《网络是如何连接的》第三章

因为写完忘记保存导致思维导图未记录。上一章讲的是包怎么从电脑出来的，怎么传的，这里就讲的是刚出来后怎么在小范围网络里转发。

信号和集线器

首先一个问题，信号在线中传输会随着距离失去能量。因为传输出去的信号本质是正负电信号，也就是电流。一方面是因为本身的能力丢失，另一方面是其他电流的干扰。
干扰而言，一方面是外部电器的干扰，另一方面是传输信号线互相的干扰。

然后集线器就本质就是接收到信号广播到别的接口。

交换机

交换机的特点是端口无地址，只有FCS校验。

了解什么是交互电路，交换机可以把包同时转发到多个端口。

转发机制是，包发到交换器，会记录包里的MAC地址和接受包的端口，转发的时候判断包里的MAC地址和表里是否一致，一致就转发到该端口，没有一个一致就广播到除源端口以外的端口。
了解全双工和半双工，前者能够同时收发，后者一个时刻只能做一项工作。

了解协商机制和连接脉冲的概念。无信号时会有连接脉冲，告诉别的设备，自己的最大接受信息速度是多少，是全双工还是半双工。自动协商机制就是，双方通过连接脉冲选择一个双方都能接受的最快传输速度和工作方式。

路由器

路由器分转发模块和端口模块

路由器端口有MAC地址和IP地址，会进行FCS校验和MAC地址校验，如果包里的MAC头部地址不是对应端口的则丢弃。

路由器根据路由表和IP地址判断包往哪里发。路由器会忽略主机号部分，只匹配网络号部分。子网掩码部分越长，越优先。如果没有匹配的，则报错重发。
为了在没有匹配的情况下转发，有个默认路由的概念，子网掩码为0.0.0.0。实在没得选才会往这个端口走，该端口有IP地址。

MAC地址表的维护：一个是接受包的时候记录MAC地址，另一个是定时删除记录，防止设备移动是产生问题。

顺带一提，包也是有寿命的，也就是个最多的转发次数，TTL，防止包在一个地方不断循环。

分片功能：路由器传送数据包的时候，如果包的大小超过了可传送的范围，会把包视作整体进行切割传送。对已分片过的包无法再分片，如果是分片过后的包依旧无法传输，则会丢弃包并返回错误信息。

想了解路由表，需要了解概念路由聚合和跃点计数。

路由器的额外功能

包过滤：根据一定规则不转发某些包

地址转换：为了节省公用IP地址，私有地址到这会转换成共有地址，并改变端口号。当接收到外部的包时候，根据对应转换表再转为私有地址。

有三个网段的地址可以用作私有地址