网络基础笔记整理

Posted 2020-08-03

什么是调制解调器？

调制解调器，连接网卡和网络运营商用的，叫moden，人们管它叫猫. 主要用于连接各运营商外网线路使用。

宽带接入方式：ADSL(升级版VDSL) 光钎，LAN

上网接入internet的方式主要分为：窄宽和带宽，

将网络接入速度为64Kbps及其以下的网络接入方式称为“窄带”，相对于宽带而言窄带的缺点是接入速度慢

传输速率低，很多互联网应用无法在窄带环境下进行，如在线电影，网络游戏，高清晰的视频及语音聊天等。

拨号上网是最常见的一种窄带。


因特网和局域网的关系，窄宽和带宽分别是什么及其之间关系？

你可以理解因特网就是一个很大的局域网，其实局域网里能实现因特网的所有功能，只不过局域网的覆盖范围比较小。
169上网和168上网是代理上网吧！
宽带网：
宽带是一个相对于窄带而言的概念。宽带网，简单地说，就是指高带宽的网络。通常，人们把骨干网传输速率在2.5G以上，接入网能够达到1兆的网络定义为"宽带网"。与传统的窄带网络相比，宽带网在速度上占据极大的优势，它可以为上网者提供更为平滑的视频图像，更为清晰逼真的声音效果和更为迅速的网站搜索服务。
窄带网：
56kbps MODEM拨号上网就是窄带，因为56kbps MODEM的理论信道带宽仅为56kbps，换算成字节流量，理论传输能力就是56k/8=7k/秒。而这个速度仅仅能满足少量文字信息的传输，对于大量数据的视频、音频、图象信息来说，却无力承载。
为了解决大数据量信息的网络传输，网络运营商开发了ADSL数据通信业务及其他高带宽的数据传输业务来满足人们对音、视频和图象信息的传输需要。通常我们将1Mbps（1024M波特率）以上的带宽称之为宽带。




宽带分为两大类，1DSL,2ADSL.

DSL(Digital Subscriber Line数字用户环路)技术是基于普通电话线的宽带接入技术，它在同一铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换机设备，减轻了电话交换机的负载；并且不需要拨号，一直在线，属于专线上网方式。DSL包括ADSL、RADSL、HDSL和VDSL等等。
ADSL（Asymetric　Digital　Subscriber　Loop）技术即非对称数字用户环。


ADSL路由器
路技术，利用分频技术，把普通电话线路所传输的低频信号和高频信号分离。3400Hz以下低频部分供电话使用；3400Hz以上的高频部分供上网使用，即在同一条电话线上同时传送数据和语音信号，数据信号不通过电话交换机设备，直接进入互联网，因此，ADSL业务不但可进行高速度的数据传输，而且上网的同时不影响电话的正常使用，这也意味着使用ADSL上网，不需要缴付额外的电话费。




--------common --------


带宽，窄宽名词解析：

宽带，其实并没有很严格的定义，一般是以目前拨号上网速率的上限 56Kbps(Bits per Second，数据传输速率的常用单位)为分界，

将 56Kbps及其以下的接入称为“窄带”，之上的接入方式则归类于“宽带”。宽带，从一般的角度理解，它是能够满足人们感观所能感受到的各种媒体在网络上传输所需要的带宽，


