【計算機網絡】瞭解內網/外網(公網)/寬帶/帶寬/流量/網速

一.帶寬與寬帶的區別是什麼?

  • 帶寬量詞,指的是網速的大小,比如1Mbps的意思是一兆比特每秒,這個數值就是指帶寬

  • 寬帶名詞,說明網絡的傳輸速率速很高 。寬帶的標準各不相同最初認爲128kbps以上帶寬的就是寬帶,而以下的就是窄帶

  • 但現在國內運營商一般提供至少512kbps帶寬的寬帶服務。也就是說,帶寬是一個具體數值,而寬帶則是滿足一定帶寬數值的一種傳輸標準(服務)

  • 即:寬帶是一種業務,帶寬是傳輸速度。

    • 寬帶: 在數字通信中通常指64kbit/s以上信號的帶寬。
    • 窄帶:在數字通信中通常指64kbit/s以下信號的帶寬。

1.寬帶

如: 別人會說你家能不能上網呀?其實這個意思就是你家有沒有寬帶,換句話說,就是一個名詞先有了寬帶一詞,然後纔可以說你帶寬是多少,寬帶與上網的速度快慢沒有直接關係。

2.帶寬

當我們想申請寬帶了,需要到一些服務提供商那裏註冊登記,這時會根據套餐的不同,你可能會有10Mb/s 、 20Mb/s等,當我們知道計算機的一些換算單位,就能看出來了

比如:
1B=8b //1字節=8位
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB

我們申請的帶寬是10Mb/s這個單位中的b是小寫的,而我們剛纔說的1B(字節)=8b(位),這裏剛好是8倍的關係,即下載速度10Mb / 8 = 1.25MB

有的人就會問,爲什麼要除以8?

  • 在計算機中,下載速度是以字節(B)爲單位的提供商說的是以比特(b)爲單位的。

    比如說: 在網上下載一個軟件,都會以B(字節)爲單位的,再比如你打開一個網頁,這個網頁中可能會有圖片,文字,視頻等內容,這些內容本質上來說,也是下載到你電腦了,然後你才能看到的。

我們可以帶寬來計算出自己的下載速度:

計算方式: 帶寬大小 / 8

帶寬 下載速度 公式
帶寬爲2Mb 下載速度爲256KB/s 2 / 8 = 0.25
帶寬爲4Mb 下載速度爲512KB/s 4 / 8 = 0.5
帶寬爲8Mb 下載速度爲1.00MB/s 8 / 1 = 1.0
帶寬爲10Mb 下載速度爲1.25MB/s 10 / 8 = 1.25
帶寬爲20Mb 下載速度爲2.50MB/s 20 / 8 = 2.50
帶寬爲100Mb 下載速度爲12.5MB/s 100 / 8 = 12.50

有的時候,使用一些軟件測試網速時,發現與我們計算的結果有點差距,這個是正常現象,這是由於一些物理線路磨損等客觀原因造成的。
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還有的時候,大家在深夜下載軟件時,會發現,下載速度超過了我們理論上計算出來的值,這種情況也是存在的

  • 我們可以這樣理解: 比如你家在J區,那麼提供商拉到J區的總線路是100Mb/s , 而你家申請的是10M,由於限制都是從路由器裏設置的,這個與設置路由器的設置有關.
  • 第二種情況就是,你下載軟件的服務器比較閒,這樣速度也是比較快的
  • 第三種情況就是我們下載軟件時,可能會用迅雷呀這方面的軟件,由於這個軟件下載的人多了,那麼他的速度也是比較快的。

通俗理解的話:

  • 帶寬就好比你的水龍頭大小,網速就相好比從水龍頭裏出來的水流速有多快
  • 以上都是說下載速度,那麼上傳速度是怎麼計算的呢,其實上傳速度這個與地域的不同而不同,一般上傳速度都被提供商限制了,這個說不準。

3.流量

流量對外發送數據與接收數據包的大小總和,單位是採取1024進制的,單位有 B,KB,MB(M),GB(G)

1G=1024MB
1M=1024KB
1KB=1024字節(B)

一般我們手機有 5元30MB,10元70MB的流量套餐,當我們打開一個網頁,需要多少流量呢?

假設某一個網頁上有 100個漢字一張100KB的圖片,一個漢字=2個字節

  • 即這個頁面的數據大小爲:100 * 2B / 1024 + 100KB = 0.2KB +100KB =100.2KB

每訪問一次這個頁面,將產生100.2KB的流量,如果是70MB的流量,那麼訪問幾個網頁基本快沒有了,所以更不要說看視頻了。

二.帶寬、網速和流量之間的關係

通常情況下:我們說的

  • 我家的帶寬10M ,20M
  • 現在網速網速:200KB/s
  • 看一張圖片使用了8M的流量

那麼帶寬、網速、流量之間有什麼關係,他們分別代表什麼呢?

