![为什么要有局域网,为什么不都是广域网](https://linux22.com/image/1568575/%E4%B8%BA%E4%BB%80%E4%B9%88%E8%A6%81%E6%9C%89%E5%B1%80%E5%9F%9F%E7%BD%91%EF%BC%8C%E4%B8%BA%E4%BB%80%E4%B9%88%E4%B8%8D%E9%83%BD%E6%98%AF%E5%B9%BF%E5%9F%9F%E7%BD%91.png)
我刚刚开始学习OSI 模型,并正在调查什么是 LAN、MAN 和 WAN。
从我所看到的:
局域网 (LAN) 是一种计算机网络,用于将住宅、学校、实验室、大学校园或办公楼等有限区域内的计算机互连。相比之下,广域网 (WAN) 不仅覆盖更大的地理距离,而且通常涉及租用的电信电路。
但是,没有提供做出这种区分的原因。我不明白为什么需要区分 LAN/MAN/WAN。特别是如果 LAN 可以使用无线上网(无线网络)。我不太清楚 Wi-Fi 的工作原理,但由于它不使用电线,所以似乎有点类似于通过互联网(也许是通过卫星)从我的本地计算机或手机连接到 AWS 服务器。
从我对 Wi-Fi/卫星/电台等一无所知来看,LAN 似乎是一种限制,就像广播电台仅限于城市区域一样。不知何故,无线电波只能传播一定距离之类的。
如果是这样的话,那么就需要广域网。但我不明白为什么不到处都使用 WAN 而要使用 LAN,这样一定有优势。
广域网 (WAN) 是一种覆盖大片地理距离/地点的电信网络或计算机网络。广域网通常通过租用电信电路建立。
但据我所知,“租用电信电路”只是:
[专用]电信电路,即用于传输信息的任何线路、导体或其他管道。
此外:
就计算机网络协议和概念的应用而言,最好将 WAN 视为用于长距离传输数据的计算机网络技术,以及用于在不同的 LAN、MAN 和其他本地计算机网络架构之间传输数据的技术。这种区别源于这样一个事实:在 OSI 模型的较低层运行的常见 LAN 技术(例如以太网或 Wi-Fi 的形式)通常是为物理上接近的网络设计的,因此无法在数十、数百甚至数千英里或公里的距离上传输数据。
再次,我不明白如果 LAN 如此有限,为什么需要区分 LAN 和 WAN。我不明白为什么 WAN 不能像 LAN 一样高效。
例如,OSI 模型的第 2 层指出:
通过物理层连接的两个节点之间可靠地传输数据帧。
但是 Wi-Fi LAN 不是通过物理层连接的(比如焊接在一起的芯片),所以我不明白。
我可能遗漏了很多内容,所以如果这是一个很宽泛的问题,那么知道在哪里可以找到更多信息可能会有所帮助。谢谢。
答案1
LAN 上的每个系统都直接相互连接。
在您说“不,他们不是”之前...
- 在过去的网络时代,这实际上是一条连接所有计算机的物理电缆(10BaseT、细网、粗网等)。
- 集线器/集中器/交换机的出现,使得网络中的计算机可以连接到交换机,而不是物理上连接到同一根线路上。交换机仍然以相同的方式物理连接计算机 - 两台由交换机隔开的计算机以相同的方式相互通信,就像它们通过公共线路连接一样(为简单起见,省略了对“冲突”的讨论)
网络中存在一个称为“桥接”的概念,它允许直接连接两种不同的网络技术 - 可以将其想象为一个 2 端口交换机,其中一端是以太网,另一端是光纤或令牌环(如果你想追溯到那么远)。桥接两端的系统以相同的方式进行通信,就好像桥接只是它们之间的一条线路一样。
在您的家庭无线路由器上,您的无线 LAN 在概念上以相同的方式“桥接” - 因此它仍然是直接连接的 - WLAN 流量到达您家庭路由器中的桥接器,然后通过路由器的内部 4 端口 LAN 交换机转发。此无线桥接器两端的系统以相同的方式进行通信,就好像桥接器只是它们之间的一条线路一样。
如果一切都直接连接,即在同一个 LAN 上(WLAN = LAN) - 那么两个系统通信就不需要路由器了。不要将其与 4 端口混淆转变你的无线硬件桥接在您的家用路由器上 - 此交换机/网桥是该设备的一部分,也具有路由功能。
当两个想要通信的系统位于同一个 LAN 上时,无论是桥接还是交换,系统都可以简单地从其 NIC 输出 IP 数据包,接收系统将获取这些数据包。非常简单。系统还可以发送广播数据包,该数据包将到达 LAN 上的所有系统。
当您不在同一 LAN 上时,需要使用路由器 - 发送系统必须将其想要告诉远程系统的内容发送到路由器,路由器负责在网络之间来回转发。出于显而易见的原因,路由器不会转发广播数据包。
