网络是怎样交互的?
可以简要分为网络接入与网络传输 接入部分:用户端通过路由器接入运营商的网络,各个国家运营商互通。服务器与客户端通过路由连接,ip在掩码段内的叫做同网段(不是物理层面的),涉及到集线器->交换机,sdn,软件虚拟化
- 同网段:如果两台设备的IP地址在同一子网内,则它们被认为是处于同一网段中。这意味着它们可以直接相互通信而无需经过路由器。是否属于同一网段,是由IP地址和子网掩码共同决定的。
- 集线器(Hub) :是一种简单的网络设备,它接收来自任何端口的数据并广播到所有其他端口。集线器工作在物理层,不具备智能性,因此效率较低,容易造成网络拥堵。
- 交换机(Switch) :比集线器更高级,它能识别数据包的目的MAC地址,并直接将数据转发到目标设备所在的端口,而不是广播给所有设备,这样可以减少不必要的数据流量,提高网络性能。
- SDN(Software Defined Networking,软件定义网络) :这是一种新型的网络架构,其核心思想是将网络的控制平面与数据平面分离,使得网络管理者能够更加灵活地控制网络行为。
- 软件虚拟化:软件虚拟化技术允许在单一硬件上创建多个独立运行的虚拟网络环境,可以把物理上不在同一网段的主机部署到同一网段,软件层面定义网络
路由
路由修改mac地址而不是修改ip地址,通过ARP协议来找到下一跳的mac地址,过程是非对称的,数据在传输过程中会被封装成数据包,每个数据包包含源地址、目的地址和其他控制信息。接收方收到数据包后,将执行解封操作恢复原始数据为了保持路由表的最新状态,路由器之间可以使用动态路由协议自动更新路由信息。常见的动态路由协议包括:
- RIP (Routing Information Protocol) :一种距离矢量路由协议,适用于小型网络。
- OSPF (Open Shortest Path First) :一种链路状态路由协议,适用于大型网络,支持可变长子网掩码(VLSM)。
- BGP (Border Gateway Protocol) :用于自治系统之间的路由选择,是互联网的主要路由协议。