彻底搞懂计算机网络通信设备与协议

一、前言

二、设备

2.1 调制解调器

2.2 中继器

2.3 网卡

2.4 交换机

2.4.1 交换机的工作原理

2.5 路由器

2.5.1 路由控制表

三、协议

3.1 DNS

3.1.1 DNS查询过程

3.1.2 查看修改DNS

3.2 ARP

3.2.1 ARP工作原理

3.2.2 查看本机ARP

3.3 DHCP

3.3.1 DHCP 的工作机制

3.4 NAT

3.4.1 NAT的工作机制

3.5 ICMP

3.5.1 ping

四、尾声

一、前言

面试时回答计算机网络这块的问题,很对应试者回答的内容多为讲解计算机网络的 TCP 三次握手、四次挥手,或者是 OSI 七层模型的细节阐释。

当被问到数据包如何在网络上进行传输的,比如 IP 路由、ARP 寻址、交换机与路由器的区别、私有 IP 与全局 IP 的转换等细节,只能沉默以对。

本文将会梳理清楚数据包在网络中由一台主机发往另一台主机的详细过程,内容包括调制解调器、中继器、网卡、交换机、路由器等网络设备,以及 IP 协议相关技术 DNS、ARP、DHCP、NAT、ICMP等。

二、设备

搭建一套网络环境要涉及各种各样的电缆和网络设备,既然要搞清楚数据的传输,那就先搞清楚数据传输的媒介。

如图所示,主机A向主机B发送数据包,需要经过交换机、路由器等设备。但在物理层,还需要调制解调器和中继器。

2.1 调制解调器

现代家庭网络搭建宽带时,可以看到路由器后接的调制解调器,我们一般亲切称之为“猫”。

调制解调器是将计算机产生的数字信号转换为模拟信号进行传输,并解调收到的模拟信号以得到数字信号的电子设备。

以前用电话线上网用的是电话调制解调器,现在都是光纤上网,用的是光纤调制解调器,即用于数字信号与光纤信号的转换。

2.2 中继器

同调制解调器一样工作在物理层的还有中继器,它的作用是将电缆传过来的电信号或光信号经由中继器的波形调整和放大再传给另一个电缆,简而言之,中继器是对减弱的信号进行放大和发送的设备。

2.3 网卡

一台计算机要想上网必备的就是网卡,而现在大多数计算机也早已内置了网卡。

网卡,又称为网络适配器、LAN 卡,是一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的计算机硬件。由于其拥有 MAC 地址,因此属于 OSI 模型的第 2 层。

我们所讲的计算机的 MAC 地址或主机的 MAC 地址,实际上是网卡的 MAC 地址。

如下图所示,Mac 电脑可以在「系统偏好设置 - 网络 - Wi-Fi - 高级 - 硬件」查看当前计算机的 MAC 地址。

2.4 交换机

换机是一种网络设备,通过报文交换方式接收和转发数据到目标设备。

(作者:游侠棋牌)

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