今天的因特網(wǎng)無疑是有史以來由人類創(chuàng)造的、精心設(shè)計的最大系統(tǒng)、該系統(tǒng)由數(shù)以千計的計算機設(shè)備（計算機、平板電腦、智能手機）彼此相互連接構(gòu)成，并且還有一批與因特網(wǎng)相互連接的物品比如游戲機、監(jiān)控系統(tǒng)、汽車、醫(yī)療設(shè)備、智能眼鏡、手表、運動手環(huán)等，隨著5G時代的到來，萬物互聯(lián)也越來越稱為可能，這里推薦一下 尤瓦爾·赫拉利 的《未來簡史》，這個人的格局很高，他書中描述的未來也越來越成為現(xiàn)實，他寫的文字能讓你感覺到你更想變?yōu)橛嬎銠C世界里的一片硅片。

但是，面對互聯(lián)網(wǎng)如此巨大且迅速的變化，我們能做些什么？我在地鐵站等車的時候經(jīng)常被地鐵廣告洗腦，鼓吹人工智能發(fā)展的多么牛逼，鼓吹大家都成為人工智能的高端型人才，我不能否認這個操作，但是我認為人工智能并不適合每個人，而且人工智能需要的技術(shù)和知識儲備是巨大的，所以，與其憧憬成為人工智能的高端型人才，不如把眼下的計算機基礎(chǔ)知識學好，你的未來才會有更多的可能性。畢竟，一切計算力發(fā)展的源頭都是計算機，也可以說現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)一切的衍生物都是計算機的兒子。

說到計算機基礎(chǔ)，就不得不提計算機網(wǎng)絡(luò)，就像人長大后是需要和外界進行交流一樣，計算機網(wǎng)絡(luò)也是計算機彼此通信的必要條件。如果計算機的創(chuàng)造好比新中國成立，那么計算機網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)就相當于是改革開放。并且計算機網(wǎng)絡(luò)是每個軟件工程師必須要學好的一門知識。扯了這么多，下面開始進入正題，一展計算機網(wǎng)絡(luò)的宏圖。

什么是因特網(wǎng)

首先來聊一下因特網(wǎng)是什么，wiki 對它的定義是：因特網(wǎng)是一個全球范圍的互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，它使用 TCP/IP 協(xié)議簇來鏈接全世界的設(shè)備。我們可以從兩個方面來描述一下因特網(wǎng)

我們描述因特網(wǎng)可以通過基本硬件和軟件組件來進行描述

我們能夠根據(jù)為分布式應(yīng)用提供服務(wù)的聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施來描述因特網(wǎng)

我們先從第一條描述開始

因特網(wǎng)的描述

通過硬件和軟件來描述

因特網(wǎng)是一個世界范圍的計算機網(wǎng)絡(luò)。說到因特網(wǎng)的構(gòu)成，就不得不提構(gòu)成因特網(wǎng)的組件是什么，還記得我們開頭提到的因特網(wǎng)設(shè)備嗎？智能手機、平板電腦，智能電視，智能家居，游戲機，手表，汽車，眼鏡，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，這些構(gòu)件在因特網(wǎng)中有個專門的術(shù)語，所有的這些設(shè)備都被稱為主機（host）或者端系統(tǒng)（end system），一提到主機你是不是想到的是計算機的主機？這兩個主機的領(lǐng)域雖然不同，但是它們的作用是相同的，都是系統(tǒng)的大腦。據(jù)保守性評估，2015年已經(jīng)有大約50億臺設(shè)備接入了因特網(wǎng)。而到了2020年這個數(shù)字將會變?yōu)?50億。

那么這些主機或者端系統(tǒng)之間是如何進行通信的呢？實際上，端系統(tǒng)通過通信鏈路（communication link）和分組交換機（packet switch） 連接到一起。

