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网络的配置

来自维基学院
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课程内容[编辑 | 编辑源代码]

网络的基础组件

在上一章节我们简单的解释了网络的运作及我们的计算机在网络中的地位,现在我们将深入讲解网络在软件、硬件层面的组成、其所需要的配件等更为细节的内容。

首先想象一下你将一组数据从其数据源发送到其目的地,所采用的路径各式各样,可能简单到只是一根连接两台计算机的电缆,也可能非常复杂,成为覆盖全球的网络集合。网络的基础设施会提供稳定可靠的通道,而数据的通信就在这些通道中进行。

上述的基础设施大致包含以下三种:

  • 设备
  • 介质
  • 服务

设备和介质是网络依存的物理设备,即所谓的硬件,服务则是通常我们所知道的软件,包括那些常见的网络应用程序。例如计算机、交换机、路由器、甚至数据线都是硬件。而软件服务如电子邮件和上网等,在其服务过程中提供的是通过网络定向和移动消息的功能。尽管大多数人并不注意过程,只在乎显示屏上的结果,想要了解网络及其背后的技术必须对过程也付出足够的注意力。

设备

我们相对熟悉的一些网络设备都被称为终端设备,台式电脑、笔记本电脑、打印机、座机等都是终端设备。这些终端设备都是通过网络传输的数据的来源或目的地。为了区分不同的终端设备,网络中的每台终端设备都会用一个地址加以标识。当一台终端设备准备和其他设备通信时,会使用数据目的地的终端设备的地址来判定应该将消息发送到哪里。

而在这些终端设备的中间,也有着非常重要的组件,可以称之为中间网络设备。这些中间网络设备中大众所比较熟知的有家中常有的无线路由器,除此之外还有交换机、多层交换机、防火墙设备等可能略微陌生的词汇。他们使用目的终端设备地址以及有关网络互连的信息来决定消息在网络中应该采用的路径,将每台终端设备连接到网络,并且可以将多个独立的网络连接成网际网络,同时还确保了数据在网络中的传输。

中间设备的作用自然是比其在大众眼中的存在感要多得多:

  • 重新生成并传输数据信号
  • 维护网络有效路径的信息
  • 当有传输错误、障碍时通知其他设备
  • 遇到障碍后选择其他路径传输数据
  • 将数据按照优先级别分类并转发
  • 按照安全设置来决定数据通过与否

介质

网络中的通信都通过介质上传送,介质为消息从源设备传送到目的设备提供了通道。现代网络主要使用三种介质来连接设备并提供传输数据的途径:铜缆、光纤和无线介质。在不同的介质中数据通过不同的方式被传递:数据通过铜线时被编码为电脉冲;数据通过玻璃或塑料光纤时被编码为光脉冲;数据经过无线传输时使用电磁波谱中的波长重新编码。不同类型的网络介质有不同的特性和优点,他们的具体用途也有着很大的区别。相比较而言,铜缆的造价较高,传输速率降低,但技术发展早,十分成熟,利于维护。光缆的制造成本低,传输速率高,但是不利于维护,随着技术的发展,时代的进步,绝大多数运营商都在将铜缆换成光缆。无线传播传输速率低,距离短,但伴随手机等便携式设备的发展,使用的越来越广泛。

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复习及延伸思考[编辑 | 编辑源代码]

  • 我们刚刚介绍了几种不同的介质,那么它们各自传输信号的能力(如距离、速度、数据量)又有何区别?从它们的制造和安装成本上你又可以发现什么?