计算机网络局域网知识概括
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)知識(shí)概括
- ARP協(xié)議
- 以太網(wǎng)
- 交換機(jī)
- 虛擬局域網(wǎng)(VLAN)
- PPP協(xié)議
- 無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)
- WIFI
- 廣域網(wǎng)（WAN）
- 局域網(wǎng),廣域網(wǎng),因特網(wǎng)之間的區(qū)別和聯(lián)系
- 內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)
ARP協(xié)議
MAC地址:
- 32位IP地址:
①接口的網(wǎng)絡(luò)層地址
②用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)層(第3層)分組，支持分組轉(zhuǎn)發(fā) - MAC地址(或稱(chēng)LAN地址,物理地址,以太網(wǎng)地址) :
①作用：用于局域網(wǎng)內(nèi)標(biāo)識(shí)一個(gè)幀從哪個(gè)接口發(fā)出，到達(dá)哪個(gè)物理相連的其他接口
②48位MAC地址(用于大部分LANs)，固化在網(wǎng)卡的ROM中，有時(shí)也可以軟件設(shè)置
③ e.g.: 1A-2F-BB-76-09-AD16進(jìn)制表示 - 局域網(wǎng)中的每塊網(wǎng)卡都有一個(gè)唯一的MAC地址
- MAC地址由IEEE統(tǒng)一管理與分配
- 網(wǎng)卡生產(chǎn)商購(gòu)買(mǎi)MAC地址空間(前24比特)
- 類(lèi)比：
MAC地址：身份證號(hào)
IP地址：郵政地址 - MAC地址是“平面”地址： ? 可“攜帶”
可以從一個(gè)LAN移到另一個(gè)LAN - IP地址是層次地址： ? 不可“攜帶”
IP地址依賴于結(jié)點(diǎn)連接到哪個(gè)子網(wǎng)
網(wǎng)卡(網(wǎng)絡(luò)適配器)：
- 網(wǎng)卡是一塊被設(shè)計(jì)用來(lái)允許計(jì)算機(jī)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通訊的計(jì)算機(jī)硬件。由于其擁有MAC地址，因此屬于OSI模型的第2層。它使得用戶可以通過(guò)電纜或無(wú)線相互連接。每一個(gè)網(wǎng)卡都有一個(gè)被稱(chēng)為MAC地址的獨(dú)一無(wú)二的48位串行號(hào)，它被寫(xiě)在卡上的一塊ROM中。在網(wǎng)絡(luò)上的每一個(gè)計(jì)算機(jī)都必須擁有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的MAC地址。沒(méi)有任何兩塊被生產(chǎn)出來(lái)的網(wǎng)卡擁有同樣的地址。這是因?yàn)殡姎怆娮庸こ處焻f(xié)會(huì)（IEEE）負(fù)責(zé)為網(wǎng)絡(luò)接口控制器（網(wǎng)卡）銷(xiāo)售商分配唯一的MAC地址。
虛擬網(wǎng)卡:
-
虛擬網(wǎng)卡（又稱(chēng)虛擬網(wǎng)絡(luò)適配器），即用軟件模擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，模擬網(wǎng)絡(luò)適配器，windows系統(tǒng)自帶此軟件。
-
進(jìn)入添加硬件向?qū)?#xff0c;添加新硬件，檢測(cè)過(guò)后選擇添加新設(shè)備，再選擇從列表中選取，選中網(wǎng)卡下一步，查找制造商Microsoft有一個(gè)設(shè)備Microsoft Loopback Adapter，選中它，安裝完成后，查看硬件管理器，會(huì)多出一個(gè)新網(wǎng)卡，這就是虛擬網(wǎng)卡。
-
作用: 建立遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)間的局域網(wǎng)。
ARP: 地址解析協(xié)議：
在同一個(gè)LAN內(nèi)，如何在已知目的接口的IP地址前提下確定其MAC地址？
- ARP表: LAN中的每個(gè)IP結(jié)點(diǎn)(主機(jī)、路由器)維護(hù)一個(gè)表
①存儲(chǔ)某些LAN結(jié)點(diǎn)的IP/MAC地址映射關(guān)系: < IP地址; MAC地址; TTL>
②TTL (Time To Live)：經(jīng)過(guò)這個(gè)時(shí)間以后該映射關(guān)系會(huì)被遺棄(典型值為20min)
工作流程eg：
-
