网络布线和进制转换

一:网络布线

1.信号

①.模拟信号和数字信号

模拟信号:模拟信号是信号参数(幅度、频率等)大小连续变化的电磁波

数字信号:数字信号是不连续的物理量,信号参数也不连续变化

                                        数字信号

                                      模拟信号

模拟信号和数字信号的区别:

模拟信号:信号连绵不断,幅度大小不固定。

数字信号:信号是离散的,幅度大小固定不变。

②.信号失真

信号在传输过程中,因为受到外界干扰或传输介质本身的阻抗等特性,会产生一定程度的失真

③.数字信号的优势

抗干扰能力强

远距离传输仍能保证质量

2.线缆

①.双绞线

公共有8根双绞线,两两绞合在一起,常用的有5类,超5类和6类,最常用是5类双绞线。

双绞线连接规范:

T568A:白绿 绿 白绿 蓝 白蓝 橙 白棕 棕

T568B:白橙 橙 白绿 蓝 白蓝 绿 白棕 棕

标准网线(又称直通线、平行线):就是RJ-45两端同时采用T568A或T568B标准的接法。

交叉网线:则一段采用T586A标准制作,而另一端采用T568B标准制作。

全反线:线序一般是一头为T568B,另一头的线序全部反过来,主要连接电脑和交换机,路由器的console口。

不同设备间用直通线:路由-交换,pc-交换

相同的设备用交叉线:pc-pc,路由-路由,交换-交换,pc-路由(pc网口与路由器网口是同类的)

②.光纤

随着光通信技术的飞速发展,现在人们已经可以利用光导纤维(简称光纤)来传输数据。数字信号的表示方法非常简单,振幅取值一般只有两种(0和1)。于是人们用光脉冲的出现表示1,不出现表示0,这样便可以实现光通信。

优点:

①.传输带宽高

②.传输距离远

③.抗干扰能力强

光纤的种类

按照传输模式:多模光纤和单模光纤

单模光纤:

单模光纤的纤芯很细,其直径只有几微米(有些已经达到纳米级)。同时单模光纤的光

源要使用较贵的半导体激光器,而不能使用较便宜的发光二极管,因此单模光纤的光源质量

较高,且在传输过程中损耗较小,在 10Gb/s 的高速率下可传输数十千米甚至上百千米而不

必采用中继器。

多模光纤:

多模光纤的纤芯较粗,其直径一般在 50~100μm,制造成本较低。光源质量较差,且

传输过程中的损耗比较大,因此传输距离较单模光纤近得多,一般在几百米到几千米

二:进制转换

1.计算机的数制

数制:能用的符号个数

计数的方法,指定一组固定的符号和统一的规则表示数值的方法

如:

二进制(Binaries number):逢二进一

八进制(Octal number):逢八进一

十进制(Decimal number):逢十进一

十六进制(Hexadecimal number):逢十六进一

n进制:逢n进一

数位:能用的符号的个数

基数:指在某种进位计数中,数位上能所使用的数字符号的个数

如:

二进制数每一位只能呈现0和1

八进制每一位数只能呈现0到7

十进制每一位数只能呈现0到9

十六进制每一位数只能呈现0到F(此处需要注意:十六进制全部数位:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F,表示为0到15)

位权:指在某种仅为计数制中,数位所代表的大小,即处在某一位上的“1”所表示的数制的大小

如:

我们常用的进制为十进制,相对十进制来说,二进制每一位的位权就是2,计算的时候以位权的数位次方就可以表示。

2.进制间的转换

十进制转成二进制、八进制、十六进制
整数部分
①.十进制-->二进制

原理:除以2,反向取余数,直到商为0

②.十进制-->八进制

原理:除以8,反向取余数,直到商为0

③.十进制--->十六进制

原理:除以16,反向取余数,直到商为0

小数部分
①.十进制--->二进制

原理:采用 “乘2取整,顺序输出” 法。

②.十进制--->八进制

原理:采用 “乘8取整,顺序输出” 法。

③.十进制--->十六进制

原理:采用 “乘16取整,顺序输出” 法。

二进制、八进制、十六进制转换为十进制
整数部分

小数部分

八进制--->二进制

原理:八进制数的一位是二进制数的三位

十六进制-->二进制

原理:十六进制数的一位是二进制数的四位

八进制和十六进制之间的转换

这两者之间的转换可以借助十进制或者二进制完成,可以先将八进制转换成十进制或二进制,再转换成十六进制。通过间接转换来实现。

三:IP地址

什么是IP地址:

缩写为IP Adress,是一种在Internet上的给主机统一编址的地址格式,也称为网络协议(IP协议)地址。

作用:

标记了某台设备在网络中的具体位置

IP报文在网络中的寻址

1.IPv4地址

1.1IP v4地址的表示

ipv4由32位二进制组成,一般用点分十进制表示,分成四组,一组八位。

范围:0.0.0.0~255.255.255.255

例如:

