前言:由于要和学弟学妹们分享网络基础的内容了,故将暑期的一篇博文整理并完善。

一、路由器 光猫 wifi

三者的关系:

通俗来说,光猫把光纤中的光信号转换成电信号,传到路由器,路由器再把电信号转换成电磁信号形式覆盖到空间,又称WiFi。

需要注意的是,有些光猫也能提供路由器的功能,但效果大都不尽人意。

光猫能替代路由器吗 光猫和路由器有什么区别【详解】 - 知乎

在WiFi或者说路由器未普及之前,大概是小学那回儿,依稀记得家里只有一个猫单连电脑,也依稀记得家里第一次装上路由器从此有WiFi时的兴奋。(猛然惊觉猫这个称呼原来是上学期学到的英语单词 modem-调制解质器 的音译)

WIFI:如今的手机和电脑大都支持了5G网络(使用5Ghz频段),相比4G(2.4Ghz频段),最深刻的感触就是速度变快了,但是有一些运营商号称5G的wifi下载速度感知并不明显,其实很大可能是因为路由器的设置中启用了混合频段,建议大家都在路由器后台把双频段合一给关掉,防止网络不稳定。

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!!!注意:5G频段比4G频段速度更快,但信号穿透性更差,下图就是我卧室里的两个不同频段的wifi信号强度!!!

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硬路由:硬件组合起来实现路由的功能,如路由器。

软路由:是台式机或服务器配合软件形成路由解决方案,主要靠软件的设置,达成路由器的功能。如手机开热点,台式机插入随身wifi。

在一个路由环境下,也就是处于同一个局域网内,公网ip是相同的(在百度上搜出来的ip)

之前大多数是将光猫和路由器放在同一个位置使用,方便连接光猫和路由器,但却造成了繁杂的排线,以及路由器的位置也会收到限制。但如今的大多新房子里会预留多媒体箱,里边专门用来放光猫,然后通过墙体里隐藏的排线直接接到路由器或者设备直接使用。

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LAN口(Local Area NetworkWAN口(Wide Area Network

光猫或路由器提供的网络就属于本地局域网,如果设备的接口上标注着“LAN”,代表该接口是下行网络,是用来连接终端设备或次一级网络的接口,如果说WAN是连接外网的接口,那么LAN就是连接本地局域网的接口。

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二、IP DNS 子网掩码 网段 网关

IP地址(Internet Protocol Address):

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IPV4(Internet Protocol version 4):

网络号+主机号构成 。原本是四个八位的二进制数,也就是总共三十二个(2的四次方,即ipv4中4的由来)二进制数组成,为了简化将其以十进制的形式表示,中间用小数点隔开。

一个字节即为1Byte,1Byte包含八个比特(Bit),在二进制的计算机中每个比特位只能用0或1表示。

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ipv6类似,但只不过是将2的6次方个二进制数字用十六进制表示了。

关于ipv6的作用和发展,b站有一个很有趣且通俗的科普视频:https://www.bilibili.com/video/BV1i14y157YV

DNS(Domain Name System):

域名解析系统,将ip解析成对应的域名。如访问百度时候输入www.baidu.com,实际上就是访问了百度服务器所在的ip,而将这个域名解析到ip用到的就是dns。

子网掩码:

用来判断ipv4中哪些是网络号,哪些是主机号。对应ipv4上该位是网络号时为1,主机号时候为0。

最常见的ipv4如192.168.1.1,对应的子网掩码如255.255.255.0,其转换成二进制数后前24位都是1,后8位是0,则前24位(也就是255.255.255)对应的ipv4 的前24位(192.168.1)是主机号。网络号用于标示不同的网段,主机号用于识别目标网段内的不同主机,如此便可快速划分子网,节省ip。

MAC(Media Access Control Address):

MAC地址用于在网络中唯一标示一个网卡,一台设备若有一或多个网卡,则每个网卡都需要并会有一个唯一的MAC地址。

因此一台设备可能存在多个网卡,在dhcp握手中仅凭mac地址不能完全确定对应的设备,还存在一个Transaction ID来辅助确认。

MAC地址又叫做网络连接信息的物理地址,大都为16进制的数。

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​ IP 地址是基于逻辑的,比较灵活,不受硬件的限制,也容易记忆。而 MAC地址在一定程度上与硬件一致,是基于物理的能够标识具体的网络节点。这两种地址各有优点,使用时也因条件不同而采取不同的地址 [6]
​ 大多数接入Internet的方式是把主机通过局域网组织在一起,然后再通过交换机或路由器等设备和 nternet 相连接。这样一来就出现了如何区分具体用户,防止 P地址被盗用的问题。由于IP地址只是逻辑上的标识,任何人都能随意修改,因此不能用来具体标识一个用户。而MAC地址则不然,它是固化在网卡里面的。从理论上讲,除非盗来硬件即网卡,否则一般是不能被冒名顶替的。基于 MAC 地址的这种特点,因此局域网采用了用MAC地址来标识具体用户的方法。