A想要給同一局域網(wǎng)內(nèi)的B發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)
①B的MAC地址不在 A的ARP 表中. -
A廣播ARP查詢分組，其中包含B的IP地址
①目的MAC地址 = FF-FFFF-FF-FF-FF
②LAN中所有結(jié)點(diǎn)都會(huì)接收ARP查詢 -
B接收ARP查詢分組，IP地址匹配成功，向A應(yīng)答B(yǎng)的MAC 地址
①利用單播幀向A發(fā)送應(yīng)答 -
A在其ARP表中，緩存B的IP-MAC地址對(duì)，直至超時(shí)
① 超時(shí)后，再次刷新 -
ARP是“即插即用”協(xié)議:
① 結(jié)點(diǎn)自主創(chuàng)建ARP表，無(wú)需干預(yù)
尋址: 從一個(gè)LAN路由至另一個(gè)LAN：
- A構(gòu)造IP數(shù)據(jù)報(bào)，其中源IP地址是A的IP地址，目的IP地址是B的IP地址
- A構(gòu)造鏈路層幀，其中源MAC地址是A的MAC地址，目的MAC地址是R(左)接口的MAC地址，封裝A到B的IP數(shù)據(jù)報(bào)。
以太網(wǎng)
以太網(wǎng)(ETHERNET)：
- “統(tǒng)治地位”的有線LAN技術(shù)
- 造價(jià)低廉(NIC不足￥100.00)
- 應(yīng)用最廣泛的LAN技術(shù)
- 比令牌局域網(wǎng)和ATM等，簡(jiǎn)單、便宜
- 滿足網(wǎng)絡(luò)速率需求：10 Mbps – 10 Gbps
以太網(wǎng)：物理拓?fù)?#xff1a;
- 總線(bus): 上世紀(jì)90年代中期前流行
所有結(jié)點(diǎn)在同一沖突域(collision domain) (可能彼此沖突) ?星型(star): 目前主流網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/li> - 中心交換機(jī)(switch)
每個(gè)結(jié)點(diǎn)一個(gè)單獨(dú)沖突域(結(jié)點(diǎn)間彼此不沖突)
拓部結(jié)構(gòu)：
- 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指把網(wǎng)絡(luò)電纜等各種傳輸媒體的物理連接等物理布局特征，通過(guò)借用幾何學(xué)中的點(diǎn)與線這兩種最基本的圖形元素描述，抽象地來(lái)討論網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各個(gè)端點(diǎn)相互連接的方法、形式與幾何形狀，可表示出網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)配置和相互之間的連接。它的結(jié)構(gòu)主要有總線型結(jié)構(gòu)、星型結(jié)構(gòu)、環(huán)型結(jié)構(gòu)、樹(shù)型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
- 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析是指從邏輯上抽象出網(wǎng)上計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及傳輸媒介所構(gòu)成的線與節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系加以研究的一種研究方式。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效控制，對(duì)節(jié)點(diǎn)與線的連接形式進(jìn)行有效選取，已經(jīng)成為合理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)人員對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行有效選擇，可以在很大程度上促進(jìn)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)體系的運(yùn)行效果，從根本上改善技術(shù)性能的可靠性、安全性
- 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是只關(guān)注兩點(diǎn)之間的位置，不關(guān)注兩點(diǎn)之間的連接狀態(tài)等等。
以太網(wǎng)：不可靠、無(wú)連接服務(wù)：
- 無(wú)連接(connectionless): 發(fā)送幀的網(wǎng)卡與接收幀的網(wǎng)卡間沒(méi)有“握手”過(guò)程
- 不可靠(unreliable): 接收網(wǎng)卡不向發(fā)送網(wǎng)卡進(jìn)行確認(rèn)
