IP网络基础
文章目录
- 数据通信基础
- 数据流方向（工作模式）
- 网络和Internet简介
-
- 网络：
- 互联网：
- 总结：
- 协议和标准
-
- 标准化组织
- 标准化组织——IETF标准的种类
- IP网络基本架构
lP网络在现代社会中有着越来越重要的地位。本课程将介绍数据通信和IP网络的基础知识。
学完本课程后，您应该能：了解数据通信的基本概念、网络和Internet的基本知识、常见的标准化组织、IP网络的基本结构
数据通信基础
什么是数据&什么是数据通信
数据：在计算机系统中，各种字母、数字符号的组合、语音、图形、图像等统称为数据。
数据通信：两台设备之间通过线缆等形式的传输介质进行的数据交换的过程。
数据流方向（工作模式）
一般分为单工、半双工、全双工
单工：比如听广播，你只能收到数据信息，但是无法做回传给到广播站；（有你港冇我港噶）
半双工：比如对讲机，不能双方同时讲话，只能由一方讲完再另一方讲；（类似于你一句丢那星，我一句本柒）
全双工：比如现在的电话，双方都可以随时跟对方讲话（不服就直接开始整顿职场）
网络和Internet简介
当我们谈论网络和互联网时，它们通常被用来描述连接世界各地计算机和设备的全球性通信系统。以下是对网络和互联网的简介（关于网络历史这里不多说了，感兴趣的自行查资料，主要我懒得查）：
网络：
网络是指通过物理或无线连接将计算机、设备和系统连接在一起的集合。它可以是局域网（LAN）、城域网（MAN）或广域网（WAN）。网络允许连接的设备之间进行通信、数据传输和资源共享。
局域网（LAN）是一个小范围内的网络，通常在一个建筑物或办公室内。它可以连接计算机、打印机、服务器等设备。
城域网（MAN）是一个中等范围的网络，覆盖一个城市或地理区域。它可以连接多个局域网，使它们能够共享资源和通信。
广域网（WAN）是一个广泛分布的网络，覆盖大范围的地理区域，例如跨越国家或大陆。互联网就是一个全球性的广域网。
互联网：
互联网是一个由全球范围内的计算机网络组成的网络。它是由许多不同的网络和连接设备互联而成，以便实现全球范围内的通信和数据传输。
互联网的基础设施由许多网络提供商、互联网服务提供商和其他组织共同构建和维护。通过互联网，人们可以通过电子邮件、网页浏览、文件传输、实时通信和在线服务等方式进行信息交流和资源共享。
互联网使用一系列通信协议来实现数据传输，其中最重要的是TCP/IP协议。它提供了一种可靠的数据传输方式，确保数据在网络上的正确传递。
总结：
网络是连接计算机和设备的集合，可以是局域网、城域网或广域网。互联网是一个全球性的网络，由许多网络互联而成，通过互联网协议实现全球范围内的通信和数据传输。互联网已经成为现代社会中不可或缺的基础设施，为人们提供了丰富的信息资源和各种在线服务。
协议和标准
数据通信标准分为两类：事实的和法定的
事实标准：未经组织团体承认但已在应用中被广泛使用和接受的就是事实标准（de facto standard）
法定标准：由官方认可的团体制定的标准称为法定标准（de jure standard）
标准化组织
国际标准化组织（ISO）
电子电器工程师协会（IEEE）
美国国家标准局（ANSI）
电子工业协会（EIA / TIA）
国际电信联盟（ITU）
INTERNET工程任务委员会（IETF）
标准化组织——IETF标准的种类
IETF产生两种文件，一个叫做Internet Draft，即“互联网草案”，第二个是叫RFC
Internet Draft任何人都可以提交，没有任何特殊限制，而且其他的成员也可以对它采取一个无所谓的态度，而IETF的一些很多重要的文件都是从这个Draft开始
RFC更为正式，而且它历史上都是存档的，它的存在一般来讲，被批准出台以后，它的内容不做改变
RFC(Request For Comments)-“请求注解”
包含了关于Internet的几乎所有重要的文字资料
