第一章-数据通信网络基础
目录
一、什么是网络通信？
二、网络通信设备的基本识别？
1.双绞线
2.集线器（物理层设备）
3.中继器（物理层设备）
4.接入交换机
5.汇聚交换机
6.核心交换机
7.路由器
8.无线路由器
9.光猫
一、什么是网络通信？
通信：是指人与人、人与物、物与物之间通过某种媒介和行为进行的信息传递与交流。
网络通信，是指终端设备之间通过计算机网络进行的通信。它是由路由器、交换机、防火墙、无线控制器、无线接入点，以及个人电脑、网络打印机、服务器等设备构成的通信网络。
二、网络通信设备的基本识别？
1.双绞线
双绞线是网线中最常用的一种，而网线是一个总称，包含双绞线、同轴电缆和光缆三种类型。双绞线是由两根22～26号绝缘铜导线相互缠绕而成，这种结构可以有效减少外部干扰和电磁辐射，多组（通常为4组）双绞线就构成了我们日常中常说的网线，网线的两端一般都需要搭载RJ45接头（以下称水晶头）进行使用。
水晶头实物图：
双绞线实物图：
水晶头与双绞线端可以有T568A或T568B两种结构。
T568A：在T568A中，与之相连的8根线分别定义为：白绿、绿；白橙、蓝；白蓝、橙；白棕、棕。
T568B：在T568B中，与之相连的8根线分别定义为：白橙、橙；白绿、蓝；白蓝、绿；白棕、棕。这也是日常中使用的最多的一种连接线序。
怎么样去选择线性结构呢？
为达到最佳兼容性，制作直通线时一般采用T568B标准。RJ45水晶头针顺序号应按照如下方法进行观察：将RJ45插头正面（有铜针的一面）朝自己，有铜针一头朝上方，连接线缆的一头朝下方，从左至右将8个铜针依次编号为1～8。
2.集线器（物理层设备）
集线器的英文名称为“Hub”。“Hub“翻译过来就是“中心”的意思，集线器的主要功能是对接收到的信号进行再放大，以扩大网络的传输距离，同时在工作时，它会把所有节点集中在以它为中心的节点上。
集线器属于纯硬件网络底层设备，基本上不具有类似于交换机的"智能记忆"能力和"学习"能力。它也不具备交换机所具有的MAC地址表，所以它发送数据时都是没有针对性的，而是采用广播方式发送。也就是说当它要向某节点发送数据时，不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点
集线器实物图：
3.中继器（物理层设备）
中继器（RP repeater）是连接网络线路的一种装置，常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。中继器主要完成物理层的功能，负责在两个节点的物理层上按位传递信息，完成信号的复制、调整和放大功能，以此来延长网络的长度。
中继器的实物图：
4.接入交换机
接入交换机是直连设备。是网络中最底层的交换设备，它直接连接终端设备如电脑、打印机、IP电话等。通常位于网络架构的边缘（基层），负责将终端设备连接到网络中。其主要功能是连接局域网内的多个网络设备，实现数据包的转发，并提供高速度和高可靠性。
接入交换机通过 MAC地址表 实现数据包的转发。当数据包进入交换机时，它会查找MAC地址表，确定目标设备的MAC地址，并将数据包转发到相应的端口。这种机制实现了网络设备的互联互通，提高了数据传输效率。
接入交换机实物图：
5.汇聚交换机
汇聚交换机又被称为分布交换机，它位于网络接入层的上游，相当于公司中的中层管理（中层），主要用来为接入层提供汇聚和指导的作用，从而减轻交换机设备的工作负载。汇聚交换机主要能够实现安全策略，维护安全工作组的介入，以及虚拟局域网的搭建，甚至还可以做到地址过滤的功能，在这种交换机中可以达到网络隔离的目的。
接入交换机与汇聚交换机的主要区别在功能上。汇聚交换机可以使多台接入交换机的汇聚点形成统一的出口，同时也能够提高网络的转发能力，它可以处理来自接入层设备所有的数据同时向它的核心上游进行传输，而接入交换机主要是面向用户，可将用户需求连接到网络。
汇聚交换机实物图：
6.核心交换机
核心交换机是网络架构中的关键设备，位于网络主干部分（核心层），主要负责高速数据转发、优化骨干传输结构，并确保网络的稳定性与高性能。以下是其核心作用与功能的详细分析：
核心作用：
1.高速数据转发：作为网络主干的核心枢纽，核心交换机通过高带宽（通常为10Gbps、40Gbps甚至更高）和低延迟机制，处理大规模并发数据流，确保不同子网或设备间的通信高效畅通。
2.骨干传输优化：通过智能路径选择（如动态路由协议）和负载均衡技术，减少网络瓶颈，最大化利用可用带宽。
3.网络稳定性保障：采用冗余设计（如双电源、多链路、堆叠技术等），即使部分组件故障也能维持服务，提升整体可靠性。
4.安全屏障：内置防火墙、ACL（访问控制列表）、IDS/IPS（入侵检测/防御系统）等，保护内部网络免受外部威胁。
7.路由器
路由器（Router）是连接两个或多个网络的硬件设备，通常位于网络层，在网络间起网关的作用，它通过读取每一个数据包中的地址，然后根据获取到的地址，决定如何传送的专用智能性的网络设备。它能够理解不同的协议，例如某个局域网使用的以太网协议，因特网使用的TCP/IP协议。这样，路由器可以分析各种不同类型网络传来的数据包的目的地址，把非TCP/IP网络的地址转换成TCP/IP地址，反之，他也可以把TCP/IP协议转换成非TCP/IP协议的类型；再根据选定的路由算法（常用的有OSPF）把各数据包按最佳路线传送到指定位置。所以路由器可以把非TCP/IP网络连接到因特网上。
简单来说，路由器是一个连接媒介，用来连接每一个局域网，由原来局域网只能内部自己玩，到大家一起玩。
8.无线路由器
无线路由器是连接互联网与多台设备的核心网络设备，其核心作用是将有线网络信号转换为无线信号并提供网络共享、数据路由、安全管理等功能。它通过无线接入（WiFi）、网络地址转换（NAT）、DHCP服务等基础功能实现多设备联网，并集成流量管理、安全防护、智能组网等附加功能，满足家庭和办公场景的网络需求。
9.光猫
“猫”，又叫做：调制解调器(英文名MODEM)（记住，这才是正经名字），作用是把通过电话线或者光纤进入的信号还原为数据以及把网线产生的数据转换成模拟信号（电信号/光信号，即光电转换），所以，如果是电话线/光纤入户的，都需要安装调制解调器。它本身转换的距离比较大，所以不仅是我们家庭用网、网吧等地会用到，一些大的传输网络的地方也会用到。
它的用法也比较简单，将传网端与它相连，再用网线将它与路由器相连即可上网。
