在這個信息互聯(lián)的時代,雖然不需要人人都學習網(wǎng)絡(luò)技術(shù),但是還是應(yīng)該掌握一點網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識,關(guān)鍵時刻能夠自助,尤其對于想要從事網(wǎng)絡(luò)行業(yè)的大家來說,掌握這些知識就顯得尤為重要,今天就為大家盤點一些常見的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識大全!
01
網(wǎng)絡(luò)的基本概念
客戶端:應(yīng)用 C/S(客戶端/服務(wù)器) B/S(瀏覽器/服務(wù)器)
服務(wù)器:為客戶端提供服務(wù)、數(shù)據(jù)、資源的機器
請求:客戶端向服務(wù)器索取數(shù)據(jù)
響應(yīng):服務(wù)器對客戶端請求作出反應(yīng),一般是返回給客戶端數(shù)據(jù)
02
IP 、子網(wǎng)掩碼 、路由器 、DNS
IP地址:
IP地址是IP協(xié)議提供的一種統(tǒng)一的地址格式,它為互聯(lián)網(wǎng)上的每一個網(wǎng)絡(luò)和每一臺主機分配一個邏輯地址,以此來屏蔽物理地址(每個機器都有一個編碼,如MAC上就有一個叫MAC地址的東西)的差異。是32位二進制數(shù)據(jù),通常以十進制表示,并以“.”分隔。IP地址是一種邏輯地地址,用來標識網(wǎng)絡(luò)中一個個主機,在本地局域網(wǎng)上是惟一的。
IP:
IP(網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議)它是能使連接到網(wǎng)上的所有計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)相互通信的一套規(guī)則,規(guī)定了計算機在因特網(wǎng)上進行通信時應(yīng)當遵守的規(guī)則。任何廠家生產(chǎn)的計算機系統(tǒng),只要遵守IP協(xié)議就可以與因特網(wǎng)互連互通。IP地址有唯一性,即每臺機器的IP地址在全世界是唯一的。這里指的是網(wǎng)絡(luò)上的真實IP它是通過本機IP地址和子網(wǎng)掩碼的”與”運算然后再通過各種處理算出來的(要遵守TCP協(xié)議還要加報文及端口什么的,我沒有細追究,現(xiàn)在還用不上,反正暫時知道被處理過的就行了),順便教大家查自己真實IP的方法:
子網(wǎng)掩碼:
要想理解什么是子網(wǎng)掩碼,就不能不了解IP地址的構(gòu)成?;ヂ?lián)網(wǎng)是由許多小型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的,每個網(wǎng)絡(luò)上都有許多主機,這樣便構(gòu)成了一個有層次的結(jié)構(gòu)。IP地址在設(shè)計時就考慮到地址分配的層次特點,將每個IP地址都分割成網(wǎng)絡(luò)號和主機號兩部分,以便于IP地址的尋址操作。
IP地址的網(wǎng)絡(luò)號和主機號各是多少位呢?如果不指定,就不知道哪些位是網(wǎng)絡(luò)號、哪些是主機號,這就需要通過子網(wǎng)掩碼來實現(xiàn)。什么是子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼不能單獨存在,它必須結(jié)合IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼只有一個作用,就是將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址兩部分子網(wǎng)掩碼的設(shè)定必須遵循一定的規(guī)則。
與IP地址相同,子網(wǎng)掩碼的長度也是32位,左邊是網(wǎng)絡(luò)位,用二進制數(shù)字“1”表示;右邊是主機位,用二進制數(shù)字“0”表示。假設(shè)IP地址為“192.168.1.1”子網(wǎng)掩碼為“255.255.255.0”。其中,“1”有24個,代表與此相對應(yīng)的IP地址左邊24位是網(wǎng)絡(luò)號;“0”有8個,代表與此相對應(yīng)的IP地址右邊8位是主機號。
這樣,子網(wǎng)掩碼就確定了一個IP地址的32位二進制數(shù)字中哪些是網(wǎng)絡(luò)號、哪些是主機號。這對于采用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)來說非常重要,只有通過子網(wǎng)掩碼,才能表明一臺主機所在的子網(wǎng)與其他子網(wǎng)的關(guān)系,使網(wǎng)絡(luò)正常工作。
