作为半路出家的前端，对于计算机基础知识是无知的，本文整理了平时所看关于网络的知识用于日后复习，不一定正确。
网络硬件
网卡
网卡的作用就是传递信件。
网卡从工厂生产出来后，都有一个全球唯一的地址: 11:27:F5: 8A:79:54，这个地址一出生就确定了，就像人的身份证一样，终生不变，这个地址也叫MAC地址。
因此，发送信息都需要知道对方的 MAC 地址。
路由器与交换机
先看一张网络拓扑图:
- 每一个路由器与其之下连接的设备，其实构成一个局域网；
- 交换机工作在路由器之下，也就是交换机工作在局域网内；
- 交换机用于局域网内网的数据转发，路由器用于连接局域网和外网；
交换机在局域网内工作，它根据 MAC 地址转发数据，如果没有了路由器在网络层寻址，那么我们的数据就不能发送到其他网络终端上去了。
路由器内集成了交换机的功能，主机与路由器相连也可以实现数据转发，但是不足之处是：可扩展的接口不如交换机多，交换机通常由硬件加速转发，路由器主要靠软件寻址，速度慢。
总而言之，这两者相辅相成，缺一不可！
通过一个例子来形容它们两个之间的联系：
每个人相当于主机，路由器相当于快递员，宿管相当于交换机，学校是一个局域网。快递员根据学校地址（IP，公网IP）把包裹送到学校，再根据公寓号（IP，子网IP）把快递交给这个公寓的宿管，宿管根据你的名字（MAC）交给你。
通过上面的介绍，来总结下路由器和交换机的工作内容：
- 路由器：寻址，转发（依靠 IP 地址）
- 交换机：过滤，转发（依靠 MAC 地址）
可以看出这两者的主要工作就是转发数据，但是不同之处是，依靠的地址不同，这是一个根本区别！
路由器： 内有一份路由表，里面有它的寻址信息（就像是一张地图），在收到网络层的数据报后，会根据路由表和选路算法将数据报转发到下一站（可能是路由器、交换机、目的主机）。
交换机： 内有一张MAC表，里面存放着和它相连的所有设备的MAC地址，它会根据收到的数据帧的首部信息内的目的MAC地址在自己的表中查找，如果有就转发，如果没有就放弃。
局域网和广域网
互联网可以简单理解为数据共享，如果只有两台电脑，就只需一根网线就可以互联（数据共享），如果有多台，就需要多条网线把所有电脑点对点连起来，就会出现下面这种情况：
这就是互联网的雏形。
但是，一台电脑连这么多网线是不现实的。为了解决这个问题就出现了下面的连接方式：
这样就解决了点对点的连接，组成了局域网。把多个局域网通过类似的方法连起来就是广域网。
为区别不同电脑，就产生了IP地址。上图中间的机器叫交换机，为电脑分配 IP 地址。
IP
IP 就是每个电脑的网络地址，把局域网连接起来的大交换机就是供应商，如联通、电信、移动等，供应商(ISP)为电脑提供了一个IP地址，通过IP地址就能连入互联网。
但是，地址也不能乱写，为了统一地址的格式，于是IPv4产生了。
IPv4
上图的192.168.0.1就所说的 IP。
IPv4 使用32位（4字节）地址，因此，地址空间中只有42亿多个地址。
不过，一些地址是为特殊用途所保留的，能分配给平民就只有36.47亿个，导致2019年11月26日，全球所有42亿多个 IPv4 地址已分配完毕，这意味着没有更多的 IPv4 地址可以分配给 ISP 和其他大型网络基础设施提供商。
为了缓和地址枯竭，就产生子网IP和端口。
公网IP VS 子网IP VS 端口
由于一个人有多台设备，假设你家的设备如下：
这样，就算你和别人家有重复的IP也没有关系，因为你是通过 6.6.6.6 的地址网关(路由器，这个地址也就是公网IP)与广域网连接(即 NAT和端口映射):
现在，通过网关和外界建立了连接，获取信息后通过子网IP转发局域网中某台电脑，但是数据给电脑里面的那个应用程序呢？因为你通过子网IP找到了某台电脑，但是电脑运行了很多程序，不知道给谁？
于是，就产生了端口。
端口有什么用呢？
我们知道，一台拥有IP地址的主机可以提供许多服务，比如，Web服务、FTP服务、SMTP服务等，这些服务完全可以通过1个IP地址来实现。
那么，主机是怎样区分不同的网络服务呢？
显然不能只靠IP地址，因为IP 地址与网络服务的关系是一对多的关系。
所以，需要通过 "IP地址+端口号" 来区分不同的服务的。
至于公网IP和私有IP，一个网关(6.6.6.6)下分配的IP叫子网IP，接入广域网的叫公用有IP，下图：
公网IP就是6.6.6.6，这样就不需要每台设备不一样的IP了。只要给网关分配独立IP。如果要自己架设服务器，就需要申请公网IP，这样大家才能互相访问你的服务器。
通过私有IP和端口暂时拯救了IPv4。
IPv6
IPv4终究撑不住了。
IPv6横空出世，它的地址长度为128位，是IPv4地址长度的4倍，并采用十六进制表示。
IPv6 可以做到向后兼容，即 IPv6 可以收发 IPv4 的数据报，但是已经部署的具有 IPv4 能力的系统却不能够处理 IPv6 数据报。
所以， IPv4 急需迁移到 IPv6，迁移并不意味着将 IPv4 替换为 IPv6。这仅意味着同时启用 IPv6 和 IPv4。
总结
本文总结了一个前端工程需要掌握的网络知识，这些知识虽然不常见，但是它无时无刻不出现在工作中。
- 网卡：每台计算机都有一个独一无二的网卡，局域网内的数据传输就是根据网卡来找到对方；
- 交换机：连接区域内的多台主机，形成了局域网；
- 路由器：把多个局域网连接在一起，组成了互联网；
- 公网IP：供应商(ISP)为每个局域网分配一个IP；
- 子网IP：局域网内的每台电脑IP;
- 端口：用来区分一台电脑内不同的应用程序；
