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我们看了这几类设备

那么我们还就是再来回顾一下他这个数据流对吧就是他的数据包的

在协议栈上的就是流动

我们看就是从从接收来看

我们从双绞线上收到电信号的吧

这在双绞线上电信号

那我们可以识别出他是以太网帧以太网的数据帧

一定要识别数据帧的方式

我们待会给大家介绍一下识别数据帧的方式

实际上也很非常

非常简单有效

是吧

然后呢

他就是识别出来

这个帧之后

他根据这个帧的

type也就是这个以太网帧的类型

原来他是0806的吧

他是IP

就是ARP 0800

他就调用IP协议栈的rcv对吧

交给IP协议栈的rcv

然后IP协议栈rcv就对他做了一些处理

而发现他是送给我们本机的对吧

他再做处理

通过本机的某一个进程的对吧

这是他就是说就交给TCP

TCP根据端口号

原来这个是23号端口

23号端口是telnet那个进程对吧

然后呢

还有

把数据包放到telnet的进程

这个

对应的缓冲里边

他说

那他当然就是就唤醒telnet的的rcv吧

咱那会儿就把数据收过去了

所以就用来处理了

那么同样呢

telnet要发送一个数据的时候

他send

通过socket发送到了这个TCP协议栈

你是协议栈里面

那有这个流量控制

有这个滑动窗口有一个缓冲机制对吧缓冲机制

嗯

然后呢

他就是就发送了一部分

通过IP发送了一部分

通过IP

还要一点点一部分一部分的发送

因为他不是一个字节流吗

能发多少先发出去发出去设置时钟设置计时器

超时重发是设置计时器

哎

这计时器呢

这是我发出去

然后呢

呃

这个IP呢

做路由选择，一看就把它组装成一个IP包

IP包的目的IP是哪里找到了一个这个

下一跳的IP地址是吧

下一跳的IP地址，在下一跳的IP地址呢

他这借助ARP做地址解析

解析完之后再交给链路层

因为他找到了目的mac地址

目的mac地址

就是形成了一个mac帧

形成mac帧之后

就可以在物理网卡发出去

就我们就可以这个在双绞线上就有了这个mac帧的电信号

电信号这样数据就传出去了

对吧

传出去了

他的整个的packet flow是这个样子的

那我们再来回顾一下之前我们也就是反复的提到这个封包结构的重要性

恩有TCP分段的IP包的

ARP的数据帧

ARP的辅助封包结构

那mac帧的封包结构

我们这地方再来重复一下啊

前面那我们只提到mac帧的封包结构呢

我们提到他有一个头

有目的

mac有源目的地址源

地址就是目的

mac地址原来的地址还有两个字节的

这个mac地址六个字节

然后还有两个字节的这个类型

自己的类型

那么他这就是这个14个字节的头

然后呢

后面呢

还有这个最后呢

还有四个字节的校验码

CRC校验码

然后呢

实际上他这个最大的负载

那是一千五百字节

所以呢

整个mac帧的长度是1518个字节

他的最小的长度是64的

哎

但是在这个mac帧的前面

还有一部分叫前导符和这个识别的

符对吧就是这只叫mac帧的起始符

起始符

有了这两个的就是我们那个网卡就能够有效的

因为已经在双绞线上有信号

一直是连续的对吧

但是模拟信号一直连续的信号

但到哪地方是这个

mac帧的开头呢

从哪个地方开始存储

一个mac帧的对吧

开始把接收一个mac帧的

那他就是根据这八个字节的前导符

就是七个字节的有规律的前导符

一个起始符

帧开始了

但他怎么样收，网卡是怎么知道这八个字节的怎么识别的呢

哎

这个也比较有意思啊

你看一下这个前导符和起始符

哎

这个前导符七个字节非常有规律

1010101010一直是10

那对应的电信号就是高电平低电平高电平低电平还是周期性的震荡对吧

周期震荡

这是有规律的信号

有规律的信号都是人造的对吧这个大自然的这个信号呢

往往呢

就是相对比较散乱对吧

相对要散乱

这个也是符合热力学第二定律的对吧

也就是熵增这个世界会越来越变得越来越混乱

对吧

除非我们有意的消耗能量把它变成有序

变成有序是需要消耗能量

它变得无序

是热力学第二定律

那就是他是有一个熵增原理对吧

这个是题外话

那同样就是对网卡来讲

他收到有规律的信号

高电平低电平

