WAN、LAN與MAN：有什么區(qū)別？

WAN（廣域網(wǎng)）、LAN（局域網(wǎng)）和MAN（城域網(wǎng)）都是覆蓋不同地理區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)。WAN覆蓋較大的地理區(qū)域，例如一個(gè)地區(qū)或一個(gè)國家，而LAN覆蓋較小的區(qū)域，通常是一棟建筑或一個(gè)校園。MAN連接的區(qū)域比LAN大但比WAN小，通常是大城鎮(zhèn)或大都市。除了最偏遠(yuǎn)的地區(qū)外，MAN通常被認(rèn)為已經(jīng)過時(shí)。

互聯(lián)網(wǎng)可以準(zhǔn)確地描述為網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)，即互連的計(jì)算機(jī)組在本地和全球范圍內(nèi)相互通信。為了更容易描述這些網(wǎng)絡(luò)，我們通常使用以下三個(gè)術(shù)語之一來定義它們：LAN、WAN和MAN。

每種網(wǎng)絡(luò)都有其獨(dú)特的用途和特點(diǎn)，可以滿足小到家中的網(wǎng)絡(luò)需求，大到整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的需求。今天，我們將探討這三種網(wǎng)絡(luò)類型，以及它們?nèi)绾巫屛覀兊乃袛?shù)據(jù)包暢通無阻。

什么是WAN（廣域網(wǎng)）？

WAN的定義相當(dāng)廣泛且靈活，但一般來說，它是指覆蓋大片地理區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)，例如一個(gè)地區(qū)或一個(gè)國家。WAN促進(jìn)了這些區(qū)域之間的長(zhǎng)距離通信，無論距離或具體位置如何，都可以連接計(jì)算機(jī)?；ヂ?lián)網(wǎng)就是一個(gè)WAN，覆蓋盡可能大的地理區(qū)域甚至更多。

WAN的主要特征

● WAN可以長(zhǎng)距離傳輸數(shù)據(jù)。

● 通常使用從私人實(shí)體（例如將所有ISP相互連接起來的本地ISP或一級(jí)運(yùn)營商）租用的電信電路和基礎(chǔ)設(shè)施。

● WAN將LAN相互連接，形成我們稱之為互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

● 數(shù)據(jù)通過路由器（第3層）在連接的LAN之間傳輸。

● 當(dāng)我們想到WAN時(shí)，我們會(huì)想到公共IP地址，這些是分配給直接連接到互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備（通常是調(diào)制解調(diào)器或路由器）的保留地址塊。

● 雖然它們的數(shù)據(jù)傳輸速度通常比LAN慢，但隨著最后一英里光纖和1+千兆互聯(lián)網(wǎng)速度變得越來越普遍，至少在城市和郊區(qū)，這種差距正在縮小。

● 作為公共網(wǎng)絡(luò)，安全性是WAN連接的一個(gè)問題，而加密和虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)對(duì)于維護(hù)隱私至關(guān)重要。

WAN技術(shù)和應(yīng)用

有兩項(xiàng)關(guān)鍵的WAN技術(shù)使這種廣泛分布的網(wǎng)絡(luò)得以存在和運(yùn)行：光纖電纜和路由器。光纖可實(shí)現(xiàn)非常遠(yuǎn)距離的高帶寬通信。

光纖使用玻璃纖維來傳輸調(diào)制光。不同類型的光纖更適合不同的應(yīng)用；了解有關(guān)單模和多模光纖的更多信息。

光纖在WAN之間傳輸數(shù)據(jù)，而路由器則負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)包從各個(gè)LAN移入和移出到更大的WAN，充當(dāng)LAN網(wǎng)關(guān)。它們還確定將流量從點(diǎn)到點(diǎn)傳輸?shù)淖钣行Х绞?，?yōu)化最短路徑。雖然可能在家中或辦公室中有一個(gè)小型路由器，但I(xiàn)SP會(huì)在區(qū)域中心運(yùn)行非常強(qiáng)大的路由器來在全國范圍內(nèi)傳輸流量。

WAN的演變

當(dāng)今的高速廣域網(wǎng)所基于的技術(shù)可以追溯到19世紀(jì)40年代的電報(bào)。與我們今天使用的相比，這些早期的通信系統(tǒng)就像恐龍一樣，但其基本原理仍然存在：通過電信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離雙向通信。

電報(bào)最終演變?yōu)殡娫捊粨Q系統(tǒng)，其中人工操作和后來的機(jī)電開關(guān)完成電話和要撥打的電話之間的電路。數(shù)字取代了所有機(jī)電系統(tǒng)，但核心思想仍然存在：將A點(diǎn)連接到B點(diǎn)以傳輸數(shù)據(jù)。WAN非常相似，用光纖上的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)取代了銅線上的語音呼叫。

什么是LAN（局域網(wǎng)）？

LAN是一種比WAN小得多的網(wǎng)絡(luò)，通常僅限于一棟建筑或小型校園。LAN用于本地網(wǎng)絡(luò)（因此得名）；未連接到互聯(lián)網(wǎng)的LAN只能方便連接到LAN上的其他設(shè)備。

