网络和互联网-您需要了解的所有内容[逐步说明]⭐️

自从第一个网络连接（调制解调器能够将二进制数据ARPANET传输到物联网的概念）以来已经过去了60多年。它看起来似乎很多，但是从历史的角度来看，网络和Internet发生了如此变化，并且发展如此之快，以至于计算和通信世界现在完全不同了。

显然，我们无法涵盖围绕这两个概念的所有内容，但是我们可以计算和解释密钥，以便所有用户大致了解网络世界由什么组成。因此，让我们去那里，因为这将使您怀疑很长时间。

内容索引

历史，第一个ARPANET网络

让我们从讲述这个令人兴奋的网络世界的历史开始，因为我们都应该知道互联网的起源和方式。今天的世界之所以如此，是因为我们的世界冷淡，肤浅，有趣，但作为交流也是宝贵的。

就像这个世界上几乎所有事物一样，网络的思想源于战争以及能够进行长距离通讯以在战场和科学研究中占优势的需求。 1958年， BELL公司创建了第一台调制解调器 ，这是一种允许通过电话线传输二进制数据的设备。不久之后， 1962年，美国国防部机构ARPA开始研究由JC R Licklider和Wesley A. Clark领导的全球计算机网络的构想。计算机科学家从伦纳德·克莱因洛克 （ Leonard Kleinrock）在麻省理工学院（麻省理工学院）发表的有关数据包交换传输数据的理论中得到启发。

1967年，计算机科学家Lawrence Roberts被Robert Tylor聘为高级项目研究机构（ARPA）。劳伦斯在麻省理工学院的实验室中研究了计算机网络上的数据包交换系统，因此成为ARPANET的程序经理 。 ARPANET（高级研究计划局网络）是世界上第一个创建的计算机网络 。

多亏Wesley A. Clark提出使用专用计算机建立数据网络的建议，Roberts组建了一个由Robert Kahn和Vinton Cerf等人组成的小组创建了第一个ARPANET分组交换网络，这就是当今互联网之母 。第一个网络用于美国国防部。 1971年，该网络有23个节点 ，将全国的主要学术机构互连。

在1981年定义TCP / IP协议之前，这一直是计算机网络的主要干线。可以说，互联网的概念确实在这里出现，尽管直到1990年才得以实施 。

万维网和HTTP听起来很熟悉？

自1990年以来，Internet协议的出现和扩展都归功于全新的TCP / IP协议 ，我们稍后将对其进行解释。 WWW是用于分发和共享超文本文档 （即，包含通过网络链接到其他文本的文本）的系统。

这归功于称为超文本传输协议（HTTP）的协议。 它是通过Internet在WWW中传输数据和信息的方法。有了它，就定义了Web体系结构的元素用于通信的语法和语义。

为此，创建了浏览器 ，这些程序用于显示这些文本或网页，这些文本或网页在接下来的几年中经过不断发展也包含图像和其他多媒体内容。历史上第一个浏览器和搜索引擎是1993年的NCSA Mosaic，当时已经有超过一百万台计算机连接到网络 。后来将其称为Netscape ，该项目在2008年被放弃，并出现了其他程序，例如Mozilla Firefox和Internet Explorer 。

因此，我们来到了今天，今天我们称为物联网 ，我们构想了一个完全互联的世界。

数据网络的概念

我们理解为一个数据网络 ，它是为了将各种类型的数据和信息从一个点传输到另一个点而创建的基础结构。这也称为计算机网络，因为它由通过电缆或直接通过电磁波相互连接的节点组成。但是网络的目的始终是共享信息。

在这些网络中，不仅计算机介入，而且提供服务的最重要元素是服务器和数据处理中心 （CPD）。我们和公司从Internet，网络网络发送和接收的所有数据绝对都通过这些中心。

让我们看一下网络连接所基于的基础，它们将是所涉及的类型，拓扑和协议。让我们认为服务器，计算机和路由器是连接的手段，而不是网络本身。

网络类型

对于网络类型，我们不是指连接方案，它是拓扑，而是从地理角度来看的范围。

局域网

LAN或“ 局域网 ”是通过使用电缆或无线方式将节点互连而建立的通信网络。连接的范围受到物理手段的限制， 无论是建筑物，厂房还是我们自己的房间 。在它们中，主要特征是有一系列共享资源只能由属于它的用户访问，而没有外部访问的可能性。

