你的电脑如何连接到互联网

你的电脑如何连接到互联网

我的系统本质上是:

Wall -> Ethernet -> router -> Wi-Fi -> computer

但为了这个目的我想简化它并这样做:

Wall -> Ethernet -> router -> Ethernet -> computer

(或者如果这是不正确的,无论正确的脐带系统是什么。)

我想知道为什么你不能直接把电脑插在墙上:

Wall -> Ethernet -> computer

我想知道为什么我不能直接打开终端并编写一些代码来监听以太网设备/接口,然后“向互联网”读取/写入内容。也许这是可能的;我不确定。我想知道这是否可能,如果是,在更细微的层面上发生了什么,或者如果不行,为什么不行。

我正在了解虚拟路由器,并且想知道路由器在获取互联网方面实际上是如何发挥作用的,以及是否可以将其从此示例的等式中删除。

答案1

如果你的“墙”输出真的是以太网,这是可能的,如果你的“墙”是一个光纤媒体转换器或以太网有线公寓(而不是例如dsl),那么从技术上讲,可以直接将PC插入其中,但如果你需要问这个问题,这样做可能不是一个好主意,因为-

  1. 它可以直接将您的计算机暴露在互联网上,允许远程计算机扫描、指纹识别并可能利用它——路由器中 NAT 的一个副作用是它在很大程度上可以防止这种情况发生。

  2. 它可以防止多个设备上网(除非你将你的电脑变成路由器。)

  3. 如果没有根据 ISP 配置进行复杂的配置,它可能无法工作 - 例如 PPPoE 将 Internet 连接封装在 PPP 连接中,以便为 ISP 提供更多控制,和/或以太网可以在标记端口上传送。

答案2

墙壁 -> 以太网 -> 路由器 -> wifi -> 电脑

如果您的计算机使用 WiFi 连接,则这很有意义。

墙 -> 以太网 -> 路由器 -> 以太网 -> 计算机

只要您的计算机不需要 WiFi 连接,就可以这样做。

我想知道为什么你不能直接把电脑插在墙上:

墙 -> 以太网 -> 计算机

如果您只想将一台计算机连接到互联网,那么这样做就没问题了。但是,如果您要连接多台计算机,则必须有某种设备接收到达的数据包并确定要将它们发送给哪台计算机。为此专门设计一台机器并在专用设备中包含所有所需功能是非常有意义的。

答案3

因为你很可能确实有……

wall -> [tcp/ip over ADSL]-> [ADSL modem + TCP/IP router in one box] -> ethernet/wifi -> computer 

当然也有例外(对于消费者 ISP 来说很少见),正如其他答案所提到的

ADSL 调制解调器监听来自 ISP 的线路信号并将其转换为数字信号(包含 TCP/IP 数据),其方式与计算机中的 NIC 电路监听以太网电缆上的信号并将其转换为数字信号(包含 TCP/IP 数据)的方式非常相似。

如果你的电脑的网卡可以识别 ADSL,那么理论上你就不需要 [ADSL 调制解调器 + TCP/IP 路由器]

答案4

我会尽力填补你遗漏的理论。这会使用一些“严格而随意”的类比,并简化很多内容,但应该会有所帮助。之后,我会回到你的实际问题上,给出具体的答案。

有一件事 - 你问的是“虚拟路由器”,同时问的是“路由器到底是什么”之类的基本理论。我假设你没有任何知识(或者只有非常基础的知识),从头开始,因为这听起来就像你真正想学的东西。

你的电脑如何连接到互联网

你可以想象你的电脑连接到互联网就像你用固定电话通话一样。在“外面”的某个地方,一家公司(或多家公司)已经把一堆电缆连接起来,连接所有的家庭和办公室。你真的不需要知道这方面的事情,因为就你而言,你可以拿起家里的电话,拨打一个号码,如果号码有效,你就可以和你想联系的人通话了——您主要关心的是自己家里的固定电话 (手机、基站(如果有)、主插座、其他房间的插座、电话连接等)。

