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網絡的配置

來自維基學院
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網絡的基礎組件

在上一章節我們簡單的解釋了網絡的運作及我們的計算機在網絡中的地位,現在我們將深入講解網絡在軟件、硬件層面的組成、其所需要的配件等更為細節的內容。

首先想象一下你將一組數據從其數據源發送到其目的地,所採用的路徑各式各樣,可能簡單到只是一根連接兩台計算機的電纜,也可能非常複雜,成為覆蓋全球的網絡集合。網絡的基礎設施會提供穩定可靠的通道,而數據的通信就在這些通道中進行。

上述的基礎設施大致包含以下三種:

  • 設備
  • 介質
  • 服務

設備和介質是網絡依存的物理設備,即所謂的硬件,服務則是通常我們所知道的軟件,包括那些常見的網絡應用程序。例如計算機、交換機、路由器、甚至數據線都是硬件。而軟件服務如電子郵件和上網等,在其服務過程中提供的是通過網絡定向和移動消息的功能。儘管大多數人並不注意過程,只在乎顯示屏上的結果,想要了解網絡及其背後的技術必須對過程也付出足夠的注意力。

設備

我們相對熟悉的一些網絡設備都被稱為終端設備,台式電腦、筆記本電腦、打印機、座機等都是終端設備。這些終端設備都是通過網絡傳輸的數據的來源或目的地。為了區分不同的終端設備,網絡中的每台終端設備都會用一個地址加以標識。當一台終端設備準備和其他設備通信時,會使用數據目的地的終端設備的地址來判定應該將消息發送到哪裡。

而在這些終端設備的中間,也有着非常重要的組件,可以稱之為中間網絡設備。這些中間網絡設備中大眾所比較熟知的有家中常有的無線路由器,除此之外還有交換機、多層交換機、防火牆設備等可能略微陌生的詞彙。他們使用目的終端設備地址以及有關網絡互連的信息來決定消息在網絡中應該採用的路徑,將每台終端設備連接到網絡,並且可以將多個獨立的網絡連接成網際網絡,同時還確保了數據在網絡中的傳輸。

中間設備的作用自然是比其在大眾眼中的存在感要多得多:

  • 重新生成並傳輸數據信號
  • 維護網絡有效路徑的信息
  • 當有傳輸錯誤、障礙時通知其他設備
  • 遇到障礙後選擇其他路徑傳輸數據
  • 將數據按照優先級別分類並轉發
  • 按照安全設置來決定數據通過與否

介質

網絡中的通信都通過介質上傳送,介質為消息從源設備傳送到目的設備提供了通道。現代網絡主要使用三種介質來連接設備並提供傳輸數據的途徑:銅纜、光纖和無線介質。在不同的介質中數據通過不同的方式被傳遞:數據通過銅線時被編碼為電脈衝;數據通過玻璃或塑料光纖時被編碼為光脈衝;數據經過無線傳輸時使用電磁波譜中的波長重新編碼。不同類型的網絡介質有不同的特性和優點,他們的具體用途也有着很大的區別。相比較而言,銅纜的造價較高,傳輸速率降低,但技術發展早,十分成熟,利於維護。光纜的製造成本低,傳輸速率高,但是不利於維護,隨着技術的發展,時代的進步,絕大多數運營商都在將銅纜換成光纜。無線傳播傳輸速率低,距離短,但伴隨手機等便攜式設備的發展,使用的越來越廣泛。

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複習及延伸思考[編輯 | 編輯原始碼]

  • 我們剛剛介紹了幾種不同的介質,那麼它們各自傳輸信號的能力(如距離、速度、數據量)又有何區別?從它們的製造和安裝成本上你又可以發現什麼?