網路基礎概念

lethe1203發表於2024-03-29

區域網和廣域網:

區域網(LAN)是一種地理範圍較小的網路,通常在一個辦公樓、校園或家庭內部建立。它連線了位於較短距離內的裝置,如計算機、伺服器、印表機、路由器等。區域網的資料傳輸速度通常很高,延遲較低,並且可以實現高速內部共享和通訊。常見的區域網技術包括乙太網(Ethernet)、Wi-Fi和區域網交換機。
廣域網(WAN)則覆蓋更大的地理範圍,可以跨越城市、國家甚至跨越大洲。它透過使用公共或私有的通訊線路和裝置來連線遠距離的網路節點。廣域網不同地點間的資料傳輸速度相對較慢,延遲較高,主要受限於物理距離和網路拓撲結構。常見的廣域網連線技術包括光纖、電纜、DSL、無線電鏈路和衛星鏈路等。
區域網和廣域網的主要區別如下:
  1. 範圍:區域網覆蓋範圍較小,通常侷限於一個建築物或有限的區域,而廣域網可以連線更大範圍的地理位置。
  2. 傳輸速度和延遲:區域網提供高速、低延遲的資料傳輸,適合內部共享和通訊;而廣域網的傳輸速度較慢,延遲相對較高,受限於物理距離和網路裝置之間的鏈路。
  3. 拓撲結構:區域網通常使用星型或匯流排型的拓撲結構,而廣域網的拓撲結構較為複雜,涉及多個節點和中繼裝置。
  4. 連結技術:區域網常用的連結技術包括乙太網和Wi-Fi,而廣域網則使用各種不同的鏈路技術,如光纖、電纜、無線電鏈路等。
  5. 應用場景:區域網主要用於辦公室、學校、家庭等內部網路環境,用於實現內部資源共享、檔案傳輸和內部通訊;廣域網用於連線遠距離地點,用於實現跨地區組織間的通訊、網際網路接入以及遠端訪問等。
總體來說,區域網主要在較小範圍內提供高速、低延遲的內部通訊和資源共享,而廣域網則連線了更大範圍的地理位置,提供遠距離的資料傳輸和連線功能。
常見的區域網連線技術包括:
  1. 乙太網:乙太網是一種有線區域網技術,使用網線(如CAT5、CAT6等)來連線裝置和交換機。乙太網採用CSMA/CD(載波偵聽多路訪問/碰撞檢測)協議,確保資料在區域網中的可靠傳輸。乙太網通常提供更高的傳輸速度和穩定性,適用於需要大頻寬和低延遲的應用場景,如辦公室、資料中心等。乙太網就是我們平常說的拉網線。
  2. Wi-Fi:Wi-Fi則是一種無線區域網技術,透過無線接入點(Wireless Access Point,AP)將裝置連線到區域網。Wi-Fi使用無線電波進行資料傳輸,允許裝置透過無線方式進行網路通訊。Wi-Fi無需物理網線,方便裝置的移動和靈活部署。它適用於家庭、酒店、咖啡館等需要無線連線的場所。
  3. 藍芽(Bluetooth):藍芽是一種短距離的無線通訊技術,通常用於連線個人裝置或較小規模的區域網。藍芽可以連線不同型別的裝置,如手機、平板電腦、膝上型電腦、印表機等,實現資料傳輸和裝置控制等功能。藍芽適用於需要低功耗、低速率的場景,如智慧家居、智慧手環等。
  4. 令牌環(Token Ring):令牌環是一種傳統的區域網技術,使用環形拓撲結構連線裝置。在令牌環中,裝置透過一個“令牌”來請求傳送資料,確保資料在網路中的有序傳輸。令牌環適用於低速率和較小規模的區域網,但由於其低效率和複雜性,已經被淘汰。
總之,不同的區域網連線技術有各自的優缺點和適用場景,需要根據實際需求進行選擇。

路由器/閘道器/交換機:

