家用网络常识
网络结构
基本元素
猫与光猫
左边的是猫，右边的是光猫光猫和猫的区别是，光猫和猫的区别是，一个支持光纤，一个不支持光纤。
怎么要叫猫？Modem和猫读音相近，因此叫它猫。
光纤入户 → 光猫（光口输入，电口输出） → 路由器/电脑/IPTV机顶盒
信号转换（核心功能）
光信号转电信号：将光纤传来的光脉冲信号解调为路由器、电脑等设备能识别的数字电信号（以太网协议）。
电信号转光信号：将用户上传的数据（如网页请求、视频流）重新调制成光信号，回传至运营商网络。
路由器
完成自动拨号
核心功能：数据转发与路由选择
连接不同网络：路由器作为“交通指挥”，将家庭局域网（LAN）和外部互联网（WAN）连接起来。
智能路径选择：根据目标IP地址，选择最优路径转发数据包（如访问网站时，数据通过最快速的节点传输）。
NAT（网络地址转换）：将家庭内网设备的私有IP（如192.168.1.x）转换为运营商分配的公网IP，实现多设备共享一个公网IP上网。
无线功能（无线路由器）
Wi-Fi信号发射：提供2.4GHz和5GHz双频段无线网络，覆盖不同距离和速率需求。
Mesh组网：多台路由器组成Mesh网络，解决大户型信号死角问题。
宽带大小的计算
IP 子网掩码 网关
IP地址、子网掩码和网关是计算机网络中的三个核心概念，它们共同协作，确保设备能够正确通信并访问互联网。以下是它们的详细解释和相互关系：
总结
- IP地址：设备的唯一标识。
- 子网掩码：划分网络和主机部分，决定通信范围。
- 网关：局域网访问外网的“出口”。
三者共同作用，确保数据能正确到达目标（如访问网站、局域网共享文件）。
1. IP地址（Internet Protocol Address）
作用：
- 用于唯一标识网络中的设备（如电脑、手机、路由器），类似于“门牌号”。
- 分为 IPv4（如
192.168.1.100）和 IPv6（如2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334），IPv4更常见。
分类：
- 公网IP：全球唯一，由运营商分配，用于访问互联网（如
120.230.110.50）。 - 私网IP：局域网内使用，不能直接上网，需通过NAT转换（如
192.168.x.x、10.x.x.x）。
2. 子网掩码（Subnet Mask）
作用：
- 定义IP地址中哪部分属于网络号，哪部分属于主机号，用于划分局域网。
- 与IP地址配合使用，决定设备是否在同一子网内。
常见格式：
- **
255.255.255.0**（对应CIDR/24）：
前24位为网络号，后8位为主机号（如192.168.1.100/24表示192.168.1.0是网络号，100是主机号）。 - **
255.255.0.0**（/16）：前16位为网络号（如10.10.x.x）。
示例：
- 若IP为
192.168.1.100，子网掩码为255.255.255.0，则：- 网络号：
192.168.1.0 - 主机号：
100 - 可用主机范围：
192.168.1.1~192.168.1.254（0和255保留）。
- 网络号：
3. 网关（Gateway）
作用：
- 局域网设备访问外部网络（如互联网）的“出口”，通常是路由器的内网IP地址。
- 当设备需要访问非本地子网的资源时，数据会先发送到网关，由网关转发。
典型值：
- 家庭网络中，网关一般是路由器的私网IP，如
192.168.1.1或10.0.0.1。
三者的关系
通信流程示例：
- 设备A（
192.168.1.100）想访问百度（公网IP39.156.66.10）。 - 子网掩码
255.255.255.0判断目标IP不在本地子网（192.168.1.0）。 - 数据包发送到网关（
192.168.1.1），由路由器通过NAT转换后转发到互联网。
配置示例（家庭网络）：
| 设备 | IP地址 | 子网掩码 | 网关 |
|---|---|---|---|
| 你的电脑 | 192.168.1.100 | 255.255.255.0 | 192.168.1.1 |
| 路由器 | 192.168.1.1 | 255.255.255.0 | 运营商网关 |
常见问题解答
Q1: 如何查看本机的IP、子网掩码和网关？
- Windows：命令行输入
ipconfig
Mac/Linux：终端输入ifconfig或ip a。 - 结果示例：
1
2
