系统的运行情况自动调整的路由表,路由器根据路由选择协议(Routing Protocol)提供的功能,自动学习和记忆网络运行情况,在需要时自动计算数据传输的最佳路径。
静态路由表:由系统管理员事先设置好固定的路由表称为静态路由表,一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的,它不会随未来网络结构的改变而改变。
- 子网掩码:
子网掩码要与IP地址搭配使用,子网掩码决定了某个IP地址的 网络号 与 主机号 是什么。
例如给定如下的IP地址(带子网掩码):
IP地址: 192.168.1.199
子网掩码: 255.255.255.0
这时就可以确定IP地址的前三组是网络号,最后一组是主机号。
通过子网掩码可以判断两个主机的IP地址是否在同一个局域网内。
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