计算机网络笔记
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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参考书:An Introduction to Computer Networks (Peter L Dordal)
- Local Area Network (LAN): 物理上的网络,链接,家庭,学校或者公司中的设备。例如 wifi
- Internet Protocol (IP): 将 LAN 连接成 Internet
- layers: LAN 是 link layer, IP 是 internet work layer, TCP 是 transport layer
- 以上三个 layer 加上 application layer 叫做 4 layer model
- 每个 layer 就是一个 programming interface 和 library,只和上面和下面的 layer 直接交流
- 每层 layer 调用下一层的 layer。软件调用 TCP 库发送数据,TCP 调用 IP 库,IP 库使用 LAN。软件库不会直接使用 IP 或者 LAN
- LAN 也可以细分为两层,底层是纯物理的,模拟电路数字电路,光纤,导线。上面一层是数据层面的对包的操作。
- data rate:数据(比特)传输的速率
- throughput:净传输量,考虑 overhead 等
- bandwidth:可以是以上两个中的一个,但本书主要指 data rate。这个词是从无线电来的。
- goodput:aplication-layer throughput
- Kbps 和 Mbps 中的 b 是 bits,K 是 $10^3$, M 是 $10^6$。
- KB 和 MB 是 1024 bytes 和 1024*1024 bytes,新符号也记为 KiB 和 MiB
- packet 是传输过程中的一个整体,每个 packet 的 header 中有 delivery information (address),类比快递的包裹
- 最大的 packet 大小由 LAN 决定,Ethernet 是 1500 byte
- 大包的 LAN 如何传输数据到小包 LAN 呢?这个由 IP 来解决
- 一般来说,每一个 layer 会在包前面加一个 header。Ethernet header 一般 14 byte,IP header 一般 20 byte,TCP 20 bytes
1. 杂
参考这篇文章。
- packet-switched network 使用 package 可以让不同设备间在同一条线路上通讯。这种叫做方式 connectionless
- 如果一条线路只给两个设备传输信息,就是 dedicated
- the Internet 基本上是一个 connectionless network.
- circuit-switched network 例如电话网络,当两个人通话时,communication circuit (path) 被设立起来在通话过程中专门给两个人使用。
- router(路由器)在两个或者多个 packet-switched network 之间传递信息。router 查看 packet 的 IP 地址,决定传递 packet 的最佳路线,并向该路线发送 packet。
- router 是一种常见的 gateway
- wide area network (WAN) 是地理上长距离的 private 网络,将若干个 LAN 连接起来。例如公司用 WAN 将不同的分公司连接起来。通常使用 router 将 LAN 连接成 WAN。
- virtual private network (VPN) 是一个程序,在一个没那么安全的网络上(例如 internet)创建一个安全加密的连接。VPN 使用 tunneling protocols 在一端加密然后在另一端解密。地址同样被加密。VPN 是 point-to-point connection
- Ethernet 以太网,是一种连接 LAN 的传统技术(LAN 基本上就是用 Ethernet),对应的 layer 是 link layer。 IEEE 802.3 系列标准
- Power line networking: 基本上就是用墙上的电源插座传递上网信号,基本可以达到 Gigabit 网线的一半
- Media Access Control (MAC) 地址是硬件的地址,每个设备有一个永远不变的 MAC 地址(烧在硬件里面的)。例如 00:70:40:42:8A:60。前三个数字通常是制造商的编号
2. Wi-Fi
- wireless LAN (WLAN),IEEE 802.11 系列标准规定 WLAN 使用 Ethernet protocol,简称 wifi
- dynamic host configuration Protocol (DHCP) 例如公司的像衣柜一样的服务器,用于动态给各个设备分发 IP 地址
- Access point (AP) 就是发出 wifi 的设备。可以单独购买,连接路由器,发射无线网络。但是一般的做法是直接买无线路由器
- dual band 路由器有两个 AP
- WLAN client 或 wifi client 就是连接到 wifi 的设备。可以假设这些设备有隐形的 port 和 cable
- wifi 加密方式:WEP (淘汰), WPA, WPA2 (最安全)。后两者的两种加密方式为 Temporal Key Integrity Protocol (TKIP) 和 Advanced Encryption Standard (AES)
3. 路由器
- 严格来说我们可以将两台电脑直接用网线连起来,但是需要使用特殊的 crossover cable,以及手动设置 IP 地址,比较麻烦,所以常见的做法还是把所有设备通过路由器相连。
- 基本所有市场上的路由器都有 web interface,即用浏览器设置
- 路由器上只有一个 WAN 接口,用来连接墙上的插头(如果不需要 internet 则不需要连接)
- 路由器有多个 LAN 接口,许多路由器有 4 个 LAN 口
- 如果需要更多 LAN 接口,可以使用 switch 或者 hub 来完成,一般家用路由器可以最多连接 250 个设备
- Ethernet 一般有两种,Ethernet (理论 13 MB/s,实际约 8 MB/s) 和 Gigabit Ethernet (150 MB/s,实际约 45-100MB/s)
- 一般使用的网线是 category 5 (CAT5),其实大部分是 CAT5e,支持 Gigabit。CAT6 和 CAT5 的性能基本差不多
- 要使用 Gigabit Ethernet,路由器,电脑和网线都需要支持才行。如果连接路由器的一台设备是 Gigabit,另一台是普通 Ethernet,速度就会等于后者的速度
- hub 将所有的 LAN 端口 share 一个 channel,而 switch 给每个端口一个 channel
- hub 连接的设备越多,速度越慢,而 switch 不会变。现在基本用 switch。
- reset 按钮用户恢复默认设置
- 连接好以后,可以在浏览器中输入 IP 地址 92.168.x.1 访问浏览器设置页面,x 一般是 0, 1, 2, 3, 10 或者 11
路由器设置
- 登录用户名一般是 admin,密码一般是 admin, password, default 或者 1234. 也可以查看说明书或者机身
- 在 windows 上要查看 router 的 ip,在 cmd 用 ipconfig 命令,会在显示 Default Gateway
- login 以后注意要改密码
- 设置板块一般有 Wireless, WAN, LAN, password, System
- Wireless 板块:设置 wifi 名称和密码
- WAN 设置:大部分时候使用默认,除非 ISP 网络提供商有特殊要求
- LAN 设置:可以设置路由器的 IP 地址。可以设置设备的本地 IP 地址范围。也可以设置 DHCP reservation list,该列表中 IP 地址是静态的。
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