哈工大计算机网络Mooc 第十一章笔记（局域网）-蒲公英云

文章目录

- 前引
- 第十一章笔记
- - MAC地址
  - ARP地址解析协议
  - 以太网总概
  - 交换机
  - 网络设备对比（集线器交换机网桥路由器）
  - IEEE 802.11无线局域网

前引

哈哈各位看官好很巧合每次编辑博客的时候都是在凌晨12点钟之后来编辑趁这个时间我想聊一下
这段时间回家了作息变得相当混乱啊 … 由于这段时间看网课除了中间的TCP UDP稍微打起了一点精神其他的我确实觉得过于抽象我甚至很多东西都无法想象是怎么联系在一起的所以这段时间就相当相当懒并觉得相当疲倦

甚至昨晚在写完博客后整晚没睡着睡不着怎么办我就只能起床到桌子上打开力扣刷三道题结果刷完发现已经凌晨七点了一觉睡到了下午三点- -

反正就是吧到现在结束还有三章我做什么事情还是希望有始有终但确实网课没有怎么看下去是真的无论怎么样还是后面得坚持看完话不说那么多了先把这章的笔记写了

第十一章笔记

MAC地址

MAC地址(或称LAN地址,物理地址,以太网地址) :
 作用：用于局域网内标识一个帧从哪个接口发出，到达哪个物理相连的其他接口
 48位MAC地址(用于大部分LANs)，固化在网卡的ROM中，有时也可以软件设置
 e.g.: 1A-2F-BB-76-09-AD

每块网卡都有唯一的MAC地址 48位MAC地址由IEEE分配网卡制造商每次购买前24位的地址后24位的地址由他们自己分配即出现唯一的MAC地址

MAC地址与IP地址的差别
MAC地址：身份证号
 MAC地址是“平面”地址： ➜ 可“携带” 可以从一个LAN移到另一个LAN

IP地址：邮政地址
IP地址是层次地址： ➜ 不可“携带” IP地址依赖于结点连接到哪个子网

ARP地址解析协议

Q:（在同一个LAN内）如何在已知目的接口的IP地址前提下确定其MAC地址？
A：ARP表: LAN中的每个IP结点(主机、路由器)维护一个表如果自己的表里面没有这个IP相关的MAC地址则泛洪式向LAN中的所有节点发出ARP查询相关的节点返回所在的并返回MAC

ARP表中存储着的相关信息一般20分钟就会遗弃并重新获取获取方式可以是主动性的发出泛洪得到或者是学习性得到

以太网总概

以太网(ETHERNET)（“统治地位”的有线LAN技术）:
 造价低廉(NIC不足￥100.00)
 应用最广泛的LAN技术
 比令牌局域网和ATM等，简单、便宜
 满足网络速率需求：10 Mbps – 10 Gbps

以太网是不可靠、无连接服务
 无连接(connectionless): 发送帧的网卡与接收帧的网卡间没有“握手”过程
 不可靠(unreliable): 接收网卡不向发送网卡进行确认
 差错帧直接丢弃，丢弃帧中的数据恢复依靠高层协议 (e.g., TCP)，否则，发生数据丢失
 以太网的MAC协议: 采用二进制指数退避算法的CSMA/CD

以太网CSMA/CD算法（监听阻塞）
**1. NIC从网络层接收数据报，创建数据帧。

监听信道：如果NIC监听到信道空闲，则开始发送帧；如果NIC监听到信道忙，则一直等待到信道空闲，然后发送帧。
NIC发送完整个帧，而没有检测到其他结点的数据发送，则NIC确认帧发送成功！
如果NIC检测到其他结点传输数据，则中止发送，并发送堵塞信号(jamsignal)
中止发送后，NIC进入二进制指数退避：
在第m次连续冲突后：
•取n = Min(m, 10)
•NIC 从{0,1,2, …, 2n-1}中随机选择一个数K
•NIC等待K·512比特的传输延迟时间，再返回第2步
如果连续冲突次数越多，平均等待时间越长。**

交换机

以太网交换机：
 链路层设备存储-转发以太网帧检验到达帧的目的MAC地址，选择性(selectively) 向一个或多个输出链路转发帧并利用CSMA/CD访问链路，发送帧
 即插即用(plug-and-play)
 透明(transparent) 主机感知不到交换机的存在
 自学习(self-learning) 交换机无需配置

交换机: 多端口间同时传输
主机利用独享(dedicated)链路直接连接交换机
交换机缓存帧
交换机在每段链路上利用CSMA/CD收发帧，但无冲突，且可以全双工（每段链路一个独立的冲突域）
交换(switching): A-A’与B-B’的传输可以同时进行，没有冲突

Q:交换机怎么知道A’可以通过接口4到达，而B’可以通过接口5到达?
A:每个交换机机都有一个交换表(switch table), 每个入口(entry):

交换机通过自学习，获知到达主机的接口信息如果在转发时没有相关信息则洪泛式的向除收到该帧的接口之外的所有接口转发得到相关接口信息

路由器与交换机的差别
在这里插入图片描述

网络设备对比（集线器交换机网桥路由器）

在这里插入图片描述

IEEE 802.11无线局域网

上面偷了一下懒吧对于PPP协议和 VLAN 我对这里只有个盖帘都感觉没什么理解之后也会忘- - 就不写了就写一下802.11 无线局域网这里还有理解而且我也对这个挺感兴趣的

802.11 相关详细介绍图

在这里插入图片描述

802.11 信道与AP（Access Point）关联
802.11b: 2.4GHz-2.485GHz频谱划分为11个不同频率的信道
 每个AP选择一个频率(信道)
 存在干扰可能: 相邻的AP可能选择相同的信道！
主机: 必须与某个AP关联(associate)
 扫描信道，监听包含AP名称(服务集标识符-SSID )和MAC地址的信标(beacon)帧
 选择一个AP进行关联
 可能需要进行身份认证
 典型情形：运行DHCP获取IP地址等信息

802.11 MAC协议: CSMA/CA

在这里插入图片描述