前提介绍

本文旨在对联网的根本理念进行总述，并聚焦于联网原理的中心议题。对初级读者而言，重温联网基础概念的教程颇具价值。欲投身网络编程范畴，深入了解构成TCP/IP协议簇内部各协议间扑朔迷离的关联性，无疑是至关重要的前提条件。

网络

网络可被视为一组共享通讯协议与通用传输前言（如网络线缆、拨号链路或无线链路等）相互衔接的实体。

将网络仅仅视作核算机集体的集合，则是对其实质内在的局限性诠释。事实上，网络容纳的硬件范畴远超于此。以共享打印机为例，此类设备接入网络后，即可供多台主机一起享受其打印服务。除核算机外，很多其他类型的装置同样能够融入网络架构，它们或是供给信息拜访接口，或是支撑长途控制功用。

网络结构与节点

节点在网络中扮演着至关重要的人物。它们能够代表一台核算机，也能够是其他类型的硬件设备，如打印机等。此外，节点还能够是那些担任将信息转发到网络中的其他节点或另一个彻底不同网络的联网设备。这些节点在网络的拓扑结构中占有了要害位置，它们之间的衔接构成了网络的骨架。

网络运用

回溯网络技能发展史，一个饶有兴趣且极具代表性的案例便是接入互联网的自动售货机。全球各地的用户皆可经过网络检查某款饮料的实时库存，虽然这只是网络运用的细微一隅，却生动展示了联网设备的潜力与影响力。

跟着家庭网络技能愈发易用且成本亲民，我们正目击越来越多日常家居设备，如电话、电视、音响体系等，不只集成入本地局域网，乃至还直接连通至广阔的互联网国际。这些现象无不昭示着网络化浪潮正以前所未有的广度与深度渗透日常生活。

Sun公司的Jini技能

现今已有如Sun公司研发的Jini等网络与软件规范，它们专为促进各类设备及硬件在网络环境中的无缝沟通而规划，完成了即插即用的快捷体验。

网络设备

除了承载服务功用的设备，还有一类设备担任保持网络的安稳运转。依据网络的杂乱程度与物理架构，其根本构成要素通常包含网卡、路由器、集线器以及网关。

网卡（Netword Card）

网络适配器，网络接口卡（NIC），即网卡，是赋予核算机接入网络才能的要害硬件组件。

网卡作为核算机联网的中心硬件单元，不只涵盖了干流的以太网卡及其与网络电缆构成的传统有线衔接体系，还与时俱进地支撑比如拨号接入等特定条件下的衔接方法，以及日益普及的无线衔接技能，充沛展示了其在习惯多元网络环境与满足用户个性化需求方面的强壮习惯性与改造性。

以太网卡

以太网卡凭仗其广泛的兼容性与高效性能，已成为全球核算机体系中运用最为广泛的网卡类型。此类设备经过物理接口与网络电缆紧密相连，从而构建起核算机与外部网络基础设施之间的通讯桥梁。

路由器（Router）

路由器是网络中的中心交换设备，它的主要使命是在不同的网络段之间传递数据包。

当数据包从一个网络节点发送到另一个节点时，路由器会依据网络拓扑结构、路由协议以及自身的路由表，智能地挑选最佳的传输途径，将数据包精确地引导至它们在网络传输中的下一个“中继点”。

处理数据方法

路由器具有强壮的数据处理才能。它能够一起处理多个数据包，并依据不同的优先级和服务质量（QoS）要求，为不同的数据包供给不同的处理策略。

例如，关于实时性要求较高的语音和视频数据，路由器会优先处理并转发，而关于非实时性的数据，则或许采取推迟处理或缓存的方法。这种灵敏的数据处理才能使得路由器能够习惯各种杂乱的网络环境和运用需求。

安全控制拜访

路由器还具有安全功用。它能够经过装备防火墙、拜访控制列表（ACL）等安全策略，对网络流量进行过滤和监控，避免恶意攻击和数据走漏。一起，路由器还支撑加密和认证技能，保证数据在传输过程中的安全性和完整性。

