45张图了解网络传输、WIFI、以太网协议和网络寻址

一、线缆和Wi-Fi
首先我们需要知道,想要将设备连接到网络,有两种方式可供选择,那就是「有线和无线」 。
相信大家对这两兄弟都不陌生了,有线连接从很早以前就出现了,最早可追溯到1960年代,有线网络使用电缆进行连接 。
而无线技术的发展,也已经有相当长的一段历史了,最早可追溯到1990年代 。说到无线电,我们最先想到的就是与它相关的移动设备,例如:收音机、手机、便携式笔记本电脑等 。对于无线技术,我们经常称它为「Wi-Fi」 。
1. 有线设备
电缆通常使用铜线制成,铜缆更便宜,常用于短距离传输,同时因为它是使用电信号进行信息传播,这就意味着它可能会受到外界电磁干扰的影响,所以,我们常见的网线多由多股线栏缠绕制成,后面的小节会讲到原因 。
【45张图了解网络传输、WIFI、以太网协议和网络寻址】光纤通常使用玻璃作为传输介质,可用于较长距离信号传输,因其使用光信号,所以不易受外界信号干扰,但因为其材质的特殊,导致光纤的价格通常都比较昂贵 。
2. 无线设备
无论是台式机,还是移动笔记本,或者是手机平板电脑,如果想要实现无线连接,就必须配备无线网卡,大部分情况下,台式机是没有无线网卡的,因此需要单独购买无线网卡,可以直接通过USB连接以实现无线上网 。
二、以太网协议
由于「以太网」构建简单、成本低、可扩展性强、与IP网能够很好地结合等特点,使它成为局域网网络构建中最常用的一种技术 。对于「以太网协议」,则代表了接入以太网的节点设备都达成一致的一组规则 。想要接入以太网,就必须按「合同」办事儿 。
「以太网」由许多不同的部分组成,其中一部分描述了线缆的类型以及不同线缆的传输速度;另一部分则描述了数据应该如何进行格式化和发送的操作,这部分被称为「媒体访问控制」 。
「以太网」这样来分层的主要原因,是为了兼容不同线缆以不同速度访问不同的设备,却依然能够保证设备间的正常通信,毕竟我们无法保证每台设备、线缆及其传输速度都相同,差异性是不可避免的问题!
本地主机访问服务器
举个例子:一个具有 1Gb网络带宽的本地主机,想要将数据发送到具有10Gb带宽的服务器上,这中间经历了哪些操作?
首先,本地主机根据「媒体访问控制」规则准备一条信息,接下来,再根据它必须遵循的物理规则来发送信息;然后,信息通过物理线缆发送到了服务器这边,当服务器收到消息,它会对这段消息进行解码,并通过「媒体访问控制」,传递到服务器主机 。
正是因为本地主机与服务器主机都遵循了以太网的协议规则,才能保证彼此间的通信不会出现问题,并最终将信息传递到目的地 。即使双方使用不同的线缆、带宽与设备,该分层系统仍然畅通无阻 !
1. 以太网协议为标准
以太网技术诞生以后,IEEE 组织制定了众多以太网不同的技术标准,每一个标准都会用一段代号来命名(就像007和9527一样) 。以 802 开头的标准用于局域网技术 。而以太网技术的代号是 802.3 ,再配合一到两个字母就组成了以太网不同的类型 。
单独通过正式名称来记忆这些类型实属不易,因此 IEEE 组织还给我们准备了便于记忆的非正式名称 。拿 -T 来举例,里面的10G代表了其传输速度为「10G比特每秒」,「比特」是传输速率的单位,比特值越高,其传输速度也越快;BASE = () 是基带的意思,代表它使用数字信号进行传输(另一种是模拟信号);而后面的T,则代表了所使用的线缆类型,T=UTP也就是双绞线(另一种是LX光纤) 。