09月22日, 2014 197次
家庭网络场景
在我们的家庭网络中有非常多的网络设备，例如我们有两台电脑A和B，一台手机，一台电视机，他们都连接到了wifi网络路由器上，并且wifi网络路由器通过运营服务商线路接入因特网。
在这种网络模型中有非常多的应用场景：
电脑A和B之间互相发送文件
手机通过app控制电视机
电视机访问电脑A上共享的影片
电脑和手机访问网络上的网址
在家中通过VPN连接到集团内网中进行事件
以上几种应用场景都摆脱不了一件事，只是通过网络进行通信
围绕这些话题，芝士君准备通过五期教程剖析电脑网络世界，看了这五期教程，相信你应该从网络小白一跃变成网络达人。
五期内容分别是：
mac地址与IP地址
交换机与wifi网络路由器
家庭网络与因特网
TCP协议与UDP协议
VPN
想要学习的赶紧先点个赞收藏吧！
写信的两个关键消息
在线下生活中，我们如果要给对面写信，除了信件内容外，我们还需要填写信封，信封上有写两个重要消息，一个是收件地址，一个是收件人。收件地址表示这封信要寄到哪里，收件人表示信要寄给谁。
一样的道理，在网络世界中，我们要发消息给别人，也需要了解收件地址和收件人，他们只是MAC地址与IP地址。MAC地址只是收件地址，IP地址只是收件人。
如果把网络比喻为我们生活的城市，那网卡只是城市中的建筑，MAC地址只是这栋建筑的物理地址，而IP地址只是在这些建筑中的人。
与写信不一样，在电脑网络中发送消息，我们只要填写内容和对面的IP地址，操作面板系统会根据目标IP全自动查询arp表获取对面的mac地址，补齐这封信，从网卡发出。
IP地址与MAC地址
我们再回过头看来看一下这种网络模型，即便电脑，手机，电视他们是不一样的类别的电子业务，但是他们的通信都是由其内部的网卡设备所进行的，所以我们统一用网卡来表示设备。
每张网卡在出厂时，都写入一个地址，只是mac地址，这种地址是由6个字节构成的，之中前3个数表示的是网络硬件厂商的编号，由IEEE（世界性电子技术与电子工程师协会）分配，后3个字节代表该创造商所创造的网卡的序列号。所以mac地址是世界唯一的地址。即便应该通过一些很多的手法改写mac地址，但不在我们研究的周围。
我们上面说了，mac地址表示了网卡在网络中的确认地点，那这种地点是怎么样表示与确认的呢？
例如我们的电脑A通过网线接入到了交换机的端口1，那这种端口1只是网络中的详细地点，就像我们的门牌号一样，交换机就了解了某个mac地址在端口1上，从而就把mac地址和端口进行了绑定。关于交换机的详细话题以及交换机与wifi网络路由器的区别，我们在下期内容再进行详聊。
我们的网卡接入网络后如果要通信，需要给它配置另外一个地址，只是IP地址，IP地址有两种，IPV4地址和IPV6地址，如我们常用的192.168.1.x只是IPV4地址，由四位0-255的数字用小数点间隔构成。
目前IPv4技术可能使用的IP地址最多可有4,294,967,296个，看上去像是超难会用尽，但由于初期编码和分配上的问题，很多地区的编码实际上被空出或不应该使用。随着网络的急速成长，IPv4的42亿个地址最终于2011年2月3日用尽。
相对应的科研团队已研究出128位的IPv6，其IP地址数量最高可达3.402823669 × 10^38个，届时每一个体家居中的每件网络设备，甚至世界上每一粒沙子都应该坐拥自己的IP地址。
DHCP协议获取IP地址
现在我们了解了，网卡上需要配置好IP地址才应该事件。这时候又有朋友要问了，我的电脑接上网线，或者手机连上wifi网络路由器之后，没让我配置IP地址也应该正常使用啊。
这是因为由称之为DHCP的协议帮我们全自动配置了。
当电脑插上网线，或者手机连接到wifi，操作面板系统网络协议栈会全自动向外发送一个dhcp请求，请求为其分配IP地址
wifi网络路由器收到DHCP请求后，会为其分配一个IP地址，并通过DHCP回复报文发送回去
操作面板系统收到了DHCP回包后，将其分配的IP地址配置到网卡上，小心，在一个局域网中，IP地址也是唯一的，wifi网络路由器不会分配重复的IP地址给不一样的设备
当然，你也应该手动把DHCP关掉，这样你需要手动来配置一下网卡的IP地址，但是你要保证，你配置的IP地址不应该与此网络中的很多的人重复
这样网卡就配置好了IP地址
ARP协议获取MAC地址
我们上面提到，mac地址是由操作面板系统来补齐的，那操作面板系统是怎么样了解对面的mac地址的
实际上，这一步是由arp协议来完成的
当电脑A想向电脑B发送消息你好时，操作面板系统并不会马上发出，他会先发送一包arp广播报文出去，问一下，192.168.1.10的mac地址是多少。
此时此刻网络中的全部设备都收到了这一包请求报文，除了192.168.1.10以外的设备，都会丢弃这包请求报文，只有192.168.1.10会回复自己的mac地址是多少
电脑A收到了回复，了解了电脑B的MAC地址，他首先会把电脑B的mac地址缓存起来，以便下次再用，之后填写MAC地址，把这封信补全，从网卡发送出去，交换机根据资料包中的目标mac地址寻找了电脑B所在的端口，从此端口发送出去，资料就被电脑B收到了
三个疑问
观看到的这里，不了解各位有没有一个疑问，交换机是怎么样寻找目标端口的，以及交换机和wifi网络路由器有什么区别，网关和路由又是什么意思，我们统一在下个视频进行教学。欢迎各位点个赞留言评论转发。
