數通基本概念

網絡通信基本概念

通信：是指人與人、人與物、物與物之間通過某種媒介和行為進行的信息傳遞與交流。

網絡通信：是指終端設備之間通過計算機網絡進行的通信。

常見術語

數據通信網絡基本概念

數據通信網絡：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。

功能：數據通信網絡最基本的功能是實現數據互通。

網絡設備

交換機

在園區網絡中，交換機一般來說是距離終端用戶最近的設備，接入層的交換機一般為二層交換機，又稱為以太網交換機，二層是指TCP/IP參考模型的數據鏈路層；

以太網交換機可以實現：數據幀的交換、終端用戶設備的接入、基本的接入安全功能、二層鏈路的冗余等；

廣播域：一個節點發送一個廣播報文其余節點都能夠收到的節點的集合。

路由器

網絡層設備，可以在因特網中進行數據報文轉發。路由器根據所收到的報文的目的地址選擇一條合適的路徑，將報文傳送到下一個路由器或目的地，路徑中最后的路由器負責將報文送交目的主機。

路由器工作在TCP/IP參考模型的網絡層；

路由器可以實現：維護路由表和路由信息、路由發現及路徑選擇、數據轉發、隔離廣播域、廣域網接入和網絡地址轉換及特定的安全功能。

集線器
集線器將信號發往所有線路，不同于交換機是根據MAC地址表轉發數據幀。集線器的工作模式是半雙工，工作在物理層，因為集線器是共享傳輸介質的，這樣在上行通道上集線器一次只能傳輸一個任務，要么是接收數據，要么是發送數據。集線器所連的鏈路就是一個沖突域。

集線器
和交換機工作原理差不多，可以把交換機理解為一個多端口網橋。

防火墻

網絡安全設備，用于控制兩個網絡之間的安全通信。它通過監測、限制、更改跨越防火墻的數據流，盡可能地對外部屏蔽網絡內部的信息、結構和運行狀況，以此來實現對網絡的安全保護。

無線設備

無線局域網WLAN廣義上是指以無線電波、激光、紅外線等無線信號來代替有線局域網中的部分或全部傳輸介質所構成的網絡。而常見的Wi-Fi是指IEEE 802.11標準上的無線局域網技術。在WLAN中，常見的設備有胖AP、瘦AP和無線控制器AC。

雙絞線
作為一種傳輸介質它是由兩根包著絕緣材料的細銅線按一定的比率相互纏繞而成。
雙絞是為了抑制噪聲：噪聲產生的原因是網線周圍產生的電磁波，當電磁波接觸到金屬等導體時，會產生電流，由于信號本身就是一種電流，噪聲產生的電流就會對信號產生干擾。雙絞是其兩根網線產生的噪聲電流方向相反，使得噪聲電流相互抵消。
雙絞線分類：按是否有屏蔽層可分為：屏蔽雙絞線（STP）與非屏蔽雙絞線（UTP）兩大類。?
超五類非屏蔽雙絞線
?我們今天在計算機通信網絡中所用到的基本上都是“超五類非屏蔽雙絞線纜”。線纜的兩頭分別按一定的線序壓在RJ45水晶頭內，這也就是通常大家說的網線。
?T568A的線序為：白綠，綠，白橙，藍，白藍，橙，白棕，棕
T568B的線序為：白橙，橙，白綠，藍，白藍，綠，白棕，棕

光纖
在它的中心部分包括了一根或多根玻璃纖維，通過從激光器或發光二極管發出的光波穿過中心纖維來進行數據傳輸。

單模光纖(Single-modeFiber)：一般光纖跳線用黃色表示，接頭和保護套為藍色；傳輸距離較長。單模光纜的連接距離可達10公里。
多模光纖(Multi-modeFiber)：一般光纖跳線用橙色表示，也有的用灰色表示，接頭和保護套用米色或者黑色；傳輸距離較短。多模光纜的連接距離要短的多，是300米或500米（主要看激光的不同，產生短波長激光的光源一般有兩種，一種是62.5的，一種是50的）
多模光纖通常在建筑物內或公司園區內具有成本效益，而單模光纖則更適合長距離運行。單模光纖可以傳輸更遠的距離，但是通常需要更昂貴的設備。對于長度不超過幾百米的安裝，多模式是經濟有效的。

