如果你現在去路上問路人，什么是網絡？他大概會用看白癡的眼光鄙視你。

老楊之前寫過，普通人眼中的網絡和IT網絡在人眼里有什么區別？

網絡的官方解釋是指通過各種傳輸介質連接計算機或類似計算機的網絡設備的集合。無論設備之間如何連接，網絡都是通過傳輸介質傳輸到另一個網絡設備的數據。作為網工，我們接觸最多的不是網絡，而是網絡硬件。

你腦海中第一個出現的硬件是什么？

網卡、中繼站、集線器、橋連接器、交換機、路由器等是我們日常工作中常見的網絡硬件。但是，你有沒有想過這些問題，比如：

為什么我們的網絡需要路由器、交換機或防火墻？一個可用的網絡需要部署多少個網絡設備？網絡硬件的發展有哪些規律可循？了解這些規律后，如何更好地提高工作效率？

通過這篇文章，老楊會告訴你網絡硬件是如何演變的，以回答你的困惑。

01 在發明網絡之前，如何連接？PC？

在發明網絡之前，個人電腦是獨立工作的，沒有網卡、網線或協議棧，主要使用磁盤CD用其他東西傳輸數據。后來，網線出現了。

最小的網絡單元由網線、網卡和協議棧組成。網了傳輸比特流/電信號，網線起著物理介質的作用。例如，網卡將數據轉換為網線的比特流/電信號。

協議棧作為一種通信語言，可以實現數據分析、地址搜索和流量控制。02 網線不夠長怎么辦？

如果終端之間的距離太遠，一旦超過網線物理傳輸距離的上限，數據就會開始丟失。中繼器是一種物理設備，可以中繼和放大信息，實現設備的遠程傳輸。03 中繼器端口不足怎么辦？

中繼器通常只有兩個接口，這意味著如果網絡中有三個以上的終端主機，則無法實現多個主機之間的直接數據通信。集線器是一種多接口中繼器和物理層設備。它可以從任何接口接收到的數據中繼和放大信息并發送到所有其他接口。04 如何有選擇地發送數據？

有人把網橋比作聰明的中繼器。因為中繼器只是對所接收的信號進行放大，然后直接發送到另一個端口連接的電纜上，主要用于擴展網絡的物理連接范圍。除了擴大網絡的物理連接范圍外，網橋還可以MAC 隔離不同物理網段之間的碰撞(即隔離沖突域)。

05 速度不夠快怎么辦？

交換機可以記錄終端主機MAC并生成一個地址MAC表。MAC表相當于map根據交換機MAC將數據流轉發到主機之間。交換機基于網橋進行擴展升級。與網橋相比，具有以下優點：

交換機是一種局域網設備，通常用于局域網，無法實現遠程廣域網通信。

如果距離不夠，該怎么辦？

斯坦福大學是世界上第一個路由器Leonard Bossack和Santi Lerner這對福大學校園網絡(SUNet)和思科公司發明的。路由器是一種基礎IP搜索網絡層設備，利用路由表實現數據轉發。

路由器主要用于連接不同的局域網，實現廣播域隔離，也可用于廣域網連接等遠程通信。諸如IP邏輯搜索機制，如協議，是實現不同類型局域網連接的關鍵。

只要不同局域網的主機有邏輯地址（IP地址）和合理的邏輯地址規劃（網段規劃），它們就可以通信。互聯網爆炸的主要原因是路由器的誕生，跨媒體、跨區域的網絡集成已成為現實。

06 接線太麻煩怎么辦？

無線AP可視為具有無線功能的交換機/路由器。隨著無線城市和移動辦公的發展趨勢，網絡中無線產品的比例在增加。根據部署方式的不同，可以分為胖AP和瘦AP解決方案。在胖AP在方案中，無線AP它有一個獨立的操作系統，可以獨立調試無線熱點的所有配置，類似于家庭Tp-link產品。