差錯(cuò)幀直接丟棄，丟棄幀中的數(shù)據(jù)恢復(fù)依靠高層協(xié)議 (e.g., TCP)，否則，發(fā)生數(shù)據(jù)丟失 - 以太網(wǎng)的MAC協(xié)議: 采用二進(jìn)制指數(shù)退避算法的CSMA/CD
以太網(wǎng)CSMA/CD算法 ：
以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)：
發(fā)送端網(wǎng)卡將IP數(shù)據(jù)報(bào)(或其他網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議分組)封裝到以太網(wǎng)幀中。
- 前導(dǎo)碼(Preamble)(8B):
①7個(gè)字節(jié)的10101010，第8字節(jié)為10101011
②用于發(fā)送端與接收端的時(shí)鐘同步 - 目的MAC地址、源MAC地址(各6B):
① 如果網(wǎng)卡的MAC地址與收到的幀的目的MAC地址匹配，或者幀的目的MAC地址為廣播地址(FF-FF-FF-FF-FF-FF)，則網(wǎng)卡接收該幀，并將其封裝的網(wǎng)絡(luò)層分組交給相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。
② 否則，網(wǎng)卡丟棄(不接收)該幀。 - 類(lèi)型(Type)(2B): 指示幀中封裝的是哪種高層協(xié)議的分組 (如，IP數(shù)據(jù)報(bào)、Novell IPX數(shù)據(jù)報(bào)、AppleTalk數(shù)據(jù)報(bào)等)
- 數(shù)據(jù)(Data)(46-1500B): 指上層協(xié)議載荷。
①R=10Mbps，RTTmax=512μs，Lmin / R = RTTmax
②Lmin=512bits=64B，Datamin=Lmin-18=46B - CRC(4B): 循環(huán)冗余校驗(yàn)碼
①丟棄差錯(cuò)幀
交換機(jī)
以太網(wǎng)交換機(jī)(switch)：
- 鏈路層設(shè)備：
①存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)以太網(wǎng)幀
②檢驗(yàn)到達(dá)幀的目的MAC地址，選擇性(selectively) 向一個(gè)或多個(gè)輸出鏈路轉(zhuǎn)發(fā)幀
③ 利用CSMA/CD訪問(wèn)鏈路，發(fā)送幀 - 透明(transparent)：
①主機(jī)感知不到交換機(jī)的存在 - 即插即用(plug-and-play)
- 自學(xué)習(xí)(self-learning)：
①交換機(jī)無(wú)需配置
交換機(jī): 多端口間同時(shí)傳輸：
- 主機(jī)利用獨(dú)享(dedicated)鏈路直接連接交換機(jī)
- 交換機(jī)緩存幀
- 交換機(jī)在每段鏈路上利用 CSMA/CD收發(fā)幀，但無(wú)沖突，且可以全雙工
①每段鏈路一個(gè)獨(dú)立的沖突域 - 交換(switching): A-A’與 B-B’的傳輸可以同時(shí)進(jìn)行，沒(méi)有沖突
交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)表：交換表：
- 每個(gè)交換機(jī)有一個(gè)交換表(switch table), 每個(gè)入口(entry):
① (主機(jī)的MAC地址, 到達(dá)主機(jī)的接口, 時(shí)間戳)
②看起來(lái)很像路由表！
交換機(jī): 自學(xué)習(xí)：
- 交換機(jī)通過(guò)自學(xué)習(xí)，獲知到達(dá)主機(jī)的接口信息
①當(dāng)收到幀時(shí)，交換機(jī)“學(xué)習(xí)”到發(fā)送幀的主機(jī)（通過(guò)幀的源MAC地址），位于收到該幀的接口所連接的LAN網(wǎng)段
② 將發(fā)送主機(jī)MAC地址/接口信息記錄到交換表中
交換機(jī): 幀過(guò)濾/轉(zhuǎn)發(fā)：
- 當(dāng)交換機(jī)收到幀:
①記錄幀的源MAC地址與輸入鏈路接口
②利用目的MAC地址檢索交換表
③ if 在交換表中檢索到與目的MAC地址匹配的入口(entry)
交換機(jī)可以互聯(lián)
組織機(jī)構(gòu)(Institutional)網(wǎng)絡(luò)：
交換機(jī) vs. 路由器：
-
兩者均為存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備:
路由器: 網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備 (檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)層分組首部)
