网络：常用网络常识

常用网络常识

入户

1. 光纤入户（FTTH）

目前最主流的接入宽带的方式，就是有一根光纤拉到你家里。这里明确一下概念，凡是家里接入互联网，都需要去找运营商（国企，国家控制），这就是运营商的宽带业务，分为不同的带宽，例如50M，100M，300M，1000M，等等。这里面不同的资费和套路似乎比较多。

运营商：北方联通，南方电信，不建议其他

光纤：光纤基础设置是三大运营商共同建设的，入户光纤里面有2条光缆，一般只用一条，家里的光纤接着的是单元、楼栋、小区的分光器（一比四，一比八等），分光器会有插入损耗，据说插第一个口损耗较小

光纤上面的传输速度是很快的，原则上都是千兆以上，但是自己家里的带宽是办理业务的时候购买的，这个控制逻辑是运营商通过软件来控制的

其他概念：FTTB，FTTR

1. 传统电话线入户（拨号等）

略

调试解调器（猫）

1. 光猫

光调制解调器，光猫，区别于普通猫，是将光信号转化为电信号，至此，光猫最基本的功能就已经有了：光电信号转换。

目前的光猫除了最基本的功能以外，还有路由功能

Q：路由功能是否包含拨号（验证接入的设备是合法的，不是随便谁插根线到运营商那边都能用）

A：有拨号

目前的光猫除了最基本的功能以外，还有有线接入功能，也就是有4个网线接口，可以使用有线连接接入家里的设备；电信号通过网线口，也就是LAN口传输出去，一般的光猫有4个LAN口，一个千兆，三个百兆，可以分别接电视，或者路由器

Q：如果家里宽带是百兆的，这个千兆网口是不是就没用了？

目前的光猫除了最基本的功能以外，还有无线接入（wifi）的功能，也就是能够看到光猫上面的天线，但是据说由于光猫品质不高，使用这个功能发热严重，建议关闭

通过光猫后面的无线信息（wifi名称和密码），可以建立无线连接；访问设备（光猫）的ip（一般是192.168.1.1），可以到达设备的控制后台，通过光猫后面的管理员信息（管理员账户和密码），可以登录后台设置光猫，例如将带宽从auto调节到最大（你购买的带宽），关闭wifi功能等

1. 普通猫

略

网线

光猫LAN口到路由器，或者直接连接有线设备，中间的介质就是网线，不同的网线有不同的传输速率，这里推荐超五类以上的网线，支持千兆速率，保证不会因为网线而限制网速

路由器

路由器主要提供3个功能，路由，有线接入，无线接入

路由

这就是课本中学过的知识了，已经忘记了

有线接入

路由器的WAN口是进路由器的信号，一般通过网线连接光猫，LAN口的出路由器的信号，一般通过网线连接家里有线设备，这个LAN口应该也有对应的速率

无线接入

1. 无线协议

路由器的wifi功能应该是最常用的了，尤其是多数家庭，基本只使用无线连接；这里就可以引出wifi6，wifi7的概念了

wifi6，wifi7都是协议，就是那个IEEE 802.11开头的东西，协议定义好了，数学家证明了这个协议传输速度更快，那么就需要硬件来实现，一方面是终端侧，也就是手机，另一方面是接入侧，也就是接入路由器

终端侧，也就是能听到的高通某某芯片支持wifi7，一般是集成在SoC里面，于是某些手机就有wifi7的功能，当然这里面还需要软件进行适配；接入侧，也就是购买路由器时能看到的，路由器支持wifi7这种卖点，因为是无线连接，所以中间是电磁波，只要两端都支持wifi7协议，就能够建立连接了

终端侧还有电脑，很多台式机是没有无线网卡的，只能通过以太网，也就是直接插网线，但有一些会有无线网卡，这个主要在购买主板的时候选择，同样可以选择wifi6或者wifi7，但是当你连接的路由器是wifi5或者更低的时候，其实速度也是以低的来决定的

1. 无线频率

除了上面wifi6，wifi7的概念，还有一个概念就是2.4GHz，5GHz，这个主要是指电磁波的信号频率，先说结论，2.4GHZ最大只能支持300M速度，也就是你家如果是千兆网的话，用2.4GHz的wifi是有些浪费的，5GHz的速度大约是2.4GHz的10倍，优先用5GHz的wifi连接，频率高，波长短，衰减快，穿墙能力弱

数据流量

数据流量就是手机的流量，跟运营商购买流量套餐（也可以不购买直接用，贵一些），然后一侧是终端手机，一侧是接入网基站

对于4G和5G的概念，这个G就不是频率了，是第几代；流程同样是，数学家先证明一个协议（5G协议），比之前的快不少，然后硬件实现了，一方面是手机需要有5G的基带芯片，一方面是新建5G的基站，之后软件适配一下，就成功建立连接了