常用的子網(wǎng)掩碼有數(shù)百種,這里只介紹最常用的兩種子網(wǎng)掩碼。
子網(wǎng)掩碼是“255.255.255.0”的網(wǎng)絡(luò):
最后面一個數(shù)字可以在0~255范圍內(nèi)任意變化,因此可以提供256個IP地址。但是實際可用的IP地址數(shù)量是256-2,即254個,因為主機號不能全是“0”或全是“1”。
子網(wǎng)掩碼是“255.255.0.0”的網(wǎng)絡(luò):
后面兩個數(shù)字可以在0~255范圍內(nèi)任意變化,可以提供2552個IP地址。但是實際可用的IP地址數(shù)量是2552-2,即65023個。
IP地址的子網(wǎng)掩碼設(shè)置不是任意的。如果將子網(wǎng)掩碼設(shè)置過大,也就是說子網(wǎng)范圍擴大,那么,根據(jù)子網(wǎng)尋徑規(guī)則,很可能發(fā)往和本地主機不在同一子網(wǎng)內(nèi)的目標主機的數(shù)據(jù),會因為錯誤的判斷而認為目標主機是在同一子網(wǎng)內(nèi),那么,數(shù)據(jù)包將在本子網(wǎng)內(nèi)循環(huán),直到超時并拋棄,使數(shù)據(jù)不能正確到達目標主機,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸錯誤;如果將子網(wǎng)掩碼設(shè)置得過小,那么就會將本來屬于同一子網(wǎng)內(nèi)的機器之間的通信當做是跨子網(wǎng)傳輸,數(shù)據(jù)包都交給缺省網(wǎng)關(guān)處理,這樣勢必增加缺省網(wǎng)關(guān)(文章下方有解釋)的負擔,造成網(wǎng)絡(luò)效率下降。因此,子網(wǎng)掩碼應(yīng)該根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模進行設(shè)置。如果一個網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模不超過254臺電腦,采用“255.255.255.0”作為子網(wǎng)掩碼就可以了,現(xiàn)在大多數(shù)局域網(wǎng)都不會超過這個數(shù)字,因此“255.255.255.0”是最常用的IP地址子網(wǎng)掩碼;假如在一所大學具有1500多臺電腦,這種規(guī)模的局域網(wǎng)可以使用“255.255.0.0”。
網(wǎng)關(guān):
網(wǎng)關(guān)實質(zhì)上是一個網(wǎng)絡(luò)通向其他網(wǎng)絡(luò)的IP地址。比如有網(wǎng)絡(luò)A和網(wǎng)絡(luò)B,網(wǎng)絡(luò)A的IP地址范圍為“192.168.1.1~192.168.1.254”,子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0;網(wǎng)絡(luò)B的IP地址范圍為“192.168.2.1~192.168.2.254”,子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0。在沒有路由器的情況下,兩個網(wǎng)絡(luò)之間是不能進行TCP/IP通信的,即使是兩個網(wǎng)絡(luò)連接在同一臺交換機(或集線器)上,TCP/IP協(xié)議也會根據(jù)子網(wǎng)掩碼(255.255.255.0)判定兩個網(wǎng)絡(luò)中的主機處在不同的網(wǎng)絡(luò)里。而要實現(xiàn)這兩個網(wǎng)絡(luò)之間的通信,則必須通過網(wǎng)關(guān)。如果網(wǎng)絡(luò)A中的主機發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的目標主機不在本地網(wǎng)絡(luò)中,就把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給它自己的網(wǎng)關(guān),再由網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)B的網(wǎng)關(guān),網(wǎng)絡(luò)B的網(wǎng)關(guān)再轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)B的某個主機。網(wǎng)絡(luò)B向網(wǎng)絡(luò)A轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的過程也是如此 所以說,只有設(shè)置好網(wǎng)關(guān)的IP地址,TCP/IP協(xié)議才能實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的相互通信。那么這個IP地址是哪臺機器的IP地址呢?網(wǎng)關(guān)的IP地址是具有路由功能的設(shè)備的IP地址,具有路由功能的設(shè)備有路由器、啟用了路由協(xié)議的服務(wù)器(實質(zhì)上相當于一臺路由器)、代理服務(wù)器(也相當于一臺路由器)。