交換機(jī): 鏈路層設(shè)備 (檢測(cè)鏈路層幀的首部) -
二者均使用轉(zhuǎn)發(fā)表:
路由器: 利用路由算法(路由協(xié)議)計(jì)算(設(shè)置), 依據(jù)IP地址
交換機(jī): 利用自學(xué)習(xí)、泛洪構(gòu)建轉(zhuǎn)發(fā)表, 依據(jù)MAC地址
虛擬局域網(wǎng)(VLAN)
虛擬局域網(wǎng)(Virtual Local Area Network)：
- 支持VLAN劃分的交換機(jī)，可以在一個(gè)物理LAN架構(gòu)上配置、定義多個(gè)VLAN，就像多個(gè)虛擬交換機(jī)一樣運(yùn)行。
基于端口的VLAN:：
- 分組交換機(jī)端口 (通過(guò)交換機(jī)管理軟件)，于是， 單一的物理交換機(jī)
- 流量隔離(traffic isolation): 去往/來(lái)自端口1-8的幀只到達(dá)端口1-8
① 也可以基于MAC地址定義VLAN, 而不是交換端口 - 動(dòng)態(tài)成員: 端口可以動(dòng)態(tài)分配給不同VLAN
- 在VLAN間轉(zhuǎn)發(fā): 通過(guò)路由(就像在獨(dú)立的交換機(jī)之間)
①實(shí)踐中，廠家會(huì)將交換機(jī)與路由器集成在一起
跨越多交換機(jī)的VLAN：
- 多線纜連接
①每個(gè)線纜連接一個(gè)VLAN - 中繼端口(trunk port): 在跨越多個(gè)物理交換機(jī)定義的VLAN承載幀
①為多VLAN轉(zhuǎn)發(fā)802.1幀容易產(chǎn)生歧義 (必須攜帶VLAN ID信息)
②802.1q協(xié)議為經(jīng)過(guò)中繼端口轉(zhuǎn)發(fā)的幀增加/去除額外的首部域
PPP協(xié)議
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路控制：
- 一個(gè)發(fā)送端，一個(gè)接收端，一條鏈路：比廣播鏈路容易
①無(wú)需介質(zhì)訪問(wèn)控制(Media Access Control)
②無(wú)需明確的MAC尋址
③ e.g., 撥號(hào)鏈路, ISDN鏈路 - 常見(jiàn)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議：
①HDLC: High Level Data Link Control
② PPP (Point-to-Point Protocol)
PPP設(shè)計(jì)需求[RFC 1557]：
- 組幀：將網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)報(bào)封裝到數(shù)據(jù)鏈路層幀中
① 可以同時(shí)承載任何網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議分組(不僅IP數(shù)據(jù)報(bào))
②可以向上層實(shí)現(xiàn)分用（多路分解） - 比特透明傳輸：數(shù)據(jù)域必須支持承載任何比特模式
- 差錯(cuò)檢測(cè)：(無(wú)糾正)
- 連接活性(connection liveness)檢測(cè)：檢測(cè)、并向網(wǎng)絡(luò)層通知鏈路失效
- 網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)商：端結(jié)點(diǎn)可以學(xué)習(xí)/配置彼此網(wǎng)絡(luò)地址
PPP無(wú)需支持的功能：
- 無(wú)需差錯(cuò)糾正/恢復(fù)
- 無(wú)需流量控制
- 不存在亂序交付
- 無(wú)需支持多點(diǎn)鏈路
- 差錯(cuò)恢復(fù)、流量控制等由高層協(xié)議處理！
PPP數(shù)據(jù)幀：
- 標(biāo)志(Flag): 定界符(delimiter)
- 地址(Address): 無(wú)效(僅僅是一個(gè)選項(xiàng))
- 控制(Control): 無(wú)效；未來(lái)可能的多種控制域
- 協(xié)議(Protocol): 上層協(xié)議 (eg, PPP-LCP, IP, IPCP, etc)
- 信息(info): 上層協(xié)議分組數(shù)據(jù)
- 校驗(yàn)(check): CRC校驗(yàn)，用于差錯(cuò)檢測(cè)
無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)
無(wú)線局域網(wǎng)定義：
