学习过ip中的人都知道，ip的作用就是在网络通信中标识唯一一台主机。那么实际中，你购买了一个账号，运行商给你分配一个ip,通过路由器为什么就可以供多人(多台电脑）同时使用呢？这个时候不就和前面矛盾了吗？
1.让两台电脑之间通信:网线
想让两台电脑之间通信，最简单的方式就是用一根网线连接双方即可。进行如下的配置：
- 如果两台电脑之间通过网线连接是可以直接通信的，但是需要提前设置好ip地址以及网络掩码
- 并且ip地址需要控制在同一网段内，例如 一台为
192.168.1.1另一台为192.168.1.2则可以进行通信- 使用ping命令测试是否连通，然后就可以基于windows网路共享等实现一些基础网络操作
2.如何让三台电脑之间通信：集线器
一般一台电脑只有一个网线接口，如果我想让三台电脑互相通信呢，怎么办，那么单独通过网线就实现不了了？这个时候可以使用集线器(hub)。
如上，三台或者多台设备通过集线器连接起来，就是大家把网口的另一端都连接在集线器上即可。
- 当有多态电脑需要组成一个网时，那么可以通过集线器（Hub）将其链接在一起，配置同一网段Ip.
- 一般情况下集线器的接口较少
- 集线器有个缺点，它以广播的方式进行发送任何数据，即如果集线器接收到来自A电脑的数据本来是想转发给B电脑，如果此时它还连接着另外两台电脑C、D，那么它会把这个数据给每个电脑都发送一份，因此会导致网络拥堵
- 使用ping命令测试是否连通，然后就可以基于windows网路共享等实现一些基础网络操作
3.如何让三台电脑之间通信(改进版)：交换机
如上，通过交换机(switch)连接多台设备，目前交换机已经基本替代了集线器。
- 克服了集线器以广播发送数据的缺点，当需要广播的时候发送广播，当需要单播的时候又能够以单播的方式进行发送。初始化添加网路时，会广播形式发送arp获取每个设备的mac地址，这样再跟某个设备通信时会使用ip+mac的形式，非请求mac不会发送数据。
- 它已经替代了之前的集线器
- 企业中就是用交换机来完成多态电脑设备的链接成网络的
4.如何让三台网络电脑之间通信：路由器
如上通过交换机可以实现少量的电脑设备之间进行通信，但是如果是多台电脑，且不再同一个地方，同一个网段，如何进行通信呢，显然上面交换机已经不能满足需求，那么这里就要用到了路由器router。路由器的核心就是链接多个不同网段的局域网成为一个大的局域网。
如下图，如果我们想让同一个路由器连接的设备之间进行通信，是怎么实现的呢？比如让路由器左边的局域网段的192.168.1.1(PC0)和路由器右边的局域网段192.168.2.1(PC3)进行通信，那么底层数据流转的呢？
原理说明：
- 因为PC0和PC3不在同一个网段，所以PC0首先把数据发送给默认网关(路由器Router0)，这个时候目的Ip:192.168.2.1，目的mac：路由器左边的虚拟网卡的mac地址。注意如果是首次联网通信的话，PC0是不知道路由器左边虚拟网卡的mac地址的，这个时候PC0就会先发送arp,得到其mac地址。
- 这个时候路由器根据目的IP网段解析,将数据发送给路由给右边的虚拟网卡(即192.168.2网段的网关)，路由器网关再根据目的ip进行解析，将数据发送给PC3。注意这个时候目的mac变成了192.168.2.1的mac地址。
- 注意在网络传输中ip地址不变，但是目的mac是不断变化的。这就好比你寄个东西从北京到上海，目的ip是上海不变的，但是中间可能会先送到mac山东，在从山东送到南京mac，在从南京送到上海mac。
5.网络间设备通信与流转过程
如上，在网路链路中进行通信，实际底层数据流转如下：
- 在PC0的浏览器中输入一个网址比如www.baidu.com时，需要将它先解析出ip地址来，具体如何解析，去哪里解析,这个时候要看你电脑配置DNS服务器，所以PC0先将网址发送给对应的DNS服务器进行解析。