集线器（Hub）

集线器作为网络基础设施的重要组件，其中心功用在于为多台机器供给衔接，完成它们对同一网络的拜访。在详细分析集线器的作用时，我们不难发现它扮演着一个会集衔接和分发数据的人物。

集线器便是完成这一方针的要害设备，它答应这些台式机经过网线衔接到同一个集线器上，从而构成一个局域网络。

网关（Gateway）

网关在核算机网络中扮演着至关重要的人物，它主要担任将一个网络与另一个网络进行衔接。例如，当我们需要将局域网（LAN）接入互联网（Internet）时，网关就起到了桥梁的作用，使得局域网内的设备能够与互联网上的设备进行通讯。

路由器之间的联系和差异

我们首先需要明确它与路由器之间的联系和差异。虽然路由器和网关在某些方面十分类似，但它们在网络中的人物和功用并不彻底相同。

• 路由器：担任在多个网络之间进行数据包的转发和路由挑选，路由器不需要桥接多个网络，它更多的是在网络层进行作业，依据路由表决议数据包的转发途径。
• 网关：在不同网络之间树立衔接和通讯的桥梁，网关则坐落网络层和运用层之间，它不只要处理数据包的转发，还需要处理不同网络之间的协议转换和地址映射等问题。

路由器也能够充当网关的人物

当路由器衔接了一个局域网和一个广域网（如互联网）时，它就能够作为局域网与广域网之间的网关，完成局域网设备对广域网资源的拜访。这种情况下，路由器不只完成了数据包的转发和路由挑选，还承当了网络之间的衔接和通讯使命。

网络通讯完成机制

网络是由核算机和各种设备之间树立的衔接所构成的杂乱体系，这些衔接主要是物理性的，例如电线和电缆，它们作为电子传输的通道，使得信息得以流转。经过物理衔接、无线传输以及光纤通讯等多种方法，网络将数据从一点传递到另一点，而节点则作为数据的交汇点和转发中心，保证数据的精确传输和高效流转。

除了这些传统的物理前言，还有多种其他通讯媒体可供挑选。

传输方法：红外线和无线电波

红外线和无线电波等无线技能，它们经过空中传输数据，无需物理线缆的衔接。此外，光纤则是一种利用光信号而非电信号进行数据传输的前言，这些多样化的衔接方法一起协作，将数据从网络中的一个点传输到另一个点。

传输数据：二进制编码

在网络中，数据以位信息的方法表示，即二进制编码，通常是以“0”和“1”的方法存在。不管数据是经过电缆、空气还是光纤传输，其本质都是相同的，这些数据在网络中的不同节点之间传递，这些节点能够被视为网络的纽带或交汇点。

传输地址：网络定位地址

网卡仅有的标识

在网络中，每个节点都有其共同的地址标识，正如每个家庭和办公室都经过街道称号、编号、城镇或城市以及邮政编码来精确定位。网卡作为这些设备中的要害组件，其制造商肩负着保证网卡地址的仅有性的重任，并需挑选合适的编址计划。

网卡的编址计划

网卡都永久性地存储着这个特定的地址，因而它保持稳定不变，无法经过人工方法进行更改或修正。虽然在某些情况下，某些操作体系或许答应网卡地址被假造，以处理地址抵触的问题，但这并不改变网卡地址的固有属性。

网卡的编址抵触

这些地址的主要作用是保证信息能够精确发送至对应的节点。当两个节点具有相同的地址时，它们将抢夺同一份信息，这或许导致其中一个节点无法成功接收，或许两者都接收到重复的数据。通常情况下，机器并非仅经过单一地址来被辨认。

例如，网络服务器就具有物理以太网地址以及能够使其在Internet上与其他主机区分开的网际协议（IP）地址。此外，服务器或许还装备不止一个网卡，因而或许具有多个地址。

在局域网内，机器之间的通讯能够经过物理地址进行。然而，鉴于地址类型的多样性，它们并不总是适用于网络间的通讯。IP地址正是为此意图而规划的。经过运用IP地址，我们能够保证信息在网络间精确、高效地传输，从而避免由于地址抵触导致的通讯问题。