在瘦AP在方案中，無線AP只有無線信號傳輸功能，所有命令調試都集中在后臺AC /在無線控制器上。

可使用小型無線網絡(家庭、小企業)AP而大型無線網絡(無線城市、無線園區網絡)則需要使用薄網絡AP（AC AP）解決。

07 不夠安全怎么辦？

防火墻是限制網絡安全訪問的網絡安全產品，通常用于Internet防止外部黑客攻擊的邊緣。防火墻可分為包裝過濾、應用代理和狀態檢測。

軟件防火墻和硬件防火墻可分為產品形式。防火墻可視為具有安全功能的路由器。早期防火墻在路由器的基礎上增加了訪問控制功能，因此路由器上可以看到路由協議、訪問控制列表、地址轉換技術等多種防火墻功能。

網絡中可同時存在防火墻和路由器。例如，路由器前后可以放置防火墻。在這種情況下，路由器側重于地址轉換和路由策略，而防火墻側重于安全隔離等。在防火墻的基礎上，擴展Web防火墻、安全網關、入侵檢測/入侵防御等安全產品。

此時，如果網絡擁堵怎么辦？

網絡中的流量控制設備主要分為互聯網行為管理、負載平衡器/應用交付、鏈路優化等。行為管理產品主要注重細粒度的區別和流量控制。兩種負載平衡/應用交付側重于流量負載平衡(根據流量特征、應用程序、地址等進行區分，然后分配到不同的鏈接和服務器)；

鏈接優化主要用于廣域網等低速鏈路的邊界，以最大化鏈路利用率。08 一個網絡需要多少種設備？

（1）家庭SOHO網絡

這是一個典型的家庭網絡，它通過無線路由器提供WiFi熱點訪問，并提供連接到外部網絡的路由器。（2） 小企業網絡

小企業網絡使用二層架構、單核拓撲，需要路由器、交換機和服務器。（3）園區網

大中型企業網絡/校園網絡等最常見的園區網絡架構采用接入聚核三層架構和雙核組網。根據網絡需求，分為用戶區、內部服務區、外部服務區、管理區Internet它們通過核心交換機與防火墻連接隔離。互聯網采用多出口連接，通過路由器實現撥號和NAT，負載平衡/ 網絡行為管理，通過防火墻實現安全隔離。（4） 數據中心網絡

下圖是典型的大型第二層數據中心網絡/ IDC設計主要分為租戶區(服務集群)Internet區和安全管理區域。其中，租戶區采用設備虛擬化和鏈路虛擬化技術，提高設備處理能力和鏈路承載能力，將負載平衡器放置在服務器區域，以合理有效的方式將流量分配給固定服務器。

Internet路由器在出口區執行BGP與地址反轉，使用IPS / anti-DDoS設備進行大流量設備，出口負荷采用流量控制，防火墻安全隔離。安全管理區通過防火墻安全訪問、審計、日志、入侵檢測、網絡管理等產品管理整個網絡。這就是網絡硬件的發展史和擴展部分。

最后，老楊想和你分享一本書。畢竟點進來的孩子一定對網絡硬件感興趣。

想要全面 對網絡硬件賢一，對網絡硬件有著深刻的了解。本書重點介紹了實際網絡建設項目中真實使用的網絡硬件設備及其相關背景知識。

能快速幫助小白或不精通網絡硬件的新手深入了解計算機網絡在工程實踐中容易混淆的一些概念，如L交換機和路由器。

如果你只是想了解計算機網絡硬件的相關知識，老楊建議你快速閱讀。

因為這本書的每一個網絡硬件設備、型號、參數、購買等都非常詳細，它只是一個小百科全書，寫得和工具手冊一樣。

作為網絡工作者的專業書籍，這本書很接地氣，因為有很多設備圖片，比簡單看理論強。然而，這本書有點有限，因為介紹的大多數網絡設備都是日本使用的思科設備。如果你真的想依靠它來完成實際工作，最好買一本技術手冊，這可能會更香。

整理:老楊，8年高級網絡工程師，更多網絡工程師提升干貨，請關注微信官方賬號:網絡工程師俱樂部