信息技术/网络入门
网络是计算机之间的一种通信形式，它们通过数据链路交换数据。每个人都熟悉的计算机网络是互联网。计算机节点或主机可以访问、创建、删除和更改此网络上的数据。如果一个设备可以将信息传输到另一个设备，则它们被认为是网络。网络利用交换机、调制解调器、路由器、网关等设备。
网络拓扑是物理或逻辑的网络结构布局，由网络中连接的计算机、设备、节点和其他链接的模式排列而成。它具有不同的网络拓扑结构，显示了如何创建网络以及如何将链路（以不同的方法）连接到设备。这些网络拓扑结构是总线、环形、网状、全连接（或完全）、星形和分层（树形）。计算机必须连接到任何拓扑结构的网络，因为信息共享和通信。没有网络，用户就无法共享文件、发送电子邮件、打印文件、创建和共享数据库等。本地区域网络 (LAN) 就是一个例子。LAN 中的任何节点都具有一个或多个与网络中其他设备的链接，映射这些链接会导致几何形状。
网络拓扑有八种分类：总线、环形、网状、星形、点对点、混合、树形和菊花链。
此拓扑结构中的每个节点都连接到一根电缆。这根电缆本质上是网络的脊梁。数据通过电缆的两侧发送到机器中，机器要么忽略数据，要么接受数据。由于只有一根电缆，这被认为是廉价的，但这对于公司来说可能是极其有害的，因为如果电缆是连接不同计算设备的唯一电线，它会失效。
环形拓扑结构只是闭环内的总线拓扑结构。不同之处在于它穿过环路的一侧进入每个节点，直到机器接受数据。节点保持信号强度以维持连接。如果其中一个节点出现故障，它将与两个方向上的其他节点断开连接。
网状网络使每台机器在网络之间分配数据。数据在每个节点之间来回弹跳，直到到达需要发送到的机器。网状拓扑结构有两种类型。
全连接使每台机器连接到网络中的所有机器。这通常只适用于少量机器，因为随着节点数量的增加，此类网络的维护成本也会增加。如果一个节点出现故障，网络仍然可以正常运行，因为数据可以跳到其他节点以到达正确的机器。
部分连接使机器仅连接到一个或两个其他机器。这通常用于减少对全连接网状网络所需的所有连接的需求。
这是最流行的网络拓扑结构之一。星形网络由一个中心组件（例如集线器、交换机或计算机）组成，该组件连接到所有系统并传输消息。这些系统也称为节点，接收消息或数据并充当客户端，而中心组件充当服务器。这种拓扑结构的最大优势之一是，如果电缆断裂或网络上的计算机出现故障，网络的其余部分将继续工作。其他优势包括易于安装、易于检测错误以及易于共享。缺点包括费用和中心组件故障。因为这种拓扑结构需要大量布线，所以它更昂贵。如果中心组件停止工作，整个网络以及连接到它的任何内容也会停止工作。
点对点连接是指两个通信端点或节点之间的通信连接。例如，电话通话，其中一部电话与另一部电话连接，一个呼叫者的讲话只能被另一个呼叫者听到。这与点对多点或广播连接形成对比，在广播连接中，许多节点可以接收一个节点发送的信息。点对点通信链路的其他示例包括专线、微波无线电中继和双向无线电。
被归类为最容易将计算机添加到网络中的“基于星形的网络”之一。它就像玩电话游戏一样，如果一条消息或一个期望的提示是针对特定计算机的，它就会沿着分配的计算机线向下跳跃，直到到达消息要发送到的计算机。
网络接口卡，简称 NIC，是计算机访问传输数据的首要组件。NIC 负责将个人电脑连接到互联网和本地网络。为了避免本地网络内部冲突，每台个人电脑都分配了一个媒体访问控制，简称 MAC 地址。MAC 地址通常存储在 NIC 的永久内存中。为了维护 MAC 地址的唯一性，电气和电子工程师协会 (IEEE) 管理着这些地址，确保不会出现两个相同的地址。
有几种有线技术用于连接到局域网。同轴电缆包含铜线或铝线，周围包裹着两层绝缘层，用于电缆系统、办公楼和其他工作场所。同轴电缆的传输速度介于每秒 2 亿位到 5 亿位之间。双绞线在所有电信中都很常见。这些电缆以对的方式扭在一起。普通电话线由两对组成，而有线以太网由四对组成。这些电缆的传输范围从每秒 200 万位到每秒 100 亿位。光纤可以承载高达每秒万亿位的超高数据速率。
无线网络是指任何不使用电线连接网络节点的计算机网络。它因其连接设备更容易、更快而广受欢迎。例如，在传统的职场中，使用无线设备可以消除拔错插头等可能性。无线网络的基础是接入点。接入点使用计算机可以检测并加入的无线电频率发出信号。所有无线设备也都内置了 LAN 适配器，它通过接入点发送的无线电信号发送和接收数据。
网络交换机是一种多端口设备，用于连接多台计算机以创建网络。它可以用于在计算机之间共享数据，也可以充当网络桥接器。交换机过滤掉来自每个连接设备的网络数据包，并将它们转发到网络上的目标位置。与不太先进的网络集线器不同，网络交换机只将数据转发给特定需要该数据的设备，而不是将数据广播到所有端口。网络交换机的其他名称包括交换式集线器、桥接式集线器或 MAC 桥接器。
以太网集线器（多端口中继器）是一种小型矩形电子网络硬件设备，用于连接多台计算机和其他网络设备，形成一个单一的中央交换点。一旦通过集线器连接，所有计算机和网络设备都可以相互通信。以太网集线器的端口数量从 4 个和 5 个端口到 8 个和 16 个端口不等。最初的以太网集线器只提供 10 Mbps 的速度，而现在更新的集线器提供 100 Mbps 的支持，通常提供 10 Mbps 和 100 Mbps 的功能。
调制解调器的目的是连接那些不是专门为网络流量设计的网络点，通过有线或无线方式。它们主要设计用于通过数字用户线路 (DSL) 的电话线。
计算机术语“防火墙”诞生于 1980 年代。那时互联网作为一项新的全球性技术而出现。防火墙是一种硬件或软件网络设备，负责控制网络访问和安全性。防火墙跟踪所有传入和传出的流量，并根据预设的范围阻止或允许流量。随着网络攻击的日益普遍，防火墙对于任何网络的安全性都至关重要。
有许多不同类型的防火墙用于实现不同的目的。这些包括但不限于
网络层或数据包过滤器
This firewall works on the smallest level. Everything that communicates between the network and the computer releases packets of information. This type of firewall filters through all these packets by terms set by either the system or the user.