通信鏈路：指的是因特網(wǎng)中兩個節(jié)點之間的物理通道。通信鏈路的傳輸介質(zhì)有雙絞線、光纖 和 微波

分組交換機：網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，它主要包括三個基本部分：交換單元、接口單元和控制單元。

不同的鏈路能夠以不同的速率進行傳輸數(shù)據(jù)，稱為鏈路的傳輸速率（transmission type） ，以 比特/秒（bit/s，或 bps）進行度量。當一臺端系統(tǒng)要向另一臺端系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送端系統(tǒng)將數(shù)據(jù)分段，并為每段加上首部字節(jié)。由此形成的信息包用計算機網(wǎng)絡(luò)的術(shù)語稱為分組（packet），這個分組的概念非常重要，以后我們會經(jīng)常提到。這些分組通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到目的端系統(tǒng)，在那里被裝配成初始數(shù)據(jù)。

分組交換機從它的一條入通信鏈路接收到達的分組，并從它的一條出通信鏈路轉(zhuǎn)發(fā)該分組。分組交換機的種類有很多種，最著名最常見的分組交換機就是路由器（router） 和 鏈路層交換機（link-layer switch），一個分組所經(jīng)歷的一系列通信鏈路和分組交換機稱為通過該網(wǎng)絡(luò)的路徑（route 或者 path）。

上面講述的名詞肯能比較晦澀，如果你不是很理解的話，就可以把分組在交換網(wǎng)絡(luò)中的傳輸比作是 運輸車在高速公路上的運輸，分組類似于卡車，通信鏈路類似于高速公路，分組交換機類似于交叉口，端系統(tǒng)類似于建筑物，就像卡車需要從某一建筑物的起點經(jīng)過高速公路和交叉口到達另外一個建筑物的過程。就像卡車需要選取一條路進行運輸一樣，分組也選取計算機網(wǎng)絡(luò)的一條路徑前行。

端系統(tǒng)通過因特網(wǎng)服務(wù)提供商（Internet Service Provider，ISP） 接入因特網(wǎng)，包括如本地電纜或電話公司那樣的住宅區(qū) ISP、公司 ISP、大學 ISP，在機場、咖啡館或者公共場所所提供的 WiFi 接入的 ISP，以及為智能手機或者其他設(shè)備提供移動接入的蜂窩數(shù)據(jù)。

我們國家的 ISP 主要有三大基礎(chǔ)運營商，中國電信、中國移動和中國聯(lián)通。

端系統(tǒng)、分組交換機和其他因特網(wǎng)部件都要運行一系列的 協(xié)議（protocol），這些協(xié)議控制因特網(wǎng)中信息的接收和發(fā)送。其中 TCP和 IP 協(xié)議是因特網(wǎng)中最重要的兩個協(xié)議。IP協(xié)議定義了在路由器和端系統(tǒng)之間發(fā)送和接收的分組格式。因特網(wǎng)中的協(xié)議統(tǒng)稱為TCP/IP，而不單單指的是TCP 和 IP 兩個協(xié)議。

那么這些協(xié)議是由誰制定的呢？實際上，這些因特網(wǎng)協(xié)議或者稱為因特網(wǎng)標準是由因特網(wǎng)工程任務(wù)組（Internet Engineering Task Force）

通過分布式應(yīng)用程序來描述

上面我們描述的因特網(wǎng)是從硬件和軟件層面進行說明的，除此之外，我們還可以通過為分布式應(yīng)用提供服務(wù)的聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施來描述因特網(wǎng)，這個概念比較抽象，我們還是舉例子說明一下。除了傳統(tǒng)應(yīng)用程序就像是電子郵件和web 沖浪外，因特網(wǎng)應(yīng)用還包括智能手機和平板應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序中又包括像是即時通訊、來自云的音樂流、電影和電視流、在線社交網(wǎng)絡(luò)、視頻會議、多人游戲和基于位置的推薦系統(tǒng)。因為這些應(yīng)用程序涉及多個相互交換的端系統(tǒng)，所以這些應(yīng)用被稱為分布式應(yīng)用程序。重要的是，因特網(wǎng)應(yīng)用程序運行在端系統(tǒng)上，而不是運行在網(wǎng)絡(luò)核心的分組交換機中。

