一文速通网络通信基础

大家好呀！我是reload。今天来简单介绍一下网络通信基础部分的内容，偏重一些基础的认识和概念性的东西。

一、通信与网络

1、通信概念

通信，是指人与人、人与物、物与物之间通过某种媒介和行为进行的信息传递与交流。

简单理解：两者之间通过介质实现的信息交流

注：华为设备图标简介

2、网络通信

2.1 概念

网络通信，是指终端设备之间通过计算机网络进行的通信。

2.2 信息传递过程

类比我们寄包裹，寄件人需要将先物品打包装好，然后送到快递站，快递站再通过各种运输方式将包裹送到目标驿站，最后收件人到驿站取包裹，拆封取出物品。

2.3 常见术语

网关：接收并处理本地网段终端的数据，转发至目标网络的设备

终端设备：数据的产生者和接收者（一般是电脑、手机、服务器等）

2.4 数据通信网络

1）概述

由路由器、交换机、防火墙、无线控制器、无线接入点，以及个人电脑、网络打印机、服务器等设备构成的通信网络。

数据通信网络最基本的功能是实现数据互通。

2）解释（重点理解交换和路由）

什么是网络? 实现设备之间数据信息的传递

什么是交换？ 交互，替换

什么是路由？ 路径由来

3、网络设备

3.1 交换机

1、二层交换机

1）用于连接大量的终端设备

2）实现数据同网段的转发

3）分割了冲突域

冲突域：电信号冲突的范围。一般存在于共享式的网络连接上。

冲突域产生的根本原因在于多个设备试图在同一时间通过同一媒介发送数据。

比如A、B两个终端通过同一条网线进行连接，当A试图向B发送数据的同时，B也试图向A发送数据，此时就有可能导致冲突。

冲突域不可避免，为了减少冲突域的问题，有如下策略:

①先听后发 ②边听边发 ③冲突停发 ④随机时间重发

注：交换机的每一个接口都连接一台终端，每一个接口都是一个冲突域。

2、三层交换机

1）用于连接大量的终端设备

2）实现数据同网段的转发

3）分割了冲突域

4）具备部分的路由器功能

即除了拥有二层交换机的功能特点外，还具备部分的路由器功能。

3.2 路由器

1、概述

网络层设备，可以在因特网中进行数据报文转发。路由器根据所收到的报文的目的地址选择一条合适的路径，将报文传送到下一个路由器或目的地，路径中最后的路由器负责将报文送交目的主机。

2、功能特点

1）实现数据跨网段的转发

2）广域接入、地址转换(NAT)

3）隔离了冲突域、广播域

广播域：一个广播报文能够到达的最大范围。

比如老师在一个教室讲课，如果只有本教室的同学能听到，隔壁周围的教室听不到，那么广播域就是这整个教室的范围。也可以这么形象理解，让你拿着广播喊一声，该声音能传到的最大范围。

广播：一对所有

3.3 防火墙

1）概述

网络安全设备，用于控制两个网络之间的安全通信。它通过监测、限制、更改跨越防火墙的数据流，尽可能地对外部屏蔽网络内部的信息、结构和运行状况，以此来实现对网络的安全。

2）功能

①隔离不同安全级别的网络

②实现不同安全级别的网络之间的访问控制(安全策略)

③用户身份认证

④实现远程接入功能等

3.4 无线设备

二、网络类型与网络拓扑

1、网络类型

1.1 局域网(LAN)

某一地理区域内（公司内、一间教室、一个园区）由计算机、服务器以及各种网络设备组成的网络。

1.2 城域网(MAN)

在一个城市范围内所建立的计算机通信网络。

1.3 广域网(WAN)

通常覆盖很大的地理范围，从几十公里到几千公里。

Internet（因特网）就是典型的广域网。

2、网络拓扑

2.1 概述

网络拓扑( Network Topology)，是指用传输介质（如双绞线、光纤等）互连各种设备（如计算机终端、路由器、交换机等）所呈现的结构化布局。

2.2 网络拓扑形态

2.3 优缺点

各网络拓扑形态的优缺点总结如下。

1）星型网络

优：①容易在网络中增加新的节点。②通信数据必须经过中心节点中转，易于实现网络监控。

缺：中心节点的故障会影响到整个网络的通信。

2）总线型网络：所有节点通过一条总线（如同轴电缆）连接在一起。

优：①安装简便，节省线缆。②某一节点的故障一般不会影响到整个网络的通信。

缺：①总线故障会影响到整个网络的通信。②安全性低，某一节点发出的信息可以被所有其他节点收到。

3）环型网络：所有节点连成一个封闭的环形。

优：节省线缆。

缺：增加新的节点比较麻烦，必须先中断原来的环，才能插入新节点以形成新环。

4）树型网络：实际上是一种层次化的星型结构。

优：能够快速将多个星型网络连接在一起，易于扩充网络规模。

缺：层级越高的节点故障导致的网络问题越严重。

5）全网状网络：所有节点都通过线缆两两互联。

优：①高可靠性。②高通信效率。

缺：①每个节点都需要大量的物理端口，同时还需要大量的互连线缆。②成本高，不易扩展。

6）部分网状网络：只是重点节点之间才两两互连。

优：成本较低（相比于全网状网络）

缺：可靠性较低（相比于全网状网络）

总结：在实际组网中，通常都会根据成本、通信效率、可靠性等具体需求而采用多种拓扑形态相结合的方法。