他就提高警惕了

他就提高警惕了我网卡

提高警惕

提高警惕之后

他就只收到之后突然又收到一个1010101011

这就是一个起始符

我们从这儿开始

他就要

把后面就是一个

mac帧后面就是一个mac帧

所以呢

他是一个

对于这个网卡的工作机制

我们也就是他在原理上也是相当简单有效的对吧

高电平低电平

两个一对吧

连续两个一OK开始了啊

这是网卡的一个识别

一个mac帧的方法

还有那前面我们也多次提到mac地址

mac地址

mac地址，实际上他也是有一个组织来分配和管理的对吧

那mac地址呢

我们讲就是他六个字节前三个字节呢

是vendor ID也就是设备厂商的ID，就是比如说思科的是000000 对吧

哎

他这个

然后后面的是他设备序列号

也就是说

理论上要求每一台

物理的网络设备 是手机也好

电脑网卡也好

还是其他的能够联网的

这个网络设备他都有一个物理地址啊

这个物理地址呢

就是mac地址就是有设备

就是厂商固化到这个设备里面的，固化到网卡里面或者是交换机或者路由器等都给固化到他ram就是它的存储器

里面都会都会固化里面

所以每一个设备

要求都是mac地址都是唯一

唯一那个不变的对吧

维持不变

但是那就现在也有一个新情况

就是什么新情况了

你比如说有一些那个这个广告商

具体哪家广告商

就是有一些广告商

他们有一些就是智能的广告牌

智能的广告牌

他可以当你带着手机

经过着广告牌的时候

他能收集到你的这个手机发出来的这个信号能够找到你的mac地址

找到你mac地址

他就可以就是适配到你这个人

然后再从或第三方的数据

可以适配到你这个人的年龄特征

你的消费习惯等等了

这样呢

他就可以总结出了规律

经过这个广告牌的都是什么样的人群

比如说都是三十到四十岁的消费习惯

有什么样子的

他就可以有针对性的投放广告

但是这个投放广告的只是

就是它的广告更精准的吧

当然还有其他的一些就是所谓的暗黑市场对吧

那么别人收集到了你的mac地址

其实可以匹配到你的这个人是谁

那么他就也有其他的这个暗黑市场的用途对吧

这个也就说

对自己隐私安全对其他的也是有破坏的

所以呢

就是这个mac地址呢

华为针对这种情况还做了一些优化的就是你mac地址

他不让这个华为手机现在大多数的华为手机

mac地址都不是唯一的

它是动态生成的

它是动态生成的问题

但他有应该是有一定的生成机制

就是为了让避免华为手机用户，就是华为手机用户的隐私

被被别人监测

但是呢

他肯定有一个避免机制

就是mac地址呢

在同一个局域网里面不能出现两个相同的mac

否则会出现冲突对吧

因为在同一个就是局域网里面

两个mac地址如果相同的话

那么他在转发的时候

他在ARP解析的时候

他把我解析给谁了是吧

解析出来了

原来发到网络上有两个这个设备接收这个数据

他就会有出现mac地址的冲突

但是这事有关吗

mac地址的一些情况

那我们再来看一下哈就是二层链路层和上层的网络层

对吧上层的网络层

那我们发现网络层，他不止有IP，AR，PRARP也是网络层的

还有ICMP

他是做互联网的网络

故障检测的就是传输检测的

但是他的偏重于上层

他是为上层服务的

对他是通过IP数据包来承载的

而ARP

他是通过以太网帧来承载的

所以拿这两个

那我们画的时候也画的向上一点的吧

但是他下面是IP承载

那我们来看这三个由以太网帧来承载的协议IP

ARP和RARP对吧这三个承载的协议

实际上他都是由以太网帧的类型来识别的

比如

当然啦

还有其他的很多协议对吧

还有其他很多协议

所以呢

他是链路层

再根据这个类型来交给上层的

不同的协议来进行进一步的处理

这是他的这个链路层向上接口的一个关键的

我们讲以太网

那么我们就得说说这个以太网的基本工作原理

对吧

基本工作原理我们刚刚都在讲

以太网是一个共享介质的早期使用同轴电缆现在呢

我们都用这个

这个就是双绞线对吧

它里面有一个很重要的工作机制

叫做CSMA/CD

他就翻译过来呢

就叫带冲突检测的载波监听多路访问技术

也就是说

那载波监听多点接入碰撞检测

它是在传统的共享以太网中的所有的节点共享传输介质

如何保证传输介质有序高效的为许多节点提供传输服务

就是以太网的介质访问控制协议要解决的问题

