
网络基础知识讲解(一) 0
我们当中有多少人还在思考我们是否 “在线”?我们期望我们的设备,包括手机、平板电脑、笔记本电脑和台式电脑,始终连接到全球互联网。我们使用这个网络与朋友互动、购物、分享图片和经历以及学习。互联网已经成为日常生活的一部分,以至于我们几乎认为这是理所当然的。
通常,当人们使用 “互联网” 这个术语时,他们并不是指现实世界中的物理连接。相反,他们倾向于将其视为一种无形的连接集合。它是人们寻找或分享信息的 “地方”。
互联网不属于任何个人或团体,互联网是世界范围内相互连接的网络(简称互联网络或互联网)的集合,相互协作使用共同标准交换信息,通过电话线、光缆、无线传输、卫星链路,互联网用户可以以多种形式交换信息,
您在线访问的所有内容都位于全球互联网上的某个地方。社交媒体网站、多人游戏、提供电子邮件的消息中心、在线课程 —— 所有这些互联网目的地都连接到通过互联网发送和接收信息的本地网络。
本地网络
本地网络有各种规模。它们的范围从由两台计算机组成的简单网络到连接数十万台设备的网络。安装在小型办公室或家庭和家庭办公室的网络被称为家居办公(SOHO)网络。SOHO 网络允许您在几个本地用户之间共享资源,如打印机、文档、图片和音乐。
在商业中,大型网络可用于宣传和销售产品、订购供应品以及与客户交流。通过网络进行的通信通常比传统的通信形式(如普通邮件或长途电话)更高效、更便宜。网络允许快速通信,如电子邮件和即时消息,并提供对存储在网络服务器上的信息的整合和访问。
商业和 SOHO 网络通常提供与互联网的共享连接。互联网被认为是 “网络中的网络”,因为它实际上是由成千上万个相互连接的本地网络组成的。
移动设备
互联网连接的计算设备不仅仅是台式机和笔记本电脑。你日常可能接触到的周围的设备也有很多连接到了互联网。这些设备包括移动设备、家用设备以及各种其他连接的设备。
比特
你知道计算机和网络只使用二进制数字0 和 1 吗?很难想象我们所有的数据都以一系列位的形式存储和传输。每个位只能有两个可能的值中的一个,0 或 1。术语位是 “二进制数字” 的缩写,代表最小的数据块。人类解释文字和图片,计算机只解释位的模式。比特作为两种可能的离散状态之一存储和传输。这可以包括两个磁化方向、两个不同的电压或电流水平、两个不同的光强度水平或任何其他两个离散状态的物理系统。例如,灯开关可以是开或关;在二进制表示中,这些状态分别对应于 1 和 0。每个输入设备(鼠标、键盘、声控接收器)都会将人类互动转化为二进制代码,供 CPU 处理和存储。每个输出设备(打印机、扬声器、显示器等)都会获取二进制数据,并将其转换回人类可识别的形式。在计算机本身内部,所有数据都以二进制形式处理和存储。计算机使用二进制代码来表示和解释带有位的字母、数字和特殊字符。一种常用的代码是美国信息交换标准代码(ASCII)。使用 ASCII,每个字符由八位表示。例如:
大写字母:A=01000001
数字: 9=00111001
特殊字符:#=00100011
每组八位,例如字母和数字的表示,称为一个字节。代码可用于以数字方式表示几乎任何类型的信息,包括计算机数据、图形、照片、语音、视频和音乐。
数据的传递
数据转换成一系列位之后,必须转换成可以通过网络介质发送到目的地的信号。介质是指传输信号的物理介质。介质的例子有铜线、光纤电缆和通过空气的电磁波。信号由从一个连接的设备传输到另一个连接设备的电或光模式组成。这些模式代表数字位(即数据),并以一系列电脉冲、光脉冲或无线电波的形式在介质中从源头传播到目的地。信号在最终到达目的地之前可能会被转换多次,因为相应的介质在源和目的地之间发生变化。
网络中常用的信号传输方法有三种:
电信号 —— 通过将数据表示为铜线上的电脉冲来实现传输。
光信号 —— 通过将电信号转换成光脉冲来实现传输。
无线信号 —— 通过使用红外、微波或无线电波通过空气实现传输。
在大多数家庭和小型企业中,网络信号通过铜线(电缆)或支持 Wi-Fi 的无线连接传输。较大的网络使用光纤电缆,以便可靠地传输更长距离的信号。
带宽
播放视频流或多人游戏需要可靠的、快速的连接。为支持这些“高带宽”的应用,网络必须具备以很高的速率传送和接收比特流的能力。
不同的物理介质支持不同的传输速度速度。数据传输速率通常以术语带宽和呑吐量来讨论。
带宽是介质携带数据的能力。数字带宽衡量在给定的时间内从一个地点到另一个地点数据能够流动的量。带宽理论上一般用每秒通过媒体传送的比特数量。常见带宽计量包含如下:
千比特每秒(Kbps)
兆比特每秒(Mbps)
吉比特每秒(Gbps)
物理媒介的特性,电流技术,以及物理定律在对决定可用带宽中都扮演着各自的角色。
呑吐量
与带宽一样,吞吐量是在给定时间段内通过媒体传输比特的度量。然而,由于许多因素,吞吐量通常与指定的带宽不匹配。许多因素影响吞吐量,包括:
通过连接发送和接收的数据量
正在传输的数据类型
源和目标之间遇到的网络设备数量造成的延迟
延迟是指数据从一个给定点传输到另一个给定点的时间量,包括延迟。
吞吐量测量没有考虑正在发送和接收的比特的有效性或有用性。通过网络接收的许多消息不是发往特定用户应用程序的。一个例子是调节流量和纠正错误的网络控制消息。
在具有多个段的互联网络或网络中,吞吐量不能快于从发送设备到接收设备的路径中最慢的链路。即使所有或大部分段都有高带宽,也只需要带宽较低的路径中的一个段就会造成整个网络吞吐量的放缓。
有许多在线速度测试可以揭示互联网连接的吞吐量。
二者的区别:
带宽
定义:带宽指网络链路的最大数据传输能力,通常以每秒比特数(bps)表示,如Mbps或Gbps。
特点:带宽是理论上的最大值,表示链路在理想条件下的最高传输速率。
影响因素:主要由网络设备和介质决定,如光纤、铜线等。
吞吐量
定义:吞吐量是实际通过网络链路成功传输的数据量,也以bps表示。
特点:吞吐量是实际测量值,通常低于带宽,受多种因素影响。
影响因素:包括网络拥塞、延迟、协议开销、设备性能等。
区别
1. 理论 vs 实际:带宽是理论最大值,吞吐量是实际传输速率。
2. 影响因素:带宽由硬件决定,吞吐量受网络状况影响。
3. 测量方式:带宽通过设备规格确定,吞吐量通过实际数据传输测量。
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