我們來深入的探究一下，因為應(yīng)用程序可能會運行在端系統(tǒng)上，所以你需要編寫使其運行在端系統(tǒng)上的程序，你可能會使用 C、Java、Python 來編寫?，F(xiàn)在，因為你開發(fā)了一個分布式應(yīng)用程序，這個程序運行在不同的端系統(tǒng)需要彼此發(fā)送消息。此時我們遇見一個核心問題，那就是一個運行在端系統(tǒng)的應(yīng)用程序如何讓其他運行在端系統(tǒng)的應(yīng)用程序收發(fā)數(shù)據(jù)呢？

接入因特網(wǎng)的端系統(tǒng)提供了一個套接字接口（socket Interface）用于和其他端系統(tǒng)的應(yīng)用程序收發(fā)數(shù)據(jù)。這個因特網(wǎng)套接字是應(yīng)用程序必須要遵守的約定。

協(xié)議是什么

既然我們已經(jīng)對因特網(wǎng)有了一點概念了，下面我們就來探討一下因特網(wǎng)又一個很重要的概念那就是協(xié)議，協(xié)議就相當于是人類活動所遵守的約定。

人類活動的比喻

理解計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議最簡單的方式就是把它抽象為我們的生活，因為我們?nèi)祟悷o時無刻都在執(zhí)行協(xié)議?？紤]一下當你想向其他人詢問當前時間的時候你會怎樣做？下面是一個典型的詢問方式

上圖是一個男女雙方都比較友好的對話，那么假如女方回答：“請不要煩我”，或者說我不會說中文等等類似不合時宜的回答造成雙方不再對話，那么此時就會造成中斷。通常情況下，發(fā)問者就會放棄繼續(xù)詢問。那么造成上述中斷的原因是什么呢？是不是男女雙方?jīng)]有就詢問時間這個話題達成一致呢？也就是說，協(xié)議最重要的一點就是為了完成一項工作，需要兩個（或多個）通信實體遵守相同的協(xié)議。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議非常類似于人類協(xié)議，除了通信雙方由人類變?yōu)闃酚嬎銠C載體，哦，協(xié)議也會不一樣。以大家熟悉的一個計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為例，考慮當你向一個 Web 服務(wù)器發(fā)送請求時（即你在 Web 瀏覽器中鍵入一個 Web 頁面的 URL）所發(fā)生的情況。

首先，你的計算機會向 Web 服務(wù)器發(fā)送一條連接請求報文，并等待該服務(wù)器的響應(yīng)，等到服務(wù)器發(fā)送響應(yīng)到計算機之后，計算機會重新發(fā)送一條 GET 請求報文到服務(wù)器，最后，Web 服務(wù)器向計算機返回該 Web 頁面（文件）。

根據(jù)上面兩個例子你能給的出協(xié)議的定義了嗎？也許下面這個定義會比較準確呢

協(xié)議（protocol）定義了在兩個或多個通信實體之間交換報文的格式和順序，以及報文發(fā)送和/或接受一條報文或其他事件所采取的動作。

因特網(wǎng)廣泛的采取了各種各樣的協(xié)議，不同的協(xié)議用于完成不同的通信任務(wù)。掌握計算機網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域知識的過程就是理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的構(gòu)成、原理和工作方式的過程。

接入網(wǎng)

回想上一節(jié)中計算機網(wǎng)絡(luò)的術(shù)語，通常把與因特網(wǎng)相連的計算機和其他設(shè)備稱為端系統(tǒng)。

如上圖所示，因為它們位于因特網(wǎng)的邊緣，故而被稱為端系統(tǒng)。因特網(wǎng)的端系統(tǒng)包括了桌面計算機（桌面PC、Mac 和 Linux 設(shè)備）、服務(wù)器（Web 和電子郵件服務(wù)器）和移動計算機（便攜機、智能手機和平板電腦）。

