以太网
以太网是一种连接局域网的传统技术,它能够使设备通过协议(一组规则或通用网络语言)相互通信,以太网的接入设备可以相互识别对方。
我之前一直想了解以太网是怎样工作的,但是一直没有细致的了解,现在就来挖一下以太网的工作流程!下面是以太网的接入过程
之前的以太网用户使用双绞铜线
与一台以太网交换机相连,以太网交换机或这样相连的交换机网络,则再与更大的因特网相连。使用以太网接入,用户通常以 100 Mbps 或 1 Gbps 速率接入以太网交换机,而服务器可能具有 1 Gbps 甚至 10 Gbps 的接入速率。
而最新的以太网用户可以使用双绞线和光纤线路以及交换机接入。以太网传输速率从 2.94 Mbit/s 提高到最新的 400 Gbit/s 。
有线和无线
在往下进行前,需要先讨论一下有线和无线的关系
有线
顾名思义就是使用电缆或者物理介质组成的,而有线网络是使用有线把电信号从一端传输到另一端的网络。通常在有线网络中,使用 T1线,电缆解调器或任何其他方式使用 Internet 连接。
无线
指的是由电磁波(即 EM 波)或红外波组成的介质。所有的无线设备都带有天线或者传感器。典型的无线设备包括蜂窝移动设备,无线传感器,电视遥控器,带有 WLAN 的笔记本电脑。无线网络不使用电线
进行数据通信。
它们之间的差别如下
技术指标 | 有线网络 | 无线网络 |
运作速度 | 更高 | 相比有线网络要低,但是先进的无线技术(例如LTE,LTE-A和WLAN-11ad)将有可能实现与有线网络相当的速度 |
系统带宽 | 高 | 低,因为频谱是非常稀缺的资源 |
成本 | 更少,因为电缆不贵 | 无线订户站,无线路由器,无线接入点和适配器价格昂贵 |
安装 | 有线网络安装麻烦,需要更多时间 | 无线网络安装简便,所需时间更少 |
流动性 | 受限制,因为它在有线网络连接的系统所覆盖的区域中运行 | 没有限制,因为它在整个无线网络覆盖范围内运行 |
传输介质 | 铜线,光缆,以太网 | 电磁波或无线电波或红外线 |
网络覆盖范围扩展 | 需要集线器和交换机来扩展网络覆盖范围 | 相互连接的无线基站覆盖了更多区域。 |
应用领域 | 局域网(以太网),城域网 | WLAN,WPAN(Zigbee,蓝牙),红外,蜂窝(GSM,CDMA,LTE) |
信道干扰和信号功率损耗 | 干扰较小,因为一个有线网络不会影响另一有线网络 | 由于无线发射器和接收器之间的障碍(例如天气条件,墙壁反射等),干扰会更高。 |
QoS(服务质量) | 更好 | 由于抖动值高和连接设置延迟而导致的性能较差 |
可靠性 | 与无线同类产品相比,具有较高的优势,因为多年以来由于有线技术的存在,制成的电缆具有更高的性能。 | 合理高,这是由于路由器故障会影响整个网络。 |
WiFi
如果你配置过网络,那你一定见过 WLAN(Wireless LAN)
无线计算机网络,它使用无线通信连接两个或多个设备,用来形成一个 LAN。
现在,越来越多的人通过智能手机、平板电脑和其他物品无线接入因特网。基于 IEEE 802.11 技术的无线 LAN 接入,更通俗的称为 WiFi
,现在WiFi 几乎无处不在,如大学、商业办公室、咖啡厅、机场、家庭甚至是在飞机上。
广域无线接入:3G 和 LTE
iPhone 和 安卓等设备越来越多的用于在移动中发信息、在社交网络中分享照片、观看视频和播放音乐等。这些设备应用了与蜂窝移动电话相同的无线基础设施,通过蜂窝网提供商运营的基站来发送和接收分组。与 WiFi 不用的是,蜂窝网提供的范围要比 WiFi 大太多了。
下面是使用 3G 无线技术进行接入的示意图
电信公司在第三代无线技术中进行了大量的投资,3G 为分组交换广域无线因特网接入提供了超过 1Mbps 的速率。甚至更高速率的广域接入即第四代 4G 广域无线网络也已经被部署了(咳咳,我们国家已经马上5G 了谢谢)。LTE(Long-Term Evolution)
来源于 3G 技术,它能够取得超过 10Mbps 的速率。
物理媒介
在前面的内容中,我们描述了互联网接入技术,那么要进行这些互联网必然是少不了传输媒介的,那么你考虑一下这个发送过程,一个比特数据包从一个端系统开始传输,经过一系列的链路和路由器,从而到达另外一个端系统。这个比特会被转发了很多次,那么这个比特经过传输的过程所跨越的媒介就被称为物理媒介(phhysical medium)
,物理媒介有很多种,比如双绞铜线、同轴电缆、多模光纤缆、陆地无线电频谱和卫星无线电频谱。其实大致分为两种:引导性媒介和非引导性媒介。
双绞铜线
最便宜且最常用的引导性传输媒介就是双绞铜线
,多年以来,它一直应用于电话网。从电话机到本地电话交换机的连线超过 99% 都是使用的双绞铜线,例如下面就是双绞铜线的实物图
双绞铜线由两根绝缘的铜线组成,每根大约 1cm 粗,以规则的螺旋形状排列,通常许多双绞线捆扎在一起形成电缆,并在双绞馅的外面套上保护层。一对电缆构成了一个通信链路。无屏蔽双绞线
一般常用在局域网(LAN)中。
同轴电缆
与双绞线类似,同轴电缆也是由两个铜导体组成,下面是实物图
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同轴电缆
借助于这种结构以及特殊的绝缘体和保护层,同轴电缆能够达到较高的传输速率,同轴电缆普遍应用在在电缆电视系统中。同轴电缆常被用户引导型共享媒介。
光纤
光纤是一种细而柔软的、能够引导光脉冲的媒介,每个脉冲表示一个比特。一根光纤能够支持极高的比特率,高达数十甚至数百 Gbps。它们不受电磁干扰。光纤是一种引导型物理媒介,下面是光纤的实物图
一般长途电话网络全面使用光纤,光纤也广泛应用于因特网的主干。
陆地无线电信道
无线电信道承载电磁频谱中的信号。它不需要安装物理线路,并具有穿透墙壁、提供与移动用户的连接以及长距离承载信号的能力。
卫星无线电信道
一颗卫星电信道连接地球上的两个或多个微博发射器/接收器,它们称为地面站。通信中经常使用两类卫星:同步卫星和近地卫星。
后记
这里说一下,希望我们都能感受到国家的日益强大,就比如文末最后提到的3G技术,从我初中开始就有了吧,大概是 08年那会吧,具体哪一年不重要,我想表达的是短短10年间我们就从 3G 过度到了 5G 技术,这个速度有多可怕。有哪个国家能够做到的?
下面贴出几个截图大家感受一下我们国家的强大