探索网络奥秘1——初识网络(1)

网络之所以出现,起初,仅仅就是为了实现信息资源共享。

在还没有网络的时候,要让不同计算机间交换数据,就必须使用类似U盘之类的存储介质:是的,就是把A电脑上的资料拷贝到U盘,然后拿着U盘来到B电脑前,把U盘上的资料拷入B电脑。

当然,U盘的出现比网络要晚得多,早期的移动存储介质多见的是软盘、磁带、光盘等等。


这样的信息交换方式实在太麻烦了:电脑之间距离很远怎么办。飞机、火车?我就送一个电子表格或一篇电子文档,这太贵了。当然,你也不能期望我骑着自行车从北京送到广州。还有一点,早期的存储介质实在太容易损坏了,就算我大汗淋漓送到你面前,却什么也读不出来,这就太“杯具”了!

用电缆线把电脑连起来呢?

先看远距离的。北京到广州,拉根线?

当然不行。不过,电话的使用时间却很早,19世纪贝尔就发明了电话。只要能打电话,就可以用电话网传输数据。

但还有个问题:电脑中的数据都是二进制的数字信号,而电话网则是传输模拟信号的,两人没对上眼,说的话互相听不懂。

还需要一个东西来翻译一下,对,就是调制解调器,也叫Modem,昵称叫“猫”。

电脑A说了一堆数字信号,由电脑A面前的“猫”翻译成模拟信号送到电话网,电话网根据电话号码传输到电脑B面前的“猫”,再翻译成数字信号,电脑B就收到了。


近距离的呢?我俩办公桌就面对面,也互相打个电话传数据?

没必要,即浪费电话网资源,而且传输速度也。。。很提神!

近距离,还是继续用软盘拷贝比较靠谱。

不过,1972年以太网诞生后,情况发生了改变。

用一根电缆线把两电脑上的以太网卡连起来:两电脑都说的是数字信号,也不用翻译,传输速度又快,而且,也不用拿着软盘跑来跑去了。

听起来不错,但是,办公室那么多电脑,我跟B电脑连接着,如果我还想要C电脑、D电脑。。。的数据呢?

不停地拔线、插线,拔线、插线。。。?这不行,太累了!

那在电脑上装很多网卡怎么样,每块网卡接一台电脑呢?也不行,电脑上没那么多装网卡的地方。

有没有一种东西,能让每台电脑都把电缆线的另一端插它上面呢?

不,现在还不是交换机。交换机1993年才出现,可能比你大不了几岁。

是的,它就是集线器,也叫Hub(早期还会使用T型头和同轴电缆把多台电脑连接起来,但这种方式没有什么学习意义,就不详细说了)。

Hub其实就是一条连接多个电脑的公共道路(内部总线)。


如果任意两台电脑间要传输数据,怎么使用这条公共道路?这就需要所有电脑们协商出一个公平的办法。这个办法就是CSMA/CD。

CSMA规定,如果有电脑要发数据,那么在发数据前,先检查公共道路上有没有其他电脑在传数据。如果有,就等待,直到发现公共道路空闲了,就立即把数据发出去。

如果有多台电脑都在等待发数据,那谁先抢到公共道路算谁的。

CSMA就是这么简单粗暴!但是,就没可能同时抢到吗?有,万一有两台电脑同时发现公共道路空闲,同时发出数据,两人在公共道路上就会很尴尬地撞在一起,鼻青脸肿,四目相对。所以,还需要一个检查有没有冲突的办法,就是CD,即冲突检测。

CD规定,如果出现这种情况,所有电脑都立即停止发送数据,每台电脑都随机等待一个时间(注意是随机,也就是说大家等待的时间不同,避免再次冲突)后,再回到CSMA,先去检查公共道路是否空闲。

可以想象,Hub上连接的电脑越多,冲突的可能性越大。这就是共享式以太网,公共道路上同一时间只有一台电脑在传数据。

既然以太网会冲突,为什么还发展成主流局域网呢?

这就要归功于交换机了。是的,现在该交换机出场了!

Hub连接电脑的所有端口属于同一个冲突域,而交换机的每个端口都是一个单独的冲突域。

换句话说,交换机任意两个端口之间传输数据,不影响其他端口同时传输数据。这就是交换式以太网,公共道路上同一时间可以有多台电脑同时在传数据。

共享式以太网、交换式以太网,这很像单车道和多车道的区别。

有了交换机,局域网可以很好地工作了。甚至可以说,正是因为交换机,以太网才得以迅速地普及和发展,成为局域网的主流。

那么,交换机到底都干了些什么呢?


小Q:啥是基带传输?啥是频带传输?

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