HCIA Datacom 第1.1节 通信与网络

通信是什么?
在人类社会的起源和发展过程中,通信(Communication)就一直伴随着我们。从20世纪七、八十年代开始,人类社会已进入到信息时代,对于生活在信息时代的我们,通信的必要性更是不言而喻的。
这里所说的通信,是指借助数据通信网络(Data communication network)进行连接的通信。作为本人的上课辅助,接下来几个章节主要介绍通信及数据通信网络的概念,信息传递的过程,网络设备及其作用,网络类型及典型组网,最后还会简要介绍网络工程和网络工程师的相关概念。
下面先来看看网络通信基本概念
网络通信基本概念
通信,是指人与人、人与物、物与物之间通过某种媒介和行为进行的信息传递与交流。
网络通信,是指终端设备也就是主机之间通过计算机网络进行的通信。
下面看一下网络通信的例子:

1. 两台电脑通过一根网线相连,就组成了一个最简单的网络。

2. 由一台路由器(或者交换机)和多台电脑组成的一个小型网络。在这样的网络中,通过路由器的中转一下,然后每两台计算机之间都可以自由地传递文件。

3. 当电脑想从某个网站下载文件的时候,必须先接入Internet,然后才能下载。
PS:什么是Internet? (译名:英特网、互联网、网际网等),它是目前世界上规模最大的计算机网络,其前身是诞生于1969年的ARPAnet (Advanced Research Projects Agency Network)。I而Internet的广泛普及和应用是当今信息时代的标志性内容之一,大家已经离不开Internet,进入到生活的方方面面。
接下来在来看看信息是怎么传递的?
信息传递过程
虚拟的信息传递与真实的物品快递过程有许多相似之处。
我们通过快递过程与网络通信过程的对比来学习一下

先看看真实的物品快递过程:
首先有一件需要快递的物品,比如手机。
然后手机被包装起来形成包裹,并粘贴含有收货人姓名、地址的快递单:
然后包裹被送到集散中心,集散中心对包裹上的目的地址进行分检,去往同一个城市的物品被放入同一架飞机,并飞向天空:
飞机抵达目的机场后,包裹被取出进行分检,去往同一地区的包裹,被送到了同一集散中心:
集散中心根据包裹上的目的地址进行分检,快递员送包裹上门,收件人拆开包裹,确认物品完好无损后收下。整个快递过程完成。

然后对比看虚拟的信息传递过程:
应用程序生成需要传递的信息 (或数据)。
应用程序将数据打包成原始的“数据载荷”,并添加“头部”和“尾部”形成报文,报文中的重要信息是接收者的地址信息,即“目的地址”。
在一个信息单元的基础上,增加一些新的信息段,使其形成一个新的信息单元,这个过程称为“封装”。
报文通过网线到达“网关”,网关收到报文后,对其“解封装”,读取目的地址,再重新封装,并根据目的地址不同,送往不同的“路由器”,通过网关及路由器的传递,报文最终离开本地网络,进入Internet的干道进行传输。
报文经过Internet干道的传输,到达目的地址所在的本地网络,本地网络的网关或路由器对报文进行解封装和封装,并根据目的地址决定发往相应的下一台路由器,最终到达目的计算机所在网络的网关。
报文到达目的计算机所在网络的网关,解封装和封装,然后根据目的地址发往相应的计算机。计算机收到报文后,对报文进行校验处理,校验无误后,接收下报文,并将其中的数据载荷交由相应的应用程序进行处理。一次完整的网络通信过程就结束了。
总结
通过对比,我们会发现数据就像要快递的物品,封装的过程类似给物品打包,而网关路由器有点像集散中心,而Internet像天空,网线就是交通道路,而解封装像是快递员讲快递送到收信人手里并且拆包。
今天的专栏文章到这里,我们学习了网络通信基本概念和信息传递过程,下一期我们来了解一下网络基本概念和常见网络设备。