视频参考链接:计算机网络-如何寻找目标计算机?_哔哩哔哩_bilibili
在互联网中如果使计算机A与计算机B如何进行通信,又是如何找到目标的计算机主机呢?
首先最简单的通信就是两台计算机中间加一根网线,那么这两台计算机就可以进行通信
通过网口那么两台计算机就可以自由的发送消息进行通信了
如果新增几台设备呢,那就多加几个网口和网线进行通信,但是呢,随着主机的增多,网络拓扑如果使用每两台主机之间都要进行网线和网口配置的话,那么网线太多会显得网络拓扑混乱不堪,并且每台计算机的网口是有限的,并不是无限的,那么这个时候就出现了集线器这个东西
集线器是怎么使用的呢
就是多台计算机的网口与集线器进行连接,通信时将数据先发送给集线器,然后集线器通过广播的形式,将数据发送出去,形成一次通信
不过计算机如何知道数据是发给自己的呢?那就要提到mac地址了。
每台计算机都有自己的mac地址,在发送数据前在数据包的前边加上源mac地址以及目标mac地址,然后将数据发送给集线器,集线器收到以后会进行广播,如果计算机看到目标mac地址是自己,就会接受到发送的数据,
但是这样的话虽然非常的方便,但是集线器广播到所有连接的设备,会导致网络资源浪费,况且集线器是半双工设备(就是网络中只能由一个计算器发送数据,多个计算机发送数据会发生数据冲突)
所以要进一步进行优化,就出现了交换机
交换机是集线器的升级产品,外形跟集线器差不多,但是它可以通过连接在交换机上的设备形成一个表进行自动寻址,大大解决了网络资源的浪费
交换机又是怎么进行自动寻址的呢?
首次进行通信的时候,计算机a会将数据包以及地址发送给交换机,而交换机在mac表中进行记录mac地址以及端口,但是没有目标mac地址,此时就会像集线器一样通过广播将数据发给连接上的每一台设备,在mac表建立起来了以后,再次进行通信的时候,就会在mac表中找映射的mac地址映射的端口直接进行发送,而不再进行广播。
值得可说的是,交换机是全双工通信,允许设备同时进行发送和传输数据,大大提高了自动寻址的效率
但是越来越多的计算机,一个交换机的话,吃不消啊吃不消,所以怎么办呢,那就加长版交换机,但是不能太长了,几米长也不太现实,所以就多找几个兄弟进行帮忙,此时就是可以通过交换机桥接来解决这个问题
什么是交换机桥接呢,我给大家画个图来说吧,通俗易懂
咋们就是说,首先我是左上角那台计算机,我要和右边两个哥们进行通信,怎么通信呢,我先将我的数据包发送给我的上司(交换机1)但是他没有发现我的homie(右边俩计算机)消息,他就问他的同事(交换机2),结果交换机2发现了是他的人,然后建立了一次通信
但是越来越有钱了,计算机也买的越来越多,怎么办呢,mac表写不下了
此时就有了路由器这个东西,通过路由器来连接交换机,当然了,不同的交换机区分不同的网络,这个时候就要给大家说道说道IP地址这个事情了
首先IP地址,大家都知道的是点分十进制,例如:192.168.1.1写为二进制就是11000000.10101000.00000001.00000001(这太长了,太头疼,所以我们采用点分十进制进行解释),IP地址的前三位为网络地址,后一位为主机的地址
如果网络位置相同,那么就证明他们属于同一个网络
子网掩码来区分网络位以及主机位,首先如果子网掩码为24位置,那么二进制数字中就指的是前24位,转换为点分十进制,刚好是前三位为网络位置,后一位为主机地址
每台计算机都有自己的IP地址以及MAC地址,区别在哪里呢?
1.IP地址是软件层面的,MAC地址是物理层面的
2.IP地址可以更改,MAC地址是不能进行改变的
此时有了IP地址,知道了网络位以及主机的位那么可以丢弃MAC地址吗?
答案是不行的,他们都可以标识网络设备,但是IP地址为逻辑地址,通过网络位以及主机位可以在不同网络之间进行寻找,但是MAC地址是为物理地址,是计算机的唯一标识,是同一网络进行寻址, IP地址相当于现居住地址,MAC地址相当于身份证,表明了计算机身份
只知道目标的IP地址,如何获取MAC地址呢?
通常会发送一个arp协议向同一子网中进行广播,通常收到一个arp请求,当目标主机收到arp请求以后会将自己的IP地址与arp请求中的目标主机IP地址进行比对,如果一样的会将自己的mac地址打包并且返回一个arp响应
arp协议是一个通过IP查询MAC地址的协议
路由器通过路由表进行下一跳转发,路由表记录路由器连接的不同网络之间关系的一张表
路由表设置一般有静态和动态两种配置方式
根据以上的描述你可以做出下面这张图的描述吗?