网络知识整理
- 网络拓扑
- 网关
- 默认网关
- 数据传输
- 拓扑结构层面
- 协议层面
网络拓扑
网关
连接两个不同的网络的设备都可以叫网关设备，网关的作用就是实现两个网络之间进行通讯与控制。
网关设备可以是交换机(三层及以上才能跨网络) 、路由器、启用了路由协议的服务器、代理服务器、防火墙等。
网关地址就是网关设备的IP地址。
默认网关
默认网关是一个用于TCP/IP 协议的配置项，是在IP路由表中创建一个默认路径，是一个可直接到达的 IP 路由器的 IP 地址。
配置默认网关可以在 IP 路由表中创建一个默认路径， 一台主机可以有多个网关，默认网关的意思是一台主机如果找不到可用的网关，就把数据包发给默认指定的网关，由这个网关来处理数据包。
现在主机使用的网关，一般指的是默认网关。
数据传输
拓扑结构层面
源主机A：192.168.0.1，目标主机F：192.168.5.100
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A通过ARP协议在同一个子网内查询F的mac地址，没有查到
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A查询自己网络配置中的默认网关（路由器R1）的IP地址，并使用ARP协议查询到默认网关的mac地址，将数据包发往R1，目标mac地址为R1的mac地址
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R1收到数据包后，根据数据包的目标IP和子网掩码等信息得到该数据包的目标网络地址，发现不在自己所在的网络内，根据自己的路由表信息确定下一跳路由R2，并将数据包中的原mac地址修改为自己的mac地址，目标mac地址修改为R2的mac地址，把数据包转发给路由器R2。
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在数据从R2->R3->R4的过程中，路由都会根据目标IP确定下一跳的mac，然后将目标mac修改为下一跳的mac
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当数据包到达和F在同一网络的路由时，R4路由器通过ARP查询就可以得到F的mac地址了，然后将数据包的mac地址修改为F的mac地址，数据包就可以直接送达F了
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过程中，数据包的IP地址没有变化，mac地址在每通过一台路由器时就会修改一次，直到找到目标主机
协议层面
在计算机网络中，数据从一台计算机跨网络被发送到目标计算机的过程大概如下：
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应用层：应用程序将数据发送到传输层，经常是通过发送socket调用来完成。
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传输层：传输层将消息分割成适合网络传输的数据包，然后添加源和目标端口信息（用于标识发送和接收进程）。
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网络层：网络层将传输层数据包封装成网络数据包，并添加源和目标 IP 地址（用于标识发送和接收计算机）。
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数据链路层：数据链路层将网络层数据包转化为数据帧，并添加 MAC 地址（用于标识本地物理网络中的设备）。
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物理层：物理层将数据信号转化为电信号，通过电缆、光纤或者无线信号发送到网络上的其他设备。
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在目标计算机上，物理层接收到传输的数据信号并将其转化为电信号，发送到数据链路层。
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数据链路层检查数据的完整性，并将接收到的数据帧传递到网络层。
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网络层检查数据包的完整性，并检查目标 IP 地址是否为本地设备地址。如果是，则将数据包传递到传输层；否则将其传递到下一个路由器。
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传输层接收数据包，并将其重新组装为原始数据。
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应用层接收网络层传递的数据，完成一次数据传输。
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