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Hello你们好!我是hgs,是一支梦想奋斗在网络安全前线,实际却在做其他事情的网络小白。今天我们来聊聊网络,其实是想聊编程的,但是感觉坛友们的水平好高,所以就算了。
由于本人水平有限,错误之处在所难免,还望大家海涵。也希望大家可以在评论区多聊聊。
网络的诞生,其实给我的直观感觉就是便利。现在的网络已经非常多元化,电视网络、电话网络、互联网络等等,完全的覆盖了我们生活的每一个角落。作者小的时候,家里还是那种老式的拉线座机电话。当时要联系外地的家人的时候,就是站在桌子旁边,摆弄那个电话机拨号,然后才能和很远的人说上话。那个时候,我从来没有想过,我们可以拍视频,甚至还能发文件,发文字。
后来随着科技的进步,智能手机和电脑的普及,互联网络也进入了一片蓬勃的发展阶段。直至现今网络已经很发达,我们可以发语音聊天,打视频电话,发文件,还可以上网看电影,看小说,刷视频,玩游戏等。咳咳,我是真没想到!
所以接触到这个新奇的玩意儿之后,我就一直有个疑惑,这东西是怎么工作的?为什么我在屏幕这边打点字,屏幕那边就能看得见呢?记得刚用手机那会儿,旁边同学就一直念叨,流量不够了就用WiFi。所以久而久之,wifi给我的印象就是可以免费上网,哈哈。
后来家里也装了WiFi,我这才知道原来这个东西是要付网费的。 WiFi可能坛友们都不陌生,毕竟我们都用啊。 WiFi要想完成他的工作,需要借助两个硬件设备,一个就是路由器,还有一个是光猫。这两个东西可能有的人会有些陌生。
先说什么是路由器,他负责接收要联网设备的无线信号。我们的设备要想在网络中传输数据,这些数据都是以电磁波的方式发射出去的,这也是无线传输的本质。路由器会有天线伸出来,负责接收,来自指定频率的信号,通常是2.4GHz或者是5GHz。其实这就像玩收音机一样,我们只有把收音机的频率调到指定的数字,才能收到对应频率电台发出的广播。各位可以试一下,在手机查看 WiFi属性的页面里,我记得是有一个频率的,这个频率就是对应的你家路由器可以接收的信号频率。
电磁波来到了路由器之后,会从路由器的WAN接口进入光猫。
在WAN接口处分出一条以太网线,这条线路连接着光猫。光猫的作用就是把电信号转成光信号。所以路由器内的数据包沿着这条网线来到光猫,被其转换成光信号。光猫的内部还插着一根像头发丝一样细的玻璃丝,这就是光纤。这条光纤一直连接到光纤盒,光纤盒可能在你的小区附近或者街道旁的角落里。它的作用也很粗暴,直接就是收集这一片区域的光纤,并把其发送过来的光信号汇集起来,送到更粗大的光缆中。这就好像你交作业,你们全班把作业本交给对应的课代表,对应的课代表再交给上级的老师。
这条粗大的光缆通向的是运营商的机房,所以你的数据会沿着这条光缆来到机房。至此,你的数据已经走过了接入网。而从你的手机到你家的路由器,这一段距离属于无线网范围。
运营商的机房就像个巨大的处理机器,他处理发送过来的各种数据,具体的处理内容就不在此篇赘述了。待机房处理完数据便会继续发送到主干光缆,这个光缆可就不一般了。他们肩负着在各个城市间,甚至跨国网络传输的责任。它们通常被铺设在地下、海底,并且非常坚固,不易于损坏,这样才能保持网络通信的顺畅。
大家以为数据会沿着主干光缆一直抵达目的地吗?大错特错?在行驶过程中数据还会停留在很多的地方。这些地方就叫核心路由器。核心路由器和普通的家用路由器也大不相同。
核心路由器不会处理地址转换,也不会启用防火墙检测。他只有唯一的一个目的,帮助数据包查找前进的方向。这里不得不简单说一下ip地址的概念。我们在日常生活中,找你的朋友也好,还是寄快递也罢,都需要地址,只有地址才能定位你目标的位置。网络世界是一样的,你若想发送到目标的设备,你必须知道目标设备位于什么地方,这就是地址。地址是一串数字标识,它就代表这个设备在网络世界中的位置,就像我们现实中的门牌号,街道名称等。核心路由器的内部有一个巨大的表格,就叫路由表。路由表里记录了很多的ip地址,这些ip地址有可能是下一级路由器的,也有可能是某台设备的。
