弱電人必須知道的網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)知識
網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行的信息傳遞與交流。網(wǎng)絡(luò)通信,是指終端設(shè)備之間通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的通信。
兩臺計(jì)算機(jī)通過一根網(wǎng)線相連,就組成了一個(gè)最簡單的網(wǎng)絡(luò)。
由一臺路由器(或交換機(jī))和多臺計(jì)算機(jī)設(shè)備組成的小型網(wǎng)絡(luò)。在這樣的網(wǎng)絡(luò)中,通過路由器的中轉(zhuǎn),每兩臺計(jì)算機(jī)之間都可以自由地傳遞文件。
當(dāng)計(jì)算機(jī)想從某個(gè)網(wǎng)址獲取文件時(shí),必須先接入Internet,然后才能下載。
信息傳遞過程
虛擬的信息傳遞與真實(shí)的物品傳遞過程有許多相似之處。
快遞過程與網(wǎng)絡(luò)通信過程的對比:
需要快遞的物品:
應(yīng)用程序生成需要傳遞的信息 (或數(shù)據(jù))。
物品被包裝起來形成包裹,并粘貼含有收貨人姓名、地址的快遞單:
應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)打包成原始的“數(shù)據(jù)載荷”,并添加“頭部”和“尾部”形成報(bào)文,報(bào)文中的重要信息是接收者的地址信息,即“目的地址”。
在一個(gè)信息單元的基礎(chǔ)上,增加一些新的信息段,使其形成一個(gè)新的信息單元,這個(gè)過程稱為“封裝”。
包裹被送到集散中心,集散中心對包裹上的目的地址進(jìn)行分檢,去往同一個(gè)城市的物品被放入同一架飛機(jī),并飛向天空:
報(bào)文通過網(wǎng)線到達(dá)“網(wǎng)關(guān)”,網(wǎng)關(guān)收到報(bào)文后,對其“解封裝”,讀取目的地址,再重新封裝,并根據(jù)目的地址不同,送往不同的“路由器”,通過網(wǎng)關(guān)及路由器的傳遞,報(bào)文最終離開本地網(wǎng)絡(luò),進(jìn)入Internet的干道進(jìn)行傳輸。
其中,網(wǎng)線所起的作用跟公路一樣,它是信息傳輸?shù)慕橘|(zhì)。
飛機(jī)抵達(dá)目的機(jī)場后,包裹被取出進(jìn)行分檢,去往同一地區(qū)的包裹,被送到了同一集散中心:
報(bào)文經(jīng)過Internet干道的傳輸,到達(dá)目的地址所在的本地網(wǎng)絡(luò),本地網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)或路由器對報(bào)文進(jìn)行解封裝和封裝,并根據(jù)目的地址決定發(fā)往相應(yīng)的下一臺路由器,最終到達(dá)目的計(jì)算機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)。
集散中心根據(jù)包裹上的目的地址進(jìn)行分檢,快遞員送包裹上門,收件人拆開包裹,確認(rèn)物品完好無損后收下。整個(gè)快遞過程完成。
報(bào)文到達(dá)目的計(jì)算機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān),解封裝和封裝,然后根據(jù)目的地址發(fā)往相應(yīng)的計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)收到報(bào)文后,對報(bào)文進(jìn)行校驗(yàn)處理,校驗(yàn)無誤后,接收下報(bào)文,并將其中的數(shù)據(jù)載荷交由相應(yīng)的應(yīng)用程序進(jìn)行處理。一次完整的網(wǎng)絡(luò)通信過程就結(jié)束了。
數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)基本概念
數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)
由路由器、交換機(jī)、防火墻、無線控制器、無線接入點(diǎn),以及個(gè)人電腦、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)、服務(wù)器等設(shè)備構(gòu)成的通信網(wǎng)絡(luò)。
功能
數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)最基本的功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 - 交換機(jī)
交換機(jī):距離終端用戶最近的設(shè)備,用于終端用戶接入網(wǎng)絡(luò)、對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行交換等。
在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中,交換機(jī)一般來說是距離終端用戶最近的設(shè)備,接入層的交換機(jī)一般為二層交換機(jī),又稱為以太網(wǎng)交換機(jī),二層是指TCP/IP參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層;
以太網(wǎng)交換機(jī)可以實(shí)現(xiàn):數(shù)據(jù)幀的交換、終端用戶設(shè)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(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)廣播報(bào)文其余節(jié)點(diǎn)都能夠收到的節(jié)點(diǎn)的集合。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 - 路由器
路由器:網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備,可以在因特網(wǎng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)。路由器根據(jù)所收到的報(bào)文的目的地址選擇一條合適的路徑,將報(bào)文傳送到下一個(gè)路由器或目的地,路徑中最后的路由器負(fù)責(zé)將報(bào)文送交目的主機(jī)。