路由器是連線兩個或多個網路的硬體裝置,在網路間起閘道器的作用。簡單來說,路由器就是用來連線兩個或多個不同的區域網的。即一個區域網裡面的網路請求要訪問外面,就需要路由器作為閘道器,透過路由器訪問出去。
路由器就是用來連線兩個或多個不同的區域網的
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路由器的每個埠都相當一個網路卡,都有IP地址,每個埠都可以連線一個區域網,而且每個埠的IP和連線的區域網是同一個網段
交換機對一個網段分出多個IP地址出來
交換機(Switch)是計算機網路中的一種關鍵裝置,主要用於在區域網內實現資料的轉發和連線。它具有以下幾個主要的作用:
  1. 轉發資料包:交換機可以根據資料包中的目標MAC地址,將資料包從一個埠轉發到另一個埠,使得資料能夠在網路中正確地傳遞。
  2. 分割碰撞域:交換機透過劃分不同的埠為獨立的碰撞域,可以避免資料包碰撞造成的網路擁塞和效能下降。每個埠上的資料通訊不會相互干擾,提高了網路的通訊效率。
  3. 學習MAC地址:交換機會自動學習並記錄連線到其埠上的裝置的MAC地址,建立一個MAC地址表。這樣,在接收到資料包時,可以根據MAC地址表找到對應的目標裝置,並將資料包僅轉發到目標裝置所在的埠上,提高資料傳輸的速度和準確性。
  4. 過濾資料幀:交換機可以根據MAC地址、VLAN、IP地址等資訊,對資料幀進行過濾,只將符合規則的資料幀轉發到目標裝置,提升網路的安全性和效能。
  5. 構建虛擬區域網(VLAN):交換機支援虛擬區域網技術,可以將不同的埠劃分為不同的VLAN,實現邏輯上的隔離和獨立,並透過交換機間的特定埠進行通訊。
總的來說,交換機在區域網中起到了資料轉發、連線管理、提高網路效能和安全性等重要作用,是構建區域網基礎設施的關鍵組成部分。
刷機(刷入新的韌體或作業系統)可能導致裝置的MAC地址發生變化的幾種情況:
  1. 刷入的韌體具有預設的MAC地址:某些韌體在刷寫時可能會使用預設的MAC地址,這個地址可能是韌體開發者預先設定的。如果您之前的韌體和新刷寫的韌體使用不同的預設MAC地址,刷機後就會導致MAC地址變化。
  2. 裝置製造商提供的韌體修改了MAC地址:有些裝置製造商在提供韌體更新時,會對一些硬體引數進行調整,包括MAC地址。這意味著刷入新韌體後,MAC地址可能會與之前的韌體不同。
  3. 重新整理韌體時擦除了儲存區域:某些刷機過程中,為確保安裝新的韌體不會受到舊資料的干擾,可能會擦除儲存區域。這包括儲存MAC地址的NVRAM(非易失性隨機存取儲存器)等。因此,刷機後沒有儲存原有的MAC地址,導致MAC地址發生變化。
無論是哪種情況,裝置刷機後MAC地址變化是正常現象,因為刷機過程涉及到修改韌體和相關配置。為了恢復之前的MAC地址,您可能需要手動設定或還原之前備份的MAC地址。要做到這一點,您可以參考裝置製造商提供的文件或支援資源,或者在新韌體中找到相關的配置選項來手動設定MAC地址。
與區域網內部的裝置進行通訊的過程:
接收的ip地址到閘道器,閘道器會檢查是否是該區域網內部ip,如果是的話就直接內部進行通訊
與外部裝置進行通訊的過程:
路由器會將您的資料包從區域網傳送到廣域網。當您的計算機嘗試與外部網路進行通訊時,資料包首先被髮送到路由器。路由器具有多個介面,包括一個區域網介面和一個廣域網介面。當您的計算機傳送資料包時,路由器會檢查資料包的目標IP地址。如果目標IP地址不在當前區域網範圍內,路由器會將資料包傳送到廣域網介面,以便將資料包傳送到網際網路。路由器使用路由表來確定如何將資料包從一個網路介面轉發到另一個網路介面。這些路由表包含了網路地址的對映資訊,幫助路由器判斷資料包應該透過哪個介面進行轉發。當資料包透過廣域網介面傳送到網際網路時,它將經過多個網路節點和路由器,進一步傳遞到目標網路。因此,路由器在區域網和廣域網之間起到了橋樑的作用,將區域網中的資料包傳送到廣域網,以實現與外部網路的通訊。

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