- WLAN是Wireless Local AreaNetwork的簡(jiǎn)稱(chēng)，指應(yīng)用無(wú)線通信技術(shù)將計(jì)算機(jī)設(shè)備互聯(lián)起來(lái)，構(gòu)成可以互相通信和實(shí)現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)體系。無(wú)線局域網(wǎng)本質(zhì)的特點(diǎn)是不再使用通信電纜將計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，而是通過(guò)無(wú)線的方式連接，從而使網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和終端的移動(dòng)更加靈活。
IEEE 802.11無(wú)線局域網(wǎng)：
- 802.11b
①2.4-2.5GHz免費(fèi)頻段(unlicensed spectrum)
②最高速率：11 Mbps
③物理層采用直接序列擴(kuò)頻(DSSS)技術(shù)， 所有主機(jī)使用相同的碼片序列 - 802.11a
① 5-6 GHz頻段
②最高速率：54 Mbps - 802.11g
① 2.4-2.5 GHz頻段
②最高速率：54 Mbps - 802.11n: 多天線(MIMO)
①2.4-2.5 GHz頻段
② 最高速率：600 Mbps - 均使用CSMA/CA多路訪問(wèn)控制協(xié)議
- 均有基礎(chǔ)設(shè)施(基站)網(wǎng)絡(luò)模式和特定網(wǎng)(自組網(wǎng))網(wǎng)絡(luò)模式
IEEE 802.11體系結(jié)構(gòu)：
- 無(wú)線主機(jī)與基站通信
① 基站(base station) = 訪問(wèn)點(diǎn)(access point-AP) - 基本服務(wù)集BSS(Basic Service Set) ，也稱(chēng)為單元(cell)
① 基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)模式:
? 無(wú)線主機(jī)
? AP: 基站
② 自組網(wǎng)(ad hoc)模式:
? 只有主機(jī)
802.11：信道與AP關(guān)聯(lián)：
- 802.11b: 2.4GHz-2.485GHz頻譜劃分為11個(gè)不同 頻率的信道
①每個(gè)AP選擇一個(gè)頻率(信道)
② 存在干擾可能: 相鄰的AP可能選擇相同的信道！ - 主機(jī): 必須與某個(gè)AP關(guān)聯(lián)(associate)
① 掃描信道，監(jiān)聽(tīng)包含AP名稱(chēng)(服務(wù)集標(biāo)識(shí)符-SSID )和MAC地址的信標(biāo)(beacon)幀
② 選擇一個(gè)AP進(jìn)行關(guān)聯(lián)
③ 可能需要進(jìn)行身份認(rèn)證
④典型情形：運(yùn)行DHCP獲取IP地址等信息
802.11AP關(guān)聯(lián)被動(dòng)掃描與主動(dòng)掃描：
- 被動(dòng)掃描(scanning):
①各AP發(fā)送信標(biāo)幀
② 主機(jī)(H1)向選擇的AP發(fā)送關(guān)聯(lián)請(qǐng)求幀
③ AP向主機(jī)(H1)發(fā)送關(guān)聯(lián)響應(yīng)幀
- 主動(dòng)掃描:
①主機(jī)(H1)主動(dòng)廣播探測(cè)請(qǐng)求幀(Probe Request Frame)
② AP發(fā)送探測(cè)響應(yīng)幀(Probe Response Frame)
③主機(jī)(H1)向選擇的AP發(fā)送關(guān)聯(lián)請(qǐng)求幀
④AP向主機(jī)(H1)發(fā)送關(guān)聯(lián)響應(yīng)幀
多路訪問(wèn)控制：
- 避免沖突: 2+結(jié)點(diǎn)同時(shí)傳輸
- 802.11: CSMA – 發(fā)送數(shù)據(jù)前監(jiān)聽(tīng)信道
①避免與正在進(jìn)行傳輸?shù)钠渌Y(jié)點(diǎn)沖突 - 802.11: 不能像CSMA/CD那樣，邊發(fā)送、邊檢測(cè)沖突！
① 無(wú)線信道很難實(shí)現(xiàn)
② 無(wú)法偵聽(tīng)到所有可能的沖突：隱藏站、信號(hào)衰落
③目標(biāo): 避免沖突(avoid collisions)-CSMA/C(ollision)A(voidance)
IEEE 802.11 MAC協(xié)議: CSMA/CA：
-
802.11 sender
1 if 監(jiān)聽(tīng)到信道空閑了DIFS時(shí)間 then 發(fā)送整個(gè)幀(無(wú)同時(shí)檢測(cè)沖突，即CD)
