白话计算机网络——计算机网络篇(1)（转）

    考研复习已经有一段时间了，对于计算机方向的专业课也有了一定的认识。对于即将到来的考试，计算机学科作为试点学科，首次出现了一统江湖的局面。即大家不用再根据各个不同的学校来准备不同的考试科目了，统一都考：数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络。

    对于这个变化，对于绝大多数专业课方向比较有优势的学生来说，似乎还是不利的。但是我们作为考生没有选择考试的能力，只能适应考试，那么来吧，我们来将这些科目融会贯通一下吧。

    我也不想把定理和原理都写的很复杂，至于自己最后有没有时间写完，也不好说，只是想作为自己的学习笔记，写一些自己的理解，来给一些对这些科目毫无概念的人来点儿小提示。

    四门科目中，算是计算机网络最简单，它也是概念最多的，那就先那它来开刀吧。

 

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    说起计算机网络，大家第一就会想起互联网。当然，这只是计算机网络对使用者的一种直观感受。但是这里我要说的是计算机网络的构成原理。当然，这其中自然也少不了使用者应用中的一些原理，诸如为什么我们要双击电脑右下角的小电脑，为什么要设置IP地址这些概念。当然，如果你想学windows关于互联网的基本操作，那你可以不继续往下看了^_^。

    各种事物都有自己的构成原理，就如同我们人也是由各个部分组成的一样，计算机网络也有自己的分工。不过计算机网络是从数据传输的层次上来划分的。

    最为经典的体系结构是将网络划分为如下的5层，每一层的数字越大，证明该层的应用与使用者的关系更近。

          5-应用层(application layer)

          4-运输层(transport layer)

          3-网络层(network layer)

          2-数据链路层(data link layer)

          1-物理层(physical layer)

    由于计算机技术是国外过来的，计算机网络的协议也是老外搭建的。因此每一层的名字都是根据英文直译过来的，大家可以适当记忆一下^_^。

    说到这里，需要给大家解释一下。其实本来是现有的一种叫做OSI七层体系结构，也就是比这5层结构再多两层，一般国外教材或者诸如CCNA之类的网络专业书籍都这样来分类。但是基于TCP/IP的协议只涉及其中的三层(应用层、运输层、网络层)。因此俩协议一妥协，就整合成个5层体系结构吧。有人问什么是TCP/IP协议，这个我后面会讲，但是大家在windows环境下想修改IP地址的时候，你总会在双击小电脑后，再双击那个所谓的TCP/IP协议吧。

    大家都知道，对于计算机来说，越是底层的东西往往比较复杂，毕竟高级的或者是高层次的是要给用户使用的，但是用户却往往只知道这是电脑，开机能用，插上网线就能上网。因此为了给这些人普及一下知识，我还是从计算机网络的最底层(物理层)开始说起吧。

   

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物理层：

    物理，个人认为就是一切事物的原理。那么什么是原理，即你先看到一个东西，然后想到它是如何实现的，当你明白这个道理了，你就明白这个东西的物理原理了。哈哈。

 

    网线:

    我们平常上网都要用网线，那么就先从这网线说起吧。网线是网络传输的媒介，我们大家平常使用的也是最常见的线基本上都是5类双绞线，也就是百兆网线。其中有屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线，一般屏蔽双绞线受信号干扰的几率更小。与5类线对应的还有一种叫超5类线，也就是说的效果更好的一种网线~这种网线由于里面对了屏蔽层，因此网线的柔软性较差，在制作网线的过程中，手经常不能把8根线攥牢。

    什么是8根线，8根线就是只拨开网线表皮后露出的8根线。他们的颜色分别是：1橙白、2橙、3绿白、4蓝、5蓝白、6绿、7棕白、8棕。这个顺序大家可以当作口诀记忆下来，因为这就是网线头中8根线的排序方式的一种(一共两种)。做网线的时候，主要就是排列这个顺序，然后把它用手捏住了，再用剪线钳一切，再忘网线头里一插，再用钳子一架，网线的8根线就被卡在了接头中，这样一边就能用了，简单把。

    这其中8根线中排列在中间的那根蓝色和蓝白色的线是电话线。这也是为什么大家会发现电话线要细很多，而且只有两股细线来构成。另外这也就解释了为什么大家插上网线后ADSL也能大电话，因为他已经包含电话线了，明白了吧:-)

    刚才提到网线的排序方式有两种。这里要告诉大家，其实RJ45(网线的专业名称)线的排线分为A和B两种。如果你认定刚才那个排序方式是A的话，那么把1和3的线位置互换，2和6互换，这就是B的排线方式了。有人会问了，为什么要弄成两种排线方式？原因是这样的。

