GeeksForGeeks翻译(1)——Basics of Computer Networking

前言

对于计算机网络，半猫本人只是了解些皮毛，在工作中，计算机网络知识太重要了，深感知识匮乏，于是我在https://www.geeksforgeeks.org（GeeksForGeeks）上狠狠补了一下。以下是个人翻译版本。

 
--- 翻译正文 ---

1、开放系统（Open system）:

一种与网络相连并可随时进行通信的系统。

2、封闭系统（Closed system）:

一种没有与网络相连不能进行通信的系统。

3、计算机网络（Computer NetWorking）

多台设备(也称为主机)之间的一种连接，它们使用多条路径相连，为发送/接收数据或媒体而使用多条路径连接。计算机网络还可以包括多种设备/媒介，它们有助于两个不同设备之间的通信;这些设备被称为网络设备，包括路由器、交换机、集线器和网桥等。

网络拓扑（Network Topology）

网络中不同的设备连接的布局，常见的例子包括Bus、Star、Mesh、Ring、and Daisy chain。（详细介绍见下面的补充说明）

OSI

OSI代表开放系统互连。它是一个参考模型，指定了通信协议的标准以及每一层的功能。

协议（Protocol）

协议是一组规则或算法，定义了两个实体如何通过网络进行通信，在OSI模型的每一层都定义了不同的协议。
比如TCP、IP、UDP、ARP、DHCP、FTP等协议。

 
 
--- 网络唯一标识符(UNIQUE IDENTIFIERS OF NETWORK) ---

主机名（Host name）

网络中的每个设备都与一个唯一的设备名称相关联，即主机名。
在命令提示符中输入“hostname”(管理员模式)，然后按“Enter”，将显示您机器的主机名。

IP 地址(互联网通讯协议地址)（IP Address (Internet Protocol address)）

也称为逻辑地址，IP地址是系统在网络上的网络地址。
为了识别互联网上的每个设备，IANA (Internet Assigned Numbers Authority)分配IPV4(版本4)地址作为互联网上每个设备的唯一标识符。
IPv4地址的长度是32位，因此，我们有2^32个IP地址可用。IPv6地址的长度为128位。在命令提示符中输入“ipconfig”，然后按“Enter”，这就给出了设备的IP地址。

MAC地址(媒体访问控制地址) （MAC Address (Media Access Control address)）

也被称为物理地址，MAC地址是每台主机的唯一标识符，与它的网卡(网络接口卡)相关联。在制造的时候，一个MAC地址被分配给网卡。
MAC地址长度为:12-nibble/ 6字节/ 48位，在命令提示符中输入“ipconfig/all”并按“Enter”，将显示MAC地址。

端口（Port）

端口可以被称为向应用程序发送/接收数据的逻辑通道。任何主机都可能有多个运行的应用程序，其中每个应用程序都使用它们运行的端口号进行标识。
端口号是一个16位整数，因此，我们有2^16个可用的端口，它们的分类如下:

端口数量（Number of ports）: 65,536
范围（Range）: 0 – 65535
在命令提示符中输入“netstat -a”并按“Enter”，这将列出所有正在使用的端口。

套接字（Socket）

IP地址和端口号的唯一组合被称为Socket。

 
 
--- 其他相关概念（Other related concepts ）---

域名解析服务（DNS Server）

DNS是域名系统的缩写。DNS基本上是一个服务器，它将web地址或url(例如:www.google.com)转换成相应的IP地址。我们不需要记住每个网站的所有IP地址。
命令' nslookup '提供您要查找的域的IP地址。这也提供了我们的DNS服务器的信息。

地址解析协议（ARP）

ARP代表地址解析协议。它用于将一个IP地址转换为其相应的物理地址(即:MAC地址)。ARP被数据链路层用来识别接收者机器的MAC地址。

反向地址解析协议（RARP）

RARP是反向地址解析协议的缩写。
顾名思义，它提供给定物理地址的设备的IP地址作为输入。但是自从DHCP出现以来，RARP就已经过时了。

 
 