2 if 監(jiān)聽(tīng)到信道忙 then 開(kāi)始隨機(jī)退避計(jì)時(shí)當(dāng)信道空閑時(shí)，計(jì)時(shí)器倒計(jì)時(shí) 當(dāng)計(jì)時(shí)器超時(shí)時(shí)，發(fā)送幀
if 沒(méi)有收到ACK then 增加隨機(jī)退避間隔時(shí)間
重復(fù)第2步 -
802.11 receiver
if 正確接收幀
延遲SIFS時(shí)間后，向發(fā)送端發(fā)送ACK(由于存在隱藏站問(wèn)題) -
基本思想：允許發(fā)送端“預(yù)約”(reserve)信道，而不是隨機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，從而避免長(zhǎng)數(shù)據(jù)幀的沖突
-
發(fā)送端首先利用CSMA向BS發(fā)送一個(gè)很短的RTS (request-to-send)幀
①RTS幀仍然可能彼此沖突 (但RTS幀很短) -
BS廣播一個(gè)CTS(clear-to-send)幀作為對(duì)RTS的響應(yīng)
-
CTS幀可以被所有結(jié)點(diǎn)接收
①消除隱藏站影響
②發(fā)送端可以發(fā)送數(shù)據(jù)幀
③其他結(jié)點(diǎn)推遲發(fā)送 -
利用很小的預(yù)約幀徹底避免了數(shù)據(jù)幀沖突！
WIFI
WIFI定義：
- WIFI(WirelessFidelity，無(wú)線保真)技術(shù)是一個(gè)基于IEEE802．11系列標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)路通信技術(shù)的品牌，目的是改善基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性，由Wi-Fi聯(lián)盟(Wi-FiAlliance)所持有，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)WIFI就是一種無(wú)線聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，以前通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接電腦，而現(xiàn)在則是通過(guò)無(wú)線電波來(lái)連網(wǎng)。與藍(lán)牙技術(shù)一樣，wifi同屬于在辦公室和家庭中使用的短距離無(wú)線技術(shù)。該技術(shù)使用的使2.4GHz附近的頻段，該頻段目前尚屬?zèng)]用許可的無(wú)線頻段。其目前可使用的標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，分別是IEEE802.11a和IEEE802.11b。在信號(hào)較弱或有干擾的情況下，帶寬可調(diào)整為5.5Mbps、2Mbps和1Mbps，帶寬的自動(dòng)調(diào)整，有效的保障了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。
WIFI和WLAN的區(qū)別：
- wifi包含于WLAN中，發(fā)射信號(hào)的功率不同，覆蓋范圍不同事實(shí)上WIFI就是WLANA（無(wú)線局域網(wǎng)聯(lián)盟）的一個(gè)商標(biāo)，該商標(biāo)僅保障使用該商標(biāo)的商品互相之間可以合作，與標(biāo)準(zhǔn)本身實(shí)際上沒(méi)有關(guān)系，但因?yàn)閃IFI主要采用802.11b協(xié)議，因此人們逐漸習(xí)慣用WIFI來(lái)稱(chēng)呼802.11b協(xié)議。從包含關(guān)系上來(lái)說(shuō)，WIFI是WLAN的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，WIFI包含于WLAN中，屬于采用WLAN協(xié)議中的一項(xiàng)新技術(shù)。WiFi的覆蓋范圍則可達(dá)300英尺左右（約合90米），WLAN最大（加天線）可以到5KM。
- 覆蓋的無(wú)線信號(hào)范圍不同WIFI（WirelessFidelity），又稱(chēng)802.11b標(biāo)準(zhǔn)，它的最大優(yōu)點(diǎn)就是傳輸速度較高，可以達(dá)到11Mbps，另外它的有效距離也很長(zhǎng)，同時(shí)也與已有的各種802.11DSSS設(shè)備兼容。無(wú)線上網(wǎng)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。無(wú)線電波的覆蓋范圍廣，基于藍(lán)牙技術(shù)的電波覆蓋范圍非常小，半徑大約只有50英尺左右約合15米，而Wi-Fi的半徑則可達(dá)300英尺左右約合90米，辦公室自不用說(shuō)，就是在整棟大樓中也可使用。不過(guò)隨著wifi技術(shù)的發(fā)展，wifi信號(hào)未來(lái)覆蓋的范圍將更寬