其实在我们电脑C:\Windows\System32\drivers\etc目录下有个Hosts文件，其主要作用是定义IP地址和主机名的映射关系，是一个映射IP地址和主机名的规定。当用户在浏览器中输入一个需要登录的网址时，系统会首先自动从Hosts文件中寻找对应的IP地址，一旦找到，浏览器会立即打开对应网页，如果没有找到，则浏览器会将网址提交DNS服务器进行IP地址解析。这也是提高快速打开网页的方法，所以可以将常见ip和网址映射写入到hosts文件里！
如下，注意我么使用的是联通的宽带，默认的DNS服务器地址和默认的网关地址一样，当然这里我们也可以自定义DNS服务器地址，比如8.8.8.8是一个是Google提供的免费DNS服务器的IP地址，也可以配置多个DNS地址。
- 当得到ip地址之后，浏览器以tcp的方式3次握手链接服务器，中间以上面路由的方式进行层层传递，当然这里实际其实牵扯到路由路径的选择。
- 以tcp的方式发送http协议的请求数据发送给服务器
- 服务器tcp的方式回应http协议的应答数据给浏览器
尖叫提示1：
- MAC地址：在设备与设备之间数据通信时用来标记收发双方（网卡的序列号）
- IP地址：在逻辑上标记一台电脑，用来指引数据包的收发方向（相当于电脑的序列号）
- 网络掩码：用来区分ip地址的网络号和主机号
- 默认网关：当需要发送的数据包的目的ip不在本网段内时，就会发送给默认的一台电脑，成为网关
- 集线器：已过时，用来连接多态电脑，缺点：每次收发数据都进行广播，网络会变的拥堵
- 交换机：集线器的升级版，有学习功能知道需要发送给哪台设备，根据需要进行单播、广播
- 路由器：连接多个不同的网段，让他们之间可以进行收发数据，每次收到数据后，ip不变，但是MAC地址会变化
- DNS：用来解析出IP（类似电话簿）
- http服务器：提供浏览器能够访问到的数据
注意如上，比如我从北京请求登录美国网站，首先我在浏览器输入网址，比如https://github.com。这个时候通过DNS解析到了github对应的IP。那么为什么我有了github的ip以后路由器就会自动把我的请求发送给“美国”对应的路由器与服务器呢？
因为以IPV4来说，NIC给全球每个国家，每个城市的分配得到的公网IP段是确定的，所以比如我访问github,使用ping命令，查看该网站的ip是13.229.188.59的归属地是新加坡(可能因为github将全亚洲的所有请求都发送到了新加坡的github服务器处理，具体是根据亚洲的ip网段判断)。
所以同理路由器就可以根据每个国家，每个城市的的公网IP段将目的ip的请求发送给对应国家与城市的路由器去处理，最终请求到达一个具体的设备。
6.路由器如何实现共享同一个ip上网原理：NAT
尖叫提示：所谓的NAT是指网络地址转换器
- 用宽带链接上网时，会把网线(光纤)---->调制解调制(简称猫)------->电脑等设备直接连接上网
-
电脑会得到来自电信服务商的一个公网ip地址（切记只有公网ip地址才能上网）
-
为了能够让多台设备都可以上网，需要将数据进行“分流”网线(光纤)---->调制解调制(简称猫)------->路由器------>电脑等设备
- 此时路由器的一端有一个公网ip地址，剩下的几个端口（或无线）可以接入电脑等设备，并且路由器给它们分配私有ip(例如 192.168.1.2)。
- 当一个电脑（192.168.1.2）上网时，先通过DNS协议解析出某个域名对应的ip，然后
- 发送数据时,在经过路由器时转换为公网ip以及路由器自己分配的临时端口
192.168.1.2:6789----->192.168.1.1 路由器 116.226.52.212:6539------->猫---->万维网
- 接收数据时,在经过路由器时转换为路由器之前记录的ip以及port
万维网------->猫----->116.226.52.212:6539 路由器 192.168.1.1 ---->192.168.1.2:6789
