家庭网络场景
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在我们的家庭网络中有非常多的网络设备 。例如我们有两台电脑A和B 。一台手机 。一台电视机 。他们都连接到了wifi网络路由器上 。并且wifi网络路由器通过运营服务商线路接入因特网 。
在这种网络模型中有非常多的应用场景:
电脑A和B之间互相发送文件
手机通过app控制电视机
电视机访问电脑A上共享的影片
电脑和手机访问网络上的网址
在家中通过VPN连接到集团内网中进行事件
以上几种应用场景都摆脱不了一件事 。只是通过网络进行通信
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围绕这些话题 。芝士君准备通过五期教程剖析电脑网络世界 。看了这五期教程 。相信你应该从网络小白一跃变成网络达人 。
五期内容分别是:
mac地址与IP地址
交换机与wifi网络路由器
家庭网络与因特网
TCP协议与UDP协议
VPN
想要学习的赶紧先点个赞收藏吧!
写信的两个关键消息
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在线下生活中 。我们如果要给对面写信 。除了信件内容外 。我们还需要填写信封 。信封上有写两个重要消息 。一个是收件地址 。一个是收件人 。收件地址表示这封信要寄到哪里 。收件人表示信要寄给谁 。
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一样的道理 。在网络世界中 。我们要发消息给别人 。也需要了解收件地址和收件人 。他们只是MAC地址与IP地址 。MAC地址只是收件地址 。IP地址只是收件人 。
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如果把网络比喻为我们生活的城市 。那网卡只是城市中的建筑 。MAC地址只是这栋建筑的物理地址 。而IP地址只是在这些建筑中的人 。
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与写信不一样 。在电脑网络中发送消息 。我们只要填写内容和对面的IP地址 。操作面板系统会根据目标IP全自动查询arp表获取对面的mac地址 。补齐这封信 。从网卡发出 。
IP地址与MAC地址
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我们再回过头看来看一下这种网络模型 。即便电脑 。手机 。电视他们是不一样的类别的电子业务 。但是他们的通信都是由其内部的网卡设备所进行的 。所以我们统一用网卡来表示设备 。
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每张网卡在出厂时 。都写入一个地址 。只是mac地址 。这种地址是由6个字节构成的 。之中前3个数表示的是网络硬件厂商的编号 。由IEEE(世界性电子技术与电子工程师协会)分配 。后3个字节代表该创造商所创造的网卡的序列号 。所以mac地址是世界唯一的地址 。即便应该通过一些很多的手法改写mac地址 。但不在我们研究的周围 。
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我们上面说了 。mac地址表示了网卡在网络中的确认地点 。那这种地点是怎么样表示与确认的呢?
例如我们的电脑A通过网线接入到了交换机的端口1 。那这种端口1只是网络中的详细地点 。就像我们的门牌号一样 。交换机就了解了某个mac地址在端口1上 。从而就把mac地址和端口进行了绑定 。关于交换机的详细话题以及交换机与wifi网络路由器的区别 。我们在下期内容再进行详聊 。
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我们的网卡接入网络后如果要通信 。需要给它配置另外一个地址 。只是IP地址 。IP地址有两种 。IPV4地址和IPV6地址 。如我们常用的192.168.1.x只是IPV4地址 。由四位0-255的数字用小数点间隔构成 。
目前IPv4技术可能使用的IP地址最多可有4,294,967,296个 。看上去像是超难会用尽 。但由于初期编码和分配上的问题 。很多地区的编码实际上被空出或不应该使用 。随着网络的急速成长 。IPv4的42亿个地址最终于2011年2月3日用尽 。
相对应的科研团队已研究出128位的IPv6 。其IP地址数量最高可达3.402823669 × 10^38个 。届时每一个体家居中的每件网络设备 。甚至世界上每一粒沙子都应该坐拥自己的IP地址 。
DHCP协议获取IP地址
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现在我们了解了 。网卡上需要配置好IP地址才应该事件 。这时候又有朋友要问了 。我的电脑接上网线 。或者手机连上wifi网络路由器之后 。没让我配置IP地址也应该正常使用啊 。
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这是因为由称之为DHCP的协议帮我们全自动配置了 。
当电脑插上网线 。或者手机连接到wifi 。操作面板系统网络协议栈会全自动向外发送一个dhcp请求 。请求为其分配IP地址
wifi网络路由器收到DHCP请求后 。会为其分配一个IP地址 。并通过DHCP回复报文发送回去
操作面板系统收到了DHCP回包后 。将其分配的IP地址配置到网卡上 。小心 。在一个局域网中 。IP地址也是唯一的 。wifi网络路由器不会分配重复的IP地址给不一样的设备
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当然 。你也应该手动把DHCP关掉 。这样你需要手动来配置一下网卡的IP地址 。但是你要保证 。你配置的IP地址不应该与此网络中的很多的人重复
这样网卡就配置好了IP地址
ARP协议获取MAC地址我们上面提到 。mac地址是由操作面板系统来补齐的 。那操作面板系统是怎么样了解对面的mac地址的
实际上 。这一步是由arp协议来完成的
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当电脑A想向电脑B发送消息你好时 。操作面板系统并不会马上发出 。他会先发送一包arp广播报文出去 。问一下 。192.168.1.10的mac地址是多少 。
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此时此刻网络中的全部设备都收到了这一包请求报文 。除了192.168.1.10以外的设备 。都会丢弃这包请求报文 。只有192.168.1.10会回复自己的mac地址是多少
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电脑A收到了回复 。了解了电脑B的MAC地址 。他首先会把电脑B的mac地址缓存起来 。以便下次再用 。之后填写MAC地址 。把这封信补全 。从网卡发送出去 。交换机根据资料包中的目标mac地址寻找了电脑B所在的端口 。从此端口发送出去 。资料就被电脑B收到了
三个疑问
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【Mac电脑是什么意思 台式mac电脑是什么意思】观看到的这里 。不了解各位有没有一个疑问 。交换机是怎么样寻找目标端口的 。以及交换机和wifi网络路由器有什么区别 。网关和路由又是什么意思 。我们统一在下个视频进行教学 。欢迎各位点个赞留言评论转发 。
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