计算机网络学习中

一.计算机网络的寻址

1. MAC地址的广播地址  很重要

主机C的目的地址 为 广播地址，该帧为 广播帧 ，其他主机A,B，D都接受该帧。

 

下面这个图很重要，数据包转发过程中，源IP地址和目的IP地址 一直未发生变化，而MAC地址在不断发生变化。

？？？但怎样获取 其它设备的MAC地址

这时要利用使用 地址解析协议ARP。

①首先查询 源设备 的ARP高速缓存，看看里面有没有对应的IP地址和MAC地址

②若没有，则将ARP请求封装在目的地址是广播地址的帧中，

 

 

 

 

 

 

 

1.1ARP协议  学到的

我刚开始很疑惑，为什么 源设备发送的ARP请求中内容还会 含有 源设备的MAC地址和IP地址，

原来是为了双方通信的方便。

举个例子：主机A与主机B进行通讯，由于只知道B的IP地址，不知道B的MAC地址，所以要利用ARP协议，先查找ARP高速缓存表，没有对应的IP地址与MAC地址，于是发送ARP请求，当B接到请求，便产生ARP响应，响应的内容含有B的MAC地址和IP地址。

但B要跟A进行通讯，难道还要这样去进行 查询，请求，接到响应等一系列复杂的动作吗？？

其实不用，对于A发出的ARP请求，其中便 把A 的IP地址和MAC地址 写到请求的内容中，当B接到请求后，便将ARP请求中的IP地址和MAC地址写到B的ARP高速缓存中。

amazing!!!

二.CSMA/CD协议（过时了，晚点学）

三.集线器和交换机的区别

1.集线器

如下图：

一系，二系，三系 三个独立的碰撞域 经 主干集线器连接后，变成更大的碰撞域

 

2.交换机

 3.我的些许理解

对于广播帧，交换机和集线器差不多，都会转发给各个主机

但对于单播帧，交换机会去查表，找到对应的端口转发出去。

 集线器会产生碰撞，而交换机不会。

4.关于交换机的困惑

交换机不用配置IP地址就可以转发帧，但是它有时候好像可以配置来进行远程操作？

四.公网IP和私网IP

 

 

 

 

二.物理层

1.数字信号和模拟信号怎样传输

2.传输媒体有 导向传输媒体和非导向传输媒体

 有线（光纤，同轴电缆，双绞线）和无线（WIFI，3g/4g/5g）的区别

3.对于导向传输媒体，有调制解调器来让信号转变，信号通过链路层，网络层的路由器存储转发，

   对于非导向传输媒体，像打电话，咋去找到对应的手机建立会话。

4.集线器

集线器的英文称为“Hub”。“Hub”是“中心”的意思，集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一层，即“物理层”。集线器与网卡、网线等传输介质一样，属于局域网中的基础设备，采用CSMA/CD（即带冲突检测的载波监听多路访问技术)介质访问控制机制。集线器每个接口简单的收发比特，收到1就转发1，收到0就转发0，不进行碰撞检测。

集线器（hub）属于纯硬件网络底层设备，基本上不具有类似于交换机的"智能记忆"能力和"学习"能力。它也不具备交换机所具有的MAC地址表，所以它发送数据时都是没有针对性的，而是采用广播方式发送。也就是说当它要向某节点发送数据时，不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点。

HUB是一个多端口的转发器，当以HUB为中心设备时，网络中某条线路产生了故障，并不影响其它线路的工作。所以HUB在局域网中得到了广泛的应用。大多数的时候它用在星型与树型网络拓扑结构中，以RJ45接口与各主机相连（也有BNC接口），HUB按照不同的说法有很多种类。

5.模拟信号，数字信号，电磁波

https://blog.csdn.net/u010237785/article/details/119737004

模拟信号就是在时间和幅度上都连续的信号，我们现在常见的车里的调频收音机天线接收到的信号，收音机里面处理的信号都是模拟信号，收音机很便宜，天线接收到模拟信号后，直接送到扩音器就可以使得扩音器发出声音了，不需要复杂的模数转换模块。

数字信号是在时间或幅度上离散的信号，比如计算机内部处理的信号都是数字信号，最简单的，当我们在键盘上敲击一个按键时，按键产生一个电脉冲，这个脉冲信号经计算机的内部电路被传送到主板，进而传送到cpu，这个过程所产生的信号、系统处理的信号，都是数字信号，这个数字信号非常简单，就是一个脉冲。

既然收音机天线接收到的信号是模拟信号，该信号是通过电磁波传输而来的，是不是说明电磁波只能传输模拟信号呢？其实如果问了这个问题，相当于我们对于数字信号、模拟信号的理解稍微有一点偏差，或者有一点钻牛角尖了。

讲道理，电磁波本身可以简单看作是特定频率、载波、相位的正弦波，而正弦波本身就是连续的信号，可以看作是模拟信号。如果希望计算机产生的数字信号能够通过自由空间中的电磁波传输给接收端，那么数字信号肯定是要调制到某个特定频率、载波、相位的电磁波上进行传播的，这时，我们可以认为，我们用电磁波传输的是数字信号，也可以认为，自由空间中传输的信号（严格来说）是模拟信号。在早期拨号上网的阶段，计算机产生的数字信号是没法直接使用模拟的电话线路进行传输的，需要使用调制解调器，将数字信号进行调制，这里的调制包括调幅，调频，调相，这时实际上是将数字信号变成模拟信号，使其适合在模拟通信系统中进行传输，那么电话线路上传输的信号是模拟信号，但是，信号本身携带的数据其实是数字数据。