路由器(Windows下叫默認網(wǎng)關(guān),網(wǎng)關(guān)就是路由,路由就是網(wǎng)關(guān)不要蒙)
如果搞清了什么是網(wǎng)關(guān),默認網(wǎng)關(guān)也就好理解了。就好像一個房間可以有多扇門一樣,一臺主機可以有多個網(wǎng)關(guān)。默認網(wǎng)關(guān)的意思是一臺主機如果找不到可用的網(wǎng)關(guān),就把數(shù)據(jù)包發(fā)給默認指定的網(wǎng)關(guān),由這個網(wǎng)關(guān)來處理數(shù)據(jù)包?,F(xiàn)在主機使用的網(wǎng)關(guān),一般指的是默認網(wǎng)關(guān)。
下方是百度百科給出的解釋
如何設(shè)置默認網(wǎng)關(guān) 一臺電腦的默認網(wǎng)關(guān)是不可以隨隨便便指定的,必須正確地指定,否則一臺電腦就會將數(shù)據(jù)包發(fā)給不是網(wǎng)關(guān)的電腦,從而無法與其他網(wǎng)絡(luò)的電腦通信。默認網(wǎng)關(guān)的設(shè)定有手動設(shè)置和自動設(shè)置兩種方式。
手動設(shè)置:手動設(shè)置適用于電腦數(shù)量比較少、TCP/IP參數(shù)基本不變的情況,比如只有幾臺到十幾臺電腦。因為這種方法需要在聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)的每臺電腦上設(shè)置“默認網(wǎng)關(guān)”,非常費勁,一旦因為遷移等原因?qū)е卤仨毿薷哪J網(wǎng)關(guān)的IP地址,就會給網(wǎng)管帶來很大的麻煩,所以不推薦使用。需要特別注意的是:默認網(wǎng)關(guān)必須是電腦自己所在的網(wǎng)段中的IP地址,而不能填寫其他網(wǎng)段中的IP地址。
自動設(shè)置:自動設(shè)置就是利用DHCP服務(wù)器來自動給網(wǎng)絡(luò)中的電腦分配IP地址、子網(wǎng)掩碼和默認網(wǎng)關(guān)。這樣做的好處是一旦網(wǎng)絡(luò)的默認網(wǎng)關(guān)發(fā)生了變化時,只要更改了DHCP服務(wù)器中默認網(wǎng)關(guān)的設(shè)置,那么網(wǎng)絡(luò)中所有的電腦均獲得了新的默認網(wǎng)關(guān)的IP地址。這種方法適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大、TCP/IP參數(shù)有可能變動的網(wǎng)絡(luò)。另外一種自動獲得網(wǎng)關(guān)的辦法是通過安裝代理服務(wù)器軟件(如MS Proxy)的客戶端程序來自動獲得,其原理和方法和DHCP有相似之處。由于篇幅所限,就不再詳述了。
缺省網(wǎng)關(guān):
缺省網(wǎng)關(guān)(Default Gateway)是計算機網(wǎng)絡(luò)中一個如何將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到其他網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點。在一個典型的TCP / IP網(wǎng)絡(luò),節(jié)點(如服務(wù)器、工作站和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)都有一個定義的默認路由設(shè)置(指向默認網(wǎng)關(guān))??梢栽跊]有特定路由的情況下,明確出發(fā)送數(shù)據(jù)包的下一跳IP地址。
下方是百度百科給出的解釋:
