我们用手机和电脑上网。电脑连根网线或者连上WiFi便能上网,手机打开移动数据或者连上WiFi便可上网。那么,具体是如何实现的呢?
首先来说说网络。
把几台计算机连接起来,互相可以看到其他人的文件,这是局域网,把整个城市的计算机都连接起来,便是城域网,而把各个城市之间连接起来的网就叫骨干网。骨干网是国家批准的可以直接和国外连接的互联网,只有通过骨干网才能连接到全球各地的网络。
目前我国有十大骨干网,由七家运营商运营,其中有四家运营商只为特定人群提供网络服务,与我们普通人接触不多。剩余的三大运营商便是我们熟悉的中国联通,中国电信和中国移动。所以,只要使用这三家运营商提供的网络服务,我们便可以轻松与世界各地连接。
北京、上海、广州、沈阳、南京、武汉、成都和西安8个城市为我国骨干网的核心节点,提供与国际Internet互联,以及区域之间的信息交换通路。国内各个区域内的用户通过本区域的核心节点骨干网与世界各地连接。
例如,家住广东佛山的小叶想要通过网络与家住华盛顿的Bruce视频聊天,小叶首先让自己的终端设备电脑或手机连上三大运营商提供的网络,终端设备会将信号通过基站或宽带传输到佛山市有线网络,而佛山市有线网络跟广州市有线网络之间是通过高速的有线网络直接相连的,广州市有线网络跟美国有线网络之间也有高速专线直接相连,信号进入美国有线网络之后,再经过多个城市之间的互联网线,传输到华盛顿有线网,最后再经过基站或宽带将信号传输到Bruce的手机或电脑上,实现两人的跨区域通话。
再来看看我们的电脑是如何通过宽带上网的。
运营商机房通过光缆连接到小区机房,每个楼层弱电流箱里的分光器将光纤入户。入户光纤需要先连接调制解调器(Modem,根据其谐音,也被称为“猫”),将光纤中的模拟信号转化为计算机的数字信号。这样通过网线连接猫和计算机,就可以实现电脑上网了。
如果要多台电脑上网,需要通过连接路由器来实现。路由器用于网络信号的再分配,可以让一根网络线连接更多的上网终端。路由器一般有一个WAN口和2-4个LAN口,其中WAN口为广域网、外网接口,连接调制解调器,LAN口为局域网、本地网络接口,用来连接电脑、交换机等本地终端。如果需要连接的电脑数量多于路由器的接口,那就需要用交换机扩展接口数量或者使用无线路由器了。
无线路由器是一种应用于用户上网、带有无线覆盖功能的路由器,可将其看作一个转发器,将宽带网络信号转换成Wi-Fi信号,通过天线转发给附近的电脑、手机等支持无线网络的设备。
最后说说手机是如何上网的。
除了和电脑一样,可以连接无线网络WiFi上网外,手机还可以利用移动数据上网。我们用手机不论打电话还是上网,都是通过基站实现的。那么手机是如何通过基站实现上网的呢?
我们在用苹果手机上网时,会发现连接网络时需要打开的是蜂窝数据,那这个蜂窝数据和安卓手机的移动数据有区别吗?
手机信号是通过基站在不同区域内进行传播的,为了让信号覆盖的范围足够广,需要建立很多基站,而让基站覆盖范围呈正六边形分布时,最节约资源。从整体上看,形成的网络形状酷似蜂窝,因此被称为蜂窝移动网络。故苹果手机将移动数据称为蜂窝数据也是合理的。
与有线上网一样,基站会通过光缆等介质连接到运营商机房而得以与整个网络连接。而基站与手机之间的网络通信也是通过电磁波的形式进行。手机上网使用的流量其实就是数据包,我们上网看到的文字,图片,视频等都是数据。手机将需要请求的数据信号转化为模拟信号后通过电磁波的形式传输给附近的基站,基站将接收到的信号通过有线网络传输到互联网中,让手机与互联网连接。同时,基站也会将用户请求的信息从网络获取后再以电磁波的形式传输到用户手机,手机将接收到模拟信号再转换为文字,视频等数字信号,从而实现手机与网络的交互。