网络布线和进制转换

一:网络布线

1.信号

①.模拟信号和数字信号

模拟信号：模拟信号是信号参数（幅度、频率等）大小连续变化的电磁波

数字信号：数字信号是不连续的物理量，信号参数也不连续变化

                                        数字信号

                                      模拟信号

模拟信号和数字信号的区别：

模拟信号：信号连绵不断，幅度大小不固定。

数字信号：信号是离散的，幅度大小固定不变。

②.信号失真

信号在传输过程中，因为受到外界干扰或传输介质本身的阻抗等特性，会产生一定程度的失真

③.数字信号的优势

抗干扰能力强

远距离传输仍能保证质量

2.线缆

①.双绞线

公共有8根双绞线，两两绞合在一起，常用的有5类，超5类和6类，最常用是5类双绞线。

双绞线连接规范：

T568A：白绿 绿 白绿 蓝 白蓝 橙 白棕 棕

T568B：白橙 橙 白绿 蓝 白蓝 绿 白棕 棕

标准网线（又称直通线、平行线）：就是RJ-45两端同时采用T568A或T568B标准的接法。

交叉网线：则一段采用T586A标准制作，而另一端采用T568B标准制作。

全反线：线序一般是一头为T568B,另一头的线序全部反过来，主要连接电脑和交换机，路由器的console口。

不同设备间用直通线：路由-交换，pc-交换

相同的设备用交叉线：pc-pc，路由-路由，交换-交换，pc-路由（pc网口与路由器网口是同类的）

②.光纤

随着光通信技术的飞速发展，现在人们已经可以利用光导纤维（简称光纤）来传输数据。数字信号的表示方法非常简单，振幅取值一般只有两种（0和1）。于是人们用光脉冲的出现表示1，不出现表示0，这样便可以实现光通信。

优点：

①.传输带宽高

②.传输距离远

③.抗干扰能力强

光纤的种类

按照传输模式：多模光纤和单模光纤

单模光纤：

单模光纤的纤芯很细，其直径只有几微米（有些已经达到纳米级）。同时单模光纤的光

源要使用较贵的半导体激光器，而不能使用较便宜的发光二极管，因此单模光纤的光源质量

较高，且在传输过程中损耗较小，在 10Gb/s 的高速率下可传输数十千米甚至上百千米而不

必采用中继器。

多模光纤：

多模光纤的纤芯较粗，其直径一般在 50～100μm，制造成本较低。光源质量较差，且

传输过程中的损耗比较大，因此传输距离较单模光纤近得多，一般在几百米到几千米

二:进制转换

1.计算机的数制

数制：能用的符号个数

计数的方法，指定一组固定的符号和统一的规则表示数值的方法

如：

二进制（Binaries number）：逢二进一

八进制（Octal number）：逢八进一

十进制（Decimal number）：逢十进一

十六进制（Hexadecimal number）：逢十六进一

n进制：逢n进一

数位：能用的符号的个数

基数：指在某种进位计数中，数位上能所使用的数字符号的个数

如：

二进制数每一位只能呈现0和1

八进制每一位数只能呈现0到7

十进制每一位数只能呈现0到9

十六进制每一位数只能呈现0到F（此处需要注意：十六进制全部数位：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，表示为0到15）