城域网

除了说英语和卡车品牌外，它还意味着“ 都市圈网络 ”。这是LAN网络和WAN网络之间的中间步骤，因为此类网络的扩展范围覆盖了大城市的领土 。这些通常通过CPD或连接到高速光纤总线的通用配电板进入室外。

广域网

这是最大的网络，即“ 广域网 ”或广域网。没有预定义的限制，但是通过大容量干线链路，该网络允许连接由LAN或MAN区域组成的世界的不同点。如您所料， Internet是WAN网络。

什么是LAN，MAN和WAN网络？它们的用途是什么？

拓扑结构

在上面的网络类型中，我们有一个连接体系结构或拓扑，其中根据用途的不同，会有不同的类型。

环形巴士之星无线网状网络

它是一条中央电缆，网络的不同节点都挂在其中。 该干线必须是大容量电缆，例如同轴电缆或光纤电缆，并支持分支。它的优点是简单性和可伸缩性，但是如果中继线发生故障，则网络将发生故障。

它是一个自身封闭的网络，也称为令牌环 。在这种情况下，如果一个节点发生故障，网络将分裂，但是仍然可以访问环网两侧的其他节点。

尽管不是最便宜的，但它是LAN网络中使用最多的。在这里，我们有一个核心元素作为网关，它可以是连接每个节点的路由器，交换机或集线器。如果网关发生故障，则网络将关闭，但是如果一个节点发生故障，则其他节点将不受影响。

假设无线网络假设使用此拓扑。

这是最安全的，因为所有节点都连接到所有节点 ，尽管实现起来显然是最昂贵的。这样可以确保通过任何路径访问节点，并且该节点在WAN和MAN网络中部分使用。这样，当中央服务器或服务器出现故障时，我们就有了通往网络的另一条访问路径。

它不是这样的拓扑，但是由于其长度，为什么不输入它。无线网络由其他节点连接在其中的链路元素， 接入点或连接提供者组成。在其中， 我们可以看到星形或什至网状的网络 ，其中各种元素都可以在其覆盖范围内为其他人接收或提供网络。

星形网络可以是我们的Wi-Fi路由器，而网状网络可以是移动网络。

最重要的网络协议

我们已经了解了网络的形成方式，因此可以看到介入此通信的主要协议以及可以划分连接的不同层，这是一个快速的过程。

我们通过协议了解负责管理通过网络进行的信息交换的规则集 。当我们下载图像，发送电子邮件或在线播放时，我们不会立即发送或接收此信息。它分为多个部分，程序包，它们像在到达我们之前的道路一样在互联网上传播。这是我们了解网络必须了解的基本知识。

为了对这些协议进行分类， OSI通信标准创建了一个分为7层的模型，其中定义和解释了网络的通信概念。反过来，TCP / IP协议也有另一个模型，该模型类似于先前的模型，分为4层。我们有一篇文章介绍了OSI模型。

OSI模型：它是什么以及它的用途

物理数据链路网络传输标题会议演示标题申请

该层对应于网络硬件和连接 ，定义了数据传输的物理方式。在最著名的协议中，我们有：

92： DSL（数字用户线）电话网络：通过双绞线电缆（例如以太网电话）提供数字数据对网络的访问：这是有线连接的标准，我们可以在其中找到10BASE-T，100BASE-T变体， 1000BASE-T，1000BASE-SX等根据电缆的速度和容量。 GSM：是IEEE 802.11x射频连接接口：用于USB数字无线互连，FireWire，RS-232或Bluetooth的一组物理协议标准是应该听到的其他协议。

它处理数据的物理路由，对介质的访问，尤其是传输错误的检测。这里我们有：

PPP：这是点对点协议，网络的两个节点之间通过该点对点协议直接连接，而无需HDLC中介：另一种点对点协议，负责恢复由于丢包而引起的错误FDDI：控制由以下节点分配的数据接口：光纤，基于令牌环并具有双工连接VPN协议（例如T2TP，VTP或PPTP）：这些是虚拟专用网络的隧道协议

