計算機網路相關概念總結

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本文主要介紹對計算機網路相關概念理解和總結，其中相關概念包括：區域網(lan)、廣域網(wan)、路由器、交換機、集線器、數據機(adsl，貓modem)、閘道器(gateway)、網橋、網絡卡等，這些概念都是我們平時經常接觸到的網路知識。

區域網lan(local area network)：一般指覆蓋範圍在10公里以內，一座樓房或者乙個單位內部的網路。由於傳輸距離直接影響傳輸速度，因此，區域網內的通訊，由於傳輸距離短，傳輸的速率一般都比較高。目前，區域網的傳輸速率一般可以達到10mb/s和100mb/s，其中高速區域網傳輸速率可達到1000mb\s。

注：公網、外網，即為廣域網；私網、內網，即為區域網。

廣域網上的每一台電腦或者其他網路裝置都有乙個或多個廣域網ip位址(公網、外網ip位址)，廣域網ip位址一般要到isp(internet service provider)出繳費之後才能申請到，廣域網ip位址是唯一的；而區域網上的每一台電腦或者其他網路裝置都有乙個或者多個區域網ip位址(私網、內網ip位址)，區域網ip位址是區域網內部分配的，不同區域網的ip位址可以重複，不會相互影響。

廣域網與區域網電腦交換資料需要通過路由器或者閘道器的nat(網路位址轉換)進行，一般來說，區域網內電腦裝置發起的對外連線請求，路由器或者閘道器都不會加以阻攔，但來自廣域網對區域網內電腦連線的請求，路由器或者閘道器在絕大多數情況都會進行攔截處理。

注：廣域網，花錢買頻寬；區域網，花錢買裝置，頻寬有保障。

廣域網與區域網的具體關係如下二圖所示

網橋(bridge)是區域網與區域網之間建立連線的橋，其屬於網路層的一種裝置，主要作用是擴充套件網路和通訊，在各種傳輸介質中**資料訊號，擴充套件網路的距離，同時有選擇地將有位址的訊號從乙個傳輸介質傳送到另乙個傳輸介質，並能有效地限制兩個介質系統中無關緊要的通訊。

網橋還可分為本地網橋和遠端網橋，其中本地網橋指的是在傳輸介質允許長度範圍內網際網路絡的網橋，遠端網橋指的是連線的距離超過網路的常規範圍時使用的遠端橋，通過遠端橋互聯的區域網將成為廣域網。

路由器(router)是用於連線多個邏輯上分開的網路。邏輯網路是指乙個單獨的網路或乙個子網。當資料從乙個子網傳輸到另乙個子網時，可通過路由器來完成。因此，路由器具有判斷網路位址和選擇路徑的功能，它能在多網路互聯環境中建立靈活的連線，可用完全不同的資料分組和介質訪問方法連線各種子網。路由器是屬於網路應用層的一種互聯裝置，只接收源站或其他路由器的資訊，它不關心各子網使用的硬體裝置，但要求執行與網路層協議相一致的軟體。路由器分本地路由器和遠端路由器，本地路由器是用來連線網路傳輸介質的，如光纖、同軸電纜和雙絞線；遠端路由器是用來與遠端傳輸介質連線並要求相應的裝置，如**線要配數據機，無線要通過無線接收機和發射機。如果只需要將計算機連線起來，則僅僅使用集線器和交換機即可實現，但是，如果想通過一台數據機使所有計算機都可以訪問internet，可以使用路由器或者具有內建路由器的數據機。此外，路由器通常會提供內建安全功能，如防火牆。

注：路由器**比集線器、交換機高。

交換機(switch)使網路上的計算機可以進行通訊，使用乙太網電纜將每台計算機連線到交換機後，從一台計算機傳送到另一台計算機的資訊就會通過該交換機。交換機可以識別所有接收資訊的預期目標，因此只會將相應資訊傳送到應該接收該資訊的計算機。

