弱电网工们必看的网络基础知识大合集

在这个信息互联的时代，虽然不需要人人都学习网络技术，但是还是应该掌握一点网络的基础知识，关键时刻能够自助，尤其对于想要从事网络行业的大家来说，掌握这些知识就显得尤为重要，今天就为大家盘点一些常见的网络基础知识大全！

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网络的基本概念

客户端:应用 C/S（客户端/服务器） B/S（浏览器/服务器）

服务器：为客户端提供服务、数据、资源的机器

请求：客户端向服务器索取数据

响应：服务器对客户端请求作出反应，一般是返回给客户端数据

02

IP 、子网掩码 、路由器 、DNS

IP地址：

IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址（每个机器都有一个编码，如MAC上就有一个叫MAC地址的东西）的差异。是32位二进制数据，通常以十进制表示，并以“.”分隔。IP地址是一种逻辑地地址，用来标识网络中一个个主机，在本地局域网上是惟一的。

IP：

IP（网络之间互连的协议）它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通。IP地址有唯一性，即每台机器的IP地址在全世界是唯一的。这里指的是网络上的真实IP它是通过本机IP地址和子网掩码的"与"运算然后再通过各种处理算出来的（要遵守TCP协议还要加报文及端口什么的，我没有细追究，现在还用不上，反正暂时知道被处理过的就行了），顺便教大家查自己真实IP的方法：

子网掩码：

要想理解什么是子网掩码，就不能不了解IP地址的构成。互联网是由许多小型网络构成的，每个网络上都有许多主机，这样便构成了一个有层次的结构。IP地址在设计时就考虑到地址分配的层次特点，将每个IP地址都分割成网络号和主机号两部分，以便于IP地址的寻址操作。

IP地址的网络号和主机号各是多少位呢？如果不指定，就不知道哪些位是网络号、哪些是主机号，这就需要通过子网掩码来实现。什么是子网掩码子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分子网掩码的设定必须遵循一定的规则。

与IP地址相同，子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用二进制数字“1”表示；右边是主机位，用二进制数字“0”表示。假设IP地址为“192.168.1.1”子网掩码为“255.255.255.0”。其中，“1”有24个，代表与此相对应的IP地址左边24位是网络号；“0”有8个，代表与此相对应的IP地址右边8位是主机号。

这样，子网掩码就确定了一个IP地址的32位二进制数字中哪些是网络号、哪些是主机号。这对于采用TCP/IP协议的网络来说非常重要，只有通过子网掩码，才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系，使网络正常工作。

常用的子网掩码有数百种，这里只介绍最常用的两种子网掩码。

子网掩码是“255.255.255.0”的网络：

最后面一个数字可以在0~255范围内任意变化，因此可以提供256个IP地址。但是实际可用的IP地址数量是256-2，即254个，因为主机号不能全是“0”或全是“1”。

子网掩码是“255.255.0.0”的网络：

后面两个数字可以在0~255范围内任意变化，可以提供255个IP地址。但是实际可用的IP地址数量是255-2，即65023个。

IP地址的子网掩码设置不是任意的。如果将子网掩码设置过大，也就是说子网范围扩大，那么，根据子网寻径规则，很可能发往和本地主机不在同一子网内的目标主机的数据，会因为错误的判断而认为目标主机是在同一子网内，那么，数据包将在本子网内循环，直到超时并抛弃，使数据不能正确到达目标主机，导致网络传输错误；如果将子网掩码设置得过小，那么就会将本来属于同一子网内的机器之间的通信当做是跨子网传输，数据包都交给缺省网关处理，这样势必增加缺省网关(文章下方有解释)的负担，造成网络效率下降。因此，子网掩码应该根据网络的规模进行设置。如果一个网络的规模不超过254台电脑，采用“255.255.255.0”作为子网掩码就可以了，现在大多数局域网都不会超过这个数字，因此“255.255.255.0”是最常用的IP地址子网掩码；假如在一所大学具有1500多台电脑，这种规模的局域网可以使用“255.255.0.0”。