廣域網(wǎng)（WAN）
廣域網(wǎng)是相對(duì)局域網(wǎng)來(lái)講的，局域網(wǎng)的傳輸距離比較近，只能是一個(gè)小范圍的。
如果需要長(zhǎng)距離的傳輸，比如某大型企業(yè)，總部在北京，分公司在長(zhǎng)沙，局域網(wǎng)是無(wú)法架設(shè)的。
這時(shí)需要通信有三個(gè)解決方案:
- 通過(guò)因特網(wǎng)，只需要辦一根寬帶，就實(shí)現(xiàn)了通信，非常方便，現(xiàn)在的寬帶價(jià)格也比較便宜。
但是會(huì)存在數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)，前面講到了，因特網(wǎng)是一個(gè)全球人民都連進(jìn)來(lái)的網(wǎng)，雖說(shuō)大部分都是好人，但總會(huì)有些壞人，特別是商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的情況下，會(huì)有黑客壞人連在因特網(wǎng)里盜取各種數(shù)據(jù)賣(mài)錢(qián)。所以大型企業(yè)、金融單位、各級(jí)政府單位，是不放心使用因特網(wǎng)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的。 - 通過(guò)廣域網(wǎng)專(zhuān)線。
所以為了數(shù)據(jù)安全，不能連接因特網(wǎng)，需要用一條自己的專(zhuān)用線路來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，這條線路上只有自己人，不會(huì)有其他人接入，且距離很遠(yuǎn)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)就叫 “廣域網(wǎng)”廣域網(wǎng)的縮寫(xiě)是WAN，Wide Area
Network，支持很長(zhǎng)距離的傳輸。這條專(zhuān)線當(dāng)然不是企業(yè)自己搭電線桿架設(shè)，而是租用電信聯(lián)通等運(yùn)營(yíng)商架設(shè)好的線路，使用費(fèi)用會(huì)比因特網(wǎng)貴很多，帶寬也比較小，但是為了安全，就要承擔(dān)一些必要的成本。 - 通過(guò)VPN。
VPN是虛擬專(zhuān)用網(wǎng)，是在普通的便宜的因特網(wǎng)上，通過(guò)數(shù)據(jù)加密，完整性驗(yàn)證，身份驗(yàn)證等多種技術(shù)手段構(gòu)建的安全傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)類(lèi)似專(zhuān)線的安全功能。
局域網(wǎng),廣域網(wǎng),因特網(wǎng)之間的區(qū)別和聯(lián)系
局域網(wǎng),廣域網(wǎng),因特網(wǎng)之間的區(qū)別和聯(lián)系?
無(wú)線路由器把電腦、手機(jī)等設(shè)備連接到局域網(wǎng)LAN上，并分配IP地址，即私有IP，我們可以稱(chēng)之為 LAN_IP，LAN_IP所能溜達(dá)之處，稱(chēng)LAN路由域。
光貓是一個(gè)邊界，國(guó)家與國(guó)家之間有邊界，網(wǎng)絡(luò)之間也有邊界，光貓就是局域網(wǎng)LAN與廣域網(wǎng)WAN的邊界。局域網(wǎng)LAN_IP可以在局域網(wǎng)LAN里遨游，但是到了邊界處，即這里的光貓，就沒(méi)有那么自由了，LAN_IP是光貓分配的IP，跨越邊界就進(jìn)入WAN了，WAN可是運(yùn)營(yíng)商的地盤(pán)，WAN 有自己IP，WAN_IP，組成一個(gè)WAN路由域。
光貓通過(guò)PPPoE撥號(hào)，從ISP拿到了WAN_IP，這是WAN路由域的特別通行證，所有局域網(wǎng)的上網(wǎng)流量，必須在光貓?zhí)?#xff0c;完成 LAN_IP <—>WAN_IP 地址轉(zhuǎn)換（NAT），統(tǒng)一換成特別通行證才可以在WAN路由域里繼續(xù)遨游。
持有WAN_IP的IP包順利到達(dá)下一個(gè)邊界，Internet Gateway，這是通往互聯(lián)網(wǎng) Internet 的最后一道關(guān)卡，即邊界。左邊是WAN路由域，右邊是互聯(lián)網(wǎng)路由域，如果運(yùn)營(yíng)商財(cái)大氣粗，WAN_IP全是IANA分配的Global IP (全球唯一，可以在世界任何地方訪問(wèn)此IP），則這些攜帶WAN_IP的IP包直接進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)。