“互联网”这个名字来自于驱动它的核心协议——IP,即“网络间通讯协议”。它的明确目标是允许网络之间(已经拥有多个系统的地方)进行通信。路由器负责处理网络之间的实际通信。
现在您已经了解了这一切是如何运作的,分歧的真正原因是:
- 以太网广播流量不应该发往世界上的每个系统。
- 如果同一网络中或彼此靠近的两个系统必须通过 WAN 才能相互通信,则效率低下(但对于数据收集和中间人公司来说却很棒)。
- WAN 由 ISP 控制。LAN 由我控制。我可以将任意数量的计算机/设备连接到我自己的 LAN,而不必询问任何人。
手机已经采用“ISP 为每台设备提供一条新线路”和“两个相邻的系统通过 WAN 相互通信”的模式。这种模式接管所有互联网连接的限制因素是有线连接的速度要快很多倍,尤其是对于企业而言。
或许未来所有消费者互联网的状况都会如此,但除非蜂窝技术开始匹配真正快速的有线商业连接速度(可能很快就会发生),否则这种情况不太可能发生。
答案2
但是,没有提供做出这种区分的原因。我不明白为什么需要区分 LAN/MAN/WAN。特别是如果 LAN 可以使用 Wi-Fi(无线 LAN)。我不熟悉 Wi-Fi 的工作原理,但由于它不使用电线,因此似乎有点类似于通过互联网(可能通过卫星)从我的本地计算机或手机连接到 AWS 服务器。
它是否使用有线与它是否是 LAN 无关。它更多的是关于覆盖的区域 – 以及正如 @Akina 在他们的评论中提到的,关于管理结构。
(尽管区别有点模糊。一家跨国公司可以拥有自己的单一管理的私人全球网络,根据你的看法,它可以被称为 LAN 或 WAN。)
广域网 (WAN) 是一种覆盖大片地理距离/地点的电信网络或计算机网络。广域网通常通过租用电信电路建立。
我猜想“租用线路”具有更具体的含义——它们几乎就是电话线,只是直接连接两个调制解调器(拨号调制解调器,而不是 DSL 或电缆调制解调器)。
如果 LAN 如此有限,我不明白为什么需要区分 LAN 和 WAN。
但这正是造成区别的原因。
我不明白为什么 WAN 不能像 LAN 那样高效。
如今,一般来说,您可以做到(至少就带宽而言)。最大的 WAN – 互联网 – 每天传输数 PB 的数据。单个主干链路的容量高达 100 Gbps。
不过,在您撰写阅读材料时,100 Mbps 本地链路(从一个房间到另一个房间)和 100 Mbps 国际链路之间的成本差异可能要大得多。
但另一方面,在早期,有时整个国家与世界的联系速度只有 64 kbps 或 1 Mbps — — 因为当时技术尚未普及。
但是 Wi-Fi LAN 不是通过物理层连接的(比如焊接在一起的芯片),所以我不明白。
无线电波是物理层。光信号是物理层。“物理”并不意味着“有形”,而是直接与物理定律打交道的东西。
来自评论:
因为如果每个人都有公共 IPv4 地址,而又不是每个人都需要互联网访问,那么您就没有足够的 IP 地址
虽然没有错,但这个评论指的是完全不同“LAN” 和 “WAN” 之间的区别。可以使用全局地址的家庭 LAN,也可以使用私有地址的全球网络。
(例如,IPv6 LAN 可以非常便宜地使用与互联网其余部分相同的寻址格式。如果您恰好拥有大量 IPv4 地址,那么您也可以完全自由地在您的 LAN 中使用它们 - 以 MIT 为例。)
答案3
你一次尝试吃太多东西。我一点也不惊讶你感到困惑。
粗略划分:您的家庭网络(包含一台或多台计算机)是 LAN 网络。从您的路由器到电话公司是 MAN 网络。从那里到世界是 WAN。
这一系列问题非常多,无法一一详述,但以下是一些要点。这种区别在电信和互联网技术的早期就已经存在了。当时还没有发明所有新的 Wi-Fi。
1)因此,一个答案是:由于历史原因。
WAN、MAN 和 LAN 往往具有不同类型的结构。有一本书非常详细地讨论了这个问题,但这本书也很复杂,不推荐,但这里有一本,Fred Halsall:数据通信、计算机网络和开放系统。
我推荐的是:Andrew S. Tanenbaum 的书,例如:Internetworking。它更适合读者。城域网和局域网使用不同的 IP 地址空间。这些网络是分层的。如今它们使用 IPv6 地址,甚至在日常生活连接中您也能看到 IPv4 地址。
2)第二个答案是:针对网络拓扑和层次结构以及一组不同的 IP 地址空间。
因为,正如您所读到的,LAN 的特性与 WAN 网络(通常是非常大的洲际连接)相比有很大不同。您不需要了解有关 WAN 或 MAN 连接的所有细节,除非您在电话公司等互联网服务提供商 (ISP) 工作。
3)第三个答案是:性质不同。