网络架构
局域网的特点及常用设备
距离短、延迟小、传输速率高、传输可靠
HUB、交换机、路由器
广域网常用设备
Modem 路由器 广域网交换机 接入服务器
标准
数据通信标准分为两类：
事实标准：未经组织团体承认但已在应用中被广泛使用和接受的
法定标准：由官方认可的团体制定的标准
分层网络模型
网络结构
OSI参考模型
OSI RM：开放系统互连参考模型
OSI参考模型的优点：
简化了相关的网络操作
提供设备间的兼容性和标准接口
促进标准化工作
结构上可以分割
易于实现和维护
OSI分层
应用层 7提供应用程序间通信
表示层 6处理数据格式、数据加密
会话层 5建立、维护和管理会话
传输层 4建立主机端到端连接
网络层 3寻址和路由选择
数据链路层 2提供介质访问、链路管理
物理层 1比特流传输
1~3为底层，负责网络数据传输
4~7为高层，负责主机之间的数据传输
TCP/IP协议栈
应用层 HTTP、Telnet、FTP、TFTP 提供应用程序网络端口
传输层 TCP/UDP 建立端到端连接
网络层 IP 寻址和路由选择
数据链路层 Ethernet、802.3、PPP 物理介质访问
物理层 接口和线缆 二进制数据流传输
TCP/IP模型的层间通信与数据封装
IP地址
IP地址是指互联网协议地址，是IP协议提供的一种统一的地址格式，为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽地理地址的差异。
IP地址是一个32位的二进制数，通常被分配为4个“8位二进制数”（4个字节）。IP地址通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。
ip地址在网络层唯一标识一台网络设备
包含两部分：网络位和主机位
ip地址分类
路由器
路由是指导IP报文发送的路径信息
关键功能：
检查数据包的目的地
确定信息源
发现可能的路由
选择最佳路由
验证和维护路由信息
静态和动态路由
静态：由网络管理员手工指定的路由
当网络拓扑发生变化时，管理员需要手工更新静态路由
动态：
路由器使用路由协议从其他路由器那里获悉的路由
当网络拓扑发生变化时，路由器会自动更新路由信息
最长匹配原则
查找路由表->目的地址与掩码分别做”与“操作->与路由表中的目的地址作比较->(匹配)挑选出最长匹配项
交换机
意为开关，是一种用于电（光）信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话交换机、光纤交换机等。
交换机的工作原理
交换机MAC地址表转发过程：
MAC地址表初始化：
交换机刚启动时，MAC地址表中无表项。以上图中的交换机就是刚刚启动的时候的MAC地址表。可以看出并没有任何的表项，当接入PC的时候，交换机开始进行学习MAC地址，见下图：
MAC地址表学习过程（1）
- PCA发出数据帧
- 交换机把PCA的帧中的源地址MAC_A与接收到此帧的端口E1/0/1关联起来
- 交换机把PCA的帧从所有其他端口发送出去（除了接收到帧的端口E1/0/1）
MAC地址表学习过程（2）
PCB、PCC、PCD发出数据帧交换机会把接收到的帧中的源地址与相应的端口关联起来，至此，交换机的MAC地址表学习完成，开始进行数据的转发。
4、交换机对数据帧的转发与过滤
单播帧的转发：
- PCA发出目的到PCD的单播数据帧
- 交换机根据帧中的目的地址，从相应的端口E1/0/4发送出去
- 交换机不在其他端口上转发此单播数据帧
广播、组播和未知单播帧的转发：
交换机会把广播、组播和未知单播帧从所有其他端口发送出去（除了接收到帧的端口）
ARP协议原理
某机器A要向主机B发送报文，会查询本地的ARP缓存表，找到B的IP地址对应的MAC地址后，就会进行数据传输。如果未找到，则A广播一个ARP请求报文（携带主机A的IP地址la--物理地址Pa）。请求IP地址位lb的主机B回答物理地址Pb。网上所以主机包括B都收到ARP请求。但只有主机B识别主机的IP地址，于是向A主机发回一个ARP响应报文。其中就包含有B的MAC地址，A接收到B的应答后，就会更新本地的ARP缓存。接着使用这个MAC地址发送数据（由网卡附加MAC地址）。因此，本地高速缓存的ARP表是本地网络流通的基础，而且这个缓存是动态的