代理
Proxy servers serve as almost a gateway between networks, and can pass and filter packets between them. their job is to make it difficult to for outside access to an internal system. Network invaders may use public systems as proxies to perform an action known as IP Spoofing. IP Spoofing is when IP packets are created with a faux IP address to disguise the indentity of the sender. This method can also be used to impersonate another network and/or system.
应用层
These firewalls work on the application level, and filter out packets coming and going from a specific application.
有线网络必须包含某种介质来传输数据。介质类型可以包括
- 同轴电缆 - 一种由绝缘铜或铝制成的电缆。这种类型最常见，用于有线电视和闭路电视网络。
- 电力线通信 - 指通过电线传输数据。
- 以太网电缆 - 也称为双绞线，因为单个电线以对的方式扭在一起。这是家庭网络最常见的类型。
- 光纤 - 这种光纤可以传输光脉冲来传输数据。光纤电缆可以在不同波长的光上传输多个数据流；这提高了数据传输速率。这些电缆没有很高的数据损耗率，因此用于长距离线路，例如海底电缆。
这些电缆类型大致按最慢的传输速度到最快的传输速度排序。
以太网电缆大约每 100 米需要一个中继器（一种以更高的强度清理和复制数据的设备）。另一方面，光纤电缆大约每 10 到 100 公里才需要一个中继器。这使得它们适合于海底电缆，例如跨大西洋电缆。
计算机网络图是描绘任何电信网络中节点之间节点和连接的图示。基本的符号和图片用于描绘常见的网络设备。在某些描述中，您可以看到连接 CPU 和单个交换机的线路。该交换机也可以连接到打印机或传真机以及路由器。您在许多图片中看到的云用于描绘外部网络连接，即外部设备和内部设备之间的连接，而没有显示外部网络的详细信息。在某些情况下，可能使用代表性的假设设备来代替显示每个现有节点。例如，如果一个网络设备打算通过互联网连接到许多移动设备，则可能只显示一个移动设备。
IP 地址是一系列用点分隔的数字，它们是连接到互联网的每个计算设备的唯一标识。互联网协议 (IP) 是一组规则，用于促进万维网连接部分中发生的全部操作。IP 地址允许人们通过互联网连接发送和接收数据，以便它们到达预定的目的地，从而在现代时代使所有双向通信成为可能。IP 地址也可以是静态的或动态的。动态 IP 地址在每次计算设备连接到互联网时随机分配。静态 IP 地址是永远不会改变的地址，以便人们可以方便、可靠地访问远程计算机。
互联网协议 (IP) 是计算机网络中的一套通信协议，用于互联网和其他类似的计算机网络。它自问世之初就被称为 TCP/IP，因为它们是最早的网络协议。它也被称为国防部模型，因为它是由 DARPA 资助的。TCP/IP 规定了数据组织方式，例如地址分配、传输、路由和接收等。为了对所有协议进行分类，建立了四层结构。最低层是链路层，负责在单个网络内进行数据通信。第二层是网络层，负责连接独立的网络以实现互联互通。第三层是传输层，负责主机之间的传输。最后，应用层提供应用程序之间的进程间数据交换。
私有 IP 地址是无法直接连接互联网的 IP 地址，通常由路由器或其他网络设备提供。私有 IP 地址通常用于提供一组完全独立的 IP 地址，这些地址仍然允许在网络内进行访问，而不会占用任何公共 IP 地址空间。
公共 IP 地址是指任何连接到互联网的 IP 地址。它们通常用于网站、DNS 服务器或网络网关。公共 IP 地址是完全唯一的，并且一次只能分配给一个唯一的计算设备。
互联网是迄今为止最大且最复杂的 TCP/IP 网络。互联网面临的最大问题是确保没有两个设备使用相同的 IP 地址。一个名为互联网号码分配机构 (IANA) 的机构成立了，以帮助跟踪和管理需要 IP 地址的人员的 IP 地址。他们决定分配 IP 地址的方式是为每种不同的 IP 地址创建一个类别。他们创建了五个类别来帮助他们区分人/公司可能需要的 IP 地址。A 类包含 1-126，B 类包含 128-191，C 类包含 191-223，D 类包含 224-239，E 类包含 240-255。没有使用数字 127 的原因是因为它用于回环地址。
动态主机配置协议 (DHCP) 是一种客户端/服务器协议，它为互联网协议 (IP) 主机提供其 IP 地址和其他相关的配置信息，例如子网掩码和默认网关。DHCP 协议由 DHCP 服务器控制。因此，如果您移动了您的计算机或获得了新的计算机，DHCP 服务器将为您提供您的 IP 地址，而不是手动配置它。DHCP 还将为您提供同一子网上的其他 IP 地址。