路由、 网络、互联网、因特网、公网私网IP、NAT技术

路由

在不同网段之间转发数据，需要有路由器的支持

默认情况下，路由器只知道跟他直连的网段，非直连的网段需要通过静态路由、动态路由告诉它。

• 静态路由

        管理员手动添加路由信息（路由表）

        适用于小规模网络

• 动态路由

        路由器通过路由选择协议（比如RIP、OSPF）自动获取路由信息

        适用于大规模网络

练习  - 让4台主机之间可以互相通信（通过路由表直到下一条路怎么走）

 

先补充以下：设置路由器 

设置路由表（下一跳）

查看路由表

所以，只要设置要发送信息给哪台电脑的网段和知道这个网段的下一跳（也就是设置路由器的路由表），就可以建立连接了。

路由器0的路由表 

路由器1的路由表 

数据包的传输过程 

这里仅仅是简述一下数据包的传输过程

补充一点点：第一个包丢失

计算机0一上来本来想发送一个ICMP，但是由于不知道对方的MAC地址，计算机0先发送了一个ARP请求，然后网关回复计算机0它的MAC地址，然后知道网关的MAC地址了，这时候计算机0发数据就走ICMP协议把数据发过去，路由器接收到数据后，发现数据是给一个192.168.2.10的PC，发现这个PC与它的另一个端口是直连的，但是这个时候路由器不知道计算机1的MAC地址，这时候，路由器就把刚发过来的这个数据包给丢掉，因为它忙不过来，然后这是路由器就发个ARP请求问一下计算机1的MAC地址，之后就会缓存计算机1的MAC地址，所以第一次ping的时候会超时。 

有的路由器连接两个在同一个网段的计算机是不能通信的，是ping不同的，但有些路由器是可以实现同一个网段的计算机通信的 

是因为路由器不同，办到的效果也是不一样的。

路由器2的那个FastEthernet0/1/2/3是不用配置IP的，所以连接处于同一个网段的计算机也可以实现通信。

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 网络（Network）、互联网（internet）、因特网（Internet）

全世界最大的互联网是：因特网 （Internet）

• 将全世界所有的电脑连在一起
• 一般使用大写I开头的Internet特指因特网
• 日常生活中说的：你的电脑上不了网。其实就是指：你的电脑没有连接到因特网。

ISP (Internet Service Provider)

Internet服务提供商，比如移动、电信、网通、铁通等。

我们平时拉的宽带都是通过ISP连接到Internet的

服务器机房

平时见到的左边的下载列表，其实是给使用不同 ISP 的用户对应的选择

网络分类

按照网络的范围进行分类：局域网、城域网、广域网等。

• 局域网

        一般是范围在几百米到几十公里内的计算机所构成的计算机网络

        常用于公司、家庭、学校、医院、机关、一栋大楼等

        局域网中使用最广泛的网络技术叫：以太网（Ethernet）

        在电脑、手机上经常见到的一个英文WLAN（Wirelss LAN），意思是无线局域网

• 城域网

        一般范围是数十公里到数百公里，可以覆盖一个城市

• 广域网 

        一般范围是几百公里到几千公里，可以覆盖一个国家。通常都需要租用ISP的线路

常见的几种接口：

• FastEthernet 快速以太网接口（100M）
• GigabitEthernet  千兆以太网接口
• Serial 串行接口

上网方式

上网方式 - 电话线入户

这就是平时说的：ADSL电话拨号上网（Asymmetric Digital Subscriber Line）：非对称数字用户线路，提供上、下行不对称的传输带宽

猫（Modem），调制解调器，进行数字信号和模拟信号的转换

上网方式 - 光纤线入户

光猫（Optical Modem），光调制解调器，进行数字信号和光信号的转换

上网方式 - 网线入户

家用无线路由器的逻辑结构

公网IP、私网IP

IP地址也分为：公网IP、私网IP

• 公网IP（Public)

        Internet上的路由器中只有到达公网的路由表，没有到达私网的路由表

        公网IP由因特网信息中心（Internet Network Information Center,Inter NIC）统一分配和管理

        ISP需要向Inter NIC申请公网IP

• 私网IP（Private）

        主要用于局域网，下面是保留的私网网段

        A类：10.0.0.0/8，1个A类网络

        B类：172.16.0.0/16~172.31.0.0/16，16个B类网络

        C类：192.168.0.0/24~192.168.255.0/24，256个C类网络

上网的时候，可能会发现一个现象：有的人的IP地址可能是一样的，因为他们处于不同的局域网中

那怎么解决这一问题呢？

用NAT技术 

NAT

私网IP访问Internet需要进行NAT转换为公网IP， 这一步由路由器来完成

NAT的特点

• 可以节约公网IP资源
• 会隐藏内部真实IP

NAT的分类

• 静态转换（不能达到节约公网IP资源）

        手动配置NAT映射表（自己决定私网IP转换成什么样的公网IP）

        一对一转换

• 动态转换（不能达到节约公网IP资源）

        定义外部地址池，动态随机转换

        一对一转换

• PAT（Port Address Translation）

        多对一转换，最大程度节约公网IP资源

        采用端口多路复用方式，通过端口号标识不同的数据流

        目前应用最广泛的NAT实现方式