网关：

网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。比如有网络A和网络B，网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192.168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0；网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0。在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机（或集线器）上，TCP/IP协议也会根据子网掩码（255.255.255.0）判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目标主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机。网络B向网络A转发数据包的过程也是如此 所以说，只有设置好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢？网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址，具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器（实质上相当于一台路由器）、代理服务器（也相当于一台路由器）。

路由器（Windows下叫默认网关，网关就是路由，路由就是网关不要蒙）

如果搞清了什么是网关，默认网关也就好理解了。就好像一个房间可以有多扇门一样，一台主机可以有多个网关。默认网关的意思是一台主机如果找不到可用的网关，就把数据包发给默认指定的网关，由这个网关来处理数据包。现在主机使用的网关，一般指的是默认网关。

下方是百度百科给出的解释

如何设置默认网关 一台电脑的默认网关是不可以随随便便指定的，必须正确地指定，否则一台电脑就会将数据包发给不是网关的电脑，从而无法与其他网络的电脑通信。默认网关的设定有手动设置和自动设置两种方式。

手动设置：手动设置适用于电脑数量比较少、TCP/IP参数基本不变的情况，比如只有几台到十几台电脑。因为这种方法需要在联入网络的每台电脑上设置“默认网关”，非常费劲，一旦因为迁移等原因导致必须修改默认网关的IP地址，就会给网管带来很大的麻烦，所以不推荐使用。需要特别注意的是：默认网关必须是电脑自己所在的网段中的IP地址，而不能填写其他网段中的IP地址。

自动设置：自动设置就是利用DHCP服务器来自动给网络中的电脑分配IP地址、子网掩码和默认网关。这样做的好处是一旦网络的默认网关发生了变化时，只要更改了DHCP服务器中默认网关的设置，那么网络中所有的电脑均获得了新的默认网关的IP地址。这种方法适用于网络规模较大、TCP/IP参数有可能变动的网络。另外一种自动获得网关的办法是通过安装代理服务器软件（如MS Proxy）的客户端程序来自动获得，其原理和方法和DHCP有相似之处。由于篇幅所限，就不再详述了。

缺省网关：

缺省网关（Default Gateway）是计算机网络中一个如何将数据包转发到其他网络中的节点。在一个典型的TCP / IP网络，节点（如服务器、工作站和网络设备）都有一个定义的默认路由设置（指向默认网关）。可以在没有特定路由的情况下，明确出发送数据包的下一跳IP地址。

下方是百度百科给出的解释：

可以看出缺省网关就是默认网关，那么有人会说既然有一样为什么又凭空多出来一个缺省网关，我的理解是这样的，应该说默认网关是缺省网关的一个子集。缺省网关有一个定义的默认路由设置（指向默认网关），缺省网关就相当于一个代理服务器暂时管理发送的数据包，当发送到目标主机时先由目标主机的缺省网关接收再找到对应的默认网关，就相当于缺省网关是父类，默认网关是子类~~

DNS服务器：

域名服务器(Domain Name Server)。在Internet上域名与IP地址之间是一一对应的，域名虽然便于人们记忆，但机器之间只能互相认识IP地址，它们之间的转换工作称为域名解析，域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成，DNS就是进行域名解析的服务器 。

DHCP服务器：

DHCP指的是由服务器控制一段IP地址范围，客户机登录服务器时就可以自动获得服务器分配的IP地址和子网掩码。提升地址的使用率。

MAC地址：

MAC地址就如同我们身份证上的身份证号码，具有全球唯一性。(知道这个就行了，不用往下看了)

MAC（Media Access Control，介质访问控制）地址

前24位叫做组织唯一标志符（Organizationally Unique Identifier，即OUI），是由IEEE的注册管理机构给不同厂家分配的代码，区分了不同的厂家。