    当我们用台式机电脑和非电脑的网络资源（如路由器）连接时，只要把网线两端都按照同一种排序方式来制作就可以了。但是当你用这样的网线去链接两个台式电脑的时候，你会发现，他不好用了。对，因为这时我们需要的是对接线，什么是对接线。对接线是专门链接两台电脑的网线，两端要分别用A和B两种排线方式才可以。至于原理，感兴趣的同学可以上网搜索一下。但是需要指出的是，我一直强调的是两台台式电脑的网络对连，而没有说笔记本电脑和台式机，原因是因为笔记本电脑的网卡具有自适应性，因此即便我们用标准的网线链接另一台台式机或者笔记本电脑时，它都能起到双绞线的作用。

 

    网线之所以普及无非是因为他的性价比高，廉价的东西都会得到最多的使用的。与双绞线比，自然就有成本更高的线。比如同轴电缆和光纤。

同轴电缆：

    同轴电缆，之所以没有大面积普及，原因是当需要将计算机链接到同轴电缆上的某一出世，比用双绞线要麻烦得多。因为要用T型分接头，要么先将线剪断，然后进行连接。要么不剪断电缆，买一种较昂贵、特制的插入式分接头，利用螺丝分别将两个电缆的内外导线链接好。大家听听觉得很麻烦吧，呵呵，你如果不相信，可以去把你家电视天线墙上的插座拆下来，然后看看里面那根粗粗的电线的接头是不是按照这两种方式连接上的。因为有线电视天线用的就是同轴电缆，在这种电缆上传送的信号采用了频分复用的宽带信号^_^。

    至于同轴电缆为什么会存在，那是因为它具有很好的抗干扰性，广泛用于传输较高速率的数据。

光纤：

    这个没啥说了，现在是个网吧，门上就贴着“光纤接入”四个字。至于光纤为什么快，我给大家简单说说，光纤实际上是由包层和纤芯构成的。其中纤芯是一种高折射率的媒体，光纤自然就是在纤芯中折射，当入射角大于某个临界角度时，就可产生全反射，这样信号就在线中直线传输了^_^。大家都知道，折射是会改变光纤的原始方向的，因此折射的次数越多，即传输的距离越长，那么信号衰减的就越厉害，造成输出波形和输入波形不同的情况。因此这种多模光纤只适合近距离传输。

   

    我们常见的导向传输媒体基本上就是这三种了。那么我还要简单说说非导向传输媒体，即无线传输。无线传输也有多种，就拿我们平常听的广播来说，这就是无线传输。

短波：

    我们常听的FM中的电台就都是短波通信（当然AM中的电台是中波，也有一些台，不过由于容量的限制，你会发现AM的电台都是单声道，而不是双声道立体声），短波通信主要靠大气层的电离层反射。当夜晚的时候，电离层的反射效果要好于白天，这也就解释了为什么没到夜晚，电台的信号就变的强了很多，而且你也可以搜索到许多白天听不清除的台，因为晚上信号传输的质量提高了。

微波：

    说道微波，大家先别想微波炉呢。微波在空间主要是直线传播，也就是说会穿透电离层进入宇宙空间（好无敌的波啊，哈哈），而不像短波那样经电离层反射传播到地面上很远的地方。这样，微波通信就只能通过地面波接力通信或者卫星通信。

说道卫星通信，大家都知道北京和上海的电视塔都是负责接受信号的，那么你有没有想过为什么电视信号塔要修的那么高么？

原因是这样的，微波是直线传播，而地球表面是个曲面，因此其传播距离受到限制，一般只能传50km。但若采用100m高的天线塔，则传输距离可增大100km。而电视塔之间就是一些中继站来对微波信号进行“接力传输”。

    电视塔当然还有更重要的工作，是来接受卫星信号。卫星通信的频带很宽，通信容量很大，信号所受到的干扰也较小，通信比较稳定。为了避免产生干扰，卫星之间相隔如果不小于2度，则整个迟到上空只能放置180个同步卫星。但是人们设计卫星上使用不同的频段来进行通信，因此总的通信容量是很大的。这里我就不讲卫星的发射原理了，那就扯远了，哈哈。

 

    突然发现计算机网络的东西用语言来描述的话，知识点还真是多啊，自己一说点自己的理解和实例，就写一堆东西，希望能帮助大家理解吧。

下一篇，我将说说模拟传输和数字传输。

 

题外话，那天晚上突然抽风，就写了这个，本来想都写了的，后来发现自己想扩充说的知识太多了~面对考研时只有25分的它，我还是等以后考完了再好好写吧。^_^

 

载自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_582246d20100aqy5.html