此级别将允许数据从发送器到达接收器，从而能够在不同的互连网络之间进行必要的切换和路由。假设它们是引导数据包的交通标志。这是很多已知的协议，因为我们非常接近用户处理的协议：

IPv4，IPv6和IPsec： Internet协议，最著名。它是一种面向非连接的协议，即，它通过ICMP数据包本身找到的最佳路由在点与点之间传输数据报（MTU）： Internet消息控制协议，它是IP的一部分，负责发送错误消息。。 IGMP： Internet组管理协议，用于在AppleTalk路由器之间交换信息： Apple自己的协议，用于将本地网络与旧的Macintosh互连。 ARP：地址解析协议，用于查找与其IP相关的硬件的MAC地址。

它负责将在传输包中找到的数据从源头传输到目的地。这是独立于网络类型完成的，部分原因是存在Internet隐私。在这里，我们重点介绍这两个协议：

TCP（传输控制协议）：由于有了此协议，节点可以安全地进行通信。 TCP使数据在带有“ ACK ”的封装段中发送，以使IP协议认为适当的数据具有多路复用功能。命运将再次团结起来。该协议面向连接 ，因为客户端和服务器必须在开始传输之前接受连接。 UDP（用户数据报协议）：操作仅在这种情况下与TCP类似，是面向非连接的协议，也就是说，客户端和服务器之间我以前未建立连接。

通过此级别，可以控制正在传输信息的机器之间的链接并使其保持活动状态 。

RPC和SCP：远程过程调用协议，该协议允许程序在另一台远程计算机上执行代码。 XML作为一种语言和HTTP作为一种协议来支持它来管理客户端服务器Web服务

它负责传输信息的表示。尽管在接收器和发送器中使用了不同的协议，但是它将确保到达用户的数据是可理解的。此层不涉及网络协议。

它允许用户自己在应用程序中执行动作和命令 。在这里，我们还有很多众所周知的协议：

HTTP和HTTPS（安全超文本传输协议）：此协议是允许在WWW上传输信息。加密信息时，“ S”是此协议的安全版本。 DNS（域名系统）：通过这种方式，我们可以将URL地址转换为IP地址，反之亦然。 DHCP（动态主机配置协议）：服务器通过该协议为客户端动态分配IP地址。 SSH和TELNET（安全外壳）： SSH允许通过加密连接对服务器进行安全的远程访问，该连接还允许数据传输。 TELNET是SSH的不安全和古老版本。 FTP（文件传输协议）：我们可以下载和上传客户端/服务器文件。 SMTP（简单邮件传输协议）：此协议负责交换电子邮件。 轻型目录访问协议（LDAP）：允许使用用户凭据访问订购的服务目录。

VPN网络

虚拟专用网络是一种特殊类型的网络，值得您阅读全文，您可以在我们的网站上找到它

什么是虚拟专用网（VPN），其用途是什么？

简而言之，VPN 是一个本地网络或内部网络，与之相连的用户可以在地理位置上分开 。对这个网络的访问将通过Internet进行，除了订阅它的用户之外，没有人能够访问它，这就是为什么它被称为虚拟专用网的原因 。换句话说，这是一个LAN网络，我们可以扩展到公共网络本身。它的秘密在于使用加密数据在不同节点之间建立连接隧道 ，加密数据只能由组成网络的节点读取和理解。

这样，我们可以安全可靠地建立所有Internet连接，而不必实际位于内部网络所在的位置。使用VPN的好处包括：

公共连接中的安全性更高根据国家或地理区域避免某些障碍避免在我们自己的Internet服务提供商中进行审查

物联网

这个概念在英文中称为物联网或物联网，是指通过网络互连各种日常对象，以通过Internet使用或提供服务。

让我们了解到，直到几年前，唯一能够连接到数据网络的设备是计算机。由于电子技术的发展和微处理器的小型化，今天我们能够为几乎任何日常使用的物体提供一定的“智能”。从电视，汽车或音乐设备等明显的设备到照明系统，房屋，冰箱，洗衣机等。