互联网也类似,许多公司已经将基础设施整合到您家之外。您的计算机可以“呼叫”任何“号码”,如果该“号码”有效,它就可以与它想要呼叫的任何其他计算机“对话”。这些计算机可能是 Google、Facebook、Spotify 或 StackExchange。

这部分是非常自动化的,所以你的问题主要是关于发生了什么里面你的房子。

在屋子里面

如果我们回到固定电话的类比,假设您使用的是 AT&T(美国)或英国电信/BT(英国)。它们在您的走廊中提供一个主插座(例如),并将其连接到外部电话网络。在家里,您有很多选择,但在所有情况下,您都必须将固定电话手机连接到该主插座,然后它们才能工作。

您可以通过多种方式实现这一点。例如:

  • 你可以直接将电话插入主插座

  • 您可以将电线连接到主插座,另一端连接到卧室或厨房的第二个插座。然后您也可以将手机连接到该插座

  • 您可以将基站连接到主插座或卧室插座,然后使用无线座机。无线座机找到基站并使用无线电与其“通话”;基站通过主插座将通话转发到外部座机电话网络

同样,简单来说,你问的都是“帮助你的电脑连接外部网络的东西”。非常相似。

这些部分的作用是什么

我将把“以太网”这个词留到最后,但这里还有您可能还会看到的其他东西:

  1. 你家有一个外部连接,通过它连接互联网。根据您的供应商和设置,它可能是墙上的卫星插头、墙上的电缆插座,或者与您的固定电话使用的相同的固定电话主电话插座。

  2. 也可能有一个“调制解调器”或另一个盒子,直接连接到外部连接,并充当“翻译器”。例如:

    - 如果您的外部连接是卫星下行链路,则可能需要卫星公司提供的盒子来“转换”卫星下行链路信号和计算机数据信号。

    - 如果您有使用外部电话网络的光纤或其他连接,则可能需要 ADSL 或 VDSL 调制解调器来转换通过电话公司使用的本地铜线发送的外部信号和计算机数据信号。

    - 如果您使用有线电视公司,他们可能会在其外部网络上使用加密来防止欺诈,并且他们可能会提供一个盒子和某种智能卡,用于将加密的外部有线电视信号转换为“正常”的计算机数据信号。

  3. 你可能有一个路由器。这是一个类似于固定电话基站的盒子,允许多台计算机共享一个外部互联网连接。当多台计算机或手机需要相互通信时,路由器就是跟踪哪些计算机或手机正在与哪些计算机或手机通信的设备,这样当“回复”到达时,它们就会被发送到正确的计算机/手机。因此,路由器将始终是一个盒子,多台其他计算机可以连接到。

    作为额外功能,路由器通常会执行一些安全操作,例如,当您家中的设备没有请求任何内容时,阻止来自外部的“虚假”回复或查询。(称为“防火墙”:大多数路由器也执行某种防火墙)。它还确保每个设备获得“公平份额”,因此一个设备不能使用所有互联网,从而阻止其他设备访问。一些路由器可以操作家长控制。您的计算机上可能有一个单独的防火墙 - 两个都用也没什么坏处。

    在某些情况下,路由器还会执行上述“翻译”工作,在这种情况下,您将有一个盒子同时做这两件事。例如,如果您使用 ADSL,家用路由器通常可以直接连接到您的主电话插座,接收外部 ADSL 信号,将其“翻译”为正常的计算机数据信号,然后充当路由器来确定需要将这些数据信号发送到哪台计算机。

  4. 最后,你将使用电缆或 WiFi 将你的实际计算机/手机/设备连接到路由器。路由器必须能够与您的设备通信,在它们和外部互联网(或彼此之间!)之间传递数据。就像您的家庭电话系统一样,这可以通过在它们之间添加电线(称为“有线连接”)或使用无线电连接它们(称为“wifi”)来实现。如果是 wifi 连接,它的工作原理几乎与您的无绳固定电话相同 - 无绳固定电话“基站”的 wifi 等效物通常内置在路由器中,它会整理出要发送到每个设备的数据和从每个设备发送的数据。

希望到目前为止一切都清楚...