数据包停留在某个核心路由器的时候,首先会从光信号转换为电信号。路由器读取数据包的头部,知道他的目的地,根据查表找到距离目的地最近的一条路线。随后将其还原为光信号,向着最近的节点发送。数据包继续沿着主干光缆行驶,来到新的设备,重复上面的步骤,直到数据包来到目标设备为止。
至此通信结束,我们可以把整个物理流向总结一下。数据包从你的设备发出,通过电磁波的方式来到路由器,路由器把数据包送给光猫,转换为光信号,通过光猫内部的光纤来到就近的光纤盒。光纤盒在汇聚附近所有光纤的信号,把他们并在一起发送到更大的光缆中,数据包沿着光缆来到运营商的机房。机房处理完毕,将数据包向着主干光缆发出。数据包沿着主干光缆行驶,来到就近的核心路由器。核心路由器通过数据包的头部知道其目的地地址,然后通过查找路由表,找到最近的一条路径。随后把数据包发送到最近的设备。然后数据包就会沿着主干光缆继续行驶,如果下一个设备还是核心路由器,重复上面的步骤,一直到最终的目的地设备。
假如我在深圳,我要给长沙一个小县城的朋友发微信。首先微信录音采集到我的声音数据,并将其打包通过电磁波的方式,发送至我家庭的路由器,然后再转接给光猫,转换成光信号,通过光纤,来到街道旁的光纤盒。在和其他的数据一起汇入更大的光缆。沿着光缆,我们就来到了运营商的机房,在这里也有一个路由器,这个路由器叫做区域路由器,所以机房可以把发过来的数据,继续向更远的地方发送。机房处理完数据,区域路由器查表,找到距离目的地最近的路径,并将数据包发送给最近的一个设备。于是数据包走入了主干光缆。来到主干光缆,这就是跨城市,跨省的光缆了。数据包可能会路过梅州 韶关 广州等等,一系列城市。而且它会停留在许多的核心路由器,这些核心路由器像接力一样,把数据包向着目的地的方向发送过去。
最后数据包跨过广东来到湖南,抵达长沙,通过长沙市的核心路由器查表继续向着目的地进发。直到数据包来到你朋友使用的网络的运营商的机房,再通过光缆来到光纤盒,通过光纤盒,沿着你朋友家的光纤继续行驶。最后,来到你朋友家的光猫,由光猫转换到电信号。传回路由器,路由器再将数据包发送给你朋友的设备。至此你朋友就听到了你的声音。
虽然广东与湖南的距离,对于我们看来是很长的,但在网络的世界却是很短的,因为光的速度是最快的。
至此,本篇帖子也就差不多写完了。整篇帖子,我没有用任何ai帮忙代写,所有的字都是我自己手敲出来的。Ai只负责帮我搜集资料,以及最后审查我的内容。所以这篇帖子有很多是我个人的观点和个人的理解,大家酌情参考即可。
最后在解答几个问题吧,最开始的时候,我是这么想的,为什么每一家的光纤不直接接到运营商的机房呢?中间省略了光纤盒的部分,不是更好吗?但这确实是个很致命的问题,每一家的光纤都是很细的。就因为这些光纤非常的细小,适合穿墙布设。而且细小的光纤,可以完美的适配一个家庭的数据量。如果按照我的想法,把每一家每一户的光纤全都拉到机房,会有以下的问题。首先就是布设问题,从你家的光猫,把光纤拉出去。如果走户外环境的话,细小的光纤。很容易会因为各种问题坏掉。如果采用光纤盒的话,我们只需要把细小的光纤穿墙布设,让他们在墙体里行走。一直连接到光纤盒。当然有人可能会说,那把光纤加大加粗一点,不就可以解决问题了吗?但这确实是个成本问题,越粗大的光纤,成本越贵,而且会造成不必要的浪费,粗大的光纤可以容纳更大的数据量。但每个家庭的数据量并不是很大,就好像用大炮打蚊子。所以最好的解决办法还是分布式布设。也就是我们前面提到的布设方法。
嗯,再谈谈运营商是干啥的,以前对他们的界限比较模糊,当时就知道移动、联通、电信是运营商,他负责打电话。但实际上他们也肩负着布设网络的作用,正是因为他们布设了基站,铺设了光纤,才使得整个世界互联在一起。
好了,本篇帖子到此结束,感谢大家的观看。
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