计算机网络分类、设备、OSI模型。

网络的分类（地理空间）：

• LAN - local Area Network：在同一栋建筑（学校、小办公室、家庭）内，（为什么需要？）可以共享一些（打印机）设备。
  • Virtual LANs：打开地理位置的局限，相互之间通信好像在同一个网段一样。
• MAN - Metropolitan Area Network：对应城市这个范围，城市内的医院、学校、图书馆组成了MAN。
• WAN - Wide Area Network：对应国家，不同城市之间连接（大于30 miles）。

网络连接设备：

• 网卡 - Network Interface Card, NIC：又叫网络适配器 - Network Adapter，通过唯一的MAC地址标识自己，有有线网卡和无线网卡之分[1]。
• 路由器 - Router：家里的路由器。是LAN的边缘，扮演从一个网络到其他网络的网关角色，它连接两个不同网络。
• 交换机 - Switch：为子网提供更多ports。种类很多，有的也有中继器的功能。
  • layer 2 switch：交换机的port口可以有MAC地址，这就会为连接交换机的两台设备提供点对点网络提供了可能[2]。
  • layer 3 switch：Network layer switch。使用IP地址代替MAC地址。
• 中继器 - Repeater：无线信号放大器。

网络连接拓扑结构：

• Bus Topology
• Star Topology：常见的如家里的路由，交换机。
• Ring Topology：
• Mesh Topology：每个PC都可以和其他任意PC连接。好处：A -> B断开了，A -> C -> B还是可以的。

点对点、Client/Server网络：

• 点对点 - Peer to Peer Model：可以serve和request数据。如bt下载、网络电话。
• Client/Server Model：Client向Server请求数据。如Web server、数据库Server、File Server。

OSI、TCP/IP Model

两台计算机是如何传输数据的？

OSI model - Open System Interconnnection Reference Model：

1. Physical 物理层：
   • 传输比特数据。确保发送1，接收到的也是1。
   • 中继器工作在物理层。
2. Data Link 数据链路层：
   • 确保数据帧传输正确、能按正确的顺序恢复。
   • NIC网卡在这一层。其实，NIC也接受比特数据，可以认为是交叉在物理层和数据链路层。
3. Network 网络层：
   • 主要功能是控制子网运行。需要解决如何将数据包从源端路由到接收方。它决定了数据的路径选择和转寄。
   • 如IP、ICMP、ARP等。
   • 所以路由工作在网络层，还有layer 3 switch也工作在这一层。
4. Transport 传输层：
   • 把传输表头（TH）至数据以形成数据包。传输表头包含了所有使用的协议等发送信息。
   • 如TCP、UDP、RTP等。Port端口的概念在传输层[3]。
5. Session 会话层：
   • 负责在数据传输中设置和维护电脑网络中两台电脑之间的通信连接。
6. Presentation 表示层：
   • 把数据转换为能与接收者的系统格式兼容并适合传输的格式。
7. Appliction 应用层：
   • 提供为应用软件而设计的接口。
   • 如HTTP、HTTPS、FTP、TELENT、SSH、SMTP、POP3等。

Linux TCP/IP Model:

MAC地址 - Media Access Control Address：NIC有唯一标识的MAC地址。

IP地址 - Internet Protocol (IP) address：192.168.1.1分为Network ID（192.168.1）和Host ID(1)

Port：传输层的标识。

参考资料：

• youtube - Computer Networking Tutorial（蛮有趣的）
• wiki - OSI Model
• 《计算机网络 - 第五版》（潘爱民译）
• tcpip-vs-osi-whats-the-difference-between-the-two-models（两张图片的来源）
• youtube - Computer Networking Tutorial for Beginners & Basic Network Fundamentals（蛮好的）

注[1]：NIC是如何工作的？

接收到bits -> frame -> 校验CRC值（验证正确性） -> 验证Destination MAC（是发给本机器的么） -> 去掉包裹的source MAC和destination MAC地址 -> 发给上层Network Protocol

注[2]: Switch是怎么记住连接设备的MAC地址的？

在Switch内存中存储了张表CAM - Content Addressable Memory。记录了每个port对应的MAC地址。

注[3]：不同协议有各自常用端口 - wiki