后24位是由厂家自己分配的，称为扩展标识符。同一个厂家生产的网卡中MAC地址后24位是不同的。

网卡的物理地址通常是由网卡生产厂家烧入网卡的EPROM（一种闪存芯片，通常可以通过程序擦写），它存储的是传输数据时真正赖以标识发出数据的电脑和接收数据的主机的地址。

也就是说，在网络底层的物理传输过程中，是通过物理地址来识别主机的，它一定是全球唯一的。比如，著名的以太网卡，其物理地址是48bit（比特位）的整数，如：44-45-53-54-00-00,以机器可读的方式存入主机接口中。以太网地址管理机构(除了管这个外还管别的)（IEEE）（IEEE：电气和电子工程师协会）将以太网地址，也就是48比特的不同组合，分为若干独立的连续地址组，生产以太网网卡的厂家就购买其中一组，具体生产时，逐个将唯一地址赋予以太网卡。

在一个稳定的网络中，IP地址和MAC地址是成对出现的。如果一台计算机要和网络中另一外计算机通信，那么要配置这两台计算机的IP地址，MAC地址是网卡出厂时设定的，这样配置的IP地址就和MAC地址形成了一种对应关系。在数据通信时，IP地址负责表示计算机的网络层地址，网络层设备（如路由器）根据IP地址来进行操作；MAC地址负责表示计算机的数据链路层地址，数据链路层设备（如交换机）根据MAC地址来进行操作。IP和MAC地址这种映射关系由ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）协议完成。

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服务器

服务器的分类：

按照软件开发阶段来分，服务器可以大致分为2种

（1）远程服务器

别名：外网服务器、正式服务器

使用阶段：应用上线后使用的服务器

使用人群：供全体用户使用

速度：服务器的性能、用户的网速

（2）本地服务器

别名：内网服务器、测试服务器

使用阶段：应用处于开发、测试阶段使用的服务器

使用人群：仅供公司内部的开发人员、测试人员使用

速度：由于是局域网，所以速度飞快，有助于提高开发测试效率

本地服务器的选择

远程服务器就是本地内网服务器开放外网访问而已

如果处于学习、开发阶段，自己搭建一个本地服务器即可

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端口号

端口包括物理端口和逻辑端口。物理端口是用于连接物理设备之间的接口，逻辑端口是逻辑上用于区分服务的端口。TCP/IP协议中的端口就是逻辑端口，通过不同的逻辑端口来区分不同的服务。

端口有什么用呢？我们知道，一台拥有IP地址的主机可以提供许多服务，比如Web服务、FTP服务、SMTP服务等，这些服务完全可以通过1个IP地址来实现。那么，主机是怎样区分不同的网络服务呢？显然不能只靠IP地址，因为IP 地址与网络服务的关系是一对多的关系。实际上是通过“IP地址+端口号”来区 分不同的服务的。

公认端口（Well-Known Ports）

这类端口也常称之为"常用端口"。这类端口的端口号从0到1023，它们紧密绑定于一些特定的服务。通常这些端口的通信明确表明了某种服务的协议，这种端口是不可再重新定义它的作用对象。80端口实际上总是HTTP通信所使用的，而23号端口则是Telnet服务专用的。

注册端口（Registered Ports）

端口号从1025到49151。分配给用户进程或应用程序。这些进程主要是用户选择安装的一些应用程序，而不是分配好的公认端口的常用程序。

动态和/或私有端口（Dynamic and/or Private Ports）

之所以称为动态端口，因为它一般不固定分配某种服务，而是动态分配。

「网」是什么？

在今天这个时代，网络和我们息息相关，别说断网了，网络卡顿一会儿都会影响我们的生活，这时候大家会不会很想知道网络出现问题的原因是什么呢？是不是很想了解一下网络呢？其实这个网络有个名字叫做计算机网络，顾名思义就是计算机组成的网络。下图就是一个简单的计算机网络的拓扑。

