一、计算机网络基础

  计算机网络：利用通信技术与计算机技术，完成信息收集、发布、存储、处理和应用；以资源共享为目的，采用包交换，数据组成数据包，在各个网络结点中不断传递，最终到达目标。

信息资源：联网计算机用户之间互相通信、存取数据

软件资源：服务器操作系统、网络游戏等网络软件

硬件资源：局域网共享算力、共享打印机

云技术 云存储  云计算：分布式计算

分层抽象（语言到电信号）

抽象语言 → 编码 → 应用层
编码 → 二进制 → 表示层
二进制 → 电信号 → 介质访问控制层
处理电信号 → 物理层

网络发展

阿帕网（ARPANET）→ 互联网
对等网、集线器（早期局域网设备）
 

二、集线器（HUB）

集线器属于共享介质设备

1. 多设备同时发送数据会产生冲突

2. CSMA/CD 载波侦听多路访问 / 冲突检测技术，冲突之后排队退避

3. 存在延迟、安全问题
 

三、MAC 地址（物理地址）
 

1. 格式统一，全球唯一

2. 一共 48 位二进制，芯片出厂固化烧录串号
示例：6C-94-66-EF-89-36

3. Windows 查看：ipconfig /all
 

四、交换机（二层设备）

交换机优势

1. 可以无限延长传输距离

2. 完全解决冲突，支持同时收发（全双工）

3. 可以实现单播（一对一发送）

交换机转发原理

数据包到达交换机：
①  读取数据包源 MAC（SMAC），把「源 MAC + 接收接口」写入本地 MAC 地址表（自动学习）
②  读取目标 MAC 地址，查找 MAC 地址表
-  表中有记录：直接按照对应接口转发，实现单播
-  表中没有对应记录：执行泛洪，数据从除入接口之外所有接口转发出去
泛洪的范围就是广播域

重要规则

• 一个接口可以学习、对应多个 MAC 地址

• 但是一个 MAC 只能对应交换机上的一个接口

• MAC 地址表老化时间：300 s
 

五、路由器

路由器的两大核心作用

1. 隔离泛洪（广播）范围，路由器每一个接口就是一个独立广播域

2. 跨网段转发数据包、

六、IP 地址基础

IPv4 / IPv6

• IPv4：一共 32 位二进制，使用点分十进制表示
例：192.168.43.4

• IPv6：一共 128 位二进制，冒分十六进制

进制转换

十进制转二进制：凑（对照 128、64、32、16、8、4、2、1）

• 192 → 11000000

• 168 → 10101000

• 43 → 00101011

• 4 → 00000100

二进制转十进制：把值为 1 对应的权值相加
00101110 = 32 + 8 + 4 + 2 = 46

网络位 & 主机位

• 网络位：用来区分不同广播域（网段）

• 主机位：同一个网段里面，用来区分不同主机
子网掩码：由连续的 1（代表网络位）和后面连续 0（主机位）构成
示例：255.255.255.0