端系統(tǒng)也稱為主機，即端系統(tǒng) = 主機。后面一說主機也就指的就是端系統(tǒng)。主機進一步也可以劃為兩類：客戶（client） 和 服務(wù)器（server）。客戶通常是桌面 PC，移動 PC 和 智能手機等，而服務(wù)器通常是更為強大的機器，用于存儲和發(fā)布 Web 頁面、流視頻、中繼電子郵件等。

考慮了位于網(wǎng)絡(luò)邊緣的應(yīng)用程序和端系統(tǒng)后，我們接下來考慮一下接入網(wǎng)，接入網(wǎng)指的是將端系統(tǒng)物理鏈接到邊緣路由器（edge router）的網(wǎng)絡(luò)。邊緣路由器指的是端系統(tǒng)到任何其他遠程端系統(tǒng)的路徑上的第一臺路由器。

家庭接入： DSL、電纜、光纖

DSL

我們一般家庭最常用的接入方式就是數(shù)字用戶線（Digital Subscriber Line） 和 電纜。住戶通常從提供本地電話接入的本地電話公司處獲得 DSL 因特網(wǎng)接入。

先來看一下這幅圖片吧，DSL 調(diào)制解調(diào)器是允許你的計算機通過 DSL 連接與 ISP 進行通信的硬件設(shè)備。每個用于的 DSL 調(diào)制解調(diào)器使用現(xiàn)有的電話線（雙絞銅線）與位于電話公司的本地中心局（CO） 中的數(shù)字用戶線接入復(fù)用器（DSLAM） 交換數(shù)據(jù)。

在計算機網(wǎng)絡(luò)中，上游是指可以將數(shù)據(jù)從客戶端傳遞到服務(wù)器（上載）的方向，上游的速度非常寶貴。下游是指從網(wǎng)絡(luò)提供商發(fā)送給客戶的數(shù)據(jù)。

上圖中有三條電話線，它們使用不同的頻率進行編碼

高速下載通道，用于處理 50KHz - 1MHz的頻段

中速上傳通道，用于處理 4KHz - 50KHz的頻段

普通的雙向電話信道，位于 0 到 4KHz的頻段

這種方法使得單根 DSL 線路看起來像擁有三根一樣，因此一個電話通道和一個因特網(wǎng)連接能夠共享 DSL 鏈路，在用戶的一側(cè)，一個分配器把到達家庭的數(shù)據(jù)信號和電話信號分開，并將數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)發(fā)給 DSL 調(diào)制解調(diào)器。在服務(wù)提供商一側(cè)，在中心局中，DSLAM 把數(shù)據(jù)信號和電話信號分隔開，并將數(shù)字信號發(fā)送給因特網(wǎng)。數(shù)百上千的家庭與一個 DSLAM 相連。

DSL 中定義了多個傳輸速率，DSL 的傳輸速率由服務(wù)提供商來決定的，根據(jù)價位的的不同，會有不同的傳輸速率，并且實際的上傳下載速率要比理論上的速率要慢很多，比如我家是 50M 光纖，實際也就是 30M 這樣。

電纜

DSL 利用電話公司現(xiàn)有的本地電話基礎(chǔ)設(shè)施，而 電纜因特網(wǎng)接入（cable Internet access） 利用了有線電視公司現(xiàn)有的有線電視基礎(chǔ)設(shè)施。用戶從有線電視公司獲得了電纜因特網(wǎng)接入。如下圖所示

