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什么是网络

你发出的一条消息,是怎么穿过半个地球到达朋友手机上的?

Wondering 課程《互联网路由入门之旅》的第 1 個課程單元

一条祝福的远行

你发出的一条消息,是怎么穿过半个地球,到达朋友手机上的?

假设小明在北京,用手机给远在纽约的朋友小美发了一条微信:“生日快乐”。

这条消息要穿过半个地球。中间只要有一站不知道该往哪儿送,小美就收不到祝福。

一条消息从北京到纽约的接力路线

注意两部手机之间隔着好几个中转站,消息要一站一站被往下传,任何一站断了都到不了。

把这些“站”连在一起的东西,就是网络。

网络由什么组成

网络就是把很多设备连接在一起,让它们能够互相传递信息。

有些设备你天天用,比如手机、电脑。有些你很少注意,比如路由器、交换机,还有运营商机房里的各种设备。

设备之间靠网线、光纤或无线信号连起来。

网络的两个组成部分
  • 网络: 连在一起、能互相传递信息
  • 设备
  • 日常使用的
  • 不太注意的
  • 连接方式
  • 网线
  • 光纤
  • 无线信号

缺了设备,或者缺了连接,消息都走不动。

消息被切成数据包

你发消息时,消息不会整个“飞”过去。

它会被拆成一个个小块,叫做数据包。

每个数据包上都写着从哪里来、要到哪里去,就像快递包裹上的寄件地址和收件地址。

数据包就像快递包裹
  • 快递包裹
  • 数据包

到了对方的设备,这些数据包再重新拼成完整的消息。

一站一站地接力

回到小明的例子,看看“生日快乐”是怎么走的。

“生日快乐”的旅程
  • 打包发出: 小明的手机把消息打包成数据包,通过Wi-Fi发给家用路由器。
  • 进运营商: 家用路由器把数据包交给运营商网络。
  • 跨洋接力: 先到上海,再经海底光缆到美国西海岸,然后到纽约。
  • 送达还原: 纽约本地网络送到小美手机,还原成“生日快乐”。

第一步,手机把消息打包成数据包,写上目的地是小美的手机,再通过家里的Wi-Fi发给家用路由器。

第二步,路由器把数据包交给运营商网络,运营商的设备再一站一站往前传。

第三步,纽约本地的网络把数据包送到小美的手机,手机把它还原成“生日快乐”。几秒钟就到了。

网络的网络

家里的Wi-Fi和路由器,组成一个小网络。运营商也有自己更大的网络。

城市之间、国家之间,还有线路把这些网络接起来,比如海底光缆。

一条用于国家之间通信的海底光缆

Suivi de la colonisation benthique sur le câble du site d'essai hydrolien de Paimpol-Bréhat (Ifremer 00749-86128 - 42881) · Olivier Dugornay (Ifremer) · CC BY 4.0 · Wikimedia Commons

互联网其实就是由无数个这样的网络互相连接组成的“网络的网络”。

下一站交给谁

回顾一下:网络是连在一起的设备;消息被拆成数据包;数据包一站一站被转交,最后拼回原样。

但还有一个关键问题:每一站,该把数据包交给谁?

每一站怎么知道往哪送?

这正是后面要学的路由要解决的问题。

下次消息秒到时,想想沿途有多少台设备在接力。

自我檢測

你用手机发出一条消息时,这条消息会_____,再交给网络传出去

  • 被拆成一个个数据包
  • 作为一整块直接发送

答案: 被拆成一个个数据包

消息不会整个“飞”过去,而是先被拆成一个个小块,叫做“数据包”。这些数据包分别在网络中传递,到达对方设备后再重新拼成完整的消息。

把网络比作快递系统:_____就像一个个包裹,沿途的_____等设备就像中转站,包裹上写的收件地址相当于数据包的_____。

答案: 把网络比作快递系统:数据包就像一个个包裹,沿途的路由器等设备就像中转站,包裹上写的收件地址相当于数据包的目的地。

消息被拆成的小块叫数据包,好比快递包裹;路由器、运营商设备等负责一站一站转交,好比中转站;每个数据包都写着“要到哪里去”,好比收件地址。

小王说:“网络里的设备就是手机和电脑。”下列哪种说法最准确?

  • 还包括路由器、交换机和运营商机房里的设备
  • 只有手机和电脑,其他东西都只是线路
  • 还包括网线和光纤,它们就是网络设备本身
  • 只有运营商机房里的设备,手机不算在内

答案: 还包括路由器、交换机和运营商机房里的设备

网络中的设备除了手机、电脑,还包括平时不太注意的路由器、交换机以及运营商机房里的各种设备。网线、光纤和无线信号是连接设备的方式,而不是设备本身。

繼續學習

這是《互联网路由入门之旅》共 12 個課程單元中的第 1 個。接下來:

  1. IP地址
  2. 数据包
  3. 路由器
  4. 路由器:互联网的交通指挥官
  5. 路由表

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