计算机网络TCP/IP协议-从双绞线到TCP

深藏阁楼爱情的钟 2024-04-20 12:34 102阅读 0赞

## 计算机网络TCP/IP协议-从双绞线到TCP ##

两台计算机要如何通信，我们可以用网线把他们连接起来，这样就可以通信了，当然如果是老式设备，还需要调整下网线的线序。

那么多台计算机要如何通信呢？

![在这里插入图片描述][a8887dd71bad42428e66ee7b29731e29.png]

计算机之间两两连接起来吗？当然可以，但是这样成本太高，操作也麻烦，于是我们可以把每家每户的线拧在一起，这样也可以实现多台计算机之间相互通信。

![在这里插入图片描述][4fce9e9a28274efaa94fbbb6ad5e276c.png]

而拧在一起这个线团就是集线器。但是集线器的缺点也是明显的，每次发送的消息都会发给所有人，另外多台计算机之间同时发送消息时会造成互相干扰，导致数据紊乱，于是我们需要更好的设备，这个设备就是交换机。

![在这里插入图片描述][59bbafaa694a46ad8c0dc6a8c6b434dd.png]

交换机通过内部的MAC地址表，来决定信息流向，接入交换机的设备都必须要有自己的MAC地址。

![在这里插入图片描述][3eb214938a0447d9b2cf29195f18831b.png]

MAC地址是设备出场时就设定好的，全球唯一的，可以理解为设备的UUID。

我们来看交换机是如何运作的？

![在这里插入图片描述][93524050667944d98119bcde482a5f15.png]

假设黑色计算机需要发送消息给橙色计算机，它需要在报文里写上自己的MAC地址，还有橙色的MAC地址，并发给交换机，交换机收到后，发现了黑色计算机的MAC地址，并记录下来，跟接口1绑定，但是此时交换机并不知道橙色MAX地址对应的是哪个接口，于是给所有人都发了一边，这个发给所有人的做法叫做泛洪（Flooding），紫色、绿色计算机收到消息后，发现目标MAC地址跟自己的对不上，于是会丢弃不处理，而橙色计算机的MAC地址能匹配上，于是发送消息回应。

![在这里插入图片描述][4bfad5980e7d4056ac0156447f51b7ca.png]

同样的，回应的消息也要写上自己的MAC地址和黑色计算机的MAC地址，回应消息经过交换机后，交换机也会把橙色计算机的MAC地址跟接口4进行绑定，由于之前以简保存了黑色计算机的MAC地址，交换机可以直接知道黑色计算机在哪个接口，于是不再需要泛洪，而是直接投递到接口1，这样就完成了MAC地址发现到通信的过程。之后如果黑色计算机还要发送给橙色计算机，交换机同样不需要泛洪，而是直接投递，这就是交换机的原理。然而MAC地址是跟设备绑定的，假如计算机更换了网卡，MAC地址就变更了，之前一起沟通过的计算机也要跟着更改，这很不方便，我们需要一个更抽象的地址，即IP地址，使用IP地址是如何通信的呢？

![在这里插入图片描述][a6810efea6ca4be78c618ee2e7c5f24d.png]

假设黑色计算机需要发送消息给绿色计算机，那么它需要在报文上写好自己的IP地址以及绿色计算机的IP地址，因为需要经过交换机，所以MAC地址也要写上&\#

[a8887dd71bad42428e66ee7b29731e29.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/dbb10ef2e8214109af9f70accd04624a.png
[4fce9e9a28274efaa94fbbb6ad5e276c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/52ad9baf705f463b8c9589d58cd9a3f6.png
[59bbafaa694a46ad8c0dc6a8c6b434dd.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/6a5a04c450954e7bbdd94da8fa9c1d29.png
[3eb214938a0447d9b2cf29195f18831b.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/3d1b8a6a260540e6b6c946c1ed96f7f2.png
[93524050667944d98119bcde482a5f15.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/341500d549564cab9eda6ff07ae13596.png
[4bfad5980e7d4056ac0156447f51b7ca.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/baf3eb5155ef490bbf804d885fcf651a.png
[a6810efea6ca4be78c618ee2e7c5f24d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/d254e13cc4a64b19b642d3f6e6a8616a.png