11000000.10101000.00000000.00000000

为了便于配置通常表示成点分十进制形式:192.168.0.0

1.2IP v4地址的分类
1.2.1公有网络地址

以下简称公网地址)是指在互联网上全球唯一的IP地址

IP地址分为A、B、C、D、E五类

A类地址范围:1.0.0.1~126.255.255.254(0~127)

A类地址=网络部分+主机部分+主机部分+主机部分

B类地址范围:128.0.0.1~191.255.255.254(128~191)

B类地址=网络部分+网络部分+主机部分+主机部分

C类地址范围:192.0.0.1~223.255.255.254‘(192~223)

C类地址=网络部分+网络部分+网络部分+主机部分

D类地址范围:224.0.0.1~239.255.255.254(224~239)

用于组播通信的地址

组播:一对列、单播:一对一、广播:一对多

E类地址范围:240.0.0.1~255.255.255.254(240~255)

用于科学研究的保留地址

1.2.2私有网络地址

(以下简称私网地址)是指内部网络或主机的IP地址,IANA(互联网数字分配机构)规定将下列的IP地址保留用作私网地址,不在Internet上被分配,可在一个单位或公司内部使用。

私网地址:

A类私有地址:10.0.0.0 ~ 10.255.255.255

B类私有地址:172.16.0.0 ~ 172.31.255.255

C类私有地址:192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

1.2.3特殊地址

0.0.0.0                         代表任意一个地址

255.255.255.255         代表广播地址

127.0.0.0 ~ 127.255.255.255   代表回环地址  本机(代表自己)

                                作用:检测自己的网络设备硬件是否故障

                                ping 127.0.0.1 检测自己网络设备是否故障

169.254.0.0                错误地址(微软内网地址)

                                自动获取(dhcp)失败,没有地址,微软默认配置169开头的地址

2.IPv6地址

IPv6由128位组成,一般用冒号分隔,用十六进制表示。

四:子网掩码

作用

​ 子网掩码不能单独存在,它必须结合ip地址一起使用,ip地址我们都知道是计算机在网络内的唯一标识,而子网掩码作用就是用来划分子网的。可以将某个ip地址划分为网络地址和主机地址两部分。

五:子网划分

1.两级ip地址

主要结构如下:

二级ip地址,是由网络号加上主机来区分ip地址段的。我们可用的ip就是A、B、C三类地址,但是这样的划分ip有很多弊端。

两级ip地址的弊端:

①.IP地址空间利用率有时候很低

②.不够灵活

③.可能会引起网络风暴

2.三级IP地址

优点:

①.节约了ip地址资源,ip利用率更高

②.相对于二级ip地址来说更加灵活

③.网络更加安全

缺点:

①.每多一个子网就要少ip可用ip地址。(网络地址和广播地址,不过相对影响不大)

②.各个子网不能通信,需要借助路由器

结构:

使两级的 IP 地址变成为三级的 IP 地址,这种做法叫做划分子网

①.不管是ABC类地址,划分子网就是在本地地址中再借几位出来当成子网号,剩余部分叫主机号。

②.那么现在就是说:假如我们都是A类网,但是我们子网号不同,我们就不属于一个子网段。不能相互访问。

③.但是划分为三个子网后对外仍是一个网络,外面传来ip数据包,先根据网络号找到这个网络的路由器,然后再通过子网号,找到具体哪个子网,再在子网离根据主机号找到目的主机。

3.子网如何进行划分

划分子网就是在主机位地址中借几位当成子网号,所以这就需要知道子网掩码的位数!

4.如何确定两个地址是否在同一网段

将A地址转化成二进制,和自己子网掩码相与(乘)得出A的网段

将B地址转化成二进制,和自己子网掩码相与(乘)得出B的网段

然后再比较AB的网段是否一致,如果一致在同一网段,如果不一致就不在。

①.区分:192.168.1.1/24和192.168.1.33/27

A只知道自己的子网掩码,B也是只知道自己的子网掩码。

A要去访问B的时候,会先拿自己的子网掩码和自己的地址相与,得出自己的网段,然后再拿自己的子网掩码和B的ip地址相与,如果网段一样,可以发给B。

B用自己的子网掩码和自己的ip地址做运算得出网段  然后再拿B子网掩码和A的ip地址相与,如果网段一样,可以发给A,不一样,就不通。

这里A可以识别B,但是B不能准确识别A,所以不可以通信!

②.中国电信10.0.0.0/8,为32个省份分配各自的子网

1.新的子网的子网掩码   13

         32个省份===> 2^5

         8+5=13

2.每个子网的主机数  2^19

     32位-13= 19

3.第一个子网和最后一个子网的网络ID

  10.0.0.0.0

  10.248.0.0

解:最后一组子网掩码1111 1111 . 11111 000 . 0000 0000 . 0000 0000

     2^7+2^6+2^5+2^4+2^3=248

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