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这个时代被称为计算机时代。计算机极大地改变了我们的生活方式。当计算设备连接到其他计算设备时,使我们能够以闪电般的速度共享数据和信息。
什么是网络?
在计算机世界中,网络被认为是一组通过某些共享介质(可以是有线或无线)互连的主机。计算机网络使主机能够通过介质共享和交换数据和信息。网络可以是跨越办公室的局域网 (LAN),也可以是跨越城市的城域网 (MAN),还可以是跨越城市和省份的广域网 (WAN)。
计算机网络可以很简单,比如两台 PC 通过一根铜缆连接在一起,也可以复杂到世界上每台计算机都连接到其他所有计算机,称为互联网。然后,网络会包含越来越多的组件以实现其最终的数据交换目标。以下是计算机网络中涉及的组件的简要描述:
主机 - 主机被认为位于网络的最终端,即主机是信息的来源,另一个主机将是目的地。信息在主机之间端到端流动。主机可以是用户的 PC、互联网服务器、数据库服务器等。
介质 - 如果是有线,则可以是铜缆、光纤电缆和同轴电缆。如果是无线,则可以是免费的无线电频率或某些特殊的无线频段。无线频率也可用于互连远程站点。
集线器 - 集线器是一个多端口中继器,用于连接 LAN 段中的主机。由于吞吐量低,集线器现在很少使用。集线器工作在 OSI 模型的第 1 层(物理层)。
交换机 - 交换机是一个多端口网桥,用于连接 LAN 段中的主机。交换机比集线器快得多,并且以线速运行。交换机工作在第 2 层(数据链路层),但也提供第 3 层(网络层)交换机。
路由器 - 路由器是第 3 层(网络层)设备,它为发送到某个远程目的地的数据/信息做出路由决策。路由器构成任何互连网络和互联网的核心。
网关 - 软件或软件和硬件的组合,用于在使用不同数据共享协议的网络之间交换数据。
防火墙 - 软件或软件和硬件的组合,用于保护用户数据免受网络/互联网上意外接收者的访问。
网络中的所有组件最终都服务于主机。
主机寻址
只有当主机能够在网络上识别彼此时,主机之间才能进行通信。在一个冲突域(其中一个主机在段上发送的每个数据包都会被其他所有主机听到)中,主机可以通过 MAC 地址直接通信。
MAC 地址是出厂编码的 48 位硬件地址,它也可以唯一地识别主机。但是,如果主机想要与远程主机通信,即不在同一网段或逻辑上未连接,则需要某种寻址方式来唯一地识别远程主机。连接到互联网的所有主机都分配了一个逻辑地址,这个逻辑地址称为互联网协议地址。