CCNA-Part1：網路基礎概念
阿新 • • 發佈：2020-06-23
由於身處一家網路公司，日常專案中涉及到的網路概念較多，恰逢之後公司組織相關培訓。藉此機會，打算寫下一系列文章用於之後梳理並回顧。文章主要涉及 NA，NP 中所覆蓋的知識。由於網路分為較多方向，如路由交換，無線，安全等。在今年，大綱正好有所改變，其中無線和路由交換放在一起合稱為企業架構。所以本系列文章以企業架構為主。
在網路界，Cisco 證書一直被普遍認可，其中分為三個等級 NA，NP，IE. 對於開發人員來說，掌握 NA 水平一般即可，本系列文章會 NA 開始，到 NP 結束。NA 內容較為寬泛，其中涉及知識面較寬，但不深入，用於入門。NP 在 NA 基礎上，更加深入，涉及到更多的協議與概念。
話不多說，在閱讀本文後，應該瞭解以下內容：
1. 瞭解網路的組成？
2. 衡量網路的指標？
3. 不同應用程式對網路的要求？
## 什麼是網路？
### 網路的組成
先看一下網路的組成元件：
主要分為 4 大類：
* 終端裝置：產生和接受資料的裝置，如 PC ，伺服器，電話
* 中間裝置：常見叫法為2,3層裝置，如 2 層裝置交換機，3層裝置路由器
* 媒介：資料傳輸時的媒介，如無線，線纜，光纖。
* 服務：如應用伺服器，taobao，QQ 等
由此可見，網路就是由上述裝置組成，在其中進行資料產生，轉發的過程。在討論網路時，一般討論的都是企業網路，下面是常見的一張企業網路的架構圖。
從圖中我們可以看到，網路的大體架構由，終端裝置，接入層裝置（交換機，用於將裝置接入），轉發層裝置（路由器）和資料中心組成。舉例子來說，如果左下角的同學 A 想要和右上角的同學 B 同學通訊，則需要經歷如下過程：
1. 通過接入層裝置接入企業內網
2. 通過核心層裝置，將資料轉發至 ISP（服務提供商，如聯通電信等）
3. ISP 將資料轉發至同學 B 所在核心層裝置。
4. B 所在核心層裝置轉發至接入層裝置。
5. 接入層裝置轉發給使用者B。
### 介面型別
裝置連入的埠，稱為介面，下面是常見的介面型別。
| 介面名稱 | 速度 |
| ------------------ | -------- |
| Ethernet | 10M |
| Fast Ethernet | 100M |
| GigabitEthernet | 1000M |
| 10GigabitEthernet | 10000M |
| 40GigabitEthernet | 40000M |
| 100GigabitEthernet | 1000000M |
| Serial - 序列口 | |
## 衡量網路的主要指標
在討論或者設計一個網路架構是，往往會在如下的方面進行討論：
### 頻寬
表示資料的傳送速率，單位為位元每秒(b/s),意思為一秒鐘傳送的位元數，因此頻寬又稱為位元率。（乙太網： 10Mbps， 快速乙太網：100Mbps）
### 可用性與可靠性：
### 拓展性：
在設計網路架構時，要考慮到可拓展性，公司的人數會隨著時間增加。
### 安全性：
資料傳輸和儲存的安全。
### 服務質量 (Qos)：
對流量進行分類整理，拿家庭具體，分類出訪問 QQ 的流量，訪問 P2P 的流量，然後對其進行限制設定上限，防止一個服務佔用過大的頻寬，造成其他服務無法正常訪問。
### 開銷（Cost）：
裝置及搭建網路的費用。
### 虛擬化：
將一個物理裝置虛擬化成多個虛擬裝置，例如交換機，路由器等。
### 拓撲：
**物理拓撲：實際裝置之間的物理連線的佈局，稱為物理拓撲。**
物理之間拓撲的比較：
| 拓撲型別 | 優點 | |
| ----------------------- | ------------------------------------------------------------ | ------------------------------------------------------------ |
| 匯流排拓撲 | 1. 所用電纜少
2. 結構簡單
3. 易於擴充
4. 佈線方便 | 1. 傳輸距離有限，通訊範圍受到限制
2.故障診斷和隔離較困難
3.所有資料經過匯流排傳送，不具有實時功能
4. 單點故障：所有 PC 不得不共享線纜，一個節點出錯，將影響整個網路 | | 環形拓撲 | 1. 增加或減少工作站時，僅需要簡單的連線操作
2. 電纜長度短
3. 傳輸延遲確定
| 1. 傳輸距離有限，通訊範圍受到限制
2. 故障診斷和隔離困難
3. 節點過多時影響傳輸效率
4. 任意節點出現故障，整個網路將癱瘓
| | 星型拓撲-區域網較為常見 | 1. 集中控制，控制簡單
2. 故障診斷和隔離容易
3. 網路延遲短
| 1. 中央節點的負擔較重，形成瓶頸
3. 網路共享能裡較差
| | 部分網狀拓撲-廣域網常見 | 1. 系統可靠性高，比較容易擴充套件 | 1. 結構複雜，每一結點都與多點進行連結
2. 因此必須採用路由演算法和流量控制方法。 | 邏輯拓撲：以資料轉發的過程為側重，描述節點之間資料的轉發過程。 ## 應用程式流量分類 在網路中提供服務的應用種類較多，對應對網路的要求也一般不同，可大致分為如下幾類：   ## 總結 本篇內容中，多為網路的基礎概念，方便大家入門，只需理解有個印象就好。接下來的內容，才是真正學習的網路的
2. 結構簡單
3. 易於擴充
4. 佈線方便 | 1. 傳輸距離有限，通訊範圍受到限制
2.故障診斷和隔離較困難
3.所有資料經過匯流排傳送，不具有實時功能
4. 單點故障：所有 PC 不得不共享線纜，一個節點出錯，將影響整個網路 | | 環形拓撲 | 1. 增加或減少工作站時，僅需要簡單的連線操作
2. 電纜長度短
3. 傳輸延遲確定
| 1. 傳輸距離有限，通訊範圍受到限制
2. 故障診斷和隔離困難
3. 節點過多時影響傳輸效率
4. 任意節點出現故障，整個網路將癱瘓
| | 星型拓撲-區域網較為常見 | 1. 集中控制，控制簡單
2. 故障診斷和隔離容易
3. 網路延遲短
| 1. 中央節點的負擔較重，形成瓶頸
3. 網路共享能裡較差
| | 部分網狀拓撲-廣域網常見 | 1. 系統可靠性高，比較容易擴充套件 | 1. 結構複雜，每一結點都與多點進行連結
2. 因此必須採用路由演算法和流量控制方法。 | 邏輯拓撲：以資料轉發的過程為側重，描述節點之間資料的轉發過程。 ## 應用程式流量分類 在網路中提供服務的應用種類較多，對應對網路的要求也一般不同，可大致分為如下幾類：   ## 總結 本篇內容中，多為網路的基礎概念，方便大家入門，只需理解有個印象就好。接下來的內容，才是真正學習的網路的