沒別的，就聊聊數據通信網絡

• 系列文章目錄
• 零、前言
• 一、數據通信網絡是什么？
• 二、數據通信網絡有什么功能？
• 三、網絡有哪些形狀？
• 四、結尾

系列文章目錄

“沒別的，就聊聊自動駕駛網絡”

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零、前言

凡事做得細致，都不能追求一蹴而就，想玩網絡人工智能，自然得先關注“網絡”是什么（這里的“網絡”特指“數據通信網絡”），然后，咱們再慢慢搗鼓怎么才能讓這個看不見摸不著的東西“智能”起來。

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一、數據通信網絡是什么？

數據通信網絡是指由路由器、交換機、防火墻、無線控制器、無線接入點，以及個人電腦、網絡打印機、服務器等設備構成的通信網絡。

看到這是不是感覺單純就是一些通信設備通過有線或無線連接在一起，然后就叫數據通信網絡了？可以這么說，但又不太準確，連接在一起之后呢？我們手機發送的消息怎么就從家用路由器到接收消息的另外一端了呢？我們游戲數據怎么順著網線傳輸到服務器的呢？

這些設備的誕生就是 為了找到數據想要到達的位置（路徑規劃） 并 傳輸到對端（存儲轉發） ，所以在數據通信網絡中，這些設備不是連接起來就足夠了的，而是為了優化以前的通信方式（信件通信等），從而用通信設備替代了我們以前的“郵局”。

當前根據計算機的不同階段，可以分為三種觀點（來自王道書籍）：

1.廣義觀點（低級階段）：只要實現遠程信息處理的系統或能進一步達到資源共享的自治計算機系統的集合。
2.資源共享觀點（目前階段）：以能夠相互共享資源的方式互聯起來的自制計算機系統的集合。（目的：資源共享；組成：獨立的“自治計算機”；規則：網絡協議）
3.用戶透明的觀點（未來階段）：存在一個能為用戶管理資源的網絡操作系統，它能夠調用用戶所需要的資源，而整個網絡就像一個大的計算機系統一樣對用戶都是透明的。

想要支撐起一個虛擬“郵局”需要這幾個基礎組成部分：

軟件：類似于用戶家中的收件箱，主要包括路由器、交換機的網絡操作系統，以及平常用戶安裝在手機、電腦或者平板中的應用，比如QQ、微信之類的。

硬件：類似于郵局投遞員等人力資源，由主機（端設備）、通信鏈路、交換設備和通信處理機（網卡）組成。

協議：類似投遞信件的流程等等，協議規定了網絡傳輸時應該要遵守的規則。

通常我們還能聽到諸如 核心網 的說法，也就是說網絡也分為 邊緣 與 核心 ，邊緣部分由接入到Internet的用戶主機組成，而核心網由各種交換設備組成。其形狀就如同家里的煎雞蛋一樣，煎出來的蛋白部分是邊緣部分，其中就包含了手機、平板、智能家具等等，而中間的蛋黃就是我們說的核心部分，包括各種交換機路由器。也就是說 周圍的邊緣設備是建立在核心通信設備提供的服務之上的 。

圖1 網絡與煎雞蛋

二、數據通信網絡有什么功能？

數據通信網絡最基本的功能是實現數據互通。

數據通信網絡 最基本的功能 就是數據互通（廣義觀點），也就是確定發送端的數據能傳達到接受端，就像現在來提汽車最基本的功能就是代步，但現在人們不僅如何代步這個問題了，因為現在不論大城市還是小縣城，大多數人有買車需求：假期方便出游，工作方便上下班，所以現在買車有人關注購車外觀，有人更關注車體整體穩定性。

現在網絡雖然具備著資源共享的能力（資源共享觀點），但對于用戶而言還是一種“獨立”的感覺，依托于零零散散的路由器分布，時常還會出現網絡卡頓等情況。而對于網絡未來的展望可不能止步于當前，不然當5G時代、物聯網時代來臨，估計就不是 萬物互聯 的時代了，那就是 萬物皆堵 的時代了。

如果我們的網絡可以如同一臺手機、一臺計算機一樣（用戶透明的觀點），如同“手機管家”、“電腦管家”一樣可以“一鍵自動優化”、“插電優化”、“自動殺毒”，這些展望除了依托于當前的 軟件定義網絡 的解決方案之外，還需要將 網絡智能化 ，把網絡的蘊含的潛能發揮出來。

現在通信設備大部分仍使用特定的路由協議進行調整，數據該怎么走都是從網絡工程師配置開始就定下來了（這里指路徑或路徑計算算法），就像一條通向遠方的高速公路，但偏偏只有一條路，沒有導航，只有交警，如果你是緊急情況，就允許你先走，但假如一條路的緊急車輛都多起來了，而身旁那條路，沒有幾輛車，無疑是一種資源浪費。

所以未來的網絡，可以設想成一個自帶實時導航的高速網絡，當一條網絡擁堵時，數據會被引導到另外一條寬敞、平坦并且占用小的鏈路當中，并且有完整的優先通道，為“萬物互聯”打下基礎。

三、網絡有哪些形狀？

圖2 網絡拓撲分類

按照網絡的拓撲形態來劃分，網絡可分為星型網絡、總線型網絡、環形網絡、樹形網絡、全網狀網絡和部分網狀網絡。

這些都是最基本的“網絡的樣子”，實際上會更加復雜更加混亂，不過一定范圍內的網絡大體上和樹形網絡一致，只是為了鏈路穩定，會做一些冗余備份的工作（備用方案，當A方案出錯時執行B方案），百度圖片搜索“網絡拓撲”，諸如下面這個拓撲，仔細拆分就看出來它的樹型結構了：

圖3 網絡拓撲

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四、結尾

本文僅僅只是簡單介紹了網絡中的一些皮毛，展望一下未來的“智能化網絡”，目前還未涉及到協議的介紹與解析，下文將從最基礎的TCP/IP模型與OSI參考模型開始。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的没别的，就聊聊数据通信网络的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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