因此它也是一个动态的、发展的概念。目前的宽带对家庭用户而言是指传输速率超过1M，可以满足语音、图像等大量信息传递的需求。



包括：光纤接入，光钎同轴接入(HFC)，xDSL（ADSl，HDSL）（属于铜缆接入），Cable ，ISDN（严格来说不算是宽带）。 　


宽带网络可以分为三大部分：传输网、交换网、接入网。宽带网的相关技术也分为3类：传输技术、交换技术、接入技术。　　




宽带传输网主要以SDH（同步数字系列）为基础的大容量光纤网络;
　　宽带交换网是采用ATM（异步传输模式）技术的综合业务数字网；
　　宽带接入网主要有光纤接入、铜线接入、混合光纤/铜线接入、无线接入等。 1、DSL　DSL(Digital Subscriber Line数字用户环路)技术是基于普通电话线的宽带接入技术，它在同一铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换机设备，减轻了电话交换机的负载；并且不需要拨号，一直在线，属于专线上网方式。DSL包括ADSL、RADSL、HDSL和VDSL等等。 2、VDSL　VDSL(Very-high-bit-rate Digital Subscriber loop)是高速数字用户环路，简单地说，VDSL就是ADSL的快速版本。使用VDSL，短距离内的最大下传速率可达55Mbps，上传速率可达19.2Mbps，甚至更高。3、Cable Modemcable modem china cable modem 电缆调制解调器又名线缆调制解调器，俗称有线猫，英文名称Cable Modem，它是近几年随着网络应用的扩大而发展起来的，主要用于有线电视网进行数据传输。
　　有线电视公司一般从42MHZ～750MHZ之间电视频道中分离出一条6MHZ的信道用于下行传送数据。通常下行数据采用64QAM（正交调幅）调制方式，最高速率可达27Mbps，如果采用256QAM，最高速率可达36Mbps。上行数据一般通过5～42MHZ之间的一段频谱进行传送，为了有效抑制上行噪音积累，一般选用QPSK调制，QPSK比64QAM更适合噪音环境，但速率较低。上行速率最高可达10Mbps。
　　目前，Cable Modem 接入技术在全球尤其是北美的发展势头很猛，每年用户数以超过100%的速度增长，在中国，已有广东、深圳、南京等省市开通了Cable Modem 接入。它是电信公司xDSL技术最大的竞争对手。在未来，电信公司阵营鼎力发展的基于传统电话网络的xDSL接入技术与广电系统有线电视厂商极力推广的Cable Modem 技术将在接入网市场（特别是高速Internet接入市场）展开激烈的竞争。在中国，广电部门在有线电视（CATV）网上开发的宽带接入技术已经成熟并进入市场。CATV网的覆盖范围广，入网户数多（据统计，1999年1月全国范围的有线电视用户已超过一亿）；网络频谱范围宽，起点高，大多数新建的CATV网都采用光纤同轴混合网络（HFC网），使用550MHZ以上频宽的邻频传输系统，极适合提供宽带功能业务。电缆调制解调器（Cable Modem ）技术就是基于CATV（HFC）网的网络接入技术。
　　CableModem彻底解决了由于声音图像的传输而引起的阻塞，其速率已达10Mbps以上，下行速率则更高。而传统的Modem虽然已经开发出了速率56Kbps的产品，但其理论传输极限为64Kbps，再想提高已不大可能。
　　CableModem也是组建城域网的关键设备，混合光纤同轴网(HFC)主干线用光纤，光结点小区内用树枝型总线同轴电缆网连接用户，其传输频率可高达550/750MHz。在HFC网中传输数据就需要使用CableModem。
　　我们可以看出CableModem是未来网络发展的必备之物，但是，目前尚CableModem的国际标准，各厂家的产品的传输速率均不相同。因此，高速城域网宽带接入网的组建还有待于CableModem标准的出台。 4、光纤接入网　光纤接入网(OAN)是采用光纤传输技术的接入网,即本地交换机和用户之间全部或部分采用光纤传输的通信系统。光纤具有宽带、远距离传输能力强、保密性好、抗干扰能力强等优点,是未来接入网的主要实现技术。FTTH方式指光纤直通用户家中，一般仅需要一至二条用户线，短期内经济性欠佳，但却是长远的发展方向和最终的接入网解决方案。 5、FTTX+LAN接入方式这是一种利用光纤加五类网络线方式实现宽带接入方案，实现千兆光纤到小区(大楼)中心交换机，中心交换机和楼道交换机以百兆光纤或五类网络线相连，楼道内采用综合布线，用户上网速率可达10Mbps，网络可扩展性强，投资规模小。另有光纤到办公室、光纤到户、光纤到桌面等多种接入方式满足不同用户的需求。FTTX+LAN方式采用星型网络拓扑，用户共享带宽。 6、ISDNISDN综合业务数字网是数字传输和数字交换综合而成的数字电话网，英文缩写为ISDN。它能实现用户端的数字信号进网，并且能提供端到端的数字连接，从而可以用同一个网络承载各种话音和非话音业务。ISDN基本速率接口包括两个能独立工作的64Kb的B信道和一个16Kb的D信道，选择ISDN 2B+D端口一个B信道上网，速度可达64Kb/s，比一般电话拨号方式快2.2倍(若Modem的传输速率为28.8Kb/s)。若两个B信道通过软件结合在一起使用时，通信速率则可达到128Kb/s。
　　带宽代表显示器显示能力的一个综合指标，指每秒钟所扫描的图素个数，即单位时间内所有扫描线上显示的频点数总和，以MHz为单位。带宽越大表明显示控制能力越强，显示效果越佳。
　　带宽的详细计算公式如下:理论上带宽 B=r(x) ×r(y) ×V
　　r(x)表示每条水平扫描线上的图素个数
　　r(y)表示每桢画面的水平扫描线数
　　V 表示每秒画面刷新率（即场频） （附注：本答案来源互联网）



