科普第22篇——网络（0）：基本概念

终于开始讲网络了。

先来介绍一下一些有关概念。

我们通常说“网络”指的是计算机网络。
计算机网络是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件实现网络的硬件、软件及资源共享和信息传递的系统。简单的说即连接两台或多台计算机进行通信的系统。
需要注意的是，这里所说的“计算机”不只是我们常用的PC、服务器，手机、打印机、等等设备都可以算作是“计算机”。PC、服务器等我们常说的“计算机”一般称为“主机”（Host）。而主机、打印机、手机等为网络上的其他用户提供服务或者通过网络使用服务的设备被称为终端用户设备（Terminal）。把终端用户设备连接起来的、维持网络运行的设备则称为“网络设备”，比如交换机、路由器等。

网络拓扑（Topologies）是指网络的物理或者逻辑结构（物理就是指实际的网线组成的结构，逻辑是指实际信号传输路径的结构）。常见的有星型拓扑（Star Topology）、总线型拓扑（Bus Topology）和环状拓扑（Ring Topology）。
用图来表示的话，星型拓扑有一个中心节点，其他的节点都连接到这个中心节点。很明显只要这个中心节点下线，网络就无法工作了。
总线型拓扑是有一条总线，其他所有节点都连接到这条总线上。也可以发现，只要总线出了问题网络就无法工作了，但任何一个结点下线都不会影响网络。
环状拓扑就是所有节点都有两条线路，这些线路组成了一个环。可以看到，如果信号是单向传输，只要有一个节点下线，就可能会影响到网络；如果是双线传输，只要有两个不相邻的节点下线，就会影响到网络。

除此之外，还有线性拓扑（Linear Topology，相当于把环状拓扑的其中一条线路断开），以及树形拓扑（Tree Topology，可以看作多级星型拓扑）、网状拓扑（Fully Connected Topology，或Mesh Topology，前者每两个节点之间都有线路连接，后者就不一定了）等更复杂的结构。
[IMG]http://p.dmdjz.com/uploads/2011/11/NetworkTopologies.png[/IMG]

现在我们常见的拓扑结构是：物理拓扑为星型（以及由此组成的复杂的树型，中心节点是路由网关、交换机等），逻辑拓扑总线型。而因特网很显然是网状拓扑。

网络协议（Protocol）是指通信双方所约定的一套固定的信息格式（所以称为“协议”）。

传输介质组成计算机网络的，用于传输信号的介质。比如光纤（传输光信号）、双绞线（传输电信号）、无线电等等。

此外，我们还必须知道如下概念，详细可以参见《科普第3篇——2、8、10、16》：

二进制（binary）：以2为基数的进位制。

比特（bit）：即位，表示二进制数的一位，简写b。也可以加上国际单位词头，1kb=1000b，1Mb=1000kb等。

字节（byte）：表示二进制数据大小的单位，简写B。8b=1B。同样也可以加上国际单位词头，不过是按二进制来换算的。1KB=1024B，1MB=1024KB等。

比特率（bit rate）：表示传输二进制的速率，通常使用单位bps（bit per second，比特每秒），可以加上国际单位词头。

字节率：表示传输二进制的速率，通常使用单位B/s（字节每秒），可以加上国际单位词头，按照二进制来换算。


我们常说的网络速率指的都是比特率，比如2兆宽带，其实是2Mbps，换算成字节的话2Mbps=2 000Kbps=2 000 000bps，2 000 000bps/8=250 000B/s≈244KB/s，再加上有一部分带宽并不是用来传输最终数据的（以后就会介绍到），所以实际的速度肯定是达不到244KB/s的。

网络有很多标准，但主要都是以下几个组织制定的：
IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）：电气电子工程师学会，是一个建立于1963年1月1日的国际性电子技术与电子工程师协会，亦是世界上最大的专业技术组织之一，拥有来自175个国家的36万会员。在网络方面主要是制定了一些物理方面的标准，比如IEEE 802.3（以太网）、IEEE 802.11（无线以太网）。

IETF（Internet Engineering Task Force）：互联网工程任务组，和IEEE不同，IETF是专门制定互联网相关标准的，如今我们使用的大多数互联网协议都是由IETF制定的，比如HTTP、FTP、TCP/IP等。

ISO（International Organization for Standardizatio）：国际标准组织，这个组织大家都耳熟能详，制定了各行各业的各方面标准，当然其中也有和计算机网络相关的。后面要讲到的OSI模型就是ISO标准。

W3C（World Wide Web Consortium），万维网联盟，这个是专门制定网页和相关标准的组织。在计算机网络中我们并不会讲到W3C的标准，但是最近很热的HTML 5就是这个组织制定的，所以稍微提一下。

此外还有很多国际和国家组织有涉及网络有关的标准，比如国际电信联盟（ITU，International Telecommunication Union）的GSM、WCDMA等手机网络标准，我国的TD-SCDMA、WAPI等等标准，由于不是重点，就一笔带过了。

这次就简单地开个头，下次就开始介绍网络知识中最重要的一个概念——OSI模型。


==========之前的文章==========
科普第1篇——计算机色彩
科普第1篇补遗——CSS颜色
科普第2篇——光盘
科普第3篇——2、8、10、16
科普第4篇——电池
科普第5篇——浏览器
科普第6篇——字符编码
科普第7篇——加密解密
科普第8篇——移动通信技术
科普第9篇——为什么32位CPU不能支持大于4GB内存？
科普第10篇——智能手机简介
科普第11篇——14.52-14.49=0.0299999？
科普第12篇——为什么HTTPS会更安全？
科普第13篇——计算机语言
科普第14篇——字体（上）
科普第15篇——字体（中）
科普第16篇——字体（下）
科普第17篇——域名解析
科普第17篇补遗——域名
科普第18篇——虚拟内存
科普第19篇——时间
科普第20篇——日期
科普第21篇——日期时间补遗及计算机的时间

科普番外篇1——虽然没用但了解一下也很有趣的知识