组成网络的元素

我们已经知道它是一个网络以及其中涉及的许多协议，但是我们知道网络的物理外观吗？ 这似乎很愚蠢，因为我们都知道路由器是什么，但背后还有许多其他元素。

路由元素

让我们从我们大多数人拥有的，我们经常看不到的基本要素开始。

电缆线

它们是在两点之间传输数据的手段，这就是为什么信息以零和一的比特串的形式传播的原因。这与说电脉冲相同，因为信息最终是一定电压和强度的电。尽管它也可以通过电磁波通过接入点无线传输。该元素在OSI模型的物理层起作用 。

当今有许多类型的电缆，但是在局域网中使用最广泛的是双绞线电缆。它们由成对的独立且绞合的导体对组成，并带有绝缘，可以是UTP，FTP，STP，SSTP和SFTP 。还有一些同轴电缆具有双重绝缘的铜芯和网状结构，通常在电视和总线网络之前使用。

双绞线电缆类型：UTP电缆，STP电缆和FTP电缆

光纤：它的用途，用途以及工作方式

它们并不是唯一的，因为我们越来越多地使用光缆来传输信息。它不使用电信号，而是使用光脉冲，由于其抗干扰能力强，因此可以提供更大的带宽和更大的距离。

调制解调器

“调制解调器”一词来自“ 调制器/解调器” ，它是一种能够将信号从模拟转换为数字，反之亦然的设备。 但是，当然，这是在RTB连接时代之前，因为现在有许多其他类型的调制解调器。调制解调器在OSI模型的第2层工作 。

例如，当我们使用手机时，我们内部装有3G，4G或5G调制解调器 ，该元件负责将无线信号转换为电脉冲。 光纤也是如此，我们需要一个调制解调器将光信号转换为电信号，这是使用SFP完成的。

调制解调器：它是什么，它如何工作以及一些历史

路由器和Wi-Fi接入点

路由器或路由器是我们所有人都在家中拥有的东西，我们可以通过电缆或Wi-Fi将PC连接起来。然后是负责互连网络使用并将每个数据包路由到相应接收者的设备。它在OSI模型的网络层工作。

但是，今天的路由器可以做更多的事情，因为它具有内部可编程固件 ，该固件增加了DHCP，交换机功能，防火墙甚至个人VPN网络设置等一系列功能。它们还具有Wi-Fi功能，可以在LAN网络上无线连接设备。

交换机和集线器

网络交换机是一种将始终为星形的局域网的设备互连的设备。借助其MAC地址，将所有网络数据智能地路由到相应的客户端。当前许多路由器已经实现了此功能

集线器或集线器可以说是“哑交换机”，因为它可以一次在所有设备之间共享网络。这意味着数据被接收并发送到所有具有广播功能的连接节点。

伺服器

服务器本质上是一种通过网络提供一系列服务的计算机设备 。它可以是一台简单的计算机，安装在模块化机柜上的计算机甚至是打印机。

服务器通常具有强大的硬件，能够每秒处理来自网络上客户端的数千个请求 。反过来，它将根据他们的要求向每个人发送响应：网页，IP地址或电子邮件。这些服务器可与操作系统一起运行，它可以是Linux，Windows或任何可能进行虚拟化的操作系统 。这意味着多个系统将在一个计算机上共存，同时运行，并使用共享硬件同时提供不同的服务。

服务器的一些示例是： Web服务器，打印服务器，文件服务器，邮件服务器，身份验证服务器等。

NAS和云存储

在网络中起重要作用的其他元素是共享存储系统或私有云 。我们可以说它也是一台服务器，但是在这种情况下，不仅仅是为我们提供服务，还是我们自己或服务器本身来访问其内容。

当谈到云时，我们指的是物理位置未知的存储介质。 我们只能通过客户端以Web浏览器或特定程序的形式访问此媒体，其中数据作为共享元素呈现给我们以供下载和编辑。

如果我们要创建自己的私有云，则可以使用NAS或网络附加存储 。它们是连接到我们局域网的设备，借助RAID配置可以为我们提供集中式数据仓库。由于阵列中连接了多个硬盘，我们可以在其中创建高达数百TB的海量存储系统。此外，它们将使我们能够配置一种使用RAID 1、5和其他磁盘备份具有高复制率的文件的方法。