--- 补充说明 ---

网络拓扑

网络拓扑是表示一个网络如何与不同的设备交换信息的布置图。其中分为有线拓扑与无线拓扑
有线拓扑
Star：最常见的为星型拓扑结构。“星型“是形象描述此结构的词汇，比如网络拓扑图中的环型（Ring）、树型（Tree）等，都是能通过名称能直接想到此网络
拓扑的特点。星型拓扑有一个中心点，所有的设备都接入一个中心点。它的优点在于某个设备的离线不影响其他设备，但是如果中心点挂了，那就全完了。
Bus：总线型拓扑，将所有设备都连接到一条双绞线（即BNC接头）上。优点在于易于使用，还便宜，一根网线就够了，但是总线型结构缺点在于它的两端需要终接器。
如果终接器丢失，双绞线会开路，则数据包会回传，数据流会受到干扰。
Ring：环型结构，多个设备形成一个环状连接。优点在于易于安装和差错，但是如果一个设备挂了，那网络就瘫痪了。
Mesh：Mesh组网结构，任何设备都连接着网络中的其他设备，通过多条连接，Mesh组网能够很好的处理故障。高冗余度让组网结构拥有高可用的特点。这种结构常被
用于广域网中，整个英特网都是运用的Mesh这种拓扑结构。
Daisy chain与Tree：菊花链结构与树型结构。不多介绍，想了解可以找度娘。

 

路由器、交换机、集线器、网桥

路由器(Router)：

来自百度：路由器也可以叫做网关设备，是连接因特网中各局域网、广域网的硬件设备，可以读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送，是在网络间起网关的作用的智能性的网络设备。
个人理解：帮助你电脑上网的硬件设备，一头连接着你自己的电脑，一头连接着外部网络设备，像一个网络中的快递点或邮局，当你有多个电脑连接路由器时，路由器会通过ip地址来决定将网络消息发给你的哪个电脑，这就好比快递上门或者邮局送信。

无线路由器(Wireless Router)

来自百度：无线路由器是用于用户上网、带有无线覆盖功能的路由器。无线路由器可以看作是一个转发器，将家中墙上接出的宽带网络信号通过天线转发给附近的无线网络设备（笔记本电脑、支持wifi的手机、平板以及所有带有WIFI功能的设备）。
个人理解：无线路由器不是真的啥线都不要，它的一头连接着外部网络设备，比如网线，是网络信号的入口，你想如果运营商提供的网络信号都进不了你家，你还怎么上网？另一头呢，就不需要有线连接了，这是跟路由器或有线路由器的区别，它通过无线电波
构成的无线局域网WLAN来提供信息传播的媒介，这块怎么理解？你就想象成一个灯泡或火炉，无线电波就是光和热，顺便提一嘴，我们电脑如果要使用无线局域网（俗称wifi）的话，我们会使用到无线网卡，无线网卡会帮助你的电脑上网（为什么笔记本可以直接连wifi啊？因为一般的笔记本都内嵌了无线网卡设备），怎么理解无线网卡的作用，就好比人体的感官系统，如果你站在火炉前，如果没有感官系统，你就不会感觉到热了，无线网卡就是无线电波的感官系统。

集线器(Hub)：

来自百度：是指将多条以太网双绞线或光纤集合连接在同一段物理介质下的设备。集线器的主要功能是对接收到的信号进行同步整形放大，以扩大网络的传输距离，是中继器的一种形式，
区别在于集线器能够提供多端口服务，也称为多口中继器。集线器在OSI/RM中的物理层。集线器是以广播形式传递数据。

交换机(Switch):

来自百度：是集线器的升级替代产品，外形上和集线器没什么区别，是一种在通信系统中自动完成信息交换功能的设备，用途和HUB一样也是连接组网之用，但是它具有比集线器更强大的功能。
交换机也被称为交换式集线器，它通过对信息进行重新生成，并经过内部处理后转发至指定端口，具备自动寻址能力和交换作用，由于交换机根据所传递信息包的目的地址，
将每一信息包独立地从源端口送至目的端口，避免了和其他端口发生碰撞。交换机至少是工作在第二层（数据链路层），更高级的交换机可以工作在第三层（网络层）和第四层（传输层）。
集线器与交换机的比较性理解：都是连接组网的网络设备，且都是硬件设备，交换机是为了解决集线器的广播传递（共享式网络）的问题而诞生的，交换机可以通过记录MAC地址来进行指定目的
地传输。就是说集线器是傻瓜式的收到消息后群发，而交换机则能发给指定的用户。

网桥(Bridge):

来自百度：网桥（Bridge）是早期的两端口二层网络设备。网桥的两个端口分别有一条独立的交换信道，不是共享一条背板总线，可隔离冲突域。网桥比集线器（Hub）性能更好，集线器上各端口都是共享同一条背板总线的。后来，网桥被具有更多端口、同时也可隔离冲突域的交换机（Switch）所取代。
与集线器、交换机进行比较理解：通过百度的解释说明，表示网桥当时也是集线器的一个升级替代产品，但是功能还不足，于是交换机产生了，网桥就“退隐”了。

无线网桥(Wireless Bridge):

与无线路由器与路由器的对比相似，无线网桥就是在无线局域网的覆盖范围下起作用的网络设备。