第1章 理解基本的网络互联
本章涵盖以下内容：
理解网络互联基础
网络是什么
- 一般网络的物理构成
- 理解网络图
- 资源共享功能及优势
- 网络用户应用
- 用户应用对网络的影响
- 网络的特征
- 物理拓扑
- 连接Internet
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网络对于个人生活和事业都是无比重要的，现在你很难找到对此持反对意见的人。当今社会已经高度依赖网络中的资源以及在网络中共享资源。只要创建并维护了稳固且可靠的网络，我们就能够在任何时候，与他人取得紧密的联系，无论他与你在同一栋大楼，还是位于远方。
那些非常重要的网络拥有各自的结构和规模——从小而简单的网络，到庞大且超复杂的网络不一而足。无论这些网络各自的风格是什么，它们都需要保持正常的工作状态；为了实现这一点，你需要理解网络互联基础。本书将循序渐进地讨论以下重要主题：创建网络所需的各种不同类型的设备和技术，以及它们是如何协同工作的。理解这些知识后，你不仅会为IT学术和职业打下坚实的基础，更具备了学习本书后续内容的基础。
注意
你可能会选择跳过本章，但我建议不要跳过。想想你最后一次讨论逻辑拓扑和物理拓扑之间的区别是什么时候？要记住，Cisco考试从网络互联最基本的内容开始考核，因此你必须对所有知识都有所准备！
1.1 敲门砖：网络是什么
词典中对于网络（Network）一词的定义是：由相互关联的人或事物组成的一个组或一个系统。与此类似的是，在计算机世界中，术语网络表示两台或更多的计算机相互连接，并能够共享某种资源，比如数据和应用、办公设备、Internet连接或共享多种资源，详见图1.1。
就是这样——图1.1给出了一个最基本的网络：由两台相互连接的主机构成；它们之间共享文件之类的资源，甚至可以共享其中一台主机上连接的打印机。这两台主机之间的“对话”使用计算机语言：二进制码（Binary Code）。二进制码由许多1和许多0组成，通过特定的排列顺序，精确描述了它们想要“说”的内容。
接下来，我们来讲讲局域网（LAN，Local Area Network），它们是如何工作的，以及我们怎样连接LAN。之后，本章还会介绍如何通过广域网（WAN，Wide Area Network）来连接远端LAN。
局域网
正如它的名字所暗示的，局域网（LAN）通常局限于某个地理范围内，比如一个办公楼、公司办公区中的一个部门甚至家庭办公室。
过去，无法在一个LAN中部署超过30台工作站，并且对于这些设备之间的实际距离也有着严格限制。由于技术的发展，如今这种状态已经大大改观了，现在在LAN规模和LAN能够扩展的距离上几乎没有限制。即使事实如此，也最好将大规模LAN分割成多个小逻辑区域（称为工作组[Workgroup]），这样做会简化管理工作。
在一般的商业环境中，建议按照部门的划分来规划LAN中的工作组；举例来说，你可以为会计部门创建一个工作组，为销售部门创建一个工作组，可能再为市场部门创建另一个工作组——你明白的。图1.2中展示了两个不同的LAN，以及每个LAN中的工作组。
首先，不要纠结于“集线器”和“交换机”的名称——它们指示提供连通性的设备，使主机能够在物理上连接LAN中的资源。相信我，我将在第2章“网络互联”中进行详细介绍。
好了，回到图1.2……这里有一个市场部工作组和一个销售部工作组。这些是LAN最基本的形式。所有连接到销售部LAN的设备可以访问销售部LAN中的资源——在本例中就是服务器和打印机。如果你希望访问销售部LAN中的资源，你就必须直接连接到销售部LAN中。
这里有两个问题。
- 你必须在物理上连接每个LAN，才能使用相应工作组LAN中的资源。
- 你无法从一个LAN访问另一个LAN，无法从远端访问对方的服务器数据和打印资源。
这是一个典型的网络问题，解决方法很简单：使用一种很厉害的设备——路由器——来连接两个LAN，如图1.3所示。
很好——问题解决！尽管路由器的用途远不止互联不同的LAN，但在图1.3所示环境中，使用路由器是一个很好的解决方案，这样销售部LAN中的主机就可以访问市场部LAN中的资源（服务器数据和打印机）了，反之亦然。
现在，你可能在想，我们其实并不需要路由器——可以使用线缆从物理上连接两个工作组，让市场部工作组和销售部工作组互联在一起。是的——我们可以这样做，但如果这样做了，我们会得到一个庞大而笨重的工作组，而不是两个单独的工作组（市场部和销售部）。这种规划并不适用于当今的网络。
其原因在于：使用较小且分离（暂未互连）的工作组，每个LAN中的用户在访问资源时，能够享有更快的响应速度；管理员的管理工作也简单很多。大型工作组的运行速度慢很多，因为在大型工作组中，会有大量主机同时请求访问相同的资源。图1.3中的路由器将两个单独的工作组连接起来，并允许它们之间进行相互通信；这真的是一个极好的解决方案。
现在让我们来看看前文出现的其他术语：工作站（Workstation）、服务器（Server）和主机（Host）。