RAID 0、1、5、10、01、100、50：所有类型的说明

NAS与PC-在网络上保存文件的最佳位置

与网络世界的术语关系

最后，我们将看到使用网络和Internet制定的一些术语对我们来说也很有趣。

公共和私人网络

在这方面，我们必须将公共网络理解为向我们的团队提供连接或电信服务以换取服务费支付的公共网络。当我们连接到ISP服务器（为我们提供Internet的服务器）时，我们正在连接到公共网络。

而且我们了解到，专用网络是以某种方式将由管理员 （可能是我们自己或其他人） 来管理和控制的网络 。私有网络的一个例子是我们自己的LAN ，即公司或通过路由器或服务器访问Internet的建筑物的LAN 。

我们已经看到VPN网络是在公共网络上运行的专用网络的特例。 我们还必须知道，从我们的计算机中，我们可以将我们的网络配置为公用或专用。在这种情况下，这意味着我们的团队将不会在网络内部被看到，也就是说，在专用网络中，我们可以购买文件以供他人查看，而在公用网络中，我们可以说是看不见的。

ipv4，ipv6和MAC地址

它是一个4字节或32位的逻辑地址，每个逻辑地址之间用一个点隔开，该地址唯一地标识网络上的计算机或主机。我们已经看到IP地址属于网络层。

当前，我们发现两种类型的IP地址，即v4和v6。 第一个是最有名的地址，它的四个值的范围是0到255。第二个是128位的逻辑地址，由8个十六进制项的字符串组成，这些字符串由“：”分隔。

什么是IP寻址，它如何工作？

最后， MAC（媒体访问控制）地址是连接到网络的每台计算机的唯一标识符或物理地址 。连接到网络的每个节点都有其自己的MAC地址，并且从创建之日起便属于该地址。它是一个带有两个十六进制字符的6块形式的48位代码 。

TCP段

尽管它在技术上和具体性上有所提高，但是由于我们已经讨论了协议和OSI层，因此值得更多地了解我们通过网络发送的数据被封装的段。

我们已经说过， TCP是一种协议，它将来自应用程序层的数据分段以通过网络发送。除了对它们进行划分外， TCP还向传输层中的每个片添加一个标头 ，这称为段。反过来，该段转到IP协议 ，以其标识符封装起来，称为数据报，以便最终将其发送到网络层 ，再从那里发送到物理层。

TCP头包含以下字段：

带宽

就网络和Internet而言，带宽是我们在通信领域中每单位时间可以发送和接收的数据量 。带宽越大，我们可以同时传送或接收的数据就越多，我们可以用比特每秒b / s，Mb / s或Gb / s来测量它。如果我们将其从每个集中到存储，则将转换为每秒字节数，MB / s或GB / s，其中8位等于1字节。

带宽：定义，定义和计算方式

Ping或延迟

没有VPN的Ping

网络中用户的另一个基本方面是知道连接的等待时间。延迟是向服务器发出请求并响应我们之间的时间，延迟越高，等待结果的时间就越长。

Ping或“ Packet Internet Groper ”实际上是存在于大多数连接到网络的设备中的命令，该命令可精确确定连接的等待时间。 它使用了我们已经看到的ICMP协议 。

ping是什么，它是做什么用的？

物理和逻辑端口

网络端口是我们用于将设备彼此连接的物理连接 。例如， RJ-45是使用UTP电缆将计算机连接到的以太网端口 。如果使用光纤，则将电缆连接到SPF端口 ；如果使用同轴电缆，则将其称为F连接器；在电话线上，我们使用RJ-11连接器。

但是在Internet中，几乎总是说网络端口，即连接的逻辑端口 。这些端口由OSI模型在传输层建立，并用16位字（ 从0到65535 ）编号，并标识使用该端口的应用程序。我们可以真正自己决定应用程序将连接到哪个端口，尽管它们通常仍与既定标准保持一致。最重要的端口及其应用是：

HTTP ：80 HTTPS ：443 FTP ：20和21 SMTP / s ：25/465 IMAP ：143、220和993 SSH ：22 DHCP ：67和68 MySQL ：3306 SQL Server ：1433 eMule ：3306 BitTorrent ：6881和6969