如果運(yùn)營(yíng)商的WAN_IP也是私有的，則也要做WAN_IP 與 Global_IP 的地址轉(zhuǎn)換，然后用Global_IP 這個(gè)全球通用通行證遨游互聯(lián)網(wǎng)。
內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)
內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)簡(jiǎn)介：
- 內(nèi)網(wǎng)IP：簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)呢，就是網(wǎng)吧和局域網(wǎng)，小伙伴們都清楚網(wǎng)吧的 網(wǎng)線 都是連接在同一個(gè) 交換機(jī) 上面的，也就是說(shuō)它們的IP地址是由交換機(jī)或者路由器進(jìn)行分配的。而且每一個(gè)IP也是有所不同的，并且這些連接在同一個(gè)路由器上的電腦都可以通過(guò)internet連接共享的，也就是說(shuō)網(wǎng)吧里面的電腦是可以訪問(wèn)網(wǎng)吧內(nèi)另外一部電腦的。
- 外網(wǎng)IP：例如網(wǎng)吧的主IP就是屬于外網(wǎng)IP，校園網(wǎng)的外網(wǎng)IP就是校園網(wǎng)的主IP，外網(wǎng)IP是由運(yùn)營(yíng)商分配，所有使用校園網(wǎng)或者在網(wǎng)吧使用網(wǎng)絡(luò)的用戶就是外網(wǎng)IP的內(nèi)網(wǎng)用戶。所有內(nèi)網(wǎng)用戶都是可以查看外網(wǎng)的IP地址，并且所有同個(gè)內(nèi)網(wǎng)用戶的外網(wǎng)IP都是一致的。
- 外網(wǎng)IP和內(nèi)網(wǎng)IP的區(qū)別：外網(wǎng)IP是全世界唯一的IP地址，僅分配給一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。而內(nèi)網(wǎng)IP是由路由器分配給每一部?jī)?nèi)部使用的IP地址，而內(nèi)網(wǎng)的所有用戶都是通過(guò)同一個(gè)外網(wǎng)IP地址進(jìn)行上網(wǎng)的，而內(nèi)網(wǎng)的IP地址每個(gè)人的都不一樣，Internet上的用戶也無(wú)法直接訪問(wèn)到內(nèi)網(wǎng)用戶。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)呢，外網(wǎng)IP就是標(biāo)示了您在整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)上的地址，就相當(dāng)于小區(qū)的地址，而內(nèi)網(wǎng)IP呢，就是標(biāo)識(shí)著您在局域網(wǎng)里面的地址，也就是小區(qū)內(nèi)的幾棟幾樓幾號(hào)房子。
內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)詳解：
- 所謂內(nèi)網(wǎng)就是我們平常說(shuō)的局域網(wǎng)。局域網(wǎng)就是在固定的一個(gè)地理區(qū)域內(nèi)由2臺(tái)以上的電腦用網(wǎng)線和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備搭建而成的一個(gè)封閉的計(jì)算機(jī)組。它可以是鄰居之間的2臺(tái)電腦，也可以是一幢100層大樓里的1000臺(tái)電腦。局域網(wǎng)可以是獨(dú)立封閉運(yùn)行的，也可以是和外網(wǎng)相連接的。
- 所謂外網(wǎng)，也就是廣域網(wǎng)。是一種地域跨度非常大的網(wǎng)絡(luò)集合。它是由無(wú)數(shù)個(gè)局域網(wǎng)+獨(dú)立服務(wù)器構(gòu)成的。注意，此處所說(shuō)的局域網(wǎng)既可以是小型的廣域網(wǎng)，也可以是局域網(wǎng)。
- 實(shí)際上，從規(guī)模上來(lái)看我們很難分辨局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)，因?yàn)榇笮《际窍鄬?duì)的。所以。真正局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的分別是通過(guò)IP地址來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络局域网知识概括的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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