第二章  TCP/IP網路組成

2.1

TCP/IP世界的基本組成元素

分為節點管線管理體系應用系統幾大部分

節點： 資料資訊發生路由，交換，處理，分析，轉換的裝置，包括路由器，交換機，防火牆，流控裝置，主機，終端等

管線：包括所有有線和無線的傳頌線路以及各種級別的傳送網路，資料資訊在管線中傳送，理論上是不允許發生任何資訊內容改變的

管理體系，包括對IP網路進行配置，告警，維護，控制等所需要的所有軟體和硬體

應用系統：所有基於IP網路的業務和應用

2.2

區域網中樞——乙太網交換機

區域網要解決的最大問題，無非是多臺主機都想在網路上“發言”，在任何時刻讓誰“發言”的問題

乙太網的原理簡單講就是，空閒時可以“發言”，衝突時隨機等待，也就是CSMA/CD

但是一根匯流排被多臺計算機共享，效率低不安全，因此交換式乙太網誕生

交換式乙太網需要一種核心裝置處理乙太網資訊，被稱為“乙太網交換機”

當交換機接收到一個資料包時，會檢查該資料包的目的地址，檢索自己的地址表，並決定把資料包從哪個口發出去

乙太網交換機的引入，使得結點能獨享頻寬，但是二層交換機（資料鏈路層）的廣播報文會對所有主機廣播，如果乙太網太大，就會效率很低。解決方法是，在一個二層交換網路內進一步劃分為多個虛擬的區域網（VLAN），又稱為廣播域。在一個乙太網內的主機，如果被劃分在不同的VLAN裡也不能直接通訊，需要路由裝置。 而三層叫交換機就是在二層的基礎上加上了路由功能。

2.3

勤奮的引路者——路由器

路由器是組成ＩＰ網路最重要的選路裝置，是一個能讓攜帶原始資訊的資料包選擇出口道路的盒子。

路由器是一個資訊中轉站，可以將不同制式的網路連線起來，資料可以以各種形式進入路由器，路由器會根據出口線路的型別將資料重新封裝

路由器有自己的記憶，最關鍵的是路由表，有了這張表，從某個埠進來的ＩＰ包才能正確選路，所有的路由協議都是為獲取這張不斷變化的路由表服務

２.４

防黑防盜不放火的防火牆

防火牆的作用是防止未得授權的資料包進入私有領域

前五代防火牆也就是傳統防火牆採用逐一匹配的方法，計算量很大，不能完全解決目前網路上網路攻擊病毒傳播和垃圾電子郵件為代表的內容控制問題。下一代防火牆智慧防火牆有望輕鬆執行訪問控制

廣義的防火牆就是帶有資料過濾機制的即可

２.５

資訊大腦——主機

TCP/IP世界的資訊，是在主機之間進行互動的，PC,伺服器，工控機都是主機，廣義來講，具有計算，儲存能力的通訊終端都可以歸為主機

伺服器是一種執行管理軟體以控制對網路或網路資源進行訪問的計算機，並能夠為在網路上的計算機提供資源，使其猶如工作站那樣進行操作

工控機是一種加固的增強型個人計算機，可以作為一個工業控制器在工業環境中可靠執行。

 

作業系統是控制程式執行，管理系統資源，併為使用者提供操作介面的系統軟體的集合

2.6

豐富的IP終端

除PC外，IP終端的形態還包括上網本，PAD,智慧手機，電子閱讀器，語音閘道器，多媒體話機，企業閘道器，家庭閘道器等

其中，放置在家庭中的，可以提供網路上行介面，並可提供多種業務給家庭使用者的盒子，都叫做家庭閘道器

 

2.7

我是貓——Modem

Modem 調變解調器 ，根據諧音被稱為“貓”，其最大能力是把計算機數字訊號翻譯成可研電話線傳送的模擬脈衝訊號，而這些訊號又可以被線路另一端的另一個Modem接收並翻譯成計算機懂的數字訊號。這一過程可以完成兩臺計算機之間的遠距離通訊。

2.8

IP世界的道路構成

在IP節點之間，用於IP包同行的道路由管線和電路組成，管線是指物理的直接連線，電路是指傳輸網構成的邏輯電路

管線常見的有通訊電纜（雙絞線），光纖，IP無線通訊（微波通訊，WIFI,藍芽技術，WAPI，衛星通訊等）

與IP有關的傳輸技術：

PDH準同步數字序列，是電信傳輸網的先驅，只能用作點對點的傳輸，價格非常低廉

SDH 同步數字系列，是光同步的，擁有全世界統一的網路結點介面

WDM利用光纖可以同時傳輸多個不同波長且互不影響的特點，把光纖可用波長範圍劃分成若干波段，每個波段作為一個獨立的通道，也就是光波長分波多工

ASON自動交換光網路，是指在自動交換光網路的信令網控制下，完成光傳送網內光網路自動交換功能的新型網路，並支援電子或光交換裝置動態的向光網路申請頻寬資源，SDH是靜態的，而ASON是動態的

PON無源光網路 最大特點是不需要電源，因此節省光纜資源

xDSL x可以取多種值，每種取值代表一種技術，共同特點是利用電話訊號未佔用的高頻資源，為資料傳輸服務

PLC 電力線通訊，理論上可以利用電力線來進行網路資料的傳輸，目前全球發展都很低調

2.9

IP世界的管理體系構造

早期的IP網路少有管理，一般採用CLI（命令列介面）或者SYSLOG進行管理，隨著IP網路規模不斷變大，二者已不夠符合要求。電信網的網路管理協議中，最常用的是SNMP（簡單網路管理體系）和CMIP（公共管理資訊協議），如今SNMP已成為事實上的網路管理工業標準

與許多專業網路的網路管理功能一樣，ISP或者電信運營商針對自己網路的管理，也有相同的五大功能域，包括：故障管理，配置管理，效能管理，安全管理和計費管理

2.10

IP世界的應用體系

構成IP世界的資訊內容的部分，稱之為應用體系。

應用體系應首先具備人機介面，其次應該具備和底層路由、交換及更為基礎的管線結合的能力，最後應該有多個通訊實體參與資訊互動

為滿足上述三個要求，應用系統必須具備計算，判斷，儲存和顯示能力

應用體系是由若干伺服器，使用者側計算機和執行其上的軟體組成的

2.11

網際網路資料中心IDC

IDC是網際網路內容最集中的地方，是企業和ICP提供伺服器託管、空間租用、頻寬批發、應用服務ASP、電子商務的中心環節

IDC家族的構成元素：

一類是從網際網路拉來的頻寬，是資訊和資料進入IP世界的道路，頻寬質量是判斷IDC質量的第一引數。IDC擁有的頻寬資源，直接影響使用者訪問的服務質量。

另一類是軟體，IDC主機託管主要應用範圍是網站釋出、虛擬主機和電子商務，還有云計算。