可以看到图中有交换机、路由器、AP 这些网络设备，还有电脑、手机这些终端。其中交换机、路由器、AP 是我们计算机网络通信线路的组成部分，计算机相信就不需要我多说了，大家都知道，简单和大家说说交换机、路由器和 AP 分别是什么——这三个设备都是帮助大家将计算机连接在一起的设备，当然还有网线、光纤这种的通信线缆——而关于路由器、交换机和 AP 到底是不是计算机尚有争议，我们可以认为它们是嵌入式计算机的一种。

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家里是如何上网的？

以咱们家里的网络为例，路由器用来将家里所有设备的访问需求送到运营商的网络上去，接入到互联网，最终送达目的地。如果家里设备多那路由器的口就不太够了，全部都接路由器上，走线也不是很方便，我们就可以用一台交换机来解决这个问题。

随着网络的发展，有线已经不能够满足我们的需求，这时候 AP 和无线终端就出现了，AP 本质上是无线侧的交换机，它同交换机一样帮我们把无线终端接入到网络中，以电磁波为媒介。这里注意区分家用无线路由器和我们所说的商用路由器，家用无线路由器其实是一个集路由器、交换机、AP 与一体的设备，一般长这样：

普通家用无线路由器（图片来自与网络） 上面有几对天线，一个 WAN 口，多个 LAN 口，WAN 用来接光猫，LAN 口用来连有线终端，天线用来连无线终端。这种设备对家庭用户或者小白用户来说十分友好，按照上面的提示一步步设置就可以上网啦，但是对商用场景来说就不太够了，商用场景需要设备性能更强大，可以自定义的东西更多，所以我们会有家庭无线路由器和商用路由器之分。

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LAN、MAN、WAN 是什么意思？

最开始的网络就是将许多终端连在一起（严格意义上来说最开始只能算作联机），然后逐步壮大，并且这些终端也发展的更加智能，功能更大多样化，形成了今天的计算机网络。

计算机网络还分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。生活中常见的「LAN」就是指局域网，公司内网就是一个局域网，家里从光猫接入往后也是局域网。城域网生活中我们接触的不多，这里就不详细介绍了。广域网就是常见的“WAN” 标识了，我们可以简单的认为，运营商给拉进来的宽带连接的就是广域网，以光猫为分界点，光猫以外就是 WAN，光猫以内就是 LAN。

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数据通讯和资源共享

除此之外，计算机网络也拥有着强大的功能：

数据通信就是计算机网络最主要的功能之一了，一些其他的重要功能也都需要依赖于数据通信来完成，计算机网络也是对传统通信方式的革新，是继电报、电话业务之后的第三种最大的通信业务。

信息传递（图片来自于网络）

资源共享是建立计算机网络最主要的目的，可以共享的不仅仅是数据资源，还有软件资源和硬件资源。信息检索，看视频，刷微博共享的就是数据资源；我们使用的各种应用软件，就是典型的软件共享；而云服务器，云桌面等就是硬件资源共享了。

资源共享（图片来自于网络）

说到这里，大家可能对计算机网络有些概念了，总结一下就是：一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。

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指挥中心：操作系统、管理软件、通信协议

早期的一些终端不算是自治的计算机，因此那时候的终端互联只能称作「联机」。简单来说，两台用网线连在一起并且可以互通的电脑，就是一个最小的计算机网络。计算机网络和交通系统很像，道路就是用户连接不同计算机的通信线路，房屋、楼宇是进行不同运算和提供各种资源的计算机，人们通过道路在建筑之间穿梭，互通有无。当然，计算机网络并不是简单的物理上的互联就可以实现这些功能的，还需要操作系统、管理软件、通信协议从中协调，也就是说，想要运行下去，还需要一个「指挥中心」。

交通网络系统（图片来自于网络）

讲到这里，大家有没有觉得计算机网络其实比我们过去认为的要复杂许多呢？了解计算机网络一些基本原理也是一件重要的事情，理解好网络原理对平时学习、工作场景有着大大的提升，也可以有效避免我们在组建自己的网络设备时候掉坑的几率。

