计网中的一些概念

目录

    • 1.单工、半双工、双工
    • 2. 冲突域、广播域
    • 3.中继器、集线器、网桥、交换机、路由器、无线访问接入点
      • 2.1 中继器(RP repeater)
      • 2.2 集线器(Hub)
      • 2.3 网桥(Bridge)
      • 2.4 交换机(Switch)
      • 2.5路由器(Rounter)
      • 2.6无线访问接入点(AP)
      • 2.7 网关(Gateway)
    • 4.光纤、双绞线、光缆、电缆
      • 4.1单模光纤与多模光纤
      • 4.2 光缆与电缆
      • 4.3 光纤与双绞线
    • 5.局域网、因特网、互联网、万维网

1.单工、半双工、双工

  1. 单工:指两者的通信是单向的,一个只能主动的发信号,而另一个只能被动的接受信息。
  2. 半双工:两个对象A和B,A能发信息给B,B也能发消息给A,但这两个动作不可以同时进行。
  3. 全双工:两个对象A和B,A能发信息给B,B也能发消息给A,并且这两个动过可以同时进行。

2. 冲突域、广播域

1、冲突域(物理分段):

连接在同一导线上的所有工作站的集合,或者说是同一物理网段上所有节点的集合或以太网上竞争同一带宽的节点集合。这个域代表了冲突在其中发生并传播的区域,这个区域可以被认为是共享段。在OSI模型中,冲突域被看作是第一层的概念,连接同一冲突域的设备有Hub,Reperter或者其他进行简单复制信号的设备。也就是说,用Hub或者Repeater连接的所有节点可以被认为是在同一个冲突域内,它不会划分冲突域。而第二层设备(网桥,交换机)第三层设备(路由器)都可以划分冲突域的,当然也可以连接不同的冲突域。简单的说,可以将Repeater等看成是一根电缆,而将网桥等看成是一束电缆。

2、广播域:

接收同样广播消息的节点的集合。如:在该集合中的任何一个节点传输一个广播帧,则所有其他能收到这个帧的节点都被认为是该广播帧的一部分。由于许多设备都极易产生广播,所以如果不维护,就会消耗大量的带宽,降低网络的效率。由于广播域被认为是OSI中的第二层概念,所以像Hub,交换机等第一,第二层设备连接的节点被认为都是在同一个广播域。而路由器,第三层交换机则可以划分广播域,即可以连接不同的广播域。

3.中继器、集线器、网桥、交换机、路由器、无线访问接入点

2.1 中继器(RP repeater)

信号在传输过程中会不断衰减,为了不让信号衰减对通信产生影响,产生了中继器:仅做放大信号用,把信号传导偏远的地方。

中继器是工作在物理层上的连接设备。适用于完全相同的两类网络的互连,主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发,来扩大网络传输的距离, 中继器是对信号进行再生和还原的网络设备。

2.2 集线器(Hub)

集线器实际上相当于多端口的中继器。

集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI模型第一层,即物理层。集线器与网卡、网线等传输介质一样,属于局域网中的基础设备,采用CSMA/C介质访问控制机制。

2.3 网桥(Bridge)

网桥(Bridge)又称为桥接器。和中继器类似,传统的网桥只有两个端口,用于连接不同的网段。和中继器不同的是,网桥具有一定的"智能"性,可以"学习"网络上主机的地址,同时具有信号过滤的功能。

比如,有两个网段:网段1和网段2。网段1的主机A发给主机B的数据包不会被网桥转发到网段2。因为,网桥可以识别这是网段1内部的通信数据流。同样,网段2的主机X发给主机Y的数据包也不会被网桥转发到网段1。可见,网桥可以将一个冲突域分割为两个。其中,每个冲突域共享自己的总线信道带宽。

但是,如果主机C发送了一个目标是所有主机的广播类型数据包时,网桥要转发这样的数据包。网桥两侧的两个网段总线上的所有主机都要接收该广播数据包。因此,网段1和网段2仍属于同一个广播域。

2.4 交换机(Switch)

交换机(Switch)也被称为交换式集线器。它的出现是为了解决连接在集线器上的所有主机共享可用带宽的缺陷。

交换机是通过为需要通信的两台主机直接建立专用的通信信道来增加可用带宽的。从这个角度上来讲,交换机相当于多端口网桥。

交换机为主机A和主机B建立一条专用的信道,也为主机C和主机D建立一条专用的信道。只有当某个接口直接连接了一个集线器,而集线器又连接了多台主机时,交换机上的该接口和集线器上所连的所有主机才可能产生冲突,形成冲突域。换句话说,交换机上的每个接口都是自己的一个冲突域。

2.5路由器(Rounter)

路由器工作在网络层,可以识别网络层的地址-IP地址,有能力过滤第3层的广播消息。实际上,除非做特殊配置,否则路由器从不转发广播类型的数据包。因此,路由器的每个端口所连接的网络都独自构成一个广播域。如图6所示,如果各网段都是共享式局域网,则每网段自己构成一个独立的冲突域。

无线路由器是单纯型AP与宽带路由器的一种结合体;它借助于路由器功能,可实现家庭无线网络中的Internet连接共享,实现ADSL和小区宽带的无线共享接入 ,另外,无线路由器可以把通过它进行无线和有线连接的终端都分配到一个子网,这样子网内的各种设备交换数据就非常方便。

3------适用:家庭和小范围的无线支持

4------优点:有路由功能,还有交换机功能

5------缺点:可连接终端有限,有些AP功能不支持

2.6无线访问接入点(AP)

