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無論你是開發世界的新手，或者即使你是一個喜歡電腦并且每天都使用互聯網的人 - 你必須了解網絡的基礎知識，特別是計算機網絡。
如果你想更深入地了解服務器，安全性以及如何從遠程客戶端連接到服務器，所有這些都需要了解計算機網絡及其組件。我試圖在本文中介紹有關計算機網絡的大多數主題。
此外，從這里開始，我將“計算機網絡”簡稱為“網絡”。
我們先來看看對計算機網絡的定義：
計算機網絡可以定義為借助于諸如線纜，光纖等數據線在世界各地的計算機之間交換網絡數據包。
該網絡是一種計算機網絡
下面我將介紹一些常用的術語和組件以及它們如何在計算機網絡中運行，其中一些在上圖中。
計算機網絡中常用的術語
節點（Nodes）
計算機網絡中的節點是指任何計算設備，例如計算機，移動電話，平板電腦等，它們試圖通過網絡向另一個類似設備發送和接收網絡數據包。
網絡數據包（ ）
網絡數據包只不過是源節點希望向/從目標節點發送/接收的信息或數據單元。在本文中，網絡數據包/數據包都傳達了相同的含義。
互聯網協議（IP）
考慮一下你想在他們的生日那天送你的朋友生日禮物，你會在哪里發送？他們的街道地址對嗎？
這里的情況也是如此。早期的計算機科學家想要在互聯網上識別具有唯一編號的計算機，就像今天的電話號碼一樣。因此，他們提出了TCP / IP的概念。
計算機設備的IP是計算機網絡中該設備的地址。從技術上講，它是一個32位數字，用于識別網絡中的設備。來自該網絡中的設備的所有通信將根據其IP地址完成。
請注意，您要將文件上傳到任何網站，或者說要轉到云端硬盤。
在最低級別的網絡通信中，您的文件將轉換為數據包，每個數據包都有目標節點地址，只有IP地址。
在更高級別上，IP地址分為兩種類型：
IPv4分為五類，分別為A類，B類，C類，D類，E類。
IP地址中的八位字節
A類：如上圖所示，對于A類IP地址，IP地址的第一個八位字節的第一位是常量，為“0”。
第二列表示網絡位和相應IP地址類的主機位。考慮到A類IP地址，我們有以下公式：
網絡/子網數量=2^(# of bits)。
每個子網中的有效主機數=2^(# of host bits)?—?2。
網絡位和主機位的數量由IP地址類的默認子網掩碼決定。
A類IP地址的默認子網掩碼是255.0.0.0，即...`。因此，對于A類：
網絡位= 8，主機位= 24。
由于網絡位= 8，主機位= 24，因此它們的總和必須為32，因為IPv4地址是32位。但是，因為我們使用一位（第一個八位位組中的第一位）來識別類：
可用網絡位數=網絡位數 - 常數位數= 8-1 = 7
因此，A類中可能的網絡數量=2^7?—?2 = 126和可能的主機數量（也就是可連接到網絡的設備）中的一類每個網絡=2^24-2 = 。
現在，在這里，對于A類，您可能想知道為什么我從可能的網絡數量中減去額外的2。這是因為，對于A類，127.xyz被保留。對于其他類，使用通常的公式。
因此，IP類從地址A范圍1.x.x.x到126.x.x.x。
B類：這種情況與B類相似。唯一的區別是第一個八位位組的2位是常數（10），它們識別出屬于B類的IP地址類。所有其他計算都是相同的，我沒有提到他們在這里，因為他們很容易從上面的表中抓取。他們的范圍從。128.0.x.x到191.255.x.x。
C類：第一個八位字節的3位是常數（110），并且它們標識類如類C.它們的范圍從192.0.0.x到223.255.255.x。
D類和E類：D類和E類用于實驗目的。
IPv4地址主要有兩種類型：
注意：設備可以同時擁有多個IP地址。考慮連接到兩個網絡的設備，wifi以及任何LAN網絡 - 它將具有兩個IP地址。這意味著IP地址被分配給接口而不是直接分配給計算機。
路由器
顧名思義，路由器是一個負責路由數據包的硬件組件。它確定數據包來自哪個節點以及發送方節點要將其發送到哪個目標節點。沒有計算機知道其他計算機的位置，并且數據包不會發送到每臺計算機。路由器識別必須向其發送網絡數據包的目標節點地址，并將其轉發到所需的地址。
路由器具有特定的“路由協議”，它定義了與另一個路由器或網絡節點交換數據的格式。換句話說，路由協議定義了路由器如何相互通信。
路由器構建一個“路由表”，用于標識在發送數據包時在網絡中采用的最優化路徑。
從技術上講，路由表只是一個表，其中包含從一個路由器到另一個路由器的“路由”列表。每條路由包含網絡中其他路由器/節點的地址以及如何到達它們。
?
table:
?
