本文是一篇科普文章，主要是幫助大家理解清楚網絡通信底層的根本原因。

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一、網絡通信模型

??為了更好地促進互聯網的研究和發展，國際標準化組織ISO在1985 年制定了網絡互聯模型。OSI 參考模型（Open System Interconnect Reference Model），具有 7 層結構

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??而且在消息通信的過程中具體的執行流程為：

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??網絡傳輸的數據其實會通過這七層協議來進行數據的封裝和拆解，具體每層的作用后面詳細介紹，先清楚這些大概流程即可。

二、計算機通信

1.計算機通信的基礎

??首先我們需要清楚的知道，要實現兩臺計算機之間的相互通信，前提是需要指定對方的IP地址，但是最終是通過MAC地址(網卡地址)，輸送數據到網卡，然后被對方網卡接受。那么其中的發現過程到底是怎么樣的呢？接下來我們一一的拆解

1.1 網線直連

??計算機與計算機直接要實現相互連接，最直接的方式就是通過網線直連的方式。

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??通過Packet Tracer模擬為：

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??為什么說網絡通信訪問的其實是網關呢？在這兒我們同樣可以演示出來。(歡迎+V: boge_java),獲取相關的資料哦！

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??在192.168.1.20 直連 192.168.1.21 是會首先通過ARP 操作來獲取MAC地址，在獲取了MAC地址后才通過ICMP協議來完成相關的通信操作。

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??第二個ARP廣播

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??到這兒192.168.1.20就已經獲取到192.168.1.21的MAC地址，然后就可以完成通信操作了。因為緩存的作用，第二次再訪問的時候就不需要在通過ARP來獲取器MAC地址了。(歡迎+V: boge_java),獲取相關的資料哦！

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??查看具體的協議信息可以看到對應的MAC信息

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1.2 同軸電纜

??直連的方式首先必須是在同一個網段才可以，第二就是如果節點比較多會很麻煩，這時我們可以通過同軸電纜來處理。(歡迎+V: boge_java),獲取相關的資料哦！

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??這種方式是很早以前使用的方式，特點是：

• 半雙工通信
• 容易沖突
• 不完全
• 中間斷了，整個就都癱瘓了

1.3 集線器(Hub)

??集線器的英文稱為“Hub”?！癏ub”是“中心”的意思，相比于同軸電纜的T型結構，集線器會更高效些，如圖：

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??同樣的在集線器中也是需要尋找MAC地址的。

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??在上面的動態圖中我們可以看到 40 節點要連接 42 節點，那么需要先通過ARP廣播獲取到 42的MAC地址，這個過程中也會廣播到41，只是會失效。40獲取到42的MAC地址后會通過集線器來發送信息，會發送到當前拓撲圖中的其他節點，只是會校驗如果要接收的節點的MAC地址不是我的就不會接收。這也意味著通過抓包工具是可以竊取到對應的信息的，所以不安全。同時因為集線器同樣還是半雙工通信所以容易沖突。而且和同軸電纜一樣也是沒有智商的。所以效率不高。

• 半雙工通信
• 容易沖突
• 數據不安全
• 和同軸電纜一樣沒有智商

1.4 網橋(Bridge)

??針對集線器所具有的缺點，我們可以通過網橋來完善。(歡迎+V: boge_java),獲取相關的資料哦！

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??網橋可以通過自學的方式緩存記錄每個接口那側的MAC地址，從而起到隔絕沖突域的作用

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??首先在獲取41的MAC地址時，ARP廣告還是會廣告整個區域的。但是在獲取到了41的MAC地址后，在發送消息的時候攜帶了41的MAC地址，在經過網橋時，網橋之前已經記錄了41是在左側的，所以就中斷了鏈路。

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1.5 交換機(Switch)

??其實集線器加網橋的這種方式已經過時了，我們現在使用的都是交換器，可以把交換器看成是集線器加網橋的組合。(歡迎+V: boge_java),獲取相關的資料哦！

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??結構可以為：

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??也可以多個交換機直連

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??我們來看下通信的流程圖

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??通過上面的動圖我們可以看到使用了交換機后，在獲取MAC地址的時候還是會ARP廣告尋址，但是在獲取到了MAC地址后再發送信息的會就只會發送到準確的機器上了，相比之前更安全了，而且交換機是全雙工通信效率更高。
??但是交換機同樣只能處理同一個網段的節點，而且如果全世界的機器都是通過交換器來實現互聯的話，在ARP廣播的時候就會產生廣播風暴.這時引入了路由器的概念。(歡迎+V: boge_java),獲取相關的資料哦！

1.6 路由器(Router)

網線直連，同軸電纜，集線器，網橋，交換機的特點：

• 連接的設備必須在同一網段
• 連接的設備處在同一廣播域

路由器：

• 可以在不同網段之間轉發數據
• 隔絕廣播域

可以路由器單獨使用：

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也可以和交換器一起使用

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在路由器的兩側我們需要分別配置網關：

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然后計算機要能找到路由器，我們也需要設置網關

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配置好路由器之后我們就也可以來看下效果了，首先192.168.2.10 訪問 192.168.2.12

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然后我們再跨網段訪問看看：

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最后來看下跨域訪問的效果吧

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