计算机网络基础

什么是计算机网络？

计算机网络可以定义为两台或多台计算机连接在一起（称为主机），用于交换通信或共享资源，无论是通过有线连接（如局域网电缆）还是通过无线连接（如Wifi）。
网络不仅包括主机，还包括许多其他用于传输数据和信息的设备，称为网络设备，如交换机、路由器或集线器。
网络可以仅限于特定的地理位置，例如通过物理电缆连接的组织或办公室，这称为局域网（LAN）连接。我们无法从局域网外部访问此网络。
与局域网相反，我们可以在有线或无线连接的帮助下连接世界各地的计算机，我们称之为互联网或广域网（WAN）。数据通过网络传输有很多协议和规则。

什么是互联网？

互联网被称为世界各地的网络之网络。它是一个全球性网络，包含数万亿台计算机和网络设备，它们连接在一起形成一个巨大的网络。互联网通过大量的有线连接（如光纤）和无线连接连接在一起。互联网使用不同的协议来安全可靠地传输数据，TCP/IP是目前互联网使用最流行的协议。
现在，互联网上的每个主机都有自己独特的识别号码，我们称之为IP地址。它有助于在互联网主机或系统的海洋中识别唯一的主机。

什么是WWW或万维网？

通常，我们使用万维网访问所有网站，并将其称为互联网。事实上，万维网或WWW和互联网并不相同。万维网或WWW是一个由不同主机、网络设备和服务器组成的网络，形成一个可以通过互联网连接的巨大网络。
互联网将充当骨架或媒介，万维网通过它将数据从服务器传输给用户以响应用户的请求。例如，Chrome、Firefox、Safari等网络浏览器帮助用户使用称为互联网的基础设施访问万维网及其服务器。

互联网如何工作？

在讨论互联网工作原理之前，我们需要了解一些关于互联网的术语和细节，这样学习互联网的工作原理会更容易。

客户端和服务器：互联网基于客户端和服务器关系，我们用来浏览不同网站的系统是客户端，我们访问的网站位于服务器中。服务器也有IP地址，存储服务器的集合称为数据中心。

一旦客户端通过浏览器发送请求访问网页，服务器就会处理该请求并通过浏览器将网页发送给客户端。

IP地址：客户端不直接连接到互联网。互联网服务提供商（通常称为ISP）将客户端连接到互联网，并为每个客户端提供一个唯一的ID来识别客户端，这称为IP地址。

DNS域名服务：正如我们所说，服务器和网站也都有IP地址。对于用户来说，记住不同网站的IP地址不是一件容易的事，所以互联网为不同网站的每个IP地址提供了一个域名，如learnetutorials.com、facebook.com、google.com等。
请记住，互联网无法识别域名，因为它只知道网站的IP地址，一旦我们输入域名，互联网就会搜索并找到该域名的IP地址，并将我们的请求转发到该IP地址。这就像我们在手机上为电话号码命名一样。

互联网的工作原理

当我们在浏览器地址栏中键入域名时，对相应IP地址的请求将从我们的系统发送到DNS服务器。一旦从DNS服务器收到IP地址，对特定信息的请求就会发送到该IP地址。

请求一旦到达服务器，服务器就会处理该请求并发送客户端请求的网页。

数据从服务器到客户端以及从客户端到服务器的传输是通过一系列网络设备（如调制解调器、交换机、路由器、集线器和光缆）进行的。
数据通过特定的规则和规定从客户端发送到服务器，再从服务器发送到客户端，以克服错误和攻击者，这些规则和规定通常称为协议。最常见的协议是TCP/IP和UDP。

数据以数据包的形式通过互联网传输，数据包有一个用于地址的头部部分、一个用于存储数据的身体部分和一个用于流和纠错的尾部部分。

有哪些不同的计算机网络？

计算机网络中有不同的网络类型，用于特定的功能。其中一些是：

1. 局域网 (LAN)：它是一种地理连接，主要用于组织或建筑物内部，其中系统通过电缆连接。局域网通常很短，用于数据传输和共享公共资源，它们是无法访问互联网的专用网络。
2. 无线局域网 (WLAN)：它是一个局域网，如上所述，区别在于WLAN中的连接是无线的。
3. 广域网 (WAN)：广域网是连接大范围计算机的方式。互联网是广域网的一个例子，它连接着世界各地大量的系统。
4. 城域网 (MAN)：它是介于局域网和广域网之间的网络，由政府或地方当局协调，用于连接城市或地区。
5. 存储区域网络 (SAN)：SAN是一个存储访问网络，有助于用户访问云或块存储或共享网络存储。
6. 虚拟专用网络 (VPN)：VPN是通信两端节点之间的安全通道。它创建一个私密的加密通道，用于安全和私密的通信，而不泄露IP地址。VPN在网络安全中扮演着非常重要的角色，可以帮助用户躲避黑客和攻击者。

网络中的更多术语和组件

交换机：交换机是一种网络设备，可帮助我们将设备连接到网络。交换机有助于我们在网络中共享资源和通信，从而降低成本。

路由器：路由器是网络中的特殊设备，通过选择最佳路径帮助数据包在网络中移动。路由器可帮助您分析通过网络发送的数据，并有助于将不同的设备连接到单个互联网连接。

传输介质：这是数据通过网络传输的物理介质，如光纤、同轴电缆等。它也称为信道或链路。

接入点：接入点是设备可以无线连接到网络的地方。移动热点就是一个接入点。

共享数据：共享到网络的数据可以是局域网或广域网。网络上的任何用户都可以访问它。

网卡 (NIC)：每台计算机都使用网卡连接到网络，它控制、发送和接收网络与计算机之间的数据。

网络操作系统：网络操作系统是一种运行在服务器上的操作系统，它允许计算机连接到网络。

协议：数据通过网络使用一组不同的规则进行传输，这些规则通常称为协议。例如，TCP、IP、UDP、FTP等。

集线器：集线器是网络中发生分发的地方。集线器将连接分拆到不同的系统。如果系统需要任何数据，它会向集线器发送请求，集线器将该请求分发到网络。

OSI模型：它是一个参考模型，旨在使网络功能易于理解和简单。

主机名：连接到网络的系统，可能是网络的客户端，就是主机。

DNS服务器：我们已经讨论过DNS服务器，它将特定的域名转换为其IP地址。

端口：我们使用的系统运行着不同的应用程序，如FTP客户端、Telnet和浏览器等。因此，每个应用程序都使用不同的端口与网络传输和通信。它是一个逻辑通道，有助于将应用程序连接到网络。

套接字：套接字是IP地址和端口号的组合，由系统上运行的应用程序使用。

ARP：ARP是地址解析协议，它将网络中系统的IP地址转换为其物理地址。

RARP：它是反向地址解析协议，是ARP的反向过程。它将系统的物理地址转换为IP地址。