實(shí)現(xiàn)同類型網(wǎng)絡(luò)或異種網(wǎng)絡(luò)之間的通信
隔離廣播域
維護(hù)路由表(Routing Table)、運(yùn)行路由協(xié)議
路徑(路由信息)選擇、IP報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)
廣域網(wǎng)接入、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換
連接通過交換機(jī)組建的二層網(wǎng)絡(luò)
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 - 防火墻
防火墻:網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備,用于控制兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的安全通信。它通過監(jiān)測、限制、更改跨越防火墻的數(shù)據(jù)流,盡可能地對外部屏蔽網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信息、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀況,以此來實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的安全保護(hù)。
隔離不同安全級別的網(wǎng)絡(luò)
實(shí)現(xiàn)不同安全級別的網(wǎng)絡(luò)之間的訪問控制(安全策略)
用戶身份認(rèn)證
實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程接入功能
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密及虛擬專用網(wǎng)業(yè)務(wù)
執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換
其他安全功能
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 - 無線設(shè)備
無線局域網(wǎng)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(wǎng)中的部分或全部傳輸介質(zhì)所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。而常見的Wi-Fi是指IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)上的無線局域網(wǎng)技術(shù)。在WLAN中,常見的設(shè)備有胖AP、瘦AP和無線控制器AC。無線接入點(diǎn) (AP, Access Point)
一般支持FAT AP、FIT AP和云管理工作模式,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的需求,可以靈活地在各種模式下切換。
FAT AP:適用于家庭,獨(dú)立工作,需單獨(dú)配置,功能較為單一,成本低。
FIT AP:適用于大中型企業(yè),需要配合AC使用,由AC統(tǒng)一管理和配置,功能豐富。
云管理:適用于中小型企業(yè),需要配合云管理平臺使用,由云管理平臺統(tǒng)一管理和配置,功能豐富,即插即用。
無線接入控制器 (AC, Access Controller)
一般位于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的匯聚層,提供高速、安全、可靠的WLAN業(yè)務(wù)。
提供大容量、高性能、高可靠性、易安裝、易維護(hù)的無線數(shù)據(jù)控制業(yè)務(wù),具有組網(wǎng)靈活、綠色節(jié)能等優(yōu)勢。
局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)
按照地理覆蓋范圍來劃分,網(wǎng)絡(luò)可以分為局域網(wǎng) (Local Area Network)、城域網(wǎng) (Metropolitan Area Network) 和廣域網(wǎng) (Wide Area Network)。
局域網(wǎng)(LAN):
在某一地理區(qū)域內(nèi)由計(jì)算機(jī)、服務(wù)器以及各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)的覆蓋范圍一般是方圓幾千米以內(nèi)。
典型的局域網(wǎng)有:一家公司的辦公網(wǎng)絡(luò),一個(gè)網(wǎng)吧的網(wǎng)絡(luò),一個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)等。
城域網(wǎng)(MAN):
在一個(gè)城市范圍內(nèi)所建立的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。
典型的城域網(wǎng)有:寬帶城域網(wǎng)、教育城域網(wǎng)、市級或省級電子政務(wù)專網(wǎng)等。
廣域網(wǎng)(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(gè)城市甚至國家,并能提供遠(yuǎn)距離通信,形成國際性的大型網(wǎng)絡(luò)。
典型的廣域網(wǎng)有:Internet(因特網(wǎng))。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/strong>
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌∟etwork Topology)是指用傳輸介質(zhì)(例如雙絞線、光纖等)互連各種設(shè)備(例如計(jì)算機(jī)終端、路由器、交換機(jī)等)所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)化布局。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞睦L制:
掌握專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D繪制技巧是非常重要的,這需要大量的練習(xí)。