可以看出缺省網(wǎng)關(guān)就是默認網(wǎng)關(guān),那么有人會說既然有一樣為什么又憑空多出來一個缺省網(wǎng)關(guān),我的理解是這樣的,應(yīng)該說默認網(wǎng)關(guān)是缺省網(wǎng)關(guān)的一個子集。缺省網(wǎng)關(guān)有一個定義的默認路由設(shè)置(指向默認網(wǎng)關(guān)),缺省網(wǎng)關(guān)就相當于一個代理服務(wù)器暫時管理發(fā)送的數(shù)據(jù)包,當發(fā)送到目標主機時先由目標主機的缺省網(wǎng)關(guān)接收再找到對應(yīng)的默認網(wǎng)關(guān),就相當于缺省網(wǎng)關(guān)是父類,默認網(wǎng)關(guān)是子類~~
DNS服務(wù)器:
域名服務(wù)器(Domain Name Server)。在Internet上域名與IP地址之間是一一對應(yīng)的,域名雖然便于人們記憶,但機器之間只能互相認識IP地址,它們之間的轉(zhuǎn)換工作稱為域名解析,域名解析需要由專門的域名解析服務(wù)器來完成,DNS就是進行域名解析的服務(wù)器 。
DHCP服務(wù)器:
DHCP指的是由服務(wù)器控制一段IP地址范圍,客戶機登錄服務(wù)器時就可以自動獲得服務(wù)器分配的IP地址和子網(wǎng)掩碼。提升地址的使用率。
MAC地址:
MAC地址就如同我們身份證上的身份證號碼,具有全球唯一性。(知道這個就行了,不用往下看了)
MAC(Media Access Control,介質(zhì)訪問控制)地址
前24位叫做組織唯一標志符(Organizationally Unique Identifier,即OUI),是由IEEE的注冊管理機構(gòu)給不同廠家分配的代碼,區(qū)分了不同的廠家。
后24位是由廠家自己分配的,稱為擴展標識符。同一個廠家生產(chǎn)的網(wǎng)卡中MAC地址后24位是不同的。
網(wǎng)卡的物理地址通常是由網(wǎng)卡生產(chǎn)廠家燒入網(wǎng)卡的EPROM(一種閃存芯片,通??梢酝ㄟ^程序擦寫),它存儲的是傳輸數(shù)據(jù)時真正賴以標識發(fā)出數(shù)據(jù)的電腦和接收數(shù)據(jù)的主機的地址。
也就是說,在網(wǎng)絡(luò)底層的物理傳輸過程中,是通過物理地址來識別主機的,它一定是全球唯一的。比如,著名的以太網(wǎng)卡,其物理地址是48bit(比特位)的整數(shù),如:44-45-53-54-00-00,以機器可讀的方式存入主機接口中。以太網(wǎng)地址管理機構(gòu)(除了管這個外還管別的)(IEEE)(IEEE:電氣和電子工程師協(xié)會)將以太網(wǎng)地址,也就是48比特的不同組合,分為若干獨立的連續(xù)地址組,生產(chǎn)以太網(wǎng)網(wǎng)卡的廠家就購買其中一組,具體生產(chǎn)時,逐個將唯一地址賦予以太網(wǎng)卡。
在一個穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)中,IP地址和MAC地址是成對出現(xiàn)的。如果一臺計算機要和網(wǎng)絡(luò)中另一外計算機通信,那么要配置這兩臺計算機的IP地址,MAC地址是網(wǎng)卡出廠時設(shè)定的,這樣配置的IP地址就和MAC地址形成了一種對應(yīng)關(guān)系。在數(shù)據(jù)通信時,IP地址負責表示計算機的網(wǎng)絡(luò)層地址,網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備(如路由器)根據(jù)IP地址來進行操作;MAC地址負責表示計算機的數(shù)據(jù)鏈路層地址,數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備(如交換機)根據(jù)MAC地址來進行操作。IP和MAC地址這種映射關(guān)系由ARP(Address Resolution Protocol,地址解析協(xié)議)協(xié)議完成。
03
服務(wù)器
服務(wù)器的分類:
按照軟件開發(fā)階段來分,服務(wù)器可以大致分為2種
(1)遠程服務(wù)器
別名:外網(wǎng)服務(wù)器、正式服務(wù)器
使用階段:應(yīng)用上線后使用的服務(wù)器
使用人群:供全體用戶使用
速度:服務(wù)器的性能、用戶的網(wǎng)速
(2)本地服務(wù)器
別名:內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器、測試服務(wù)器
使用階段:應(yīng)用處于開發(fā)、測試階段使用的服務(wù)器
使用人群:僅供公司內(nèi)部的開發(fā)人員、測試人員使用
速度:由于是局域網(wǎng),所以速度飛快,有助于提高開發(fā)測試效率
本地服務(wù)器的選擇
遠程服務(wù)器就是本地內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器開放外網(wǎng)訪問而已