  1. 帶寬 單位是:比特/秒(bps):10M=10Mbps

  2. 網速數據傳輸的速度,單位是:字節/秒 (B/s, KB/s, MB/s)
    1MB/s=1024KB/s
    1KB/s=1024B/s

  3. 流量是用戶上網 發送和接收數據量總和 ,單位是:字節(Byte)

  • 比特是信息的最小單位:1字節=8比特 也就是1B=8bit 或者 1B=8b
    • 1字節/秒=8比特/秒 (1B/s=8bps)
  • 1比特 (1b or 1位) 是信息技術中的最小存儲單位,1位代表一個“1”或者“0”;
  • 1B(1字節)是比較小的存儲單位:一般情況下1個英文字母佔1個字節;一個漢字佔2個字節;
  1. 他們之間的換算: 帶寬大小 / 8

10M帶寬=1.25MB/s網速
1M帶寬=0.125MB/s=128KB/s
10Mbps = 10*1024Kbps =10*1024*1024bps =10*1024*1024/8 Byte/s =10/8 MB/s =1.25 MB/s

三.上行帶寬和下行帶寬是什麼意思?各有什麼作用?

上行帶寬和下行帶寬,或者說上行速度和下行速度是什麼意思?
在設置路由器的限速,或者配置其它一些軟件的時會遇到上行速度和下行速度的配置,很多用戶根本就不知道這兩個所代表的意思,下面會對這兩種進行詳細講解

  • 在訪問互聯網時存在兩種行爲:一是上傳數據,二是下載數據。 上行寬帶(速度) 指的是上傳的速度,而下行寬帶(速度) 指的是下載數據時的數度

在詳細一點可以理解爲

  • 上行帶寬即上行速率
    一般是指從你的電腦上傳的速度,別人對你的電腦進行通訊的速率。比如你往QQ空間上傳你的相片,這個時候上傳相片的速度就是上行速度,其他還有比如你往一些雲盤裏面上傳文件的時候,這個時候的速度也是上行速率,我們可能會發現,通常情況下,上傳文件的速度比我們平常使用的網絡速度要慢很多。

  • 下行帶寬即下行速率
    一般是你從網絡上的主機下載的速度,比如你下載文件的速度,打開網頁的速度,這種速度就是下行速率,下行速率通常就是我們平常所說的網速,比如你的帶寬是電信8M,光纖20M等,這種速度其實就是指的網絡的下行速率。

  • 上行寬帶(速度)和下行寬帶(速度)是不對稱的
    一般是下行速度大於上行的速度我們平時所使用的寬帶說多少M,都是指的下行寬帶,因爲我們上網 主要是從互聯網上下載數據,而上傳的數據量要少很多。

爲什麼在使用寬帶的過程中,發現電腦下載的速度根本就達不到自己辦理的寬帶的標準,例如10M的寬帶,下載速度只有1M/s左右的速度,這是爲什麼呢?

  • 因爲寬帶運營商的下行速度和Windows電腦上的下行速度的單位不一樣,Windows電腦的單位是KBbs/s,而寬帶運營上的單位是Kbbs/s1B=8b(1字節=8位)

    假設你辦理了10M的寬帶,10Mbps=10240Kbps/8=1280KBps,所以在你電腦的最大的下載速度只有1280KBps,也就是大概1.25MB/s左右的樣子。所以不要再說寬帶公司坑人,辦理的寬帶扣量了,這只不過是計算的單位不同引起的。

在這裏插入圖片描述

  • 寬帶的下載速率除寬帶帶寬外,與計算機配置、使用的下載軟件,下載的大小、下載網站的速率等均有關係,一般的下載軟件都可以查看的寬帶下載速率(如迅雷)。
  • 理想的狀態下:100M光纖寬帶的下行寬帶在10M/S-11M/s之間;上行寬帶是指上傳到互聯網上的速度;這個要開你開通的寬帶是上下行等同還是不等同了;不知道的可以諮詢你的運營商;如果是等同的你的上行寬帶也是10M/S - 11M/s之間;不是等同的一般上行寬帶只有400kbs/s-500Kbs/s。

注:一般企業開通的是上下行帶寬等同的家用的是不等同,一般只管下行帶寬,上行的不管的。
在這裏插入圖片描述

四.服務器的上行和下行帶寬理解

對服務器而言, 客戶端下載資源消耗的是服務器的上行流量客戶端上傳資源消耗的是服務器的下行流量

  • 通常買的服務器,比如阿里雲,一般買的帶寬指的是上行帶寬下行通常是不限的。而且流量的計算一般都是以上行的來計算的

所以,客戶端上傳資源,對服務器的帶寬基本沒有影響,因爲服務器的下行基本不限的跟客戶端本身網絡的帶寬有影響;

客戶端下載資源,除了跟服務器的帶寬有影響,跟客戶端本身的網絡帶寬也有影響的。


服務器的上行帶寬
服務器的上行帶寬主要用於本地用戶請求服務器上的資源(每秒鐘服務器傳給客戶端的最大數據量,服務器流出的帶寬)(即本地的下載、服務器的上傳)`,如果是在其他機器下載服務器上的文件,用的主要是服務器的上行帶寬。

這裏一定要分清楚上行帶寬和下行帶寬是對誰而言的,個人PC下載速度看的是自己的下行帶寬和服務器的上行帶寬
個人PC(A)與服務器(B)連接,服務器B的最大上行帶寬(上行速度)決定了PC最大下載速度。