這種接入方式使用了同軸電纜和 光纖兩種接入方式，因此被稱為混合光纖同軸接入系統(tǒng)。

電纜因特網(wǎng)接入需要特殊的調(diào)制解調(diào)器，這種調(diào)制解調(diào)器稱為電纜調(diào)制解調(diào)器（cable modem）。和 DSL 相似，電纜調(diào)制解調(diào)器通常也是一個外部設(shè)備，通過一個以太網(wǎng)端口連接到家庭 PC，在電纜的頭部具有和 DSLAM 相似的功能，即將來自許多下游用戶中的電纜調(diào)制解調(diào)器發(fā)送的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。

電纜因特網(wǎng)接入的一個重要特征是共享廣播媒體，由頭發(fā)送的每個分組向下行經(jīng)每條鏈路到每個家庭；每個家庭發(fā)送的每個分組經(jīng)上行信道向頭部傳輸。因此，如果幾個用戶同時經(jīng)下行信道下載一個視頻文件，每個用戶接受視頻文件的實際速率將大大低于電纜總計的下行速率。

光纖

DSL 和 電纜網(wǎng)絡(luò)在3年前還是提供網(wǎng)絡(luò)接入的主流，但是現(xiàn)在卻有一種更高速的新興技術(shù)是光纖到戶（FTTH）。最簡單的光線分布網(wǎng)絡(luò)稱為直接光纖，從本地中心局到每戶都設(shè)置一根光纖。還有一種是從本地中心局拉出來的光纖被每個家庭網(wǎng)絡(luò)共享，光纖部署靠近用戶的位置才會分為光纖網(wǎng)絡(luò)為每個家庭接入。

光纖分布體系結(jié)構(gòu)就值得是光纖遍布的光纖網(wǎng)絡(luò)，分為兩種：主動光纖網(wǎng)絡(luò)（AON）和 被動光纖網(wǎng)絡(luò)（PON），AON 的本質(zhì)是交換因特網(wǎng)，這個比較復(fù)雜，后面的文章會進行介紹，這里我們先介紹一下被動光纖網(wǎng)絡(luò) PON，下面是 PON 的因特網(wǎng)接入圖

上圖顯示了使用 PON 分布體系結(jié)構(gòu)的光纖網(wǎng)絡(luò)。每個家庭具有一個光纖網(wǎng)絡(luò)端連接器（Optical Network Terminator， ONT），它由臨近的光纖分配器進行分配。中心局有一個光纖線路端連接器（Optical Line Terminator， OLT）。 OLT 提供了光信號到電信號的轉(zhuǎn)換，經(jīng)本地電話公司路由器與因特網(wǎng)相連。在每個家庭中，通常使用路由器與 ONT 相連，并經(jīng)過這臺家庭路由器接入因特網(wǎng)。

光纖有潛力提供每秒千兆比特范圍的因特網(wǎng)接入速率，然而，服務(wù)提供商根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率來收費，較高的速率當然花費更多。

企業(yè)和家庭接入：以太網(wǎng)和 WiFi

在公司和大學校園以及越來越多的家庭環(huán)境中，使用局域網(wǎng)（LAN）將端系統(tǒng)連接到邊緣路由器。盡管有許多不同類型的局域網(wǎng)技術(shù)，但是以太網(wǎng)是目前為止公司、大學和家庭網(wǎng)絡(luò)中用的最為流行的接入技術(shù)。

以太網(wǎng)

以太網(wǎng)是一種連接局域網(wǎng)的傳統(tǒng)技術(shù)，它能夠使設(shè)備通過協(xié)議（一組規(guī)則或通用網(wǎng)絡(luò)語言）相互通信，以太網(wǎng)的接入設(shè)備可以相互識別對方。

我之前一直想了解以太網(wǎng)是怎樣工作的，但是一直沒有細致的了解，現(xiàn)在就來挖一下以太網(wǎng)的工作流程！下面是以太網(wǎng)的接入過程

之前的以太網(wǎng)用戶使用雙絞銅線與一臺以太網(wǎng)交換機相連，以太網(wǎng)交換機或這樣相連的交換機網(wǎng)絡(luò)，則再與更大的因特網(wǎng)相連。使用以太網(wǎng)接入，用戶通常以 100 Mbps 或 1 Gbps 速率接入以太網(wǎng)交換機，而服務(wù)器可能具有 1 Gbps 甚至 10 Gbps 的接入速率。