如果處于學習、開發(fā)階段,自己搭建一個本地服務(wù)器即可
04
端口號
端口包括物理端口和邏輯端口。物理端口是用于連接物理設(shè)備之間的接口,邏輯端口是邏輯上用于區(qū)分服務(wù)的端口。TCP/IP協(xié)議中的端口就是邏輯端口,通過不同的邏輯端口來區(qū)分不同的服務(wù)。
端口有什么用呢?我們知道,一臺擁有IP地址的主機可以提供許多服務(wù),比如Web服務(wù)、FTP服務(wù)、SMTP服務(wù)等,這些服務(wù)完全可以通過1個IP地址來實現(xiàn)。那么,主機是怎樣區(qū)分不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)呢?顯然不能只靠IP地址,因為IP 地址與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的關(guān)系是一對多的關(guān)系。實際上是通過“IP地址+端口號”來區(qū) 分不同的服務(wù)的。
公認端口(Well-Known Ports)
這類端口也常稱之為”常用端口”。這類端口的端口號從0到1023,它們緊密綁定于一些特定的服務(wù)。通常這些端口的通信明確表明了某種服務(wù)的協(xié)議,這種端口是不可再重新定義它的作用對象。80端口實際上總是HTTP通信所使用的,而23號端口則是Telnet服務(wù)專用的。
注冊端口(Registered Ports)
端口號從1025到49151。分配給用戶進程或應(yīng)用程序。這些進程主要是用戶選擇安裝的一些應(yīng)用程序,而不是分配好的公認端口的常用程序。
動態(tài)和/或私有端口(Dynamic and/or Private Ports)
之所以稱為動態(tài)端口,因為它一般不固定分配某種服務(wù),而是動態(tài)分配。
「網(wǎng)」是什么?
在今天這個時代,網(wǎng)絡(luò)和我們息息相關(guān),別說斷網(wǎng)了,網(wǎng)絡(luò)卡頓一會兒都會影響我們的生活,這時候大家會不會很想知道網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題的原因是什么呢?是不是很想了解一下網(wǎng)絡(luò)呢?其實這個網(wǎng)絡(luò)有個名字叫做計算機網(wǎng)絡(luò),顧名思義就是計算機組成的網(wǎng)絡(luò)。下圖就是一個簡單的計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲。
可以看到圖中有交換機、路由器、AP 這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,還有電腦、手機這些終端。其中交換機、路由器、AP 是我們計算機網(wǎng)絡(luò)通信線路的組成部分,計算機相信就不需要我多說了,大家都知道,簡單和大家說說交換機、路由器和 AP 分別是什么——這三個設(shè)備都是幫助大家將計算機連接在一起的設(shè)備,當然還有網(wǎng)線、光纖這種的通信線纜——而關(guān)于路由器、交換機和 AP 到底是不是計算機尚有爭議,我們可以認為它們是嵌入式計算機的一種。
1
家里是如何上網(wǎng)的?
以咱們家里的網(wǎng)絡(luò)為例,路由器用來將家里所有設(shè)備的訪問需求送到運營商的網(wǎng)絡(luò)上去,接入到互聯(lián)網(wǎng),最終送達目的地。如果家里設(shè)備多那路由器的口就不太夠了,全部都接路由器上,走線也不是很方便,我們就可以用一臺交換機來解決這個問題。
隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,有線已經(jīng)不能夠滿足我們的需求,這時候 AP 和無線終端就出現(xiàn)了,AP 本質(zhì)上是無線側(cè)的交換機,它同交換機一樣幫我們把無線終端接入到網(wǎng)絡(luò)中,以電磁波為媒介。這里注意區(qū)分家用無線路由器和我們所說的商用路由器,家用無線路由器其實是一個集路由器、交換機、AP 與一體的設(shè)備,一般長這樣:
普通家用無線路由器(圖片來自與網(wǎng)絡(luò)) 上面有幾對天線,一個 WAN 口,多個 LAN 口,WAN 用來接光貓,LAN 口用來連有線終端,天線用來連無線終端。這種設(shè)備對家庭用戶或者小白用戶來說十分友好,按照上面的提示一步步設(shè)置就可以上網(wǎng)啦,但是對商用場景來說就不太夠了,商用場景需要設(shè)備性能更強大,可以自定義的東西更多,所以我們會有家庭無線路由器和商用路由器之分。
2
LAN、MAN、WAN 是什么意思?
