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01 | 网络设备
02 | 网络结构 && 拓扑

网络发展史可以追溯到20世纪60年代，当时美国国防部高级研究计划署（ARPA）启动了一个名为 ARPANET 的项目，旨在建立军事目的的分布式通信网络，使得网络中的任何一台计算机都可以与其他计算机互相通信。ARPANET 于1969年启动，标志着当代计算机网络的诞生。
1970年代，随着计算机技术的快速发展，各种独立的网络开始相继发展，如局域网（LAN）、广域网（WAN）等。此时，国际标准化组织（ISO）开始加入网络标准的制定和推动。
1980年代，因为更好的互联性能，TCP/IP 协议开始得到广泛应用，成为网络世界的标准协议，也是当前网络的基础。同时，世界范围内的Internet步入繁荣期，电子邮件、文件传输和信息检索成为网络上流行的方式。
1990年代，万维网（World Wide Web，简称WWW）的出现使得网络变得更加丰富多彩、更加生动活泼，人们可以通过超文本链接从一个网页跳到另一个网页。Web浏览器的广泛使用使得万维网逐渐成为人们获取信息、交流、娱乐和工作的不可或缺的工具之一。
21世纪以来，移动互联网、物联网、云计算等新技术的应用推动着网络的发展，网络规模膨胀，数量庞大的用户实时在线而不是基于任务。一些新的网络问题也随之出现，例如网络安全、隐私保护等，这些问题也成为了网络发展要重视的部分。
总之，网络技术的发展使得人们在各种方面的生产和生活中都可以享受到便利，而网络的影响也日益深入到人们的社交、思想和文化领域。

01 | 网络设备

网络设备是指用于连接和管理计算机网络的硬件设备，主要包括以下几种：

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路由器：用于在不同的网络之间传递数据包，可用于分配网络地址和处理网络流量。路由器还可以提供网络安全功能，如防火墙和虚拟专用网络（VPN）。
交换机：用于在同一网络内连接不同设备之间传递数据包，通常比集线器更具优势，因为它可以为每个端口提供独立的带宽，并通过MAC地址和端口之间的映射来提高网络安全性。
集线器：用于连接不同设备，因为它会将所有数据包广播到所有连入的设备上，因此比交换机和路由器速度慢，而且不安全。
防火墙：用于保护网络免受恶意攻击和网络威胁，通过监控进出网络的流量和筛选掉有害的数据包来提高网络安全性。
负载均衡器：用于在多台服务器之间分配负载，以避免某一台服务器过载，并从而提高整个网络的性能和可用性。
中继器：也称信号放大器，用于将信号放大，以保持信号强度并延长信号传输距离。

总体而言，不同的网络设备可以提供不同的功能和服务，以帮助网络管理员构建高效和可靠的计算机网络。

02 | 网络结构 && 拓扑

当谈到网络结构和拓扑时，我们要讨论的是不同的网络布局和连接方式。以下是一些常见的网络结构和拓扑：

星形拓扑：所有设备都连接到中心设备，这个中心设备可以是集线器或交换机。这是最常见的网络结构之一，因为它易于扩展和管理。所有数据将通过中心设备进行传输，并被转发到目标设备。特点如下：
- 控制简单：任何一站点只和中央节点相连接，因而介质访问控制方法简单，致使访问协议也十分简单。易于网络监控和管理
- 故障诊断和隔离容易：中央节点对连接线路可以逐一隔离进行故障检测和定位，单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网。
- 方便服务：中央节点可以方便地对各个站点提供服务和网络重新配置。

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总线拓扑：所有设备都连接到一条中央总线上，数据可以从一个设备发送到另一个设备。这是一种简单的结构，但如果一部分总线有故障，整个网络可能无法工作。特点如下：
- 结构简单，可扩充性好；
- 当需要增加节点时，只需要在总线上增加一个分支接口便可与分支节点相连，当总线负载不允许时还可以扩充总线；
- 使用的电缆少，且安装容易；
- 使用的设备相对简单，可靠性高；
- 维护难，分支节点故障查找难。

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环形拓扑：所有设备都在环上，数据在环中传递。这种结构易于理解并且可以快速实现，但是如果环上的某个设备出现故障，整个网络将无法工作。特点如下：
- 信息流在网中是沿着固定方向流动的，两个节点仅有一条道路，故简化了路径选择的控制；
- 环路上各节点都是自举控制，故控制软件简单；
- 由于信息源在环路中是串行地穿过各个节点，当环中节点过多时，势必影响信息传输速率，使网络的响应时间延长；
- 环路是封闭的，不便于扩充；
- 可靠性低，一个节点故障，将会造成全网瘫痪；
- 维护难，对分支节点故障定位较难。

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树形拓扑：树形拓扑是一种层次结构，当以网络图的形式绘制时，节点像树一样链接和排列。网络专业人员通常会部署具有核心层、分布层和接入层的树形拓扑。
树的顶部是核心层，它负责从网络的一个部分到另一个部分的高速传输。树中间的分布层执行与核心类似的传输职责，但在更本地化的级别上。分布层也是网络管理员应用访问控制列表和服务质量策略的地方。树的底部是访问层，端点设备在此连接到网络。特点如下：
- 网络结构简单，便于管理；
- 控制简单，建网容易；
- 网络延迟时间较短，误码率较低；
- 网络共享能力较差；
- 通信线路利用率不高；
- 中央结点负荷太重。

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网状拓扑：每个设备都连接到多个其他设备，以创建一个密集的网络。这是一种很强的可扩展性和冗余性的结构，但是维护和管理网络可以很困难和复杂。特点如下：
- 网络可靠性高，一般通信子网中任意两个节点交换机之间，存在着两条或两条以上的通信路径，这样，当一条路径发生故障时，还可以通过另一条路径把信息送至节点交换机。
- 网络可组建成各种形状，采用多种通信信道，多种传输速率。
- 网内节点共享资源容易。
- 可改善线路的信息流量分配。
- 可选择最佳路径，传输延迟小。

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