網絡設備與協議之設備篇!

2020-04-21 16:08 作者：艾銻無限 瀏覽量：

 
一周已將結束，新的一周即將來臨，每到這個時候，我都在想著兩件事，一件就想大家在上一周的工作中是否有收獲，是否真正進入自己的人生，對自己人生負責任。還有一件是在快來臨的這周里，我們又如何一起為自己人生創造更多的價值，讓我們的人生體驗更多的可能，領略更多的風景，讓我們可以在平凡的工作與生活體驗更多的激情，讓我們每一個人都有信心去面對自己未來。
 
人生就像一場旅行，但可悲的是，我們大部分人只有在去“旅行”的時候才能真正體驗到自己是“旅行”，而忽略了一天八小時，一周五天，甚至更多時候的“旅行”，大部人在這段日子里體驗不到快樂，因為是交換心態，而不是用這個時間活出自己的心態，活出價值的心態，所以有些人在這個時間段活得郁悶，無趣，沒有激情，甚至厭倦。
 
在這段日子，我也想了很多，到底艾銻無限想要創造什么樣的氛圍給所有的艾銻人，獨行只需要勇氣，而眾人行更多的是需要付出，需要包容，需要信任，需要愛，就像我們的LOGO一樣每一個人都互相幫助，相互支持，快樂工作，享受工作，覺得服務他人是一份榮耀，每一個人盡可能在艾銻無限這個平臺上施展自己的才華及獨特的生命力為他人創造機會，給自己帶來價值，就像周六管理層帶著部分艾銻人去“譚拓寺”之旅那份體驗一樣，在去的時候天還下著雨，但只要來得卻沒有人說放棄不去的，更多的人對這次旅行還是帶著無比的美好遐想，雖然目的可能不同，我們的目標是一致的。


 
我發現，有些時候只要你堅定目標，心理沒有雜念，完全信任，天都會幫我們，一路上雨還下的挺大，可一到寺腳下雨就停了，我們每個人在地鐵里都會聽到這樣一句話“先有譚拓寺，后有北京城”，這句讓你遐想的話，以只有你進了“譚拓寺”才真正有體驗，寺院里你隨邊遇一顆樹都有上千年的歷史，大部分景觀也有上幾百年，想想自己的人生，有些時候真是感覺很短暫，如果不能用心去體驗自己的人生，去做好自己選擇的每一件事，去珍惜遇到的每一個，其實很快自己也會成為歷史，在偉大，在有名也只能像林塔里去世的高僧一樣，倘在雜草叢中無人問津。
 
人生就像一場旅行，我們要在乎的不是那個目地的，而要在乎沿途的風景及看風景的心情，我現在理解了金剛經中描給人生的那句“一切有為法，如夢幻泡影。如露亦如電，應作如是觀。”真正的含義。活著真正意義就是去體驗我們每個當下，愛每個當下所遇到的一切，用心做好每個當下需要做的事，不要有太多的妄想與雜念，選擇用心去活，而非用腦去活，選擇活出真實的自己，而非用世俗的眼光去包裹自己的心，選擇成為愛，成為付出者，成為喜悅的人，而非追求他人愛自己，成為索取者，利用外界的物來取悅自己的心。


   
在這里與大家分享我最喜歡的一首詩，這是我們的加措活佛寫的.
 
 
帶著一顆明媚的心上路
            
我們不是圣人，

所以常走錯路。

其實路沒有錯的，

錯的只是選擇。

如果，在一條走錯的路上，

別人都步履蹣跚，愁眉不展，

而我們依舊笑顏如花，坦然前行。

久而久之就成了錯誤路上的一道風景，

亮麗了別人的眼睛也愉悅了自己的內心。

當我們的心不同了，腳下的路也就不同了，

陽光會明媚，傷痛也會遠離。
 

以下文章由北京艾銻無限科技發展有限公司整理

網絡設備與協議之設備篇

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本文將會梳理清楚數據包在網絡中由一臺主機發往另一臺主機的詳細過程，內容包括調制解調器、中繼器、網卡、交換機、路由器等網絡設備，以及 IP 協議相關技術 DNS、ARP、DHCP、NAT、ICMP等。

前言

面試時回答計算機網絡這塊的問題，很對應試者回答的內容多為講解計算機網絡的 TCP 三次握手、四次揮手，或者是 OSI 七層模型的細節闡釋。

當被問到數據包如何在網絡上進行傳輸的，比如 IP 路由、ARP 尋址、交換機與路由器的區別、私有 IP 與全局 IP 的轉換等細節，只能沉默以對。

本文將會梳理清楚數據包在網絡中由一臺主機發往另一臺主機的詳細過程，內容包括調制解調器、中繼器、網卡、交換機、路由器等網絡設備，以及 IP 協議相關技術 DNS、ARP、DHCP、NAT、ICMP等。


