- 提问：为什么需要交换机？它帮助我们解决了什么问题？
电脑一般网卡只有一个，网口也只有一个。当存在大于等于三台电脑需要互联时，电脑网口就无法满足互联需求。
交换机提供大量的网口，各个电脑只需和交换机互联，即可完成互相连接。
举例：微信聊天，平常聊天都是找一个人一对一聊天。如果想同时和多个人聊天，那么一对一私聊的方式就没办法满足我们的多人聊天需求，因此我们创建了微信群。需要进行群聊的人都加入群里，就可以完成多人聊天。这里的微信群就相当于交换机。
- 提问：为什么需要路由器？它帮助我们解决了什么问题？
通过交换机互联组成的网络，是在同一网段的网络，也就是一个二层网络。当电脑需要跨网段访问时，交换机无法提供跨三层的转发功能。
路由器就是将多个二层网络进行连接，组合成的一个网络就是三层网络。通过路由器进行路由转发，电脑才可以访问其他网段中的电脑。
- 提问：为什么要进行封装，不封装会有什么后果？
如果不进行数据封装，下层协议将无法识别处理数据，进而无法进行数据转发；数据封装同时也提供了寻址的作用
举例：寄快递时，我们如果不打包装盒，运输过程中会乱作一团，甚至损坏。通过打包装盒之后，运输过程中就可以保证运输过程中物品不会轻易损坏。同时，快递运输需要通过快递单上面的地址进行运输，否则就不知道这份快递是谁寄出的，也不知道需要既往哪里。
-
提问：MAC地址有什么用？没有MAC地址可以吗？可以有相同的MAC地址吗？
MAC地址用来唯一标识一台设备，相当于我们自己的名字。那么，我们没有名字可以吗？答案肯定是不可以的，那么相同的，MAC地址也不可以没有。
一般情况下，不会出现两个设备的MAC地址完全一致的情况。不过，即便有相同的MAC地址，只要不在同一广播域中，就没有关系。比如，两个人的名字一样。只要在不同的班级，我们在某一个班级喊这个名字，就不会出现两个人同时应答的情况。
- 提问：如何区分网络位和主机位？怎样通过子网掩码进行确认网络位数？
要确认网络位和主机位，我们需要先把IP地址和子网掩码转换成二进制表示格式，例如IP地址192.168.1.1，子网掩码255.255.255.0
转换成二进制为
11000000.10101000.00000001.00000001-------192.168.1.1的二进制表示格式
11111111.11111111.11111111.00000000-------255.255.255.0的二进制表示格式
从上面的二进制表示格式中，我们可以看出，子网掩码是由24个二进制1来表示的。我们认为，一个二进制数代表1个bit位，那么255。255.255.0这个子网掩码我们一般称为24位子网掩码，通常也可以用/24来表示。将子网掩码中为1的位和IP地址进行一一对应，我们可以在IP地址的二进制格式中得到同样的24个bit位。那么通过这种通过子网掩码和IP地址的二进制对应关系，我们就可以得知，IP地址192.168.1.1，子网掩码255.255.255.0（也可以简写成192.168.1.1/24）这个IP的网络位是前24位，剩余的部分就是主机位。
- 提问：网络号是什么？网络地址是什么？网段又是什么？广播地址是什么？有效的网络地址是什么？有效的主机地址是什么？为什么一个网段的可用IP数量是2的n次方-2，这个2是哪里来的？
网络号和网络地址，其实是同一种特殊的IP地址，只不过说法不同，实际上代表的是同样的东西。它的特点是，IP地址的主机位全为0的特殊地址。例如上面的例子，192.168.1.1/24这个IP地址的网络号（或者说网络地址，都一样）为192.168.1.0/24
网段，根据字面意思，“段”就是一段的意思，一个范围，网段就代表一个IP地址范围。这个范围就是从主机位全0到主机位全1的一个范围。例如上面的例子，192.168.1.1/24的网络地址为192.168.1.0/24，那么这个网络的IP地址范围就是从192.168.1.0到192.168.1.255这样的一个范围，通常我们称一个网段的时候，不会去特意说明其地址范围，一般用网络号（或者说网络地址）代替。例如，192.168.1.1/24这个地址属于192.168.1.0/24这个网段。
广播地址，同样是一个特殊的IP地址，刚好与网络地址相反，即主机位全为1的特殊IP地址。例如上面的例子，192.168.1.0/24这个网段的广播地址为192.168.1.255
经过上面的分析，我们知道了一个网段中，主机位全为0代表一个网络的网络号，主机位全为1代表这个网络的广播地址。这两个特殊的地址不可以在主机上使用。那么一个网段的可用地址数量，就是二进制主机位的排列组合。例如上面的例子，192.168.1.1/24，主机位有8位，因此对应网段的IP地址总数量为2的n次方，这里n等于8，即2的8次方，256个地址。由于网络号和广播地址这两个特殊地址不能用在主机上，因此需要将这两个减去，才是我们这个网段的可用IP地址数量，即256-2=254个可用IP地址
- 提问：IP地址有什么用？网络位代表什么？主机位代表什么？没有IP地址可以吗？IP地址可以重复吗？
IP地址，就相当于我们实际的地理位置。例如：我们学校的地址是河南省郑州市荥阳市学院路1号。那么网络位就可以理解为河南省郑州市荥阳市学院路。在学院路上有很多地点，那么就需要有一个编号来唯一标识我们的学校，因此地址中的1号，就代表主机位。那我们学校会不会是没有地址呢？答案肯定是一定有地址，那么IP地址也一定要有。那么IP地址可以重复吗？我们同样类比一下，我们中国，会有两个河南省郑州市荥阳市学院路1号一模一样的地址吗？肯定是没有的。那假如真的存在两个一模一样的地址在不同的地理位置，会发生什么情况？我们回学校，应该去第一个位置呢还是第二个位置呢？
私有地址，用于局域网内部使用，ABC三大类中均有一段私有地址
A类：10.0.0.0-10.255.255.255
B类：172.16.0.0-172.31.255.255
C类：192.168.0.0-192.168.255.255
除了以上三个段的地址以外，其他地址均为公有地址
- 提问：私有地址有什么用？为什么要有私有地址？没有私有地址可以吗？私有地址可以重复吗？
私有地址仅仅是在公司或学校等局域网内部使用的地址。比如我们学校的1号宿舍楼，2号宿舍楼。那同样的，我们学校有1号楼和2号楼，其他学校也会有1号楼和2号楼。总不能因为我们学校给两栋楼命名了1号楼和2号楼之后，其他任何地方都不能用1号楼和2号楼去表示他们的楼宇了吧。私有地址的意义就在于此。由此可见，私有地址是可以重复的。只不过是有范围限制，只能在局域网中使用
至于为什么要有私有地址，就涉及到地址空间的问题了。我们IPv4地址有2的32次方个，约为42.9亿个。按照当今的网络规模，这个地址远远不够用的。因此，我们选择在局域网内部使用私有地址，可以缓解地址不够用的问题。例如10.0.0.0这个网段的私有地址，在我们学校可以使用，在其他学校，同样可以使用。也就类似于，我们可以有1号楼，其他学校也可以有1号楼。
浙公网安备 33010602011771号