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以下为本讲正文 ↓
大话第7章①:网络架构和主要技术
一、先问你一个会卡住的问题
同学,咱们进第 7 章,网络环境规划。
我先不甩定义,先问你一个问题。你家里现在大概率有个 Wi-Fi 路由器,手机一连就能上网、刷视频、看直播。你有没有想过,你点开一个网页,这个动作背后到底发生了什么?你的手机,是怎么把"我要看这个页面"这句话,准确地送到几千公里外那台不知道在哪儿的服务器上,再原封不动把页面给你拉回来的?
中间隔着无数台设备:你家路由器、小区的光交箱、运营商的机房、骨干网上的大路由器……一层一层倒手,居然没出错。这事儿要是让你从头设计一遍,你估计连从哪儿下手都不知道。
可偏偏,系规考试里有一整章,讲的就是这件事——怎么把网络这么个又大又复杂的东西,规划清楚、搭起来。很多非 IT 同学一翻到第 7 章就头皮发麻:满纸都是英文缩写,OSI、TCP/IP、IPv4、SDH、VPN、VLAN……一个接一个,看着就想合书。
别急。这一讲,我就把第 7 章第一节——网络架构和主要技术——这一整套听着很硬的东西,用你身边的事儿,一个一个给你翻译清楚。我先把话撂在这儿:这一节的英文缩写是全章最密的,但你只要抓住"分层"这一个核心思想,再把每个缩写当成一个有名有姓的"工种"去认,它就不吓人了。系规几乎不考计算,这一节也是,全是概念和名词对应,你把"谁是谁、谁干啥、谁在哪一层"记清楚就行。
先交代一句什么是网络环境规划,免得你后面学得没方向。教材开篇说得很实在:信息网络系统,是所有信息化应用的"地基"。不管是智慧城市、智慧政务,还是一家公司的内部系统,上层那些花里胡哨的业务应用,全都得踩在网络这个底座上跑。所以网络环境规划,是信息系统规划里很重要的一块。它要干的事,是根据客户的网络现状、业务需求、管理需求,再综合考虑钱(财务状况、设备折旧)、人(维护能力)、技术走向这些因素,把网络架构怎么设计、覆盖范围怎么定、技术怎么选、能扛多大业务量,这些事儿一项项规划好。一句话总结教材的目标:在客户的预算范围内,挑一套性价比高的网络方案,既满足现在的需求,又适度为将来留点余量。教材原话叫"因地制宜,适度超前"——这八个字你记一下,案例题里能用。
这一讲覆盖教材 7.1 这一整节,包括五个小节:信息网络系统的一般体系框架模型、开放系统互连七层模型、TCP/IP 协议族和 IPv4/IPv6、传输平台一般架构和主要技术、常见网络拓扑结构。咱们一个一个来。
二、这一节在教材里的位置
先让你心里有张地图,知道自己站在哪儿。
| 教材位置 | 官方小节 | 这一讲的大白话主题 |
|---|---|---|
| 7.1 | 网络架构和主要技术 | 网络这个大底座,整体长什么样、靠什么技术撑起来 |
| 7.1.1 | 信息网络系统一般体系框架模型 | 一个完整网络分五大功能模块(平台) |
| 7.1.2 | 开放系统互连七层模型 | 著名的 OSI 七层,网络分层思想的祖师爷 |
| 7.1.3 | TCP/IP 协议族、IPv4、IPv6 | 互联网真正在用的协议四层,地址怎么编 |
| 7.1.4 | 传输平台一般架构和主要技术 | 数据靠什么传:媒介、传输、路由交换、接入 |
| 7.1.5 | 常见网络拓扑结构 | 网络的几种"连法":总线、星形、环形、网状等 |
第 7 章在系规里,我给它定 B 档偏 A。它不是论文最爱出的那种顶配章,但它是方法篇里很实在、选择题分量不轻的一章。这一章的概念和缩写特别多,命题人最爱在这儿设"名词辨析"的坑——给你一个英文缩写,问你它在第几层、归哪个协议族、解决什么问题。案例题里,它也可能让你给一个组织规划网络架构、分析现有网络的毛病。
