计算机之间的通信
计算机之间的通信大致如下:在知道对方IP
地址的下通过发送ARP
广播信息来获取对方的Mac地址
(网卡地址),输送数据到网卡。
在被网卡接收时:
- 如果网卡发现数据的目标
Mac地址
是自己,就会将数据传递给上一层来处理 - 如果网卡发现数据的目标
Mac地址
不是自己,就将会数据丢弃,不会交给上一层来处理
计算机之间的链接方式:
- 网线直连
- 同轴电缆
- 集线器
- 网桥
- 交换机
- 路由器
网线直连
网线直连
的方式非常简单,两台计算机通过网线直连
后,只要是IP
在同一网段即可进行通信
过程:
计算机0(1)
当前只知道目标IP地址
是192.168.1.11
- 发送
ARP
广播,其中包含源IP地址
和源Mac地址
,目标IP地址
,此时目标Mac地址
为FFFF.FFFF.FFFF
计算机0(2)
收到广播后发现目标IP地址
是自己,故回复广播信息,其中把自己的Mac地址
添加进去计算机0(1)
收到计算机0(2)
的Mac地址
- 两台计算机可以开始通信
同轴电缆
如图所示同轴电缆
是一种比较陈旧的方式,它有以下特点以及不足:
同轴电缆
属于半双工通信
,也就是说同一时间只能发送一条消息,而且如果是图中第一台计算机发送消息,此信息会一直向前发送直到接触到终结电阻
或者其他计算机- 容易导致冲突
- 由于每次发送信息都会发送给每一台计算机,所以导致信息不安全
- 如果
同轴电缆
某一段断了会导致整个通信也中断
集线器
集线器
是继同轴电缆
之后的一种改良方式,它的特点如下:
- 同样也是
半双工通信
- 容易冲突
集线器
也是一种很无脑的方式,同样会将消息发送给所有连接的设备
网桥
从上图可以看到网桥
链接了两个集线器
,它的特点如下:
- 相较于
集线器
的无脑,网桥
会记录每个接口侧的Mac地址
,在得知Mac地址
后,消息的发送具有了辨识性,不再像集线器
那样会发送给所有设备 - 由于会记录每个接口侧的
Mac地址
,从而可以起到隔离冲突域的作用
交换机
交换机
可以看做是集线器
和网桥
的结合:
- 相当于多接口的
网桥
- 实现
全双工
通信 - 比
集线器
更安全 - 在
局域网
中交换机
可以作为最终方案
路由器
路由器
的接受和发送信息过程和以上其它几个并不一样,首先计算机A
和计算机B
处于同一网段中,也要配置好其默认网关为192.168.1.1
,同样计算机C
和计算机D
处于同一网段中,也要配置好其默认网关为192.168.2.1
,并且配置路由器
连接端口的网关地址,接下来将详细描述计算机A
和计算机C
的通信过程
过程:
计算机A
发送ARP
广播获取与路由器
相连的端口0的Mac地址
计算机A
通过路由器的端口0发送消息给目标IP
是192.168.2.11
- 路由器端口1发送
ARP
广播获取计算机C
的Mac地址
计算机A
和计算机C
通过路由器网关进行通信
网线直连
、同轴电缆
、集线器
、网桥
、交换机
:
- 连接的设备必须在同一
网段
- 连接的设备处于同一个
广播域
路由器
:
- 可以在不同网段之间转发数据
- 隔绝
广播域