本文主要是介绍聊聊网络通信机制中的物理传输和数据链路,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
今天来聊一聊关于计算机中的网络通讯息息相关的内容。
在计算机中,数据中的传输离不开分层协议。为什么分层?分几层?每一层都在做什么?今天我们来一起看看;
村里有个姑娘叫老薛,长得好看又漂亮,一米八几的大高个而且还幽默;
老薛花费巨资,买了两个电脑,但是有个问题,希望这两个电脑能够通讯,但是怎么办呢?
老薛找了根线,直接怼上。好了,恭喜,通了; 通过物理接线的方式,直接进行数据交互;
在这种情况下,就出现了一个问题,如果我有多个设备,那么为了保证多个设备上都能够传输数据,就导致我的连线特别复杂:
这里对于硬件设备4和5都还没有画,如果也画上直接废废了。所以老薛开动小脑袋瓜,想到了一个比较好的方式;
能不能使用转发的思想来解决呢?
假设我有一个设备,能够帮助我通过将比如将1号的的信息发送到**5号,**这样似乎也不赖;
这里使用的就是HUB集线器。
这里集线器采用的方式就是广播;
通过广播的方式将数据发送出去,但是他存在一些问题:
- 数据转发的时候,不是Hub集线器去判定数据从哪个源出来,到哪里去,而是把所有的信息都转发的所有设备上;导致数据传输速度差;网络链路的利用率差;
- 数据广播的时候,带宽利用率很差;甚至可能出现错误数据,主要是如果同一时刻存在多个设备发送数据,比如1号设备发送数据给4号,3号设备发送数据到2号,此时可能导致4号设备接收到的数据是1号和3号数据杂糅在一起的;可以使用CSMA/CD 来避免这种情况;
- 比较适合网络设备很少的情况;另外一般情况下使用的都是双绞线;
在这样的情况下,我想到了一个绝妙的注意:
能不能做一张表,这张表中能够记录一个设备编号,然后再加一个物理端口,然后用一个设备去记录:
这样数据设备1在给设备2发送信息的时候,就会通过交换机,然后再交换机内部通过查表的方式来确定另外一台设备在哪里;
因为在交换机中,能够保证的是全双工通信;并且还能够进行桥接;
为什么能够做到这一点呢?
使用到连接线就是我们现在看到的网线,一共8根线,最少有4根可以接受消息,另外4根就可以发送消息;
这样就保证了同一时刻不需要担心数据在链路中出现糅杂的情况;
另外一个原因就是因为使用了交换机,而交换机内部是能够查表的方式来指定广播的目标地址,而不是将信息都广播到所有设备上;
那么另外一个问题就是交换机中的表是如何创建出来的呢?
- 当买了一台交换机之后,连接多台设备,此时交换机中是没有映射表的;
- 当你通过设备A给设备B发送信息的时候,此时交换机中会查表,但是表是空的,所以会记录A设备的信息
- 记录A中的
[mac地址,物理端口]
,然后广播到其他两台机器上; - 然后当B给其他设备发送信息的时候,也会记录B的
[mac地址,物理端口]
; - 依次往复,所有的设备中的mac地址和物理端口被记录下之后成为一张表;
mac地址是你的设备出厂之后就带的,当然也是可以修改的,它是数据通信的基石;数据通过mac地址进行传输;
Tips:mac地址是一个6个分段,每个分段是8个字节,一共48个字节长度;另外这里的表不是路由表;
如何完成桥接呢? 其实就是我们可以通过网线连接多个交换机;
- 这里对于交换机
sw1
、sw2
而言;也是在刚开始的时候就会进行全局广播; - 然后如果1号设备发信息到6号设备,此时在sw1中记录的就是 [1号设备mac地址,1号端口]****;
- 然后等到找到第二台交换机,到下一次6号设备1号设备的时候,在sw2中记录[1号设备mac地址,5号端口];
- 依此类推,两个交换几种记录的表如下:
针对于这个,现在有两个问题:为什么ne?
问题1:如果mac地址负责数据传输,IP还有意义吗?
问题2:按照交换机的存储映射表,会存在那些问题呢?
这篇关于聊聊网络通信机制中的物理传输和数据链路的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!