最開始的網(wǎng)絡(luò)就是將許多終端連在一起(嚴格意義上來說最開始只能算作聯(lián)機),然后逐步壯大,并且這些終端也發(fā)展的更加智能,功能更大多樣化,形成了今天的計算機網(wǎng)絡(luò)。
計算機網(wǎng)絡(luò)還分為局域網(wǎng)(LAN)、城域網(wǎng)(MAN)和廣域網(wǎng)(WAN)。生活中常見的「LAN」就是指局域網(wǎng),公司內(nèi)網(wǎng)就是一個局域網(wǎng),家里從光貓接入往后也是局域網(wǎng)。城域網(wǎng)生活中我們接觸的不多,這里就不詳細介紹了。廣域網(wǎng)就是常見的“WAN” 標識了,我們可以簡單的認為,運營商給拉進來的寬帶連接的就是廣域網(wǎng),以光貓為分界點,光貓以外就是 WAN,光貓以內(nèi)就是 LAN。
3
數(shù)據(jù)通訊和資源共享
除此之外,計算機網(wǎng)絡(luò)也擁有著強大的功能:
數(shù)據(jù)通信就是計算機網(wǎng)絡(luò)最主要的功能之一了,一些其他的重要功能也都需要依賴于數(shù)據(jù)通信來完成,計算機網(wǎng)絡(luò)也是對傳統(tǒng)通信方式的革新,是繼電報、電話業(yè)務(wù)之后的第三種最大的通信業(yè)務(wù)。
信息傳遞(圖片來自于網(wǎng)絡(luò))
資源共享是建立計算機網(wǎng)絡(luò)最主要的目的,可以共享的不僅僅是數(shù)據(jù)資源,還有軟件資源和硬件資源。信息檢索,看視頻,刷微博共享的就是數(shù)據(jù)資源;我們使用的各種應(yīng)用軟件,就是典型的軟件共享;而云服務(wù)器,云桌面等就是硬件資源共享了。
資源共享(圖片來自于網(wǎng)絡(luò))
說到這里,大家可能對計算機網(wǎng)絡(luò)有些概念了,總結(jié)一下就是:一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。
4
指揮中心:操作系統(tǒng)、管理軟件、通信協(xié)議
早期的一些終端不算是自治的計算機,因此那時候的終端互聯(lián)只能稱作「聯(lián)機」。簡單來說,兩臺用網(wǎng)線連在一起并且可以互通的電腦,就是一個最小的計算機網(wǎng)絡(luò)。計算機網(wǎng)絡(luò)和交通系統(tǒng)很像,道路就是用戶連接不同計算機的通信線路,房屋、樓宇是進行不同運算和提供各種資源的計算機,人們通過道路在建筑之間穿梭,互通有無。當然,計算機網(wǎng)絡(luò)并不是簡單的物理上的互聯(lián)就可以實現(xiàn)這些功能的,還需要操作系統(tǒng)、管理軟件、通信協(xié)議從中協(xié)調(diào),也就是說,想要運行下去,還需要一個「指揮中心」。
交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(圖片來自于網(wǎng)絡(luò))
講到這里,大家有沒有覺得計算機網(wǎng)絡(luò)其實比我們過去認為的要復(fù)雜許多呢?了解計算機網(wǎng)絡(luò)一些基本原理也是一件重要的事情,理解好網(wǎng)絡(luò)原理對平時學習、工作場景有著大大的提升,也可以有效避免我們在組建自己的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時候掉坑的幾率。
傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
還記得文章開頭的那張圖嗎?除了前面提到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端以外,還有負責連接發(fā)送方和接受方的“線”,構(gòu)成發(fā)送方和接收方之間的物理通路。這些看得見和看不見的“線”就是網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)。
常見的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)有同軸電纜、網(wǎng)線、光纖還有電磁波。
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網(wǎng)線和同軸電纜
同軸電纜一般用于早期以太網(wǎng),傳輸速度通常在 10Mbps 以內(nèi)。當然粗纜是可以到 1-2Gbps 的速度,不過現(xiàn)在幾乎被我們接下來要說到的網(wǎng)線給取代了。