服務器的下行帶寬
下行帶寬主要用於本地用戶上傳文件至服務器(客戶上傳數據到服務器),對於服務器來說,下行帶寬是不限制的,網絡因素,取決於客戶端當前的網絡情況

五.內網ip和外網ip區別

區別

在這裏插入圖片描述
如圖,假設我們的計算機是設備一,想要訪問百度。

  • 如果使用校園網,首先需要先通過校園網的路由器把我們的內網ip轉爲校園網的外網ip。
  • 然後通過這個外網ip先連接上湖南電信的網關,最後在連接上百度的網關。
  • 百度把你請求的信息回傳到你的校園網網關,校園網網關再把信息傳給你(整個網絡呈網狀結構,它會自動找到一條通往百度的路徑——基於深度優先搜索或者廣度優先搜索)。

這個過程就跟淘寶購物差不多。

  • 假設在學校裏訂購了一本書,淘寶那邊接收到你的訂單準備好物品就開始給你發貨了。
  • 他發現你的收貨地址在湖南,於是它可能從杭州出發,先去了福建的中轉站,然後再到江西的中轉站,突然發現江西到湖南的中轉站不通,於是它只能再繞到廣東的中轉站,最後再到湖南中轉站。這些中轉站就相當於公網上的各個網關
  • 到了湖南中轉站,快遞小哥再把包裹送到你的校門(這就是最後一級網關)。
  • 這時快遞小哥就走了,校門處的管理人員在根據的你的宿舍信息把包裹拿給你。(局域網內部的信息交流由校園網這個網關來處理)

這對剛接觸互聯網的人來說有些難以理解內網ip和公網ip的區別,那我們在舉一個例子

  • 我們把酒店的201房比作內網ip,那麼凡是酒店都可能有201房,假如你餓了會對服務員說:“我在201房間,麻煩送些喫的過來。而假如你要點外賣的話你對店家僅說送來201房間(內網ip),外面的人是不可能知道的,這時你就要對店家說某某市某某區某某酒店(公網ip)再加上201房 店家才能找到你。
  • 運營商所分配公網ip地址(某某市某某區某某酒店)也就是所住的酒店,而201房(內網ip)則是酒店管家(路由器)所分配的。所以一個酒店可以有很多的房間(內網ip)但是當外面的朋友問你住哪裏,你肯定不會說你住在201房間(內網ip)而會說你住在某某市某某區某某酒店(公網ip)`。
  • 這是內網ip和公網ip的本質區別。一個對內,一個對外

注意點

  1. 公網ip具有世界範圍的唯一性,而內網ip只在局域網內部具有唯一性

  2. 一個局域網裏所有電腦的內網IP互不相同的,但共用一個外網IP

    就像我們前面所說的你所在學校的校名在整個世界上只有一個,但是你學校裏面的A棟大樓3層3號教室只有在你的校園內部才具有唯一性。別的學校也有A棟大樓3層3號教室。你只能跟快遞小哥說請幫我把包裹送到xx大學,而不能說請幫我把包裹送到A棟大樓3層3號教室。

  3. 局域網中,每臺電腦都可以自己分配自己的IP,但是這個IP只在局域網中有效。而如果你將電腦連接到互聯網,你的網絡提供商的服務器會爲你分配一個IP地址,這個IP地址纔是你在外網的IP兩個IP同時存在,一個對內,一個對外。

  4. 互聯網上的IP(即外網IP)地址統一由一個叫“IANA(互聯網網絡號分配機構)”的組織來管理。由於分配不合理以及IPv4協議本身存在的侷限,現在互聯網的IP地址資源越來越緊張。IANA將A、B、C類IP地址的一部分保留下來,留作局域網使用。具體如下

IP地址空間:

a類網

  • 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255

b類網

  • 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255

c類網

  • 192.168.0. 0~ 192.168.255.255

也就是說,如果你查到的ip地址在以上A、B、C類IP地址的範圍內,它一定就是局域網的ip地址,否則就是公網的地址。

  1. 實際生活中不僅有一級NET技術,還有二級NET技術。也就是可能你的校園網關也只是個局域網。通過多級轉換可以得到更多的地址。

1.經驗法

  1. 一般電信ADSL帶寬在未升級大帶寬前是(動態)公網IP。如果花費很少的錢給你升級爲100M光纖上網,99.99%是內網IP,那0.01%是我還沒有發現過案例。

  2. 代理網絡運營商99.99%都是內網IP,如長城帶寬聚友E家等。

  3. 光纖上網的99.99%都是內網IP。很多人是100M獨享上網,經測試有時候下載速度可以有10MBps(即100Mbps)。注意,這裏說的下載速度。還有一個名詞叫上行速度,請知曉。

2.直觀法

以下IP段的地址都是內網IP地址

10.0.0.010.255.255.255
172.16.0.0172.31.255.255
192.168.0.0192.168.255.255

內網映射

實現內網映射的三種方式:
Java版開源的內網端口映射軟件-holer
常用集中內網穿透&端口映射軟件工具

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