网络交互之网络接入|青训营

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一、知识点

网络交互:是指计算机之间通过网络进行数据传输和通信的过程

在 Web 开发中,网络交互通常涉及客户端(浏览器)和服务器之间的数据传输和通信。

网络交互的基本模型是客户端/服务器模型。在这种模型中,客户端向服务器发送请求,服务器接收请求并返回响应。请求和响应通常使用 HTTP 协议进行传输,并可以包含各种类型的数据

网络接入:是指将计算机连接到互联网或局域网的过程

涉及知识点有:互联网、路由、ARP协议、IP地址、NAT、子网掩码、网关、DNS、DHCP、网络安全。会在梳理分析中详细解释

二、梳理分析

网络接入

1.互联网:

互联网是指全球范围内由计算机网络互相连接而成的网络系统。它是一个开放的、去中心化的系统,任何人都可以通过互联网进行信息交流和资源共享。

互联网的基础架构包括以下几个部分:

网络设备:

网络设备包括路由器、交换机、网关等设备,它们可以将数据包从一个网络传输到另一个网络。

传输介质:

传输介质包括光纤、电缆、无线电波等,它们可以将数据从一个地方传输到另一个地方。

协议:

协议是互联网上的通信规则,它们定义了数据传输的格式、流程和方式。常用的协议有 TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP 等。

2.路由(课上的问题)

1.工作在哪层协议:

路由器是一种工作在网络层(第三层)的设备,因此路由是工作在网络层协议。

在计算机网络中,每个层次都有自己的协议,用于在不同的网络设备之间传输数据。路由器作为一种网络设备,主要负责将数据包从一个网络传输到另一个网络,这个过程需要依赖网络层的协议。

网络层协议主要有两个:IP(Internet Protocol)和ICMP(Internet Control Message Protocol)。IP 协议用于将数据包从源地址传输到目标地址,它可以根据目标 IP 地址找到正确的路径,并将数据包传输到下一个路由器。ICMP 协议用于在网络中传输控制消息,例如 ping 命令就是通过 ICMP 协议实现的。

总之,在计算机网络中,路由器是一种工作在网络层的设备,它需要依赖网络层协议(例如 IP 和 ICMP)来完成数据包的传输和控制

2.路由改的是IP地址吗

路由器在路由过程中,通常不会改变数据包的源 IP 地址和目标 IP 地址,而是根据这两个地址来确定数据包的传输路径。路由器会查找路由表,找到最佳的路径,并将数据包传输到下一个路由器,直到数据包到达目标网络。

在某些情况下,路由器可能需要对 IP 地址进行修改,例如在进行网络地址转换(NAT)时。NAT 是一种将私有 IP 地址转换为公共 IP 地址的技术,它可以让多个计算机共享一个公共 IP 地址。在 NAT 过程中,路由器会将私有 IP 地址替换为公共 IP 地址,并在传输过程中进行转换。这个过程中,路由器会改变数据包的源 IP 地址和目标 IP 地址。

总之,在路由过程中,路由器通常不会改变数据包的源 IP 地址和目标 IP 地址,而是根据这两个地址来确定数据包的传输路径。但在进行网络地址转换(NAT)时,路由器可能需要对 IP 地址进行修改。

3.NAT

NAT(Network Address Translation,网络地址转换)是一种将私有 IP 地址转换为公共 IP 地址的技术,它可以让多个计算机共享一个公共 IP 地址,并在互联网上进行通信。

在使用 NAT 技术时,路由器会将内部网络中的私有 IP 地址转换为公共 IP 地址,并在传输过程中进行转换。这样,内部网络中的计算机就可以通过公共 IP 地址来访问互联网上的资源,而不需要为每个计算机分配一个公共 IP 地址。

NAT 技术有多种实现方式,其中最常见的是基于端口的 NAT(Port Address Translation)。在基于端口的 NAT 中,路由器会为内部网络中的每个计算机分配一个唯一的端口号,并将端口号映射到公共 IP 地址上。这样,当计算机需要访问互联网上的资源时,路由器会根据端口号将数据包转发到正确的计算机上。

