【计算机网络】小知识04

数据

数据名称

• 7层到网络层，数据（采集到的、用户传的），原始数据
• 4层，UDP报文或TCP报文
• 3层，叫IP数据报
• 2层，数据帧
• 1层，01比特流

也就是说，变化为：数据——IP数据报——数据帧——比特流

7层是理想态，而真实是4层。

宽带和带宽

带宽是一个量词，指的是网速的大小。

宽带是个名词，表示网络的传输速率很高

网络互连

是指将不同的网络连接起来，以构成更大规模的网络系统。

实现网络间的数据通信、资源共享和协同工作。

TCP/IP协议

Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议

是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。TCP/IP协议不仅仅指的是TCP 和IP两个协议，而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇， 只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性，所以被称为TCP/IP协议。

路由算法

路由算法，又名选路算法，可以根据多个特性来加以区分。

选择路由器之间最好的路径传输。

C/S架构、B/S架构

C/S客户端服务器

例如：QQ、微信，可以使用任意通信协议

B/S浏览器服务器

一定要遵守http和https协议，用浏览器访问服务器

数据传输变化过程

数据+UDP/TCP头+IP头+帧头+帧尾，此时已经到物理层，然后再到01010101，就是最终的数据形态。

然后传到目的端，再一步一步拆包即可。

数据从应用层来的，应用程序收集了用户信息、用户数据

原始数据——UDP报文——IP数据包——帧

传输层：

UDP头=目的端口号+源端口号

UDP报文段=UDP头+用户数据

网络层：

IP头：目的IP+源IP

IP数据报=IP头+UDP头+数据

物理层：

帧头=目的mac+源mac

帧尾=CRC校验

即，帧=帧头+IP头+UDP头+数据+帧尾

广播组播单播

单播：一对一的数据传输

组播：只有群组里的人可以接收到

广播：一个人发给范围内的全部人

广播的范围不是人定的，是空间的概念，类似于局域网。广播发送者不能控制谁能收到

而组播是人定的，发送者想发给谁发给谁，可以控制谁收到。

例如指定红包和群体红包。

ARP协议

地址解析协议，address resolution protocol

是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议

TCP/IP协议是一个协议族，里面有很多协议，差不多能叫上名的都是协议里的一员，只因TCP和IP协议比较出名，以此命名

为什么要根据IP地址获取MAC地址

mac一般是设备地址，一般不容易获取到目的端mac地址，因为有可能获得的是中间交换机路由器的mac地址，即下一跳mac地址。因此用ARP协议，来通过ip地址获得mac地址。

ARP协议，工作在准备发送数据之前。

ARP报文格式

ARP报文格式：源mac、源IP、目的mac、目的ip

ARP报头：

硬件类型(2字节)+上层协议类型(2字节)+mac地址长度(1字节)+上层协议类型的长度(1字节)+操作类型(2字节)

硬件类型：以太网是1，其他是别的

上层协议类型：一般是IP协议，记作0x0800

mac地址长度（硬件地址长度）

上层协议类型的长度：IP协议长度，例如刚才一般是IP协议，这里就是IP协议长度。

操作类型：ARP请求、ARP响应，请求是发送，响应是接收。这里也可以填RARP的。

ARP是如何从IP地址获取到mac地址的

举例：pc1设备发给pc2设备，但是不知道pc2的地址

先准备一个arp请求，因此发送广播，广播中带有pc2的ip地址，都接收，转发给当前设备里的所有设备，不是pc2ip的就丢弃。

pc2发现是给自己的消息，就回复arp reply，带着pc1、pc2的mac、ip地址，4个，都在返回包里，这样pc1就获得了pc2的mac地址了。

ARP代理

当发送端广播ARP请求时，本地网络上不会有主机回应（因为IP地址是外网的），也就是说，你的目的ip不在内网中，那么只有路由器会回复你的请求。

路由器回复之后，发送端误认为路由器就是目的主机，会将报文全部转发给他，再由路由器转发报文到外网，则该路由器就被称为ARP代理。

这个路由器叫做ARP代理。

例子：内网想要往外网发，但是广播完了发现没有，因此，路由器就会回复一个mac地址，那么发送端就会默认路由器是目的地址，要发送的内容都给了路由器，再由路由器往外发

内部分配的ip地址之间构成的网络是内网，当与外界传递信息时，为外网。

免费ARP

开机插上网线之后，会受到一个目的是自己的arp请求，起到确认作用

在主机开机配置时，会发送一个目的IP地址为自己IP地址的ARP请求报文，该报文称为免费ARP，其作用如下：

1. 1.让主机确认本地网络上是否有与自己IP地址相同的主机，若有，则会返回一个错误报文。
2. 2.告诉整个广播域，目前某个IP所有对应的mac地址是什么，这一行为就像是在发传单，而传单是不需要回应的。

若接收主机ARP缓存中，本身就有发送源主机的ipmac对，则会更新，否则，会缓存发送源的IPMAC对。

插网线之后，发送一个目的是自己的iparp请求

如果交换机里没有，那么就通知网络自己的ip和mac

总结免费 ARP：一是确定当前网络有没有IP地址和我的冲突，二是告诉广播域我的IP和mac地址是多少。