設備

搭建一套網絡環境要涉及各種各樣的電纜和網絡設備，既然要搞清楚數據的傳輸，那就先搞清楚數據傳輸的媒介。


如圖所示，主機A向主機B發送數據包，需要經過交換機、路由器等設備。但在物理層(OSI 模型的第 1 層)，還需要調制解調器和中繼器。

1. 調制解調器

現代家庭網絡搭建寬帶時，可以看到路由器后接的調制解調器(英語：Modem)，我們一般親切稱之為“貓”。

調制解調器是將計算機產生的數字信號轉換為模擬信號進行傳輸，并解調收到的模擬信號以得到數字信號的電子設備。

以前用電話線上網用的是電話調制解調器，現在都是光纖上網，用的是光纖調制解調器，即用于數字信號與光纖信號的轉換。

2. 中繼器

同調制解調器一樣工作在物理層的還有中繼器，它的作用是將電纜傳過來的電信號或光信號經由中繼器的波形調整和放大再傳給另一個電纜，簡而言之，中繼器是對減弱的信號進行放大和發送的設備。

3. 網卡

一臺計算機要想上網必備的就是網卡，而現在大多數計算機也早已內置了網卡。

網卡，又稱為網絡適配器、LAN 卡，是一塊被設計用來允許計算機在計算機網絡上進行通訊的計算機硬件。由于其擁有 MAC 地址，因此屬于 OSI 模型的第 2 層(數據鏈路層)。

我們所講的計算機的 MAC 地址或主機的 MAC 地址，實際上是網卡的 MAC 地址。

如下圖所示，Mac 電腦可以在「系統偏好設置 - 網絡 - Wi-Fi - 高級 - 硬件」查看當前計算機的 MAC 地址。


4. 交換機

換機是一種網絡設備，通過報文交換方式接收和轉發數據到目標設備。

簡而言之，交換機就是接收數據包、查看數據包的目的地址以選擇路由、將數據包轉發給下一跳路由。

需要明確，交換機不修改數據包，只負責轉發數據包。

交換機又被稱為網橋或者 2 層交換機，所謂 2 層，就是工作于數據鏈路層。這代表著，交換機在轉發數據包時，不知道也無需要知道來源主機和目的主機的 IP 地址，只需知其 MAC 地址。

交換機的工作原理：

交換機內部的 CPU 會在每個端口成功連接時，通過將 MAC 地址和端口對應，形成一張 MAC 表。


當一臺交換機安裝配置好之后，其工作過程如下：

· 交換機端口 1 收到 MAC 地址為 X 的計算機發給 MAC 地址為 Y 的計算機的數據包，交換機從而記下了 MAC 地址 X 在端口 1 。(學習)

· 如果目的地 MAC 地址 Y 不能在 MAC 表中找到時，交換機會把數據包轉發給除端口 1 外的所有數據包。(洪泛)

· MAC 地址 Y 的計算機收到該數據包，向 MAC 地址 X 發出確認包。交換機收到該包后，從而記錄下 MAC 地址 Y 所在的網段。

· 交換機向 MAC 地址 X 轉發確認包。(轉發)

· 交換機收到一個數據包，查表后發現該數據包的來源地址與目的地址屬于同一個端口，交換機將不處理該數據包。(過濾)

· 交換機內部的 MAC 地址-端口 查詢表的每條記錄采用時間戳記錄最后一次訪問的時間。早于某個閾值(用戶可配置)的記錄被清除。(老化)

5. 路由器

路由器可以連接不同的數據鏈路。例如連接兩個以太網。現在，人們在家或辦公室里連接互聯網時所使用的寬帶路由器也是路由器的一種。

路由器是在 OSI 模型的第 3 層即網絡層面上連接兩個網絡、并對分組報文進行轉發的設備。

交換機是根據物理地址(MAC地址)進行處理，參考的是 MAC 表，而路由器則是根據 IP 地址進行處理，所參考的表叫做路由控制表。

路由控制表：

發送數據包時所使用的地址是網絡層的 IP 地址。然而僅僅有 IP 地址還不足以實現將數據包發送到對端目標地址，在數據發送過程中還需要類似“指明下一個路由器或主機”的這方面信息，以便真正發往目標地址。保存這種信息的就是路由控制表。

實現 IP 通信的主機和路由器都必須持有一張這樣的表。它們也正是在這個表格的基礎上才得以進行數據包發送的。

該路由控制表的形成方式有兩種：一種是管理員手動設置，另一種是路由器與其它路由器相互交換信息時自動刷新。前者也叫靜態路由控制，而后者叫做動態路由控制。

為了讓動態路由及時刷新路由表，在網絡上互連的路由器之間必須設置好路由協議，保證正常讀取路由控制信息。


路由控制表中記錄著網絡地址與下一步應該發送至路由器的地址。在發送 IP 包時，首先要確定 IP 包首部中的目標地址，再從路由控制表中找到該地址具有相同網絡地址的記錄，根據該記錄將 IP 包轉發給相應的下一個路由器。

如果路由控制表中存在多條相同網絡地址的記錄，就選擇一個最為吻合的網絡地址。所謂最為吻合是指相同位數最多的意思。

例如 172.20.100.52 的網絡地址與 172.20/16 和 172.20.100/24 兩項都匹配。此時，應該選擇匹配度最長的 172.20.100/24 。

默認路由是指路由表中任何一個地址都能與之匹配的記錄。默認路由一般標記為 0.0.0.0/0 或 default。這里的 0.0.0.0/0 并不是指 IP 地址是 0.0.0.0，為了避免人們誤以為 0.0.0.0 是IP地址，故后綴是 /0 。