3IPv4 地址. . . . . . : 192.168.1.100
子网掩码 . . . . . . : 255.255.255.0
默认网关 . . . . . . : 192.168.1.1
Q2: 子网掩码 255.255.255.0 和 255.255.0.0 有什么区别？
255.255.255.0（/24）：支持最多254台设备（如家庭网络）。255.255.0.0（/16）：支持6.5万台设备（如企业大网络）。
Q3: 网关必须是路由器的IP吗？
- 是的，网关通常是局域网内负责转发流量的设备（如路由器、防火墙）。
端口
软件端口
硬件端口
在计算机网络中，端口（Port） 是一个虚拟的通信端点，用于区分同一设备（同一个IP地址）上不同的网络服务或应用程序。它类似于一栋大楼里的不同房间号，IP地址相当于大楼地址，而端口号则指定了具体的“房间”（服务）。
1. 端口的核心作用
- 多路复用：一台设备可能同时运行多个网络服务（如网页、游戏、邮件），端口帮助系统区分这些服务的数据流向。
- 定向通信：确保数据发送到正确的应用程序（如浏览器访问网页默认走80端口）。
2. 端口号的分类
端口号是16位整数（范围 0~65535），分为三类：
| 类型 | 范围 | 说明 |
|---|---|---|
| 知名端口（Well-Known） | 0~1023 | 预留给系统核心服务（如HTTP、FTP），需管理员权限使用。 |
| 注册端口（Registered） | 1024~49151 | 分配给用户级应用（如MySQL、Steam），需向IANA注册但可自由使用。 |
| 动态/私有端口（Dynamic） | 49152~65535 | 临时分配给客户端程序（如浏览器访问网站时随机生成的端口）。 |
3. 常见服务与端口对照表
| 端口号 | 协议/服务 | 用途 |
|---|---|---|
| 20/21 | FTP | 文件传输（数据/控制） |
| 22 | SSH | 安全远程登录 |
| 80 | HTTP | 网页访问（未加密） |
| 443 | HTTPS | 加密网页访问（SSL/TLS） |
| 53 | DNS | 域名解析 |
| 3306 | MySQL | 数据库服务 |
| 3389 | RDP | Windows远程桌面 |
| 25565 | Minecraft | 游戏服务器默认端口 |
4. 端口的工作流程（以访问网页为例）
- 客户端（浏览器）：随机选择一个动态端口（如
54321）作为源端口。 - 目标服务器：HTTP服务监听
80端口（或HTTPS监听443）。 - 数据包标记：
- 源IP + 源端口（
192.168.1.100:54321） - 目标IP + 目标端口（
104.16.85.20:80）
- 源IP + 源端口（
- 服务器通过目标端口
80识别HTTP请求，返回网页数据到客户端的54321端口。
5. 关键概念
（1）端口与协议的关系
- 端口通常与特定协议绑定（如
80默认对应HTTP，443对应HTTPS）。 - 但也可自定义（如HTTP服务运行在
8080端口）。
（2）防火墙与端口
- 防火墙通过控制端口的开放/关闭来管理网络安全。
- 例如：关闭
3389端口可防止远程桌面入侵。
- 例如：关闭
（3）端口转发（Port Forwarding）
- 在路由器上将外部请求的某个端口映射到内网设备的端口（如将公网
80请求转发到内网服务器的80端口）。
6. 如何查看端口使用情况？
- Windows：
1
netstat -ano # 查看所有活跃端口及对应进程PID
- Linux/Mac：
1
2netstat -tuln # 列出监听中的端口
ss -tuln # 更现代的替代命令
7. 常见问题
Q1：为什么有时需要手动指定端口？
- 当服务未运行在默认端口时（如内网部署的网站用
8080而非80），需显式指定URL：http://192.168.1.100:8080
Q2：端口会被耗尽吗？
- 理论上最多65535个，但动态端口会复用（连接关闭后端口释放）。
Q3：端口和IP地址的关系？
- IP地址定位设备，端口定位设备上的具体服务，两者共同构成完整的通信地址（套接字Socket）。
总结
- 端口是服务的“门牌号”，确保数据准确送达应用程序。
- 知名端口需牢记（如80/443），动态端口由系统临时分配。
- 网络安全中，端口管理（开放/封锁）至关重要。
NAT
网络地址（ip）转换
