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局域网和广域网

局域网和广域网

作者: Mthinkway | 来源:发表于2018-06-19 18:57 被阅读12次

        如果你问——什么是局域网和广域网?从前我可能回答你,局域网是范围比较小的网络,比如一个学校,一个公司的网络,广域网就是连接范围比较大的。这个回答对不对呢?现在看来,没办法说它错,因为这确实是局域网和广域网的外在体现。但是却也绝对不能说它对,因为随着技术的发展局域网的范围是越来越大的,如果仅仅看外在表现是不足以分辨局域网和广域网的。

        科学有效的分辨局域网和广域网还得从网络的结构来看。我们平常上网一般都选择连接WiFi,但是如果我们所在的地方没有网络,而我们又要互相通信,共享文件怎么办呢,最简单的我们可以用一根网线(可以是双绞线或者同轴电缆,同轴电缆就是我们的有线电视使用的线)把要通信的电脑连接起来,更多的电脑也可以两两互相连接,但是电脑如果太多,我们会发现线缠绕起来很麻烦,改善的办法就是我们把所有的电脑连接在一条总线上,但是如果电脑更多呢,分布在不同的有一定距离的地方呢,我们会在电脑聚集的地方找一个核心,一个地方的所有电脑连接在核心,不同的核心又互相连接,这样所有的电脑都可以互相通信。对于这个核心我们之前使用的是集线器。这样的整个网络就是一个最原始的局域网。这样的一个局域网为什么范围小呢,我们通常说不能超过100米。这就要谈谈局域网的通信方式。

        在原始的局域网中,如果A、B两台计算机互相通信,并不是A把信息发到B,或者相反,而是发到局域网内的所有计算机,接收的计算机,根据自己的MAC地址(每一块网卡在出厂的时候都有一个全球唯一的48位二进制数,作为自己的唯一标识)判断是不是给自己的消息。这样就导致一个问题,一点局域网中有计算机通信,那么整个网络中都会有信号(电磁波)。我们不妨想想,如果这个时候有多态计算机通信呢,不同的电信号就会互相叠加,最后是所有的信号都不可辨别了。于是,局域网就需要解决一个问题——同一时间只能允许一个信号存在。这就轮到CSMA/CD(载波监听、多点接入、碰撞检测)协议出场了,其中最关键得就是载波监听和碰撞检测的功能,载波监听就是监听网络中的电压值,碰撞检测就是如果网络中有多态计算机通信,存在多个信号,线路的电压就会偏高或者偏低。一旦检测到碰撞计算机就会立刻停止发送数据,但是这也有问题——信号在线路上的传播是需要时间的,信号在传播过程是检测不到碰撞的,我们可以想象,线路越长,信号传播所需的时间就越长。也就检测不到碰撞,实际又会发生碰撞,于是就会浪费比较多的时间,基于此,局域网的范围一般小于100米。

        那么为什么说局域网的范围是是越来越大的呢?这就要说到局域网的发展。一方面,我们可以想象,随着技术的发展,网线是不是可以传递信号越来越快,那么我们在保持之前的碰撞延迟时间的时候是不是可以拓展网络的范围?另一方面,我们之前说过,我们用集线器连接不同的计算机,再把不同的集线器连接起来,而集线器呢,它仅仅的转发请求,在本质上和网线并没有什么区别,于是整个局域网都会可能产生碰撞,一旦碰撞就不能继续传递信号,这样一来,整个网络的利用率就会极低,如果不能解决这个问题,那么局域网的范围依然会受到极大的限制。还好,网桥出现了,网桥,网桥可以学习记录计算机的MAC地址,这就让它可以不需要在计算机通信时把信号传递到局域网上的所有计算机,也就减少了碰撞出现的可能,于是,不同的小的网络又可以更多的联系起来。而又随着技术的发展,网桥的接口越来越多,终于在他足够多后,我们抛弃了集线器,直接用网桥连接不同的计算机和不同的小的网络,这是的超多接口的网桥我们也就叫它交换机。

           最后用一句话总结什么是局域网——局域网就是由计算机、网线、集线器、网桥、路由器等组成的网络。广域网就是用路由器把局域网连接起来。如果用比较专业点的解释就是,局域网只涉及到计算机网络中的数据链路层,广域网到达了网络层(路由器是网络层设备)。

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