不论在家里还是外面，使用数据流量都是要附近有基站的，基站属于接入网，接入网继续通过光纤到核心网

个人理解，可能多处有误，随着学习逐渐完善

OSI 7层网络模型

OSI（开放系统互连）模型是一个用于理解和设计网络系统通信的七层参考模型。每一层都有特定的功能，并通过明确的接口与相邻层交互。以下是OSI 7层模型的详细介绍：

OSI模型在家庭网络中的应用

结合家庭网络中的光纤入户、路由器以及终端设备的有线接入与无线接入，OSI 7层模型在实际应用中如下：

个人理解

首先，物理层只传输比特，不论是以太网，WLAN，还是蜂窝网（数据流量），都是对比特信息的不同表现形式

物理层：使用通用串行总线，例如USB传输数据，如果发送方接收方不约定同一套规则，那么就是单纯的高低电平，也就是纯粹的物理层；同样，使用2个高频电路在空气里面发射电磁波，对方倒是能感受到信号，但是也只是按部就班产生响应，没有真正的信息

拿台式机来说，上网就需要有一个物理设备实现这个功能，这个硬件就是网卡；电脑以太网有一个物理地址，WLAN网也有一个物理地址，这个地址在全球唯一，就像一个国家内的身份证号，是唯一标识

网卡就是将物理层的内容（比特），按照数据链路层的约定（协议，帧）解析内容，比如一帧里面包含了发送端和接收端的物理地址（MAC），那就用这个地址判断是不是自己需要接收的，是的话把这些信息去掉，然后拿到真正的数据

• 在以太网中，就是将电信号转换为计算机能够识别的信号
• WLAN网中，就是将无线电信号转换为计算机能够识别的信号

为什么需要在比特流上面增加额外信息呢？就是因为多数情况，2台设备不是直接连接，而是有好几个设备在一个地方，总不能两两插一根线，于是就有了一个专门的设备做这件事，根据目的地（MAC地址）转发数据到相应端口，相应端口连接到对应设备；无线连接的wifi也是类似的原理

数据链路层：交换机（二层交换机，也就是数据链路层交换机，因为目前有三层交换机，先不考虑）就是做这个的，如果我目前有6台主机，需要互相传输数据，就可以自己做一个交换机，配好MAC，然后就能使用了

考虑一个家庭的网络，发现一般路由器后面都有一个WAN口进，4个LAN口出，这几个口其实就是交换机的功能，只不过上面提到的局域网相当于都是LAN口，没有涉及跟广域网的互动，路由器的这个WAN口，就是跟广域网（也可以是另一个局域网）互动用的，所以目前家用路由器包含了交换机的功能，记录MAC地址并将特定的数据发送到特定的端口

路由器的另一个功能就是NAT，网络地址转换，给局域网内每个设备分配IP，记住这些IP并在收到这些IP的信息的时候，用自己的ip地址（路由器在上一层的地址，比如光猫，或者另一个路由器）转发出去；光纤的话后面应该就连接到接入网和核心网的节点路由器了，那些路由器和家用的边缘路由器差不多，也是转发，估计功能更强大一些

一个局域网内的设备是可以通过IP地址互相访问的，这个IP地址就是路由器分配的，路由器的ip地址在一个局域网内是特殊的192.168.1.1，所以可以访问这个地址来进入路由器的后台

为什么需要在MAC可以标识一台主机的基础上，增加IP进行标识呢？因为当网络很大的时候，每一个网关都记录所有设备的MAC地址不现实，太多了，就像快递也不是按照身份证号确定你的地址，而是先发送到某个省，再转发到城市，最后到达你的小区，这个小区就像公网IP，因为IP是比较少的，后面的事情就像一个大的局域网，不断有路由器给你转发，最终送到你那里

网络层：路由器能够通过有线连接和无线连接，给局域网内设备分配IP，IP+MAC构成了一个唯一的目的地，路由器中的路由表就是根据不同IP寻找路由的作用，这个阶段的传输的东西叫做包，到此为止，互联网上的包就可以快乐的传输了

总结：IP协议的以下3层，就是接入互联网的主要逻辑，先不管光纤什么的，核心网的功能依旧是路由，也就是说即使没有上层的软件支撑，我用主机ping某个ip地址，也是可以通的（不严谨）；后面的传输层（TCP、UDP），会话、表示、应用层，基本都是一个物理主机设备内的处理了。