有关 WiFi 如何工作的更多信息

这并不是严格相关的,所以你可以忽略它,但可能会帮助你了解“这些东西是如何工作的”的基本概念。

任何想要通过无线电 [wifi] 连接到互联网的设备都必须有一种标准的方式,用来发送信号一切在其 WiFi 无线电范围内,大致如下:“嘿,有 WiFi 基站吗?我想用一下!”通常,路由器中的 wifi“基站”会回复“我正在管理一个名为 JOHNS_HOUSE 的互联网连接,下面是如何直接联系我,而不必对每个人大喊大叫,但您只能在知道密码的情况下使用名为 JOHNS_HOUSE 的互联网连接”_ 您的设备会说“是的,JOHNS_HOUSE 就是我想要的”,并发送密码(或要求您输入密码,如果需要),然后路由器会说“好的,你可以”,并将开始允许您的设备通过无线电与其之间发送数据,并从那里向外部互联网发送数据。

您的手机可能还会收到其他回复,例如“我管理 ANNES_HOUSE”或“我管理 STARBUCKS_CUSTOMER_WIFI”,但当它列出所有这些回复时,用户可以选择应该使用哪个 wifi“基站”,因为这是他们知道密码的那个!

“以太网”

您使用的另一个术语“以太网”是一个具有多重含义的词,这就是我把它留到最后的原因。

以太网的真正含义是,普通家用电脑以及更广泛的互联网将数据打包发送给其他电脑的方式。它是一种“协议”——一个明确的定义,它确切地说明了一台电脑应该如何将数据发送给另一台电脑,以便另一台电脑能够理解它,以及它们之间的确切通信方式。它有点像一种非常严格的电子对话的书面定义。以太网和其他通用标准涵盖了以下内容:

  • 所有这些线路上传输的电信号是什么样子的?电信号应如何转换为数据,反之亦然?
  • 计算机使用什么“地址”?当我可以在世界任何地方使用任何连接时,我的计算机如何弄清楚如何与“google”或“facebook”对话?数据如何从我这里传到 Facebook,回复又如何传回来?
  • 数据在发送时是什么样子的?(人们用语言说话,但计算机需要知道如何成批地发送数据,称为“数据包”,以及数据包是如何组成的)。计算机如何知道它发送的数据包是否被正确接收?如果另一台计算机“说话”太快,它如何告诉它放慢速度或稍等片刻?
  • 如果计算机正在与许多其他计算机通信,它如何跟踪哪些数据包属于同一对话?如果数据包没有按顺序到达会发生什么?如果计算机认为某些数据丢失或在传输过程中“损坏”,并想请求重新发送,或者认为存在错误,它应该怎么做?
  • 当一台计算机想要与另一台计算机对话时,计算机版的“你好”是什么?如果另一台计算机愿意对话或不想对话,它该如何回答?

这就是以太网的真正含义。以太网(和许多其他协议)是每个人都遵循的书面标准,因此无论谁制造或使用计算机或手机,都确切地知道要让它做什么,这样它就可以找到、连接和与其他设备和网站对话。

但由于以太网如此普遍,用作其他事物的简写。例如,计算机和路由器之间的电缆,或路由器和单独的调制解调器之间的电缆,是专门传输“捆绑”成以太网数据包的数据的计算机数据电缆,因此通常称为以太网电缆。此外,计算机软件(Windows/Linux/其他)可能会将连接识别为“以太网端口“,意思是“计算机背面的以太网电缆的 RJ45 连接器”。

以太网电缆两端的插头也有一个名称 - 它们被称为RJ45 插头(他们进入RJ45 插座)。术语 RJ45 定义了它们的确切尺寸和形状,以及插头和插座及其连接器的确切形状,因此当您插入电缆时,它实际上可以工作。但有时它们也可以称为以太网插头和插座。

以太网电缆的其他术语是“Cat4/Cat5/Cat6/Cat7 电缆”。“Cat”代表“类别”,意思是它是一种能够传输根据以太网标准捆绑的数据的电缆,速度和距离都达到特定的水平。因此,在其他条件相同的情况下,cat7 电缆可以比 cat5 电缆更快地传输数据。以太网本身与TCP/IP,该协议定义了互联网的大部分工作方式。TCP/IP 代表传输控制协议/互联网协议,并描述了许多计算机之间发送数据的实际方式。