位权：指在某种仅为计数制中，数位所代表的大小，即处在某一位上的“1”所表示的数制的大小

如：

我们常用的进制为十进制，相对十进制来说，二进制每一位的位权就是2，计算的时候以位权的数位次方就可以表示。

2.进制间的转换

十进制转成二进制、八进制、十六进制

整数部分

①.十进制-->二进制

原理：除以2，反向取余数，直到商为0

②.十进制-->八进制

原理：除以8，反向取余数，直到商为0

③.十进制--->十六进制

原理：除以16，反向取余数，直到商为0

小数部分

①.十进制--->二进制

原理：采用 “乘2取整，顺序输出” 法。

②.十进制--->八进制

原理：采用 “乘8取整，顺序输出” 法。

③.十进制--->十六进制

原理：采用 “乘16取整，顺序输出” 法。

二进制、八进制、十六进制转换为十进制

整数部分

小数部分

八进制--->二进制

原理：八进制数的一位是二进制数的三位

十六进制-->二进制

原理：十六进制数的一位是二进制数的四位

八进制和十六进制之间的转换

这两者之间的转换可以借助十进制或者二进制完成，可以先将八进制转换成十进制或二进制，再转换成十六进制。通过间接转换来实现。

三：IP地址

什么是IP地址：

缩写为IP Adress，是一种在Internet上的给主机统一编址的地址格式，也称为网络协议（IP协议）地址。

作用：

标记了某台设备在网络中的具体位置

IP报文在网络中的寻址

1.IPv4地址

1.1IP v4地址的表示

ipv4由32位二进制组成，一般用点分十进制表示，分成四组，一组八位。

范围：0.0.0.0~255.255.255.255

例如：

11000000.10101000.00000000.00000000

为了便于配置通常表示成点分十进制形式：192.168.0.0

1.2IP v4地址的分类

1.2.1公有网络地址

以下简称公网地址）是指在互联网上全球唯一的IP地址

IP地址分为A、B、C、D、E五类

A类地址范围：1.0.0.1～126.255.255.254（0~127）

A类地址=网络部分+主机部分+主机部分+主机部分

B类地址范围：128.0.0.1～191.255.255.254（128~191）

B类地址=网络部分+网络部分+主机部分+主机部分

C类地址范围：192.0.0.1～223.255.255.254‘（192~223）

C类地址=网络部分+网络部分+网络部分+主机部分

D类地址范围：224.0.0.1～239.255.255.254（224~239）

用于组播通信的地址

组播：一对列、单播：一对一、广播：一对多

E类地址范围：240.0.0.1～255.255.255.254（240~255）

用于科学研究的保留地址

1.2.2私有网络地址

（以下简称私网地址）是指内部网络或主机的IP地址，IANA（互联网数字分配机构）规定将下列的IP地址保留用作私网地址，不在Internet上被分配，可在一个单位或公司内部使用。

私网地址：

A类私有地址：10.0.0.0 ~ 10.255.255.255

B类私有地址：172.16.0.0 ~ 172.31.255.255

C类私有地址：192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

1.2.3特殊地址

0.0.0.0                         代表任意一个地址

255.255.255.255         代表广播地址

127.0.0.0 ~ 127.255.255.255   代表回环地址  本机（代表自己）

                                作用：检测自己的网络设备硬件是否故障

                                ping 127.0.0.1 检测自己网络设备是否故障

169.254.0.0                错误地址（微软内网地址）

                                自动获取（dhcp）失败，没有地址，微软默认配置169开头的地址

2.IPv6地址

IPv6由128位组成，一般用冒号分隔，用十六进制表示。

四：子网掩码

作用

​ 子网掩码不能单独存在，它必须结合ip地址一起使用，ip地址我们都知道是计算机在网络内的唯一标识，而子网掩码作用就是用来划分子网的。可以将某个ip地址划分为网络地址和主机地址两部分。

五：子网划分

1.两级ip地址

主要结构如下：

二级ip地址，是由网络号加上主机来区分ip地址段的。我们可用的ip就是A、B、C三类地址，但是这样的划分ip有很多弊端。

两级ip地址的弊端：

①.IP地址空间利用率有时候很低

②.不够灵活

③.可能会引起网络风暴

2.三级IP地址

优点：

①.节约了ip地址资源，ip利用率更高

②.相对于二级ip地址来说更加灵活

③.网络更加安全

缺点：

①.每多一个子网就要少ip可用ip地址。（网络地址和广播地址，不过相对影响不大）

②.各个子网不能通信，需要借助路由器

结构：

使两级的 IP 地址变成为三级的 IP 地址，这种做法叫做划分子网

①.不管是ABC类地址，划分子网就是在本地地址中再借几位出来当成子网号，剩余部分叫主机号。

②.那么现在就是说：假如我们都是A类网，但是我们子网号不同，我们就不属于一个子网段。不能相互访问。

③.但是划分为三个子网后对外仍是一个网络，外面传来ip数据包，先根据网络号找到这个网络的路由器，然后再通过子网号，找到具体哪个子网，再在子网离根据主机号找到目的主机。

3.子网如何进行划分

划分子网就是在主机位地址中借几位当成子网号，所以这就需要知道子网掩码的位数！

4.如何确定两个地址是否在同一网段

将A地址转化成二进制，和自己子网掩码相与（乘）得出A的网段

将B地址转化成二进制，和自己子网掩码相与（乘）得出B的网段

然后再比较AB的网段是否一致，如果一致在同一网段，如果不一致就不在。

①.区分:192.168.1.1/24和192.168.1.33/27

A只知道自己的子网掩码，B也是只知道自己的子网掩码。

A要去访问B的时候，会先拿自己的子网掩码和自己的地址相与，得出自己的网段，然后再拿自己的子网掩码和B的ip地址相与，如果网段一样，可以发给B。

B用自己的子网掩码和自己的ip地址做运算得出网段  然后再拿B子网掩码和A的ip地址相与，如果网段一样，可以发给A，不一样，就不通。

这里A可以识别B，但是B不能准确识别A，所以不可以通信！

②.中国电信10.0.0.0/8，为32个省份分配各自的子网

1.新的子网的子网掩码   13

         32个省份===> 2^5

         8+5=13

2.每个子网的主机数  2^19

     32位-13= 19

3.第一个子网和最后一个子网的网络ID

  10.0.0.0.0

  10.248.0.0

解：最后一组子网掩码1111 1111 . 11111 000 . 0000 0000 . 0000 0000

     2^7+2^6+2^5+2^4+2^3=248