網(wǎng)線即為雙絞線,市面上的網(wǎng)線通常為八芯雙絞線,傳輸距離建議不超過一百米。常見的網(wǎng)線標準有五類線、超五類線、六類線、超六類線和七類線這五種標準。不同標準傳輸速率不同,但是都不建議超過 100 米。
Ubiquiti 的網(wǎng)線,是使用頻率較高的超五類屏蔽線。
細心的小伙伴可能注意到,雙絞線的絞合度是不一樣的,而且八根芯的顏色也不一樣,常見網(wǎng)線標準之間的區(qū)分就是絞合度、銅芯粗細、有無龍骨、有無屏蔽層等。其實這八根芯的顏色排列也是有講究的,在我們線纜制作中會有線序的說法,下面就是兩種線序標準:
標準12356789T568-A綠白綠橙白藍藍白橙棕白棕T568-B橙白橙綠白藍藍白綠棕白棕
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光纖:遠距傳輸理想之選
現(xiàn)在在中大型商用場景下網(wǎng)線已經(jīng)遠遠不能滿足我們當前的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模了,即便是加上中繼,傳輸質(zhì)量和范圍都無法滿足我們現(xiàn)在的需求,所以有了光纖的出現(xiàn)。光纖全稱光導(dǎo)纖維,通常由玻璃或塑料制成,最外層會涂一層隔絕光線的材料。
光纖具有絕緣性能好、信號衰減小、傳輸速度快、傳輸距離大的優(yōu)勢,通常應(yīng)用于主干網(wǎng)的連接,不受外界電磁場的影響,帶寬幾乎無限制,可以實現(xiàn)每秒萬兆位的數(shù)據(jù)傳送,傳輸距離可達數(shù)百公里。光纖有單模光纖和多模光纖之分,單模光纖傳輸距離長,可達 20-120 公里的距離。多模光纖適用于低速短距離的場景,比如說一個局域網(wǎng)里的交換機之間的互聯(lián),交換機和路由器之間的互聯(lián)都可以用多模光纖,傳輸距離在 2 公里以內(nèi)。
Ubiquiti 的多模光纖,主要用于路由器和交換機之間的連接
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電磁波:突破網(wǎng)線限制
但隨著終端的多樣化,以及有線對設(shè)備移動范圍的限制,我們開始使用電磁波作為對有線網(wǎng)絡(luò)的擴展,電磁波的范圍很廣,適合作為信號傳輸?shù)闹挥薪橛?3 Hz 和約 300 GHz 之間的無線電波,無線電波又被稱為射頻電波,我們的無線網(wǎng)絡(luò)就是用的無線電波中超高頻的一部分。國內(nèi)最常用的頻段是 2.4 GHz 和 5 GHz 。
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路由器、交換機和 AP
到這里,我們常見的傳輸介質(zhì)已經(jīng)講完了,接下來我們再來聊聊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,前面有和大家簡單提到過。我們主要講路由器、交換機和 AP 這三種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
先來看看路由器,路由器是連接兩個網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備,是網(wǎng)絡(luò)的大門,同時也承擔尋路功能,因此,路由器又叫做網(wǎng)關(guān)設(shè)備。它幫助我們將數(shù)據(jù)運送到互聯(lián)網(wǎng)上,然后互聯(lián)網(wǎng)中的無數(shù)臺路由器又幫助我們將信息運送到目的地。
交換機是用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)交換的設(shè)備。通常用于路由器和各終端直接的連接,可將交換機視為路由器接口的拓展。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,也出現(xiàn)了三層交換機來承載部分內(nèi)網(wǎng)尋路的工作,但是請大家記住,交換機的本職工作還是內(nèi)網(wǎng)交換,在大型網(wǎng)絡(luò)尋路中還是要通過路由器來實現(xiàn);同樣的,路由器的工作是不同網(wǎng)絡(luò)之間的尋路,請不要將路由器作為交換機使用,尤其是終端較多的情況下。
AP 是用于無線網(wǎng)絡(luò)的交換機,用來接入無線終端,是無線網(wǎng)絡(luò)中的核心設(shè)備。
大家家里應(yīng)該都會有無線路由器這種東西,AP 的功能和無線路由器上的天線是一樣的,都用作無線終端的接入。咱們的無線路由器上通常還會標有 LAN 和 WAN,LAN 口一般都是交換口,也就是一個小交換機,WAN 承擔的就是路由功能啦。