網路基礎知識1

1.IP地址

IP地址由兩部分組成，網路號和主機號。
不過是要和“子網掩碼”按位與上之後才能區分哪些是網路位哪些是主機位。4段數字就是隻表示一個IP地址。網路位就是說該地址所處的網路能劃分幾個網段，主機位就說每個網段容納多少臺電腦。
為了標識IP地址的網路部分和主機部分，要和地址掩碼（Address Mask）結合，掩碼跟IP地址一樣也是32 bits，用點分十進位制表示。IP地址網路部分對應的掩碼部分全為“1”，主機部分對應的掩碼全為“0”。

子網掩碼255.0.0.0     A類地址         第一段8位為網路位 後3段為主機位。
子網掩碼255.255.0.0   那就是B類地址   主機位和網路位各為兩段。 
子網掩碼255.255.255.0 那就是C類地址   網路位3段 主機位一段。

為了給不同規模的網路提供必要的靈活性，IP地址分為五類，A類保留給政府機構，B類分配給中等規模的公司，C類分配給任何需要的人，D類用於組播，E類用於實驗，各類可容納的地址數目不同。如下表所示，其中A,B,C三類最為常用：

型別   範圍    網路位    主機位
A類   0~126     8位       24位   1.0.0.0---126.0.0.0
     (127.X.X.X是保留地址，用做迴圈測試用的)
B類   128~191  16位       16位   128.0.0.0---191.255.0.0
C類   192~223  24位       8位    192.0.0.0---223.255.255.0
D類   224~239  組播地址           224.0.0.0---239.255.255.255

2.交換機

交換機的工作原理： 當交換機收到資料時，它會檢查它的目的MAC地址，然後把資料從目的主機所在的介面轉發出去。交換機之所以能實現這一功能，是因為交換機內部有一個MAC地址表，MAC地址表記錄了網路中所有MAC地址與該交換機各埠的對應資訊。某一資料幀需要轉發時，交換機根據該資料幀的目的MAC地址來查詢MAC地址表，從而得到該地址對應的埠，即知道具有該MAC地址的裝置是連線在交換機的哪個埠上，然後交換機把資料幀從該埠轉發出去。

1.交換機根據收到資料幀中的源MAC地址建立該地址同交換機埠的對映，並將其寫入MAC地址表中。
2.交換機將資料幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進行比較，以決定由哪個埠進行轉發。
3.如資料幀中的目的MAC地址不在MAC地址表中，則向所有埠轉發。這一過程稱為泛洪（flood）。
4.廣播幀和組播幀向所有的埠轉發。

為快速轉發報文，乙太網交換機需要建立和維護MAC地址表。交換機採用源MAC地址學習的方法建立MAC地址表。
(1)交換機初始狀態
(2)地址表源MAC地址學習
(3)計算機PC6接收資料幀

交換機三個主要功能：

1.學習：乙太網交換機瞭解每一埠相連裝置的MAC地址，並將地址同相應的埠對映起來存放在交換機快取中的MAC地址表中。

2.轉發/過濾：當一個資料幀的目的地址在MAC地址表中有對映時，它被轉發到連線目的節點的埠而不是所有埠（如該資料幀為廣播/組播幀則轉發至所有埠)

3.消除迴路：當交換機包括一個冗餘迴路時，乙太網交換機通過生成樹協議避免迴路的產生，同時允許存在後備路徑。

交換機的工作特性：
1.交換機的每一個埠所連線的網段都是一個獨立的衝突域。
2.交換機所連線的裝置仍然在同一個廣播域內，也就是說，交換機不隔絕廣播（惟一的例外是在配有VLAN的環境中）。
3.交換機依據幀頭的資訊進行轉發，因此說交換機是工作在資料鏈路層的網路裝置（此處所述交換機僅指傳統的二層交換裝置）。