而最新的以太網(wǎng)用戶可以使用雙絞線和光纖線路以及交換機接入。以太網(wǎng)傳輸速率從 2.94 Mbit/s 提高到最新的 400 Gbit/s 。

有線和無線

在往下進行前，需要先討論一下有線和無線的關(guān)系

有線 顧名思義就是使用電纜或者物理介質(zhì)組成的，而有線網(wǎng)絡(luò)是使用有線把電信號從一端傳輸?shù)搅硪欢说木W(wǎng)絡(luò)。通常在有線網(wǎng)絡(luò)中，使用 T1線，電纜解調(diào)器或任何其他方式使用 Internet 連接。

無線 指的是由電磁波（即 EM 波）或紅外波組成的介質(zhì)。所有的無線設(shè)備都帶有天線或者傳感器。典型的無線設(shè)備包括蜂窩移動設(shè)備，無線傳感器，電視遙控器，帶有 WLAN 的筆記本電腦。無線網(wǎng)絡(luò)不使用電線 進行數(shù)據(jù)通信。

它們之間的差別如下

技術(shù)指標有線網(wǎng)絡(luò)無線網(wǎng)絡(luò)運作速度更高相比有線網(wǎng)絡(luò)要低，但是先進的無線技術(shù)（例如LTE，LTE-A和WLAN-11ad）將有可能實現(xiàn)與有線網(wǎng)絡(luò)相當?shù)乃俣认到y(tǒng)帶寬高低，因為頻譜是非常稀缺的資源成本更少，因為電纜不貴無線訂戶站，無線路由器，無線接入點和適配器價格昂貴安裝有線網(wǎng)絡(luò)安裝麻煩，需要更多時間無線網(wǎng)絡(luò)安裝簡便，所需時間更少流動性受限制，因為它在有線網(wǎng)絡(luò)連接的系統(tǒng)所覆蓋的區(qū)域中運行沒有限制，因為它在整個無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)運行傳輸介質(zhì)銅線，光纜，以太網(wǎng)電磁波或無線電波或紅外線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍擴展需要集線器和交換機來擴展網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍相互連接的無線基站覆蓋了更多區(qū)域。應(yīng)用領(lǐng)域局域網(wǎng)（以太網(wǎng)），城域網(wǎng)WLAN，WPAN（Zigbee，藍牙），紅外，蜂窩（GSM，CDMA，LTE）信道干擾和信號功率損耗干擾較小，因為一個有線網(wǎng)絡(luò)不會影響另一有線網(wǎng)絡(luò)由于無線發(fā)射器和接收器之間的障礙（例如天氣條件，墻壁反射等），干擾會更高。QoS（服務(wù)質(zhì)量）更好由于抖動值高和連接設(shè)置延遲而導(dǎo)致的性能較差可靠性與無線同類產(chǎn)品相比，具有較高的優(yōu)勢，因為多年以來由于有線技術(shù)的存在，制成的電纜具有更高的性能。合理高，這是由于路由器故障會影響整個網(wǎng)絡(luò)。

WiFi

如果你配置過網(wǎng)絡(luò)，那你一定見過 WLAN（Wireless LAN） 無線計算機網(wǎng)絡(luò)，它使用無線通信連接兩個或多個設(shè)備，用來形成一個 LAN。

現(xiàn)在，越來越多的人通過智能手機、平板電腦和其他物品無線接入因特網(wǎng)。基于 IEEE 802.11 技術(shù)的無線 LAN 接入，更通俗的稱為 WiFi，現(xiàn)在WiFi 幾乎無處不在，如大學、商業(yè)辦公室、咖啡廳、機場、家庭甚至是在飛機上。