LAN的核心方面

● LAN僅用于連接小區(qū)域內(nèi)的設(shè)備，例如單棟建筑、房屋或校園。

● 它們使用居民或組織擁有的設(shè)備進(jìn)行操作。

● 數(shù)據(jù)通過通過銅質(zhì)以太網(wǎng)電纜連接的交換機(jī)（第2層）在設(shè)備之間傳輸。

● LAN使用通常由路由器定義并由DHCP分配給設(shè)備的范圍內(nèi)的私有IP地址。

● 過去十年或二十年銷售的大多數(shù)交換機(jī)的運(yùn)行速度為1Gbps，但一些高端交換機(jī)可能有2.5或10Gbps端口。

● LAN內(nèi)的安全性仍然很重要，但連接的設(shè)備通常通過建筑物訪問進(jìn)行控制，因此在LAN級(jí)別上隱私不再是一個(gè)問題。

LAN技術(shù)與應(yīng)用

如上所述，LAN技術(shù)圍繞交換機(jī)和以太網(wǎng)展開。交換機(jī)是第2層設(shè)備，這意味著它們?cè)贠SI模型的數(shù)據(jù)鏈路層運(yùn)行，我們關(guān)注的是MAC地址而不是IP地址。交換機(jī)通過MAC地址與設(shè)備通信，無法路由，因此它們不會(huì)與LAN之外的任何設(shè)備通信。

當(dāng)今世界的LAN

LAN無處不在，每個(gè)企業(yè)、每個(gè)家庭、網(wǎng)絡(luò)上有通信設(shè)備的地方都有LAN。掌握子網(wǎng)劃分、NAT和常見協(xié)議（IP、DHCP、TCP等）等技能對(duì)于職業(yè)生涯早期至關(guān)重要。

學(xué)習(xí)局域網(wǎng)的最好之處在于知識(shí)是相當(dāng)永恒的。很長(zhǎng)時(shí)間以來沒有出現(xiàn)任何新事物，只有對(duì)現(xiàn)有事物的小改進(jìn)，例如更快的交換機(jī)或IPv6。

什么是MAN（城域網(wǎng)）？

城域網(wǎng)(MAN)是一種地理覆蓋范圍比局域網(wǎng)(LAN)大但比廣域網(wǎng)(WAN)小的網(wǎng)絡(luò)，通常覆蓋一個(gè)城市或大都市地區(qū)。城域網(wǎng)充當(dāng)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的中介，為城市環(huán)境提供連接。

在20世紀(jì)90年代末和21世紀(jì)初，大都市地區(qū)內(nèi)越來越多的LAN需要高速互連。想象一下，一個(gè)大型、分散的大學(xué)校園，每棟建筑都有自己的LAN，但所有這些LAN都需要相互通信。這些互連的LAN依賴于慢速WAN連接，而帶寬需求超出了容量。

那時(shí)光纖尚未普及，單模光纖用于長(zhǎng)途電話網(wǎng)絡(luò)干線，因此它被用來為城市內(nèi)的客戶提供私人數(shù)據(jù)鏈路。WAN的壓力得到緩解，企業(yè)和大學(xué)獲得了連接LAN所需的高速數(shù)據(jù)，而無需在建筑物之間鋪設(shè)自己的光纖，MAN由此誕生。

MAN的獨(dú)特功能

● 與建立在電話網(wǎng)絡(luò)上的舊式WAN連接相比，MAN提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更低的延遲。

● 它們由ISP運(yùn)營，以提供大都市內(nèi)的私人連接。

● 數(shù)據(jù)通過光纖傳輸，使用ISP操作的第3層路由來橋接LAN。

● MAN不使用公共IP，因?yàn)榱髁績(jī)H在其私有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)路由。

● 數(shù)據(jù)速度取決于ISP及其在城域內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)健程度。

● 由于連接是私密的，并且ISP網(wǎng)絡(luò)上的客戶之間的流量在邏輯上是分開的，因此無需擔(dān)心安全性。

MAN應(yīng)用

MAN可應(yīng)用于各種城市環(huán)境，包括：

● 大型大學(xué)校園

● 大城市內(nèi)的市政和政府設(shè)施

● 硅谷等科技發(fā)達(dá)的城市在21世紀(jì)初就建立了城域網(wǎng)主干網(wǎng)，以緩解因高帶寬需求而導(dǎo)致的城市數(shù)據(jù)擁塞

WAN、LAN和MAN技術(shù)的演進(jìn)

WAN、LAN和MAN技術(shù)的發(fā)展是由對(duì)更大帶寬的需求推動(dòng)的。在LAN中，交換機(jī)需要從10MB升級(jí)到100，然后是1GB，然后是我們現(xiàn)在看到的10GB。更大的需求推動(dòng)了發(fā)展，使更大的帶寬成為常態(tài)。

對(duì)于WAN，帶寬需求通過從撥號(hào)、ISDN和T1等銅纜技術(shù)轉(zhuǎn)向光纖而得到滿足。光纖可以在更遠(yuǎn)的距離上傳輸更多數(shù)據(jù)，使其成為城市和地區(qū)之間中繼線以及社區(qū)最后一英里連接甚至直接進(jìn)入家庭和企業(yè)的演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。同樣，需求推動(dòng)了演進(jìn)。

對(duì)于城域網(wǎng)來說，光纖廣域網(wǎng)在某種程度上是其失敗之處。最初導(dǎo)致城域網(wǎng)出現(xiàn)銅線過載的問題被光纖廣域網(wǎng)徹底解決，不再需要城域網(wǎng)來連接城域范圍內(nèi)的組織。

總之，網(wǎng)絡(luò)管理員應(yīng)該了解WAN、LAN和MAN之間的區(qū)別，因?yàn)樗鼈冊(cè)趯?shí)施、技術(shù)和滿足用戶需求方面有著根本的不同。這些網(wǎng)絡(luò)類型是組織內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的基石，因此了解這些區(qū)別對(duì)于規(guī)劃和構(gòu)建彈性和可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。

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