移动通信进入2G到现在的5G以来，为了获得较高的数据传输速率，信道带宽一般都会给的比较宽，手机本身所产生的数据都是数字数据，要想让数字数据进行传输，要将数字数据调制到高频载波上，这个过程就是调制，也就是上面说的调频、调幅或调相（这里可能不准确，应该叫移频键控，移幅键控，移相键控），这里准确来说也是将数字信号转换成了模拟信号以便在自由空间中传输，但是实际上高频载波所携带的数据仍然是数字数据，所以如果非要定义自由空间中高频载波传输的是模拟信号还是数字信号，要看问的是什么，如果问的是携带信号的载波本身，那应该是模拟的，如果问的是从发送到接收（例如，从移动台到基站）的整个系统，应该是数字通信系统，因为只有在自由空间中传输的时候才是模拟形式的，其他模块都是数字的。

至于基带传输，包含数字基带传输和模拟基带传输。数字基带传输例如键盘按键，按下按键，电脉冲不需要进行处理就可以一直传送到cpu进行处理，模拟基带传输，例如以太网，这里以太网上传输的是数字基带还是模拟基带信号其实我也不是十足的确定。如果非要单独用示波器去看双绞线上的电信号，那肯定是模拟的，因为你看到的是连续的正弦波，但是这个正弦波是可以直接对应到比特位的，比如10个码元间隔对应10个比特位，也就对应了10个离散的信息比特，这里也可以认为信息是数字的，离散的，以比特形式存在的，但是具体到信道上传输时，传输的电信号又是模拟的、连续的，信号和信息不一样，信息是一个概念，需要一个载体，即信号，数字信息到模拟电信号的过程是基带码型，例如EZ，NRZ，NRZI等，从数字信息到模拟电信号要经过码型转换，从模拟电信号到数字信息，要经过判决器，也就是说，你如果用示波器看到双绞线上传输的波形，直接用判决器就可以判决出对应的数字比特位。
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6.WAN口和LAN口的区别

WAN口和LAN口最大的区别在于功能不同。WAN口是连接外部网络的接口，主要用于连接运营商提供的设备作为信息传输平台，而LAN口则是连接家庭内部网络的接口，主要用于路由器与局域网进行连接。此外，它们的标识也有所不同，大部分路由器的WAN口只有一个，而LAN口则有四个或以上。在使用上，WAN口一般用来连接外网，需要配置PPPoE信息，通过拨号连接设备；而LAN口则不需要配置任何信息，实现终端接入。因此，当配置无线路由器时，需要连接LAN口而不能连接WAN口。

7.猫 

8.信号调制的原理，其中  正交   现在被广泛运用

..【中英双语字幕】信号调制原理演示，模拟和数字调制技术大比拼！_哔哩哔哩_bilibili91视频演示了通信过程中信号调制的基本原理，包括传统的模拟调制和先进的数字调制技术。原视频来自 YouTube Learn Engineering 频道 https://www.youtube.com/watch?v=Iyzpt3bKTTI原创双语字幕翻译，欢迎大家学习、收藏、投币、分享 (°∀°)ﾉ, 视频播放量 30600、弹幕量 97、点赞数 825、投硬币枚数 203、收藏人数 2034、转发人数 370, 视频作者 HidelnBush, 作者简介 一起感受电磁世界的美妙，相关视频：什么是调制？这比喻绝了，极其的巧妙设计！模拟转数字信号！5分钟让你看明白！ADC的工作原理，，什么是模拟信号？数字信号？区别是什么？它们又是如何完成转换的？，超简单理解移动通信基本原理以及基本流程【油管搬运】【中文翻译】【1080P】，什么是模拟信号？数字信号？区别是什么？它们又是如何完成转换的？，【可能是全宇宙最通俗易懂的通信课】-说说调制，什么是信号的调制与解调？，Multisim 模拟 AM调制与解调，从1G到5G，移动通信技术演变史，【演示】线极化，圆极化和椭圆极化的动画讲解https://www.bilibili.com/video/BV1ZZ4y1n7eL/?spm_id_from=333.788.recommend_more_video.10&vd_source=3c4617634113e6ae7d05fb0b5a3b6a22

 9.网关

查看bilibiil的IP地址

大家都知道，从一个房间走到另一个房间，必然要经过一扇门。同样，从一个网络向另一个网络发送信息，也必须经过一道“关口”，这道关口就是网关。顾名思义，网关（Gateway） [1]  就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。也就是网络关卡。

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。默认网关在网络层以上实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似，不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连 [1]  。

【说明：由于历史的原因，许多有关TCP/IP的文献曾经把网络层使用的路由器称为网关，在今天很多局域网采用都是路由来接入网络，因此通常指的网关就是路由器的IP】

在OSI中，网关有两种：一种是面向连接的网关，一种是无连接的网关。当两个子网之间有一定距离时，往往将一个网关分成两半，中间用一条链路连接起来，我们称之为半网关。

按照不同的分类标准，网关也有很多种。TCP/IP协议里的网关是最常用的，在这里我们所讲的“网关”均指TCP/IP协议下的网关。

那么网关到底是什么呢？网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。比如有网络A和网络B，网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0；网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0。在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机（或集线器）上，TCP/IP协议也会根据子网掩码（255.255.255.0）与主机的IP 地址作 “与” 运算的结果不同判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机。这就是网络A向网络B转发数据包的过程。

所以说，只有设置好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢？网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址，具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器（实质上相当于一台路由器）、代理服务器（也相当于一台路由器）。

在和 Novell NetWare 网络交互操作的上下文中，网关在 Windows 网络中使用的服务器信息块 (SMB) 协议以及NetWare网络使用的 NetWare 核心协议 (NCP) 之间起着桥梁的作用。网关也被称为 IP路由器。