题外话:使用无线路由器的“克隆MAC地址”解决路由器显示已连接,但是上不去网的问题

网关:

即软件层面的路由器。

若IP在同一网段(网络号相同的即成为同一网段),可以实现直接通讯,不需要用到网关,否则需要。我们常说的局域网一般就是指的是在同一网段内的ip。

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私网和公网:

常见三类的私有地址(内部局域网可以使用的)

A级:10.0.0.0 - 10.255.255.255

B级:172.16.0.0 - 172.31.255.255

C级:192.168.0.0 - 192.168.255.255

公有地址:

在百度上搜到的ip即为自己的公网ip

#常见命令:

nslookup +网址 #获取ip

tracert+网址/tracert -d+ip  #查看本机与该ip通信需要进过那个哪个网关,即查询从本机到光猫所要经过的路由器的IP地址

三、端口 宽带拨号 NAT转换

端口:

帮助计算机识别数据包是属于那个软件或进程

网页中常见的端口为80和443

拨号:

宽带拨号分为静态拨号和动态拨号两种,动态拨号又分为PPPOE和DHCP拨号

DHCP服务:

自动给电脑分配ip和子网掩码,避免了手动设置ip时造成局域网内的ip的冲突,分配有的ip有时间限制,到期会自动重亲分配,若原ip没被占用会继续分配到原ip。

由于这个原因,电脑的ip并不是一成不变的,因此使用ip连接打印机或其他设备时,有时需要经常重新连接。

用ipconfig/all命令可查看。

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NAT转换(Network Address Port Translation

路由的NAT转换可以将多个设备用一个公网ip访问互联网,节约了ip。

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四、解决wifi信号差—路由组网

方法一:将主路由器的lan口和副路由器的wan口相连,然后在副路由器的后台设置成动态ip,或打开DHCP服务。

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但是每个路由器都会有一个wifi,即使设置成相同的名称也无法变成一个wifi网络,需要在两个wifi间来回切换。

方法二:mesh组网

动图

只需要购买相同品牌的多台路由器(需要支持mesh),即可使用傻瓜式操作,也不需要再连网线即可。

五、网络分层模型

1、模型总览

网络分层模型包括三种以不同的标准形成的分法儿,具体的关系如图所示:

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OSI七层模型从上到下(第一层到第七层)依次是:

  • 应用层:协议有:HTTP FTP TFTP SMTP SNMP DNS TELNET HTTPS POP3 DHCP。如访问网址时使用的http或者https加密协议。
  • 表示层:数据的表示、安全、压缩。格式有,JPEG、ASCll、DECOIC、加密格式等。如gzip压缩。较为理论。
  • 会话层:建立、管理、终止会话。对应主机进程,指本地主机与远程主机正在进行的会话。如SSL连接。较为理论。
  • 传输层:定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验。协议有:TCP UDP,数据包一旦离开网卡即进入网络传输层。如TCP协议
  • 网络层:进行逻辑地址寻址,实现不同网络之间的路径选择。协议有:ICMP IGMP IP(IPV4 IPV6) ARP RARP。如常见的ipv4和ipv6。
  • 数据链路层:建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能。将比特组合成字节进而组合成帧,用MAC地址访问介质,错误发现但不能纠正。如mac地址就属于链路协议层的存在。
  • 物理层:建立、维护、断开物理连接。如插上一根网线的电脑。

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2、各种协议

UDP(User Datagram Protocol):为无连接协议,给应用程序发数据包实现功能并在所需层次构建协议。不需要验证和连接即可单方面发送数据,并不检测数据接收方是否成功接收数据,因此网络情况不好时可能丢包严重。常见应用如视频网站。

TCP(Transmission Control Protocol):TCP为连接协议,并且是基于双向验证的可靠的协议,需要“三次握手四次挥手”。数据发送方需要得到接收方的回应后才继续发送数据的操作,因此数据传输速度慢于UDP。常见于互联网的各个应用,应用面远高于UDP。

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol):

3、应用

应用层协议 应用 传输层协议
SMTP 电子邮件 TCP
TELNET 远程终端接入 TCP
HTTP 万维网 TCP
FTP 文件传输 TCP
DNS 域名转换 UDP
TFTP 文件传输 UDP
SNMP 网络管理 UDP
NFS 远程文件服务器 UDP


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