更要紧的是,它和前后章一脉相承。第 6 章讲云资源规划,第 8 章讲数据资源规划,而网络是它们之间数据流动的"血管"。云资源也好、数据资源也好,最后都得通过网络这条血管连起来。你把这一章学透,前后几章里凡是提到"网络""带宽""时延"的地方,你就不会再发懵。
这一节我提醒你一句:英文缩写虽多,但你别一个个死记。我的办法是,把它们按"在哪一层、干什么活"归类。归好类,它们就从一团乱麻,变成一张你看得懂的组织架构图。跟着我的例子走,别死磕教材原话。
三、大白话逐节精讲
1. 信息网络系统的五大平台:一个完整网络,是五个"车间"拼起来的
进 7.1.1。教材先讲了一件事:信息网络系统,往往是个特别复杂的系统工程。为啥复杂?因为它要负责各种终端设备的接入和互联互通,里面塞满了不同厂家、不同型号的设备——计算机、服务器、存储、路由器、交换机、各种传感器,还有一堆应用软件。这些来路不同的东西,得按一套统一的协议标准,互相认识、互相通气,才能拼成一个能用的网络。
这么复杂的东西,怎么把它讲清楚?教材说,业界一般有两种"化繁为简"的办法:一是按业务功能模块来划分,二是用网络信息流的七层协议模型来抽象。这两种办法,正好对应 7.1.1 和 7.1.2 两个小节——7.1.1 讲"按功能模块分",7.1.2 讲"按七层分"。你先把这条线记住:同一个网络,有两种看法,一种横着切成五块平台,一种竖着分成七层。
先看横着切的这五块。教材说,一个相对完整的信息网络系统,一般由五个相对独立、又相互连接的功能模块组成。我给你打个比方,把整个网络想象成一家大型快递公司,这五块就是它的五个部门:
第一块,网络传输平台。这是干"运输"的,负责信息网络系统里的数据传输。它的关注点,是按最终用户和上层应用的需要,把各类数据高效、高质量、准确、安全地传过去。教材说它一般包括传输、路由、交换、有线和无线接入这些设备和系统。说白了,就是快递公司里管车队、管干线、管派件的运输部门——数据的"搬运工"全在这儿。
第二块,网络和应用服务平台。这是干"业务服务"的,负责网络管理服务和业务应用层面的处理。教材举的例子很具体:域名解析系统(DNS,就是把你输的网址翻译成机器认的地址那套东西)、地址分配系统,还有各种业务应用系统,比如办公自动化(OA)、网站(万维网,也就是 WWW)、电子邮件、语音会议、视频会议、视频点播、人脸识别这些。这块相当于快递公司里直接对客户的各种业务窗口。
第三块,安全服务平台。这是干"安保"的,负责网络、应用和用户的安全防护。教材列了一长串:信息加解密、防火墙、入侵检测、漏洞扫描、病毒查杀、安全审计、数字证书等等。相当于快递公司的安检、门卫、监控这一摊。
第四块,网络管理和维护平台。这是干"内部管理"的,负责整个网络的管理和维护。教材补了一句:如果这个网络还要对外提供业务服务(比如运营商对外卖网络服务),那还得加一个专门的运营系统。相当于快递公司的调度中心和运营后台。
第五块,环境系统。这是干"后勤保障"的。教材说,现代信息网络系统对能源、安防的要求越来越高,所以单独列了一个环境系统,包括机房建设、环境监控、智能安防、节能降耗、综合布线等。相当于快递公司的仓库、电力、空调这些基础设施——你注意,这一块的内容,正好对应本章最后一节 7.5 的重点事项,到那一讲我再给你细讲。
这五块,你用一句话串起来记:传输管运输、服务管业务、安全管防护、管理管运维、环境管后勤。命题人有时候会挑一个具体的东西(比如"防火墙"或者"DNS"),问你它属于哪个平台,你照这五个分工去对就行。
