当今网络¶

网络组件¶

网络基础设施包括三类网络组件：

1. 设备
2. 介质
3. 服务

其中，设备与介质是网络的物理要素，即硬件。硬件通常是网络平台的可见组成部分，如笔记本电脑、PC、交换机、路由器、或用于连接设备的电缆等

网络设备¶

我们称网络传输的消息的源或目的地为 终端设备 ，如计算机、打印机、电话等

为了区分不同的终端设备，网络中的每台终端设备都用一个地址加以标识。当一台终端设备发起通信时，会使用目的终端设备的地址来指定应该将消息发送到哪里

而 中间设备 则负责将每台终端设备连接到网络，并且可以将多个独立的网络连接成国际网络，确保数据在网络中传输，如路由器、交换机、防火墙设备等

网络介质¶

介质 为消息从源设备传送到目的设备提供了通道。现代网络主要通过下列三种介质来连接设备，并提供传输数据的途径：

• 电缆内的金属线 (网线或同轴电缆)
  • 数据将编码为电脉冲
• 玻璃光纤或塑料光纤
  • 数据将编码为光脉冲
• 无线 (电波)
  • 数据将编码为电磁波信号

网络服务¶

网络组件用于提供服务和过程。服务和过程是网络设备上运行的通信程序，称为软件。

• 服务包括人们日常使用的许多常见网络应用程序。如电子邮件托管服务和 Web 托管服务。
• 过程提供的是通过网络引导和移动消息的功能。过程不易察觉，但却是网络运行的关键。

网络表示方式¶

网络图通常使用符号来表示构成网络的不同设备和连接，关于本课程的符号规范性，可以查看 Cisco 的 Icon Glossary 文档

除此之外，还要注意几个常用到的专有名词：

• 网络接口卡 NIC (Network Interface Card)
  • 即我们常说的网卡，用于提供与网络之间的物理连接，包括有线网卡和无线网卡
• 端口 Port
  • 网络设备上的接口或插口，介质通过它连接到终端设备或其他网络设备
• 接口 Interface
  • 网络设备上连接到独立网络的专用端口
  • 例如路由器的端口就称为网络接口

对于研究网络的人来说，通常使用网络拓扑图查看直观的网络连接情况。

• 物理拓扑图 - 识别设备和电缆安装的物理位置
  • 物理拓扑图记录各台主机现实中的位置关系及其与网络连接的方式
  • 
• 逻辑拓扑图 - 识别设备、 端口和地址的逻辑方案
  • 逻辑拓扑图对主机进行分组的依据是它们使用/访问网络的方式，而不考虑它们的物理位置。主机名称、 IP地址、组信息和应用程序（即服务器软件） 都可记录在逻辑拓扑图中
  • 

一点小测验

常见网络类型¶

我们生活中最常用的网络类型有两种，分别是局域网 LAN 和广域网 WAN

局域网是为较小地理区域内的用户和终端设备提供访问的网络基础设施，通常是由个人或 IT 部门拥有并管理的企业、家庭或小型企业网络；广域网是为广泛地理区域内的网络提供访问的网络基础设施，通常由通信服务提供商 (SP) 拥有并管理。

其中无线局域网 WLAN 是本课程的实验重点

比广域网更上层的网络就是互联网 (Internet) 。Internet 是一个互连网络的全球集合，多个 LAN 通过 WAN 连接而互联，然后 WAN 再彼此连接下去。Internet 不属于任何个人或团体，但有 IETF 、ICANN 等组织对其进行维护。

与术语“互联网”类似，但有区别的另外两个术语：

• 内部网 Intranet
  • 通常用于表示一个组织的私有局域网和广域网连接，只有该组织的成员、员工或其他获得授权的人员可以访问
• 外联网 Extranet
  • 组织可以使用外联网为在其他组织工作但需要本组织数据的人提供安全访问

可靠网络¶

一个可靠网络，需要具备以下四种特性才能满足用户的期望：

• 容错能力
  • 有多条路径到达目的地被称为冗余。 如果一条路径失败， 消息可以立即通过其他冗余的备份链路发送， 从而实现快速恢复
• 可拓展性
  • 可扩展的网络能迅速扩张以支持新增用户和应用程序， 同时还保证丝毫不会影响为现有用户提供服务
• 服务质量 QoS
  • QoS 通过配置来为不同类型的服务提供不同的优先级
  • 如优先处理流媒体，而网页则可以接受较低优先级
• 安全性
  • 机密性 - 数据机密性意味着只有预定和授权收件人可以访问并读取数据。
  • 完整性 - 数据完整性表示保证信息在从源到目的地的传输过程中不会被更改。
  • 可用性 - 数据可用性表示保证授权用户及时可靠地访问数据服务。