接下來要準備進入「網路通訊」的範疇
要了解網際網路的運作，最基本的就是了解電腦網路的架構和傳輸媒介有哪些

▋專有名詞先報你知

▪ 網路拓樸（Network Topology）:

「拓樸」是一種結構，代表在連續變化的空間內，維持不變的性質。而「網路拓樸」是指網路架構中，不同的線路排列方式

▪ 頻寬（Bandwidth）

不同的領域中對「頻寬」有不同的定義
在計算機概論中，頻寬通常指的是數據傳輸的能力，代表在一定的時間區間內，某個信號或傳輸媒體所能夠傳輸的數據量的最大值。它通常用來描述許多不同類型的通信和傳輸系統的性能，像是電信、計算機網絡、無線通信、音視頻設備等。單位通常是赫茲（Hz）。例如，一個網路連接的頻寬可以表示網路能夠以多少位元每秒（bps）的速度傳輸數據

▋電腦網路的架構

依照「角色」的區分可以分為：

▪ 主從式架構（Client-Server）:

「主從式架構」裡按照資源和服務的提供者可以區分為兩種角色，Server（伺服器）端、Client （用戶）端，伺服器端負責提供資源和服務（可能有一台或多台伺服器）；用戶端則是資源和服務的使用者。大部分的網際網路服務是以此架構為主，例如全球資訊網 WWW

▎優點：集中管理、維護容易
▎缺點：建置成本高、擴展性低

▪ 同儕式架構 (Pear-to-pear, P2P)

「同儕式架構」又稱「對等式架構」，它沒有明確的區分角色，每個裝置都同時扮演伺服器端和用戶端的角色，地位都「同等」，以同儕式網路分享資源，這概念源自於音樂分享服務軟體 Napster，如果你想了解更多，推薦這篇 【宅學習 - pear-to-pear system】
▎優點：擴展性高、可藉由多台具有相同資源主機尋求服務以解決此問題
▎缺點：維護不易

依照「線路連接」的方式來區分可以分為以下架構，這些架構統稱為「網路拓樸」：

1. 匯流排架構（Bus）:
   
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「匯流排架構」中所有的裝置都連接在同一條線上，並共享線路。如果網路裡有兩台以上的裝置要傳送資料，就容易遇到衝突的狀況，乙太網路 的 CSMA/CD 機制，是一個解決衝突的辦法

2. 環狀架構（Ring）：
   
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「環狀架構」下訊息傳輸的方式是「單向」且「固定」的，只能以「順時鐘」或「逆時鐘」的方向傳送。可以避免匯流排架構下的衝突狀況，所以當網路負載量較大時，傳輸效率會比較好。缺點是「環狀架構」上只要有一個裝置故障，可能就會使整個網路無法運作，除錯較不易

3. 星狀架構（Star）：
   
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目前最常見的網路架構，網路連線的交集處可能會有一台電腦 or 集線器 or 交換器負責傳送訊息。此架構的好處是效率佳，可以降低衝突發生的機率，當發生問題時，也比較容易除錯，訊息的傳送只需要經過集中處的裝置即可。不像環狀架構訊息要經過多個裝置才能送達

4. 網格架構（Mesh）：
   
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屬於比較複雜的網路架構，每個裝置都會擔任「資料傳送」者，結合不同的資料來源，透過集中管理資料共享將這些資料來源連結在一起。通常應用在網際網路（Internet）、無線點對點傳輸網路(mobile mesh network, 簡稱：MANET)，Airdrop 就是無線點對點傳輸網路的一種應用。當有裝置發生故障時，可以透過改變「路由」的方式，讓網路可以繼續運作，彈性比較大；缺點是建置、管理、維運的成本較高，架構也較複雜

依照「線路建置的規模」區分可以分為以下三種：
（依照規模「由小到大」排列）

1. 區域網路（Local Area Network，簡稱：LAN）
   建置範圍可能是一個房間，一棟房子、建築物，甚至是大一點的校園。常應用在乙太網路和Wi-Fi（無線網路連接）

2. 都會網路（Metropolitan Area Network，簡稱：MAN）
   建置範圍通常是一個城市內的不同區域，像是同一個城市內的兩棟不同建築物，可以想像它是較大型的區域網路，建置成本較高，但可以提供更快的傳輸速度。在一個城市或同一國家內的服務據點連接起來，就可以稱為一個或多個都會網路

3. 廣域網路（Wide Area Network，簡稱：WAN）
   建置範圍包含數個城市、國家、甚至是全世界，連接了不同的區域網路或都會網路，形成國際性的遠端網路。平常使用的網際網路（Internet）也是其中一種應用

▋傳輸媒介有哪些？

• 電話線
  
  由銅線組成，利用現成的電話線路來連上網路可以降低建置大範圍網路的佈線成本。一開始發明電話線並不是用來傳輸網路資訊的訊號，所以需要透過「數據機」（modem）來進行轉換，像是如果用 ADSL 的方式上網，大部分是透過 ADSL 數據機，原理就是利用電話線路連上網際網路

• 同軸電纜
  
  是一種電線及訊號傳輸線，可用於建置區域網路，有線電視使用的傳輸線也是類似同軸電纜。透過同軸電纜連接的網路裝置是共享同一條線路和頻寬的。但萬一電纜線斷裂或是接頭鬆脫、損壞，就會造成運作失靈

• 雙絞線
  
  「區域網路」最常使用的傳輸媒介，外型有點像是加粗的電話線，內含 8 條銅線，每對銅線會交叉纏繞在一起，這是為了防止雜訊的干擾。其接頭規格為 RJ-45。如果有租房子的經驗，應該對它不陌生，插在網路孔的網路線內部也是雙絞線。不同的等級會有不同的傳輸速率（Mbps/Gbps）

• 光纖
  傳播速度最快、距離最長的傳輸媒介，不會受到其他電子設備或是微波干擾，建置成本是裡面最高的。依規格不同可以分為「單模」、「多模」

• 電磁波
  不需要透過實體網路連接的傳輸方式，頻段是所有人共用的，算是「公共財」。不同的應用會有不同的頻段，像是行動通訊、廣播電台各會有自己的頻段區間。每個國家規劃的頻段有些出入，所以國外買回來的手機，可能無法在台灣使用。常見的應用像是藍芽、無線鍵盤、無線滑鼠甚至是微波爐也是呢～

總結

網路要可以運作的話，光有實體媒介並不夠，所以明天我們要來介紹「OSI七層架構和TCP/IP通訊協定模型」，透過一些制定好的規則，確保不同裝置間的接收和傳送資料皆能正常運行

參考資料

1.【宅學習 - pear-to-pear system】
2.wikipedia