简单学网络——基础篇03上(网络设备家用篇)

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本期主要介绍路由器、交换机、防火墙、服务器、AP、存储等常见网络设备。根据应用场景分为上下期介绍，上半期以家用设备为主，下半期以企业级设备为主。本期有部分理论及技术要点，已适当进行了通俗语言翻译。

首先来几个硬核知识，IEEE及IEEE802。各位在购买网络设备看参数时，会经常出现IEEE802.**这个关键字。电气与电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers），简称IEEE，总部位于美国纽约，是一个国际性的电子技术与信息科学工程师的协会，也是全球最大的非营利性专业技术学会。

IEEE802委员会成立于1980年初，专门从事局域网标准的制定工作，规定了物理层面的标准和技术规范，如用多粗的线缆，线缆用什么材质，接头什么样；网络中涉及到该协议的均为物理层面，均为眼能看到手能摸到的东西，比如双绞线、光纤、网卡、水晶头。

交换机(Switch)——将需要通过网线连接的设备(PC、打印机、摄像头等)进行互联，接在同一交换机上的设备即为同一局域网内，可以通过局域网进行内部数据传输。也可理解为网线分线器，网线信号放大器；电脑桌上只有一条网线，但是有2台电脑2台打印机需要联网，一条网线不够，通过交换机电脑桌上所有设备就都可以联网；信号放大器功能，正常情况下网线传输距离理论值为100米，假设一台电脑离上端设备距离150米，直接用150米网线接入肯定无信号。网线超过80米后信号开始衰减，，把网线在75米处截断，中间增加一台交换机，两端与75米增加的交换机互联，即可解决网线距离不够导致的信号衰减。目前家用交换机分百兆（100Mbps）和千兆（1000Mpbs(1Gbps)），均为傻瓜交换机(不需要进行配置，即插即用，企业级交换机需要配置)

家用交换机主流为千兆交换机。以5口或者8口居多，一般端口下方按照顺序用数字对端口标识；部分交换机端口下有Uplink标识，用于与其他网络设备互联，Uplink会有一些特性与普通端口不同，如不支持POE功能，或者Uplink端口为千兆其余端口为百兆，又或者支持自动翻转(早期网线水晶头需要一端为T568A标准，一端为T568B标准才能接入交换机使用，现在交换机支持自动翻转功能，只要两端线序一样即可使用)。

5口带级联口交换机

8口交换机

路由器(Router)——家用路由器主要用于实现网关、拨号、DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）、NAT(Network Address Translation，网络地址转换)四大功能。家用路由器端口分为WAN口和LAN口，WAN口和光猫链接，LAN口功能和交换机端口功能相同。

• 网关(Gateway)

网关可理解为大门，从家里出去必须从家里大门出去；网络亦如此，要从局域网内访问其他网络，必须经过局域网里的大门(网关)才能出去。家用路由器配置时在浏览器会常见到192.168.1.1(大部分厂商使用该地址为路由器WAN口地址)。

• 拨号

该功能第一篇介绍过；

• ·DHCP

为终端自动分配一个192.168.1.X的IP地址、网关及DNS(后期会有IP及DNS硬核课程)，不使用DHCP也可以手动更改IP地址。

• · NAT

NAT协议挽救了IPV4协议（互联网通信协议第4版本）。互联网为美国佬发明，为了让各种不同的设备可以互联互通，发明了IP协议既现在的IPV4，IPV4设计时未考虑到互联网普及程度，除去保留地址有30多亿可用地址，在1980年看来算是天文数字，但随着互联网的爆炸式增长，30多亿IP地址根本不够用。NAT技术可以让局域网内的私有地址)转换为一个公网IP地址去访问互联网，极大的减少了IPV4消耗。

举个例子，IP相当于门牌，总门牌就30多个，一开始1个门牌对应1院子1户人，但是后来随着人口增多，门牌不够1人1户了，那只能每个院子门口增加一守门的，由守门的收到信件后通过寄信人收信人等信息，去识别这封信是院子里哪家，由守门的传递信件，NAT技术就相当于这个守门的。10多年前，宣称IPV4地址已经用完，但使用了NAT技术，IPV4被强力续命至今。

路由器

无线路由器——路由器升级版，在路由器功能上多了几根天线(也可能内置天线)，进行无线配置后使用者可连接“歪飞”。

光猫——先说下猫这个字，肯定不是家里可以撸的那个猫。调制解调器（英文名Modem），国内根据发音俗称“猫”。调制解调器是Modulator（调制器）与Demodulator（解调器）的简称。主要功能是将其他信号的数据转化为数字信号，相当于我说good good study，猫收到后翻译为好好学习再告诉各位，大家就懂什么意思了，起到翻译作用。光猫就是将光信号转换为数字信号，传输给路由器。

光猫属于多功能设备，路由器交换机有的功能光猫都有，还额外增加了电话功能，运营商一般不会给用户光猫的超级管理员权限，用户只能使用，不能对光猫进行个性化配置

机顶盒——安装光纤宽带后运营商会赠送一个小黑胖子，哦不对，是小黑盒子。通过小黑盒子的HDMI接口连到电视机上就可以看CCTV直播了。光纤宽带未普及前机顶盒为同轴电缆接入，偏远农村里机顶盒为锅盖+同轴电缆机顶盒，城市区域同轴电缆机顶盒正在被数字机顶盒吊打。

数字机顶盒

机顶盒侧面接口

同轴电缆机顶盒

POE——是一种弱电供电标准。通过网线，给摄像头、无线AP或者一些支持POE供电的设备供电，减少弱电布线节约材料及人工成本。

思考（答案见后）

1、如何区分交换机、路由器、机顶盒、光猫？

2、局域网里有9台电脑，有一个5口路由器，8口交换机，宽带为光纤宽带接入，网线该怎么连接？后来又增加了5台电脑，该怎么扩容？

思考1答案

1、网线接口标识全数字或者数字加uplink口标识的是交换机。

2、写WAN口WAN1 WAN2，LAN1 LAN2等字样的是路由器；本条特征基础上带天线的是无线路由器。

3、数字机顶盒一般只有一个网口和一个HDMI接口，无同轴电缆接口，体积最小。

4、有同轴电缆接头，背面有红白黄3个颜色插孔或HDMI接头，某个地方可以打开插一张IC卡的是同轴机顶盒。

5、有蓝色SC接口尾纤或有接口上写电话、iTV、千兆口、百兆口字样的是光猫。

思考2答案

家用路由器必有1个WAN口，5口路由器中有一口为WAN口，用于与光猫连接，还剩4个LAN口，其中3个口接电脑，1个口与交换机任意接口互联；交换机还剩7口，连接剩余6电脑。扩容需购买1台8口交换机，路由器4个LAN口，用两个LAN口链接2个交换机，13台电脑接路由器和交换机剩余端口即可。注：条件允许情况下小交换机与路由器互联，不建议傻瓜交换机下再接交换机。

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