AP即 Access Point 的简称,一般翻译为“无线访问节点或无线接入点”,它主要是提供无线工作站对有线局域网和从有线局域网对无线工作站的访问,在访问接入点覆盖范围内的无线工作站可以通过它进行相互通信。无线AP相当于一个无线交换机,接在有线交换机或路由器上,为跟它连接的无线网卡从路由器那里分得IP。\3------适用:无线ap适用于大面积无线网络覆盖的公司、厂区或校园等环境,更适合于那些只需要将有线信号转换成无线信号,并对信号有放大作用的场合。

3------适用:无线ap适用于大面积无线网络覆盖的公司、厂区或校园等环境,更适合于那些只需要将有线信号转换成无线信号,并对信号有放大作用的场合。

4------优点:范围广,可连接终端数量多

5------缺点:没有路由功能,需要连接到其他有线网络

2.7 网关(Gateway)

网关工作在OSI参考模型的高三层,因此,并不使用冲突域、广播域的概念。网关主要用来进行高层协议之间的转换。例如,充当LOTUS 1-2-3邮件服务和Microsoft Exchange邮件服务之间的邮件网关。

注意,这里网关的概念完全不同于PC主机以及路由器上配置的默认网关(default gateway)。

4.光纤、双绞线、光缆、电缆

4.1单模光纤与多模光纤

多模光纤
多模光纤中光信号通过多个通路传播;通常建议在距离不到英里时应用。
多模光纤从发射机到接收机的有效距离大约是5英里。可用跟离还受发射/接收装置的类型和质量影响; 光源越强、接收机越灵敏,距离越远。研究表明,多模光纤的带宽大约为4000Mb/s。
制造的单模光纤是为了消除脉冲展宽。由于纤芯尺寸很小(7-9微米),因此消除了光线的跳跃。在1310和 1550nm波长使用聚焦激光源。这些激光直接照射进微小的纤芯、并传播到接收机,没有明显的跳跃。如果可以把 多模比作猎怆,能够同时把许多弹丸装人枪筒,那么单模就是步枪,单一光线就像一颗子弹。

单模光纤
单模光纤的纤芯较细,使光线能够直接发射到中心。建议距离较长时采用。
另外,单模信号的距离损失比多模的小。在头3000英尺的距离下,多模光纤可能损失其LED光信号强度的50%,而单模在同样距离下只损失其激光信号的6.25%。
单模的带宽潜力使其成为高速和长距离数据传输的唯一选择。最近的测试表明,在一根单模光缆上可将40G以太网的64信道传输长达2,840英里的距离。
在安全应用中,选择多模还是单模的最常见决定因素是距离。如果只有儿英里,首选多模,因为LED发射/接收机比单模需要的激光便宜得多。如果距离大于5英里,单模光纤最佳。另外一个要考虑的问题是带宽;如果将来的应用可能包括传输大带宽数据信号,那么单模将是最佳选择。

4.2 光缆与电缆

光缆就是N多跟光纤抱在一起,做成的类似电缆的东西。里边没有金属导线,只有金属铠甲保护层,其他的都是包装材料和光纤(高级玻璃丝)。
双绞就是成对的绞在一起的金属导线。分为常见的两心四芯六芯八心等,有带不带屏蔽之分。N多的金属导线或者双绞线在一起抱起来就是电缆。

4.3 光纤与双绞线

光纤光缆是新一代的传输介质,与铜质介质相比,光纤无论是在安全性、可靠性还是网络性能方面都有了很大的提高。除此之外,光纤传输的带宽大大超出铜质线缆,而且其支持的最大连接距离达两公里以上,是组建较大规模网络的必然选择。由于光纤光缆具有抗电磁干扰性好、保密性强、速度快、传输容量大等优点,所以它的价格也较为昂贵,如果使用光纤光缆作为网络传输介质,还需增加光端收发器等设备,因此成本投入更大,在一般的应用中较少采用。

双绞线是一种柔性的通信电缆,包含着成对的绝缘铜线,它的特点是价格便宜,所以被广泛应用,如我们常见的电话线等。根据最大传输速率的不同,双绞线可分为3类、5类及超5类。3类双绞线的速率为10Mb/s,5类可达100Mb/s,而超5类则高达155Mb/s以上,可以适合未来多媒体数据传输的需求,所以推荐采用5类甚至超5类双绞线。双绞线还可分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP)。STP双绞线虽然速率较低(只有4Mb/s),但抗干扰性比UTP双绞线强,所以价格也要贵许多,现在这类双绞线便宜的几元一米,贵的可能十几元以上才能买到一米。相比之下,UTP双绞线价格一般在一米一元左右,比较低廉。

5.局域网、因特网、互联网、万维网

互联网:凡是由能彼此通信的设备组成的网络就叫互联网,即使仅有两台机器(计算机、手机等),不论用何种技术使其彼此通信,都叫互联网。
互联网有广域网、城域网及局域网之分。
而因特网是互联网中的一种,它可不是仅有两台机器组成的网络,而是由上千万台设备组成的网络(该网络具备一定规模)。
以太网可以说是局域网的一种,但是目前局域网大多数都是使用以太网标准,故可认为以太网就是局域网。然后,局域网之间的通信协议必须是相同的,即局域网内计算机(或计算机网络)只允许使用同一种通信规则进行通信。而不同的局域网之间,又可以通过其他任意的通信规则进行通信(内部只是用一种通信规则),这就构成了互联网。
因特网是给予TCP/IP协议实现的,TCP/IP协议由很多协议组成,不同类型的协议被放在不同的层,其中,位于应用层的协议就有很多,比如FTP、SMTP、HTTP等。我们称应用层使用HTTP协议的网络位万维网。

参考文章:https://blog.csdn.net/qq_43503724/article/details/83387062
https://www.cnblogs.com/bakari/archive/2012/09/08/2677086.html

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