Flags Refs Iface
192.168.0.1 0.0.0.0 UG 1024 233 eth0
192.168.0.0 * 255.255.255.0 UC 0 0 wlan0
192.168.0.0 * 255.255.255.0 UH 0 2 eth0
以上是路由表的示例。需要注意的關鍵點是：
所以這是路由器的工作方式，借助路由協議和路由表。
到現在為止。我們在這里學習組件。我需要將它們拼接在一起，并了解互聯網是如何工作的。“
知道更多的術語，你將對一切如何進行正確的理解。
網絡地址轉換（NAT）
網絡地址轉換是路由器用于向更多設備提供互聯網服務的技術，其中公共IP的使用較少。因此，ISP為路由器分配單個IP地址，并將私有IP分配給連接到它的所有設備。NAT幫助ISP為更多消費者提供互聯網接入。
因此，如果您連接到您家的路由器，您的公共IP將對全世界可見，但私有IP不會。無論通信的網絡數據包將由您的公共IP（即分配給路由器的公共IP）進行尋址。
通過上圖看。比方說，在你的家庭網絡，您試圖訪問（遠程靜態IP： ）72.14.204.147，從你的計算機（私有IP：192.168.1.100）。
因此，對于您的計算機，連接如下所示：
192.168.1.100:37641→72.14.204.147:80。
“37641”是NAT路由器為您的設備/計算機分配的隨機端口號。（當在計算機上的不同端口上運行的守護程序之間存在網絡通信時，NAT使用相應的端口）。每個出站連接都由NAT路由器獲取分配的端口。
連接在NAT中建立如下：
?
IP | | | | |
?
------------- ------------ --------- ----------- ------- -----------
?
192.168.1.100 | 37641 | 104.244.42.129 | 59273 | 72.14.204.147 | 80
但是，由于網絡的外部世界不知道您的私人地址，因此連接如下所示：：
104.244.42.129:59273→72.14.204.147:80。
這樣，我們實現了分配更多數量的IP地址而不浪費許多公共IP。
現在，當將響應發回時104.244.42.129:59273，它會一直傳輸到您的家庭路由器，然后查找相應的私有IP和專用端口，并將數據包重定向到您的設備/計算機。
注意：NAT是一個通用概念。NAT可以實現為1：1,1：N，其中1，N是網絡中的IP地址數。稱為“IP偽裝”的技術是1：N NAT。
動態主機配置協議（DHCP）
動態主機配置協議或DHCP負責為主機分配動態IP地址。如果有一系列路由器到達主機，則由ISP或以前的路由器維護DHCP服務器。
因此，IP地址的分配由DHCP服務器執行。通常，ISP維護DHCP服務器，并且我們家中的路由器從DHCP服務器分配公共IP。
注意：每當路由器或由ISP或路由器維護的DHCP服務器重新啟動時，IP地址分配將再次啟動，并且設備將分配與先前的IP不同的IP。
域名系統/服務器
我們已經討論過任何機器都是由IP地址識別的。
好的，所以你在你的機器上運行一個Web服務器。如果你在任何Linux機器上的主機中dug ，你會遇到這樣的事情：
?
127.0.0.1
255.255.255.255
:: 1
這意味著即使您鍵入127.0.0.1瀏覽器的URL欄，也意味著相同。
與上述類似，您每天使用的網站是在具有靜態IP地址的某個遠程實例/節點上運行的Web服務器。那么，在瀏覽器的URL欄中輸入該IP地址將帶您進入該網站？
是的，肯定會的。但是，你是一個超級記住數千個網站的IP地址嗎？回答是記不住的。
因此，我們使用的域名，例如，，，.io等。
域名服務器是具有巨大域名映射IP地址記錄的服務器，其搜索域輸入并返回托管您要訪問的網站的機器的相應IP地址。
DNS如何實際工作？
DNS由您的ISP（互聯網服務提供商）管理。
當我們在地址欄中鍵入URL時，數據包通過您的路由器計算機網絡中的節點是指什么，可能是多個路由器到您的DNS服務器所在的ISP。
ISP上的DNS服務器在其數據庫中查找域。如果找到條目，則返回該條目。
如果在其維護的主數據庫中找不到任何條目，則DNS服務器將通過傳輸到另一個ISP維護的另一個DNS服務器，并檢查該條目是否在該另一個DNS服務器的數據庫中可用。除了返回從另一個DNS獲取的IP地址外，它還將使用此新條目更新主數據庫。
因此，有時（非常罕見地）DNS服務器可能必須遍歷到多個DNS服務器以獲得匹配的條目。
如果在遍歷互聯網上的大量DNS服務器之后，它沒有獲得匹配的條目，則DNS服務器拋出錯誤，指示“域名無效或不存在”。
注意：
互聯網名稱與數字地址分配機構（ICANN）是一個聯盟（非營利性公司），代表社區管理域名和IP地址范圍的分配。
域分為三個部分，如下圖所示。
協議：用于訪問網站的協議，例如HTTP，HTTPS等。
域名：我們域中的主域名。這可以是根據ICANN注冊管理機構提供的任何內容。
域名擴展：這是在購買域名時被認為重要的域名。通常計算機網絡中的節點是指什么，它分為兩種類型：
互聯網服務提供商（ISP）
互聯網服務提供商是為每個人提供互聯網的公司。您現在正在閱讀的文章是因為您的ISP為您提供的互聯網。
ISP提供互聯網，處理將您的請求路由到正確的目的地，在他們維護的DNS緩存的幫助下解析域名，并處理所有這些使我們能夠使用互聯網的網絡基礎設施。
ISP是一種在互聯網上工作的層次結構。有某些類型的ISP，即第1層，第2層，第3層ISP。
通過路由器的流量也通過第3層（如果存在），第2層，最終通過第1層ISP到達另一個網絡。
將所有上述內容放在一起
到目前為止，我們已經了解了使一切工作所需的所有組件。現在，我們將它們粘合在一起。
計算機網絡的詳細圖表
讓我們總結一下我們學到的所有東西：
因此，這就是互聯網又稱一種使用TCP / IP協議的計算機網絡的工作原理。
感謝您閱讀這篇文章。如果你有任何疑問，請隨時在下面的留言咨詢我。
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一個會思考的胖子