-------关于路由选择-------------

路由是将对象从一个地方转达发到另一个地方的一个中继过程

路由路线的最佳选择：根据宽带，负载，延迟，通信成本等综合考虑  这是动态路由选择算法

是一种动态的路由选择算法，就是通过各种参数（例如跳数，成本，带宽等等）作为度量值来决定应该选择哪条路径作为到达目的网络的线路。
不同的动态路由协议有不同的参考值，例如RIP就是跳数（hop）,IGRP,EIGRP是带宽，延迟等等，OSPF是路径成本

路由器是接到网络供应商（ISP）的路由器上的！然后他们又会通过路由器连接其他网络的路由器的！所以其实Internet就是不同的网络组成的，也就说说Internet是由多个路由组成的网络！所以就必须进行路径的选择
而且动态路由协议主要用于LAN和WAN网络的，Internet自己会利用外部网关协议（BGP）来进行路由选择


---------关于wan口和lan口的关联---------

wan口是接外网的端口，lan口就是接内网的网口。例如给你一台路由器，你要把服务商提供给你的网线接到路由器的WAN口上，把自己的电脑接到路由器的LAN口上，这样才能上网。多WAN接入的好处：举个例子吧，学校上教育网很快但是上公网慢，用网通的上公网很快但是上教育网慢，如果你用一个多WAN口的设备同时接入教育网和网通，这样的话你上两种网都会很快。这就是多wan的作用。



------关于集线器相关点------------

集线器的英文名称为Hub ,“中心”的意思，集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形扩大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在依它为中心的节点上.

它工作于iso工作模型的第一层，即“物理层”，集线器与网卡，网线一样属于局域网中的基础设备，

采用CSMA/CD（即带冲突检测的载波监听多路访问技术)介质访问控制机制。集线器每个接口简单的收发比特，收到1就转发1，收到0就转发0，不进行碰撞检测

集线器（hub）属于纯硬件网络底层设备，基本上不具有类似于交换机的"智能记忆"能力和"学习"能力。

它也不具备交换机所具有的MAC地址表，所以它发送数据时都是没有针对性的，而是采用广播方式发送。

也就是说当它要向某节点发送数据时，不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点，

如图所示，简单明了。[1]

HUB是一个多端口的转发器，当以HUB为中心设备时，网络中某条线路产生了故障，并不影响其它线路的工作。


所以HUB在局域网中得到了广泛的应用。大多数的时候它用在星型与树型网络拓扑结构中，以RJ45接口与各主机相连（也有BNC接口），HUB按照不同的说法有很多种类。


Hub分类：无源Hub,有源Hub,其他Hub.


-----------------关于冲突域和广播域-------------------------------------------


冲突域(Collision Domain）
    在一个冲突域中，同一个时刻只能有一个设备在发送数据，否则就发生冲突。
    
    集线器（Hub）与交换机（Switch）的区别：缩小了冲突域范围
        集线器（Hub）：整台设备就是冲突域。如果集线器（Hub）下面有4台电脑，那么4台电脑是不能同时发送数据，或者说4台电脑是共享带宽。
        交换机（Switch）：每台设备都是独立的冲突域。如果交换机（Switch）下有4台电脑，那么4台电脑能够同时发送数据，或者说独享带宽。

广播域（Broadcast Domain）
       广播报文范围。
        Hub、Switch都是一个广播域。
        传统用路由器来隔离、现在交换机上可以使用vlan技术来实现隔离广播域。




