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学习网络协议笔记
路由
在不同网段之间转发数据，需要有路由器的支持。
默认情况下，路由器只知道跟它直连的网段，非直连的网段需要通过静态路由、动态路由告诉它。
1、静态路由
- 管理员手动添加路由信息
- 适用于小规模网络
2、动态路由
- 路由器通过路由选择协议（比如
RIP、OSPF）自动获取路由信息 【问一下旁边路由器你和谁连在一起，你的邻居是谁；路由器互相告诉和自己直连的网段有哪些，很智能】 - 适用于大规模网络
实践1 - 让4台主机之间可以互相通信
只要让两个路由器中间的接口在同一个网段即可【直连】。网络、掩码、下一跳【下一跳的含义是数据发给谁，下一跳一定是同一个网段的】
配置静态路由：
网络填写对应的网段地址，对应的子网掩码是
255.255.255.0
查看路由器的路由表。(选中检查按钮，右键路由器) 或者使用命令 exit; show ip route展示路由表
C:connected 直连的
S:static 静态的
路由可以配置网段，也可以配置精确的IP地址。如果子网掩码是 255.255.255.255 表示这是一个精确的 IP 地址。
配置特定IP地址。
默认路由：只要不知道路怎么走就走默认路由。网络 0.0.0.0，掩码：0.0.0.0。
路由越精确优先程度越高
路由器0的路由表：
默认路由表示只要不知道怎么走就会走默认路由。
路由器1的路由表：
实践2 - 让4台主机之间可以互相通信
数据包的传输过程（简）
这里仅仅是简述一下数据包的传输过程，后面详细学到网络分层时，会再次详细讲解数据包的传输过程。
下图中有三个网段。计算机A传数据给计算机F。
M是指MAC地址，上图中有6个MAC地址(网卡地址)。
源IP、目标IP没有变过；源MAC、**目标MAC**一直在变。
从来的数据包首先到路由器的端口(ARP协议获取对应的MAC地址，同一个网段内通过ARP广播可以直接获取)，路由器0查看路由表知道下一跳是哪个，将数据从传送到，数据传到路由器1之后可知右边是自己寻找的网段，将数据传送给。
第一个包的丢失 如图，从 192.168.1.10/24 往 192.168.2.10/24 虽然可以 ping 通，但是却丢失了第一个数据包。
原因是：计算机0 往路由器发送了 ARP包，路由器收到后回复了 ARP包，从而计算机0就开始发送 ICMP包，路由器0收到 ICMP包后准备发往计算机1，但是路由器还不知道计算机1的MAC地址，所以要往计算机1发送ARP包，因此就把ICMP包给丢了，所以第一次 ping 会超时。
路由器的型号不同，能够实现的效果也不同。如果路由器的端口必须要指定网关，那么与那个口相连的就是一个单独的网段；如果不需要指定网关，那么可以这些端口可以当做交换机来直接使用，如上图所示。
网络 (Network)、互联网 (internet)、因特网 (Internet）
全世界最大的互联网是：因特网（Internet）
将全世界所有的计算机都连接在一起 一般使用大写 I 开头的 Internet 特指因特网 日常生活中说的：你的电脑上不了网。其实就是指：你的电脑没有连接到因特网。
ISP（互联网服务提供商）
ISP（Internet Service Provider），Internet 服务提供商，比如移动、电信、网通、铁通等。我们平时拉的宽带都是通过 ISP 连接到 Internet 的。
平时见到左边的下载列表，其实是给使用不同 ISP 的用户对应的选择。
服务器机房
因为有很多的ISP，如果服务器部署在电信机房，并且PC也通过电信ISP接入网络，那么显然速度要更快。双线机房是指通过多种不同的ISP都可以高速下载。
网络分类（局域网、城域网、广域网）
按照网络的范围进行分类，可以分为：局域网、城域网、广域网等
局域网（ Local Area Network, LAN ）
一般是范围在几百米到十几公里内的计算机所构成的计算机网络
常用于公司、家庭、学校、医院、机关、一幢大楼等
局域网中使用最广泛的网络技术叫：以太网(Ethernet)
在电脑、手机上经常见到的一个英文 WLAN（Wireless LAN ），意思是无线局域网
城域网（Metropolitan Area Network，MAN）
一般范围是数十公里到数百公里，可以覆盖一个城市
广域网（Wide Area Network，WAN）
一般范围是几百公里到几千公里，可以覆盖一个国家。通常都需要租用 ISP 的线路。
常见接口（FastEthernet、GigabitEthernet、Serial）
FastEthernet —— 快速以太网接口（100M）计算机和交换机上都有，可以直接连。
GigabitEthernet —— 千兆以太网接口（1000M）
Serial —— 串行接口 路由器上面有
上网方式（电话线入户、光纤入户、网线入户、无线路由器）
电话线传递的是模拟信号，而计算机使用的是数字信号，所以需要使用猫。
ADSL电话拨号上网（Asymmetric Digital Subscriber Line ）
非对称数字用户线路，提供上、下行不对称的传输带宽。【下载较快，上传较慢】 猫（ Modem），调制解调器，进行数字信号和模拟信号的转换
电话线只能传模拟信号，不能传数字信号。
光猫（ Optical Modem），光调制解调器，进行数字信号和光信号的转换
不需要自己额外转换。不需要准备猫转换。
家用无线路由器的逻辑结构
通过路由器连接外网，通过交换机组成一个局域网。
公网IP、私网IP
比如家里上网自己的
IP地址是192.168.3.10是私网IP地址，因特网中的路由器是找不到这台电脑的。
IP地址也分为：公网IP、私网IP
公网IP（Public）
Internet上的路由器中只有到达公网的路由表，没有到达私网的路由表
公网IP由因特网信息中心（Internet Network Information Cetner, Inter NIC ）统一分配和管理 ISP 需要向 Inter NIC 申请 公网IP 【电信，移动……】 私网IP（Private）主要用于局域网。下面是保留的私网网段
A类：10.0.0.0/8，1个A类网络 B类：172.16.0.0/16 ~ 172.31.0.0/16，16个B类网络 C类：192.168.0.0/24 ~ 192.168.255.0/24，256个C类网络
NAT（Network Address Translation）
私网IP 访问 Internet 需要进行 NAT 转换为 公网IP，这一步可以由路由器完成。
将私网IP转换为公网IP，公网IP之间进行数据的交换。获取数据之后再将数据传回私有IP。百度里面查到的就是进行NAT转换之后的IP地址。可能会进行很多次NAT转换。最后一次做NAT转换的就是最终的IP地址，也就是被百度查到的。
NAT 的特点
来到路由器端口发出的是公网IP，公网IP是唯一的，私网IP可以重复。有可能进行多次NAT，百度查到的IP地址是最后一次进行NAT转换的地址。
节约公网IP资源(局域网只需要用私网IP) 隐藏内部真实IP
NAT 的分类
静态转换 手动配置NAT映射表 一对一转换(不常用，不能达到节约IP资源的目的)
动态转换 定义外部地址池，动态随机转换 一对一转换(不常用，不能达到节约IP资源的目的)
PAT（Port Address Translation）
真正实现多个私网IP对应一个公网IP。
多对一转换，最大程度节约公网IP资源 采用端口多路复用方式，通过端口号标识不同的数据流 目前应用最广泛的NAT实现方式
客户端发送请求的端口是随机的。