廣域無線接入：3G 和 LTE

iPhone 和 安卓等設(shè)備越來越多的用于在移動中發(fā)信息、在社交網(wǎng)絡(luò)中分享照片、觀看視頻和播放音樂等。這些設(shè)備應(yīng)用了與蜂窩移動電話相同的無線基礎(chǔ)設(shè)施，通過蜂窩網(wǎng)提供商運營的基站來發(fā)送和接收分組。與 WiFi 不用的是，蜂窩網(wǎng)提供的范圍要比 WiFi 大太多了。

下面是使用 3G 無線技術(shù)進行接入的示意圖

電信公司在第三代無線技術(shù)中進行了大量的投資，3G 為分組交換廣域無線因特網(wǎng)接入提供了超過 1Mbps 的速率。甚至更高速率的廣域接入即第四代 4G 廣域無線網(wǎng)絡(luò)也已經(jīng)被部署了（咳咳，我們國家已經(jīng)馬上5G 了謝謝）。LTE（Long-Term Evolution） 來源于 3G 技術(shù)，它能夠取得超過 10Mbps 的速率。

物理媒介

在前面的內(nèi)容中，我們描述了互聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)，那么要進行這些互聯(lián)網(wǎng)必然是少不了傳輸媒介的，那么你考慮一下這個發(fā)送過程，一個比特數(shù)據(jù)包從一個端系統(tǒng)開始傳輸，經(jīng)過一系列的鏈路和路由器，從而到達另外一個端系統(tǒng)。這個比特會被轉(zhuǎn)發(fā)了很多次，那么這個比特經(jīng)過傳輸?shù)倪^程所跨越的媒介就被稱為物理媒介（phhysical medium），物理媒介有很多種，比如雙絞銅線、同軸電纜、多模光纖欖、陸地無線電頻譜和衛(wèi)星無線電頻譜。其實大致分為兩種：引導(dǎo)性媒介和非引導(dǎo)性媒介。

雙絞銅線

最便宜且最常用的引導(dǎo)性傳輸媒介就是雙絞銅線，多年以來，它一直應(yīng)用于電話網(wǎng)。從電話機到本地電話交換機的連線超過 99% 都是使用的雙絞銅線，例如下面就是雙絞銅線的實物圖

雙絞銅線由兩根絕緣的銅線組成，每根大約 1cm 粗，以規(guī)則的螺旋形狀排列，通常許多雙絞線捆扎在一起形成電纜，并在雙絞餡的外面套上保護層。一對電纜構(gòu)成了一個通信鏈路。無屏蔽雙絞線一般常用在局域網(wǎng)（LAN）中。

同軸電纜

與雙絞線類似，同軸電纜也是由兩個銅導(dǎo)體組成，下面是實物圖

借助于這種結(jié)構(gòu)以及特殊的絕緣體和保護層，同軸電纜能夠達到較高的傳輸速率，同軸電纜普遍應(yīng)用在在電纜電視系統(tǒng)中。同軸電纜常被用戶引導(dǎo)型共享媒介。

光纖

光纖是一種細而柔軟的、能夠引導(dǎo)光脈沖的媒介，每個脈沖表示一個比特。一根光纖能夠支持極高的比特率，高達數(shù)十甚至數(shù)百 Gbps。它們不受電磁干擾。光纖是一種引導(dǎo)型物理媒介，下面是光纖的實物圖

一般長途電話網(wǎng)絡(luò)全面使用光纖，光纖也廣泛應(yīng)用于因特網(wǎng)的主干。

陸地無線電信道

無線電信道承載電磁頻譜中的信號。它不需要安裝物理線路，并具有穿透墻壁、提供與移動用戶的連接以及長距離承載信號的能力。

衛(wèi)星無線電信道

一顆衛(wèi)星電信道連接地球上的兩個或多個微博發(fā)射器/接收器，它們稱為地面站。通信中經(jīng)常使用兩類衛(wèi)星：同步衛(wèi)星和近地衛(wèi)星。