光纖短期內無法完全取代網線的原因:
成本高：純光網絡使用的線纜和網絡上的接口卡成本遠高于網線。
布線不方便：光纖不能拐直角彎，否則衰減嚴重且容易折斷。
維護不方便：光纖比較容易損壞，且焊接光纖還需要專業設備，價格貴、使用有難度。

直通線和交叉線
網線由8根線組成，只有4根是用于收發的，其中1，2線用于收數據，3，6線用于發數據。他們有兩種排線方式，一種是T568B標準，另一種是T568A標準。直通線是用來連接不同類設備的，比如電腦連交換機，電腦連集線器。交叉線是用來連接同類設備的，比如電腦連電腦，交換機連交換機。

直通線就是兩端都是同一個標準，都是T568A或者都是T568B。交叉線是一端是T568A，另一段是T568B。直通線的話就是一端的接受口和發送口分別和另一端的接受口和發送口相連。我們一般用到的都是T568B標準的，T568A標準和T568B標準的區別就是收數據和發數據的口對調了，T568B的1和3對調，2和6對調就是568A標準。

直通線連接不同類設備，交叉線連接同類設備
比如電腦和電腦相連，肯定要一端發送數據，一端接收數據。所以要用交叉線，兩邊的線序剛好是相對應的接和發。那要是電腦和交換機相連，使用直通線相連，兩端線序一樣，就不能發或接了，那為啥還是用它呢？因為交換機和電腦的收發引腳是相反的，1，2用發數據，3，6用于收數據，所以使用直通線。

現在網卡有自動的翻轉功能，收發是可以自動切換的，因此不需要再去區分直通線和交叉線了。

局域網、城域網、廣域網

局域網（LAN）：

在某一地理區域內由計算機、服務器以及各種網絡設備組成的網絡。局域網的覆蓋范圍一般是方圓幾千米以內。

典型的局域網有：一家公司的辦公網絡，一個網吧的網絡，一個家庭網絡等。

城域網（MAN）：

在一個城市范圍內所建立的計算機通信網絡。

典型的城域網有：寬帶城域網、教育城域網、市級或省級電子政務專網等。

廣域網（WAN）：

通常覆蓋很大的地理范圍，從幾十公里到幾千公里。它能連接多個城市甚至國家，并能提供遠距離通信，形成國際性的大型網絡。

典型的廣域網有：Internet（因特網）。

網絡拓撲（Network Topology）

是指用傳輸介質（例如雙絞線、光纖等）互連各種設備（例如計算機終端、路由器、交換機等）所呈現的結構化布局。

網絡拓撲形態

星型網絡

所有節點通過一個中心節點連接在一起。

優點：容易在網絡中增加新的節點。通信數據必須經過中心節點中轉，易于實現網絡監控。

缺點：中心節點的故障會影響到整個網絡的通信。

總線型網絡

所有節點通過一條總線（如同軸電纜）連接在一起。

優點：安裝簡便，節省線纜。某一節點的故障一般不會影響到整個網絡的通信。

缺點：總線故障會影響到整個網絡的通信。某一節點發出的信息可以被所有其他節點收到，安全性低。

環型網絡

所有節點連成一個封閉的環形。

優點：節省線纜。

缺點：增加新的節點比較麻煩，必須先中斷原來的環，才能插入新節點以形成新環。

樹型網絡

樹型結構實際上是一種層次化的星型結構。

優點：能夠快速將多個星型網絡連接在一起，易于擴充網絡規模。

缺點：層級越高的節點故障導致的網絡問題越嚴重。

總結

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