所以这是以太网的核心对吧

他的就是原理呢

我们在这儿就是他的细节

我们不去深究他了

因为啊

原理就和我们分组小组讨论下吧

先听后说

听

边听边说对吧

边听边说

一旦冲突

立即停说

等待时机

然后再说什么意思

这个网卡以太网的网卡

就是他一直监听这个

就是这个就是一直监听这个网络上对吧

恩有没有人在发送数据

有没有人在发送数据

那么它发送出去

他怎么监听了

有没有人在发送数据呢

这个我们刚讲过就是他怎么样

监测到有人在发送数据对吧

就看那个以太网帧前面有一个前导符和那个起始符 有八个字节 七字节的前导符

一个字节的起始符

他能够也就说

他听的时候能够听到这个网络上是空闲的

还是有数据正在传输

如果

听到有数据正在传输

那么他就是不发送自己的数据

如果他听不到发现没有数据帧的传输

这时候

他就把他自己的数据帧可以发送到网络上

对吧

他发送网络上的过程中了

他还在

边听边说

因为有可能对吧

有可能特别是这个共享的局域网比较大的时候很有可能

会有两个人同时说

对吧会同时发送数据

同时发送数据

那就会产生冲突对吧

所以呢

他要边听边说

他在发送数据就是发送数据的同时

能同时监听着这个网络上的信号

一旦发生冲突

但是冲突就冲突

他有有两个同时发送的信号

他两个叠加在一起

他能够识别这种冲突了

对吧就像我们当一个大课堂

大家就是讨论问题的时候

大家都需要举手发言

是吧

需要举手发言

如果是

谁想说谁

谁就马上站起来说了

很可能就是两个人同时站起来了

同时站起来说了

所以这个以太网的机制就很像和我们这个就是分组讨论或者叫课堂讨论

非常像对吧

一旦冲突立即停说

就是他就停止发送

停止发送了这地方会有个后退算法

因为俩冲突了

说明两个设备或者两个以上的设备

同时在发送数据他们冲突

他们就停止，停止到什么时候继续发送了哦

如果说都停止

我们的协议定义都停滞一秒

他们两个又同时站起来说话了

对吧都停

所以呢

还有个后退算法还是随机的

后退多少就是，然后呢

如果还有冲突

在随机的后退更长的时间对吧

所以他是一个设备

都是在随机

所以呢

他们会避开这种

也就等待时机

然后再说等待时机

然后就是后退多长时间的时候呢

他在先听后说

他的等待多长时间

立即停止等待时机

等待后退

后退算法有一个后退算法

就是等待时机等待时机

到了他在监听

我现在网络上有没有人再发出去

如果没有

那我就再发

所以叫等待时机

然后再说吧

这个原理实际上还是比较简单的话

你只要想象一个分组讨论的场景就就可以了

当然就是不一样的地方

那就是分组讨论

我们是有可能是两个人在吵架

互相都在说

但是这个这个网络的传输呢

不允许这样一旦冲突要立即停止说

机器比人更加守规矩的一遍

这一点毫无疑问

ok就是单个的局域网呢

我们可以看这个例子可以看出来的吧

他就是一个局域网

不管他是用集线器

星型的结构也好

他还是用中继器对吧

一个典型的局域网

他是一个共享介质的

共享介质的这种网络的特点

那就是因为早期的同轴电缆

大家只需要把皮扒开

然后呢

再有一个针穿到同轴电缆的芯

里面就可以接出来一条线了

是吧就可以接出去

实际上

在这个同轴电缆上就可以接很多个对吧

接很多个

然后就是用集线器之后呢

我们用双绞线

他是个新型的结构

但是它在理论上还是一个共享介质的

只是呢

这个共享介质的那个成了这个集线器的那个对吧

真是成了集线器

也由就是把这

把这个共享介质的这个主线呢

在这个集线器里面了

那我们看他这个发送一些数据

从mac地址

mac a和mac c发送

mac a那就是一个目的mac地址

mac c源mac地址是mac a就这么一个数据帧发出去对吧

他那个接到之后

他也要发送mac a mac c是吧

我们发现这些数据帧，mac b也能收到这些数据

只是他收到之后发现目的地不是他自己就把它丢掉

所以呢

我们在就是这就是网络上的

我们也可以监听网络上所有的数据帧

我们只要把网卡设置为混杂模式

我们就能在网络上传输的数据帧都能收到

就是在这个共享网络之内对吧

但是有了交换机之后

我们就不一定能收到那么多了

是吧

有一部分就因为交换机的就是

转发和过滤就收不到