IP网络基本架构
IP网络的典型结构可以分为以下几个层次：
- 边缘网络（Edge Network）：
边缘网络是指连接到互联网的终端用户设备或局域网（LAN）。这包括个人计算机、笔记本电脑、智能手机、路由器等设备。边缘网络是用户与互联网之间的接入点，它提供了连接到互联网的能力。 - 访问网络（Access Network）：
访问网络是连接边缘网络和核心网络之间的网络层。它通常由互联网服务提供商（ISP）提供，并包括各种技术和设备，如数字用户线路（DSL）、电缆调制解调器、光纤到户（FTTH）等。访问网络负责将用户的数据流量传输到核心网络。 - 核心网络（Core Network）：
核心网络是连接全球各地的访问网络的高速网络。它由多个路由器和交换机组成，用于在不同的访问网络之间进行数据传输和路由选择。核心网络承载着大量的数据流量，需要具备高速、可靠的传输能力。 - 互联网服务提供商（ISP）：
互联网服务提供商是提供互联网接入服务的组织或公司。它们通过访问网络将用户连接到互联网，并提供了各种服务，如宽带接入、电子邮件、网页浏览等。ISP在核心网络中扮演着重要的角色，负责将用户的数据传输到目标地址。 - 互联网交换点（Internet Exchange Point，IXP）：
互联网交换点是不同ISP之间连接的节点，它们允许ISP之间交换流量，提高数据传输效率。IXP是互联网中的关键基础设施，通过它实现了ISP之间的互联互通。
这些层次共同构成了IP网络的典型结构，使得用户能够通过边缘网络连接到互联网，并实现全球范围内的数据传输和通信。
同时又有网络从大到小：骨干网-核心层-汇聚层-接入层-接入网
骨干网络作为整个网络的核心，作为城域网的上一级网络，承担着城域网访问外网的出口及城域网之间互通的枢纽作用。
核心层：网络的核心层是指连接不同访问网络的高速网络层。它在整个网络架构中扮演着重要的角色，负责处理大量的数据流量和路由选择。核心层是网络架构中的关键组成部分，它连接了不同的网络和访问点，负责高效地传输数据并实现全球范围内的互联互通。
汇聚层：核心层是网络架构中的关键组成部分，它连接了不同的网络和访问点，负责高效地传输数据并实现全球范围内的互联互通。汇聚层在网络架构中扮演着连接边缘设备和核心设备的重要角色。它负责数据的聚合、路由选择、安全性和扩展性，以实现高效的数据传输和网络运行。
接入层：接入层是网络架构中的最底层，也称为边缘层或访问层。它是用户设备与网络之间的接口，负责用户接入网络并提供连接和服务。是用户设备与网络之间的关键接口，负责用户接入、设备管理、数据传输、服务提供和安全性等功能。它起到连接用户和网络的桥梁作用，并为用户提供所需的网络服务和资源。
接入网：接入网是指将用户设备与互联网或其他广域网络连接起来的网络部分。它是网络架构中的一部分，位于网络的最底层，负责用户接入和数据传输。
接入网通常由多个接入点组成，这些接入点可以是有线或无线的。常见的接入网技术包括：
- 以太网：以太网是一种常用的有线接入技术，使用双绞线或光纤将用户设备与网络交换机或路由器连接起来。以太网提供高带宽和可靠的数据传输，适用于家庭、办公室和企业等场景。
- Wi-Fi：Wi-Fi是一种无线接入技术，通过无线接入点（无线路由器）将用户设备连接到网络。Wi-Fi提供便捷的无线接入，适用于移动设备和覆盖范围较广的场所，如家庭、咖啡馆、酒店和企业办公区等。
可靠的数据传输，适用于家庭、办公室和企业等场景。 - Wi-Fi：Wi-Fi是一种无线接入技术，通过无线接入点（无线路由器）将用户设备连接到网络。Wi-Fi提供便捷的无线接入，适用于移动设备和覆盖范围较广的场所，如家庭、咖啡馆、酒店和企业办公区等。
- 移动网络：移动网络是通过蜂窝通信基站提供的无线接入技术，使移动设备可以使用移动运营商的网络连接到互联网。移动网络适用于移动设备用户，可以在移动的情况下实现接入。