NAT 技术可以有效地解决 IPv4 地址不足的问题,同时也可以提高网络安全性,因为它可以隐藏内部网络中的计算机,防止它们直接暴露在互联网上。但是,NAT 技术也会带来一些问题,例如在进行 P2P 通信时可能会遇到连接问题,因为 NAT 会限制对外部计算机的访问。

总之,NAT 是一种将私有 IP 地址转换为公共 IP 地址的技术,它可以让多个计算机共享一个公共 IP 地址,并在互联网上进行通信。NAT 技术有多种实现方式,其中最常见的是基于端口的 NAT。

4.ARP协议

ARP(Address Resolution Protocol)协议的本质是将网络层的 IP 地址映射到数据链路层的 MAC 地址,以便在局域网中进行通信。

在计算机网络中,每个计算机都有一个唯一的 MAC 地址和 IP 地址。IP 地址是网络层(第三层)的地址,用于在不同的网络之间传输数据;MAC 地址是数据链路层(第二层)的地址,用于在局域网中传输数据。

当计算机需要向另一个计算机发送数据时,它需要知道目标计算机的 MAC 地址,以便将数据包传输到正确的位置。ARP 协议就是用于解析目标 IP 地址对应的 MAC 地址的。

具体来说,当计算机需要解析目标 IP 地址对应的 MAC 地址时,它会首先在本地 ARP 缓存中查找,如果找到了对应的 MAC 地址,则直接使用这个地址进行通信。如果没有找到对应的 MAC 地址,则需要进行 ARP 请求。

ARP 请求是一种广播消息,它会向局域网中的所有计算机发送消息,询问目标 IP 地址对应的 MAC 地址。当目标计算机收到 ARP 请求时,它会向发送方回复一个 ARP 响应,包含自己的 MAC 地址。发送方收到 ARP 响应后,就可以将数据包传输到目标计算机了。

总之,ARP 协议的本质是将网络层的 IP 地址映射到数据链路层的 MAC 地址,以便在局域网中进行通信。ARP 协议通过 ARP 请求和 ARP 响应来实现 IP 地址和 MAC 地址之间的映射。

5.IP 地址:

IP 地址是互联网上用于标识计算机的唯一地址。它由四个十进制数表示,每个数的取值范围为 0-255,例如 192.168.0.1。在网络接入过程中,计算机需要分配一个 IP 地址,以便在互联网上进行通信。

6.子网掩码:

子网掩码是用于划分网络和主机的一个二进制数。它与 IP 地址结合使用,可以确定一个 IP 地址所在的网络和主机部分。在网络接入过程中,计算机需要配置正确的子网掩码,以便正确划分网络和主机。

7.网关:

网关是连接不同网络的设备,它可以将数据包从一个网络传输到另一个网络。在网络接入过程中,计算机需要配置正确的网关地址,以便与互联网或局域网通信。

8.DNS:

DNS(Domain Name System)是互联网上用于解析域名和 IP 地址的系统。在网络接入过程中,计算机需要配置正确的 DNS 服务器地址,以便将域名解析为 IP 地址。

9.DHCP:

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)是一种网络协议,用于自动分配 IP 地址和其他网络配置信息。在网络接入过程中,计算机可以通过 DHCP 自动获取 IP 地址、子网掩码、网关和 DNS 服务器等信息。

10.网络安全:

网络接入过程中需要注意网络安全问题,例如防火墙、加密通信、身份验证等。这些措施可以帮助保护计算机和网络免受攻击和威胁。

个人思考:

第一次接触学习网络接入让初步地了解了计算机网络的基本组成和工作原理,对我理解网络通信和网络安全等方面都有很大的帮助(毕竟开学就要学计算机组成原理了!!!)。在学习过程中,我也意识到不同的网络接入方式有不同的特点和适用范围,用户需要根据自己的需求和实际情况选择合适的接入方式。

此外,学习网络接入还让我意识到网络技术的不断发展和进步。随着计算机网络的不断扩展和应用,网络接入技术也在不断地更新和完善,以适应不同的需求和场景。因此,学习网络接入也需要不断地跟进和更新,以保持对最新技术的了解和掌握。

入门建议:

老师讲的挺生动形象的,能让晦涩的知识更加易懂,所以我认为听课就好啦