还有更多内容,但希望这些是大部分基础知识。如果其中有任何令人困惑的内容,请再读一遍,或询问。

回到你最初的问题

因此让我们回到您的图表和问题:

我的系统本质上是: wall -> ethernet -> router -> wifi -> computer

您需要说明进入您家的信号类型。“墙”可能意味着任何东西。听起来好像有一块墙上的面板,上面有某种电话/卫星/电缆/光纤插座,您可以将东西插入其中,但这并不清楚。之后,有一根电缆将其连接到您的路由器,路由器也充当 wifi 基站,可能也可以充当 ADSL 调制解调器,您的计算机可以连接到该调制解调器。但目前还不清楚,因此很难评论。

您能否在您的帖子中添加照片或型号,以清楚说明您实际拥有什么,以及您使用什么类型的互联网连接?

但为了这个目的我想简化它并这样做: wall -> ethernet -> router -> ethernet -> computer

(或者如果不正确,无论正确的脐带系统是什么)。

您的路由器需要连接到计算机。但如何连接并不重要。有些人喜欢 wifi,有些人喜欢有线(以太网电缆)。这两种方式都很好用,完全取决于您自己的喜好。如果路由器背面有正确的 RJ45 插座,路由器应该可以识别这两种方式 - 大多数路由器都有。

优点和缺点可能是:有线可能更可靠(更少断开连接),更安全(不会意外使用弱 wifi 密码,因为它是真正的电缆)。它也比历史上的 wifi 更快,但非常新的 wifi 几乎可以一样快甚至更快。另一方面,它需要电缆 - 更多的电脑,更多的电缆 - 因此便携性是一个真正的问题,而且现在许多设备都没有电缆连接。无论许多设备如何连接,Wifi 都是无需电缆的。

我想知道为什么你不能直接把电脑插在墙上: wall -> ethernet -> computer

我想知道为什么我不能直接打开终端并编写一些代码来监听以太网设备/接口,然后“向互联网”读取/写入内容。也许这是可能的,但不确定。想知道这是否可能,如果是,那么在更细微的层面上发生了什么,如果不可行,为什么不行。

几乎所有家庭互联网至少都需要外部连接插座某种调制解调器它将正常的数据包转换为“你的供应商在你家外面使用的任何东西”,通常都是路由器,以某种方式保护网络,并处理共享同一连接的多个设备(严格来说,这是可选的,但几乎总是使用),并且这些之间的连接,以及从路由器到你的电脑的连接,可以是有线(以太网电缆)或 wifi,随您喜欢。

外部连接(仅)可能需要不同的电缆来连接到调制解调器(或带有内部调制解调器的路由器),例如电话线或卫星同轴电缆。

由于这种组合/设置非常常见,如今许多/大多数消费级路由器都可以处理所有这些任务 - 它们包含一个 ADSL 调制解调器、一个路由器和两种连接器(一个 wifi 基站以及以太网插座,因此您可以选择)。

如果您的互联网不是 ADSL,您可能需要第二个盒子,它位于路由器和外部连接之间,并且只连接这两个 - 那就是调制解调器。如果您只有一台计算机和供应商调制解调器,您可以将计算机直接插入调制解调器,并跳过路由器,但不建议这样做 - 大多数路由器所做的其他事情,如防火墙/基本保护,太有用了,不能跳过。

你可以让它变得更复杂,但这是许多房屋通常做的基本事情。

我正在了解虚拟路由器,并且想知道路由器在获取互联网方面实际上是如何发挥作用的,以及是否可以将其从此示例的等式中删除。

先不要使用“虚拟路由器”。从问题来看,你还没有准备好,而且说实话,听起来你不需要它。目的是什么,或者你认为它会有什么帮助?很有可能它需要更多的技术,而且会使事情变得复杂,而没有任何好处。

现在您应该了解路由器的作用是什么。

希望这可以帮助!

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