注：交換機可以同時傳送和接收資訊，如果家庭網具有4臺或者更多的計算機，或者要將網路用於需要在計算機之間傳送大量資訊的活動，則最好選擇使用交換機而不是集線器。

集線器(hub)與交換機的工作方式相同，其中集線器無法識別所接收的資訊的**或者預期目標，因此它會將資訊傳送至與其連線的所有計算機(包括傳送該資訊的計算機)。集線器可以傳送或者接收資訊，但不能同時傳送並接收資訊。這使得集線器的速度慢於交換機，其**也低於交換機。

數據機俗稱貓modem，其主要作用是對模擬訊號與數碼訊號進行相互轉換，如家庭網路中的撥號上網，使用的是**線接入網路，**線從internet傳送的資訊都是模擬訊號，而電腦需要接收數碼訊號才能通訊，所有就需要數據機來轉化。

網絡卡是工作在資料鏈路層的網路元件，是區域網中連線計算機與傳輸介質的介面，不僅能實現與區域網傳輸介質之間的物理連線和電訊號匹配，還涉及幀的傳送與接收、幀的封裝與拆封、介質訪問控制、資料的編碼解碼以及資料快取的功能等。

閘道器(gateway)實質上是乙個網路通向其他網路的ip位址。比如網路a和網路b，網路a的ip位址範圍為"192.168.1.1192.168.1.254"，子網掩碼為"255.255.255.0"；網路b的ip位址範圍為"192.168.2.1192.168.2.254"，子網掩碼為"255.255.255.0"。在沒有路由器的情況下，兩個網路之間是不能進行tcp/ip通訊的，即使是兩個網路連線在同一臺交換機(或集線器上)，tcp/ip協議也會根據子網掩碼"255.255.255.0"判定兩個網路在不同的網路裡。而要實現這兩個網路之間的通訊，則必須通過閘道器。如果網路a中的主機發現資料報的目的主機不在本地網路中，就把資料報**給它自己的閘道器，再由閘道器**給網路b的閘道器，網路b的閘道器再**給網路b的某個主機。

動態主機配置協議(dhcp)是乙個區域網的網路協議。指的是由伺服器控制一段ip位址範圍，客戶機登入伺服器時就可以自動獲取伺服器分配的ip位址和子網掩碼。然而該伺服器就是dhcp伺服器，其必須安裝有windows server系統，且還需安裝tcp/ip協議，並為其設定靜態ip位址、子網掩碼、預設閘道器等。

兩台連線到網際網路上的電腦相互之間通訊，必須有各自的ip位址，由於ip位址資源有限，寬頻接入運營商不能做到給每個報裝寬頻的使用者都能分配乙個固定的ip位址（所謂固定ip就是即使在你不上網的時候，別人也不能用這個ip位址，這個資源一直被你所獨佔），所以要採用dhcp方式對上網的使用者進行臨時的位址分配。也就是你的電腦連上網，dhcp伺服器才從位址池裡臨時分配乙個ip位址給你，每次上網分配的ip位址可能會不一樣，這跟當時ip位址資源有關。當下線的時候，dhcp伺服器可能就會把這個位址分配給之後上線的其他電腦。這樣就可以有效節約ip位址，既保證了網路通訊，又提高ip位址的使用率。

dns(domain name system)計算機網域名稱系統，它是由網域名稱解析器和網域名稱伺服器組成的。網域名稱伺服器是指儲存有該網路中所有主機的網域名稱和對應ip位址，並具有將網域名稱轉換為ip位址功能的伺服器。其中網域名稱必須對應乙個ip位址，乙個ip位址可以有多個網域名稱，而ip位址不一定有網域名稱。網域名稱系統採用類似目錄樹的等級結構。網域名稱伺服器通常為客戶機/伺服器模式中的伺服器方，它主要有兩種形式：主伺服器和**伺服器。將網域名稱對映為ip位址的過程就稱為「網域名稱解析」。

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