-------关于ping 命令之ttl 解析------------

ping命令返回的数据中有一属性TTL，根据网络上网友的反应，当经过一个节点TTL将减1，当TTL=0TTL还未传回到本机时将该包抛弃，返回源地址

TTL：(Time To Live ) 生存时间
　　指定数据包被路由器丢弃之前允许通过的网段数量。
　　TTL 是由发送主机设置的，以防止数据包不断在IP互联网络上永不终止地循环。转发 IP数据包时，要求路由器至少将 TTL 减小 1。
　　使用PING时涉及到的ICMP报文类型
　　一个为ICMP请求回显（ICMP Echo Request）
　　一个为ICMP回显应答（ICMP Echo Reply）
　　TTL 字段值可以帮助我们识别操作系统类型。
　　UNIX 及类 UNIX操作系统 ICMP 回显应答的 TTL 字段值为 255
　　Compaq Tru64 5.0 ICMP 回显应答的 TTL 字段值为 64
　　Windows 7 ICMP 回显应答的 TTL 字段值为 64
　　WINXP-32bit 回显应答的 TTL 字段值为 128
　　微软 Windows NT/2K/2003操作系统 ICMP 回显应答的 TTL 字段值为 128
　　微软 Windows 95 操作系统 ICMP 回显应答的 TTL 字段值为 32
　　当然，返回的TTL值是相同的
　　但有些情况下有所特殊
　　LINUX Kernel 2.2.x & 2.4.x ICMP 回显应答的 TTL 字段值为 64
　　FreeBSD 4.1, 4.0, 3.4;
　　Sun Solaris 2.5.1, 2.6, 2.7, 2.8;
　　OpenBSD 2.6, 2.7,
　　NetBSD
　　HP UX 10.20
　　ICMP 回显应答的 TTL 字段值为 255
　　Windows 95/98/98SE
　　Windows ME
　　ICMP 回显应答的 TTL 字段值为 32
　　Windows NT4 WRKS
　　Windows NT4 Server
　　Windows 2000
　　Windows XP
　　ICMP 回显应答的 TTL 字段值为 128

这样，我们就可以通过这种方法来辨别操作系统.

这样，我们就可以通过这种方法来辨别操作系统
　　TTL值的注册表位置HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters 其中有个DefaultTTL的DWORD值，其数据就是默认的TTL值了，我们可以修改，但不能大于十进制的255。

举例来说：
　　以下是ping曙光博客的返回值：
　　C:\Documents and Settings\user>ping
　　Pinging [66.235.202.42] with 32 bytes of data:
　　Reply from 66.235.202.42: bytes=32 time=254ms TTL=51
　　Reply from 66.235.202.42: bytes=32 time=256ms TTL=51
　　Request timed out.
　　Reply from 66.235.202.42: bytes=32 time=260ms TTL=51
　　Ping statistics for 66.235.202.42:
　　Packets: Sent = 4, Received = 3, Lost = 1 (25% loss),
　　Approximate round trip times in milli-seconds:
　　Minimum = 254ms, Maximum = 260ms, Average = 256ms


从结果中可以看出曙光博客服务器的IP地址是：66.235.202.42，所用的时间是256ms等，那TTL等于51是什么意思呢？

TTL是生存时间的意思，就是说这个ping的数据包能在网络上存在多少时间。当对网络上的主机进行ping操作的时候，本地机器会发出一个数据包，

数据包经过一定数量的路由器传送到目的主机，但是由于很多的原因，一些数据包不能正常传送到目的主机，那如果不给这些数据包一个生存时间的话，

这些数据包会一直在网络上传送，导致网络开销的增大。当数据包传送到一个路由器之后，TTL就自动减1，如果减到0了还是没有传送到目的主机，那么就自动丢失。

就像上面ping曙光博客的时候第三次那样，出现Request timed out的情况，增加TTL来减少网络资源的消耗。默认情况下，Linux系统的TTL值为64或255，

Windows NT/2000/XP系统的TTL值为128，Windows 98系统的TTL值为32，UNIX主机的TTL值为255。（这个是从网络上找到的），

曙光博客的目的主机是采用FreeBSD系统的（可能已经更换），在这里可能TTL值是64，而不是UNIX主机的255，


所以在从这里到目的主机经过了64-51=13个路由。当不知道目的主机的操作系统的时候我们可以根据TTL来猜测，但是不一定100%准确，


如果目的主机是windows，但是经过了比如75个路由器，那么TTL的返回值是128-75=53，

那么你可能认为这个目的主机是Linux系统，但是一般不会经过那么多的路由器，所以通过TTL来判断目的主机的操作系统还是有一定的依据的。


有时候更改ttl值，造成上不了网的问题，

用以下命令修改Red Hat Linux的TTL基数为128（本来为64）：

# echo 128 > /proc/sys/net/ipv4/ip_default_ttl
 
上面的128其实可以是任何数，但是为了伪装成是WIN系统，所以选择这个数字

若想使设置永久生效，可以修改/etc/sysctl.conf配置文件，添加如下一行：

net.ipv4.ip_default_ttl = 128

保存退出后需要重启下，再ping 下，TTL基数就变为128了。

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