传输介质和网络设备

还记得文章开头的那张图吗？除了前面提到的网络设备和终端以外，还有负责连接发送方和接受方的“线”，构成发送方和接收方之间的物理通路。这些看得见和看不见的“线”就是网络传输介质。

常见的网络传输介质有同轴电缆、网线、光纤还有电磁波。

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网线和同轴电缆

同轴电缆一般用于早期以太网，传输速度通常在 10Mbps 以内。当然粗缆是可以到 1-2Gbps 的速度，不过现在几乎被我们接下来要说到的网线给取代了。

网线即为双绞线，市面上的网线通常为八芯双绞线，传输距离建议不超过一百米。常见的网线标准有五类线、超五类线、六类线、超六类线和七类线这五种标准。不同标准传输速率不同，但是都不建议超过 100 米。

Ubiquiti 的网线，是使用频率较高的超五类屏蔽线。

细心的小伙伴可能注意到，双绞线的绞合度是不一样的，而且八根芯的颜色也不一样，常见网线标准之间的区分就是绞合度、铜芯粗细、有无龙骨、有无屏蔽层等。其实这八根芯的颜色排列也是有讲究的，在我们线缆制作中会有线序的说法，下面就是两种线序标准：

标准12356789T568-A绿白绿橙白蓝蓝白橙棕白棕T568-B橙白橙绿白蓝蓝白绿棕白棕

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光纤：远距传输理想之选

现在在中大型商用场景下网线已经远远不能满足我们当前的网络规模了，即便是加上中继，传输质量和范围都无法满足我们现在的需求，所以有了光纤的出现。光纤全称光导纤维，通常由玻璃或塑料制成，最外层会涂一层隔绝光线的材料。

光纤具有绝缘性能好、信号衰减小、传输速度快、传输距离大的优势，通常应用于主干网的连接，不受外界电磁场的影响，带宽几乎无限制，可以实现每秒万兆位的数据传送，传输距离可达数百公里。光纤有单模光纤和多模光纤之分，单模光纤传输距离长，可达 20-120 公里的距离。多模光纤适用于低速短距离的场景，比如说一个局域网里的交换机之间的互联，交换机和路由器之间的互联都可以用多模光纤，传输距离在 2 公里以内。

Ubiquiti 的多模光纤，主要用于路由器和交换机之间的连接

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电磁波：突破网线限制

但随着终端的多样化，以及有线对设备移动范围的限制，我们开始使用电磁波作为对有线网络的扩展，电磁波的范围很广，适合作为信号传输的只有介于 3 Hz 和约 300 GHz 之间的无线电波，无线电波又被称为射频电波，我们的无线网络就是用的无线电波中超高频的一部分。国内最常用的频段是 2.4 GHz 和 5 GHz 。

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路由器、交换机和 AP

到这里，我们常见的传输介质已经讲完了，接下来我们再来聊聊网络设备，前面有和大家简单提到过。我们主要讲路由器、交换机和 AP 这三种网络设备。

先来看看路由器，路由器是连接两个网络的硬件设备，是网络的大门，同时也承担寻路功能，因此，路由器又叫做网关设备。它帮助我们将数据运送到互联网上，然后互联网中的无数台路由器又帮助我们将信息运送到目的地。

交换机是用于数据转发交换的设备。通常用于路由器和各终端直接的连接，可将交换机视为路由器接口的拓展。随着网络的发展，也出现了三层交换机来承载部分内网寻路的工作，但是请大家记住，交换机的本职工作还是内网交换，在大型网络寻路中还是要通过路由器来实现；同样的，路由器的工作是不同网络之间的寻路，请不要将路由器作为交换机使用，尤其是终端较多的情况下。

AP 是用于无线网络的交换机，用来接入无线终端，是无线网络中的核心设备。

大家家里应该都会有无线路由器这种东西，AP 的功能和无线路由器上的天线是一样的，都用作无线终端的接入。咱们的无线路由器上通常还会标有 LAN 和 WAN，LAN 口一般都是交换口，也就是一个小交换机，WAN 承担的就是路由功能啦。