七种类型的网络及其用例

计算机网络是一个互连的设备系统，表示为网络节点，它们彼此共享信息、数据和资源。

根据网络类型，设备可以像计算机或智能手机一样简单地连接到网络。较大的网络使用路由器和交换机等设备来创建底层网络基础设施。

并非所有网络都相同。主要有几种类型的网络，每一种都支持系统的设备、规模和位置。这些网络还具有不同的访问级别和连接形式。

以下是七种常见的网络类型，以及它们的优势和用例。

1. 个域网

个人区域网络 (PAN) 是最小和最简单的网络类型。PAN连接个人范围内的设备，不超过约 10米 (m)。由于 PAN 在如此有限的空间区域内运行，因此大多数都是无线的，并通过红外技术提供短距离连接。

无线PAN的一个示例是当用户将蓝牙设备(如无线耳机)连接到智能手机或笔记本电脑时。尽管大多数PAN都是无线的，但也存在有线PAN选项，包括USB。

(1) PAN优势

• 便携性。在PAN中连接的大多数设备都很小，便于携带。
• 可购性。无需额外布线，即可在PAN中连接两个设备，与有线网络相比，通常更便宜。
• 可靠性。PAN保证设备之间的稳定连接，前提是设备保持在10米范围内。
• 安全性。PAN不直接连接到更大的网络，而是连接到更大网络中的其他设备。PAN中设备的安全性取决于中间设备在更大整体网络中的安全性。

(2) PAN用例

PAN的配置使个人用户可以在其附近连接他们的设备。这方面的示例是体域网，其中用户实际佩戴连接的设备。带有计算机、打印机和其他无线设备的小型家庭网络也被视为 PAN。

展望未来，PAN可以成为未来学领域的关键网络类型。一些网络专家预测，PAN可能能够在办公室和家庭中优化和启用物联网系统。

2. 局域网

局域网 (LAN) 是指在一个区域内，计算机和其他设备相互连接。虽然PAN连接个人周围的设备，但LAN的范围可以从家中的几米到大型公司办公室的数百米。网络拓扑决定了LAN中的设备如何互连。

LAN使用有线和无线连接选项。无线局域网 (WLAN) 在普及方面已经超过了传统的有线局域网，但有线局域网仍然是更安全可靠的选择。有线LAN使用物理电缆，如以太网和交换机;WLAN使用无线路由器和接入点等设备通过射频波将网络设备互连。

网络管理员可以实施安全协议和加密标准来保护无线网络。有线LAN通常更安全，因为它们需要物理电缆来形成连接，而且更不容易受到损害。

(1) LAN优势

LAN支持家庭办公室和公司网络环境等。个人家庭办公室中的用户可以连接他们的设备并在每台设备之间传输数据而几乎没有错误。公司办公室的员工可以快速交流、共享和访问其组织提供的相同数据和服务。

最常见的WLAN用例是Wi-Fi。无线网络可以使用Wi-Fi无线电信号在一个位置连接多个设备。但需要注意的是，WLAN和Wi-Fi有所不同。Wi-Fi网络是WLAN，但并非所有WLAN都使用Wi-Fi。

(2) 虚拟LAN

虚拟LAN (VLAN) 是一种LAN配置，可将网络组件虚拟地分组为段。网络管理员创建VLAN以将分段作为单独的系统运行，与LAN的其余部分分开。VLAN防止网络隔离每个网段的LAN流量，从而提高网络性能和效率，简化网络管理并提高安全性。

3. 城域网

城域网 (MAN) 是整个城市、城镇或自治市的多个LAN的互连。与LAN 一样，MAN可以使用各种有线或无线连接选项，包括光纤、以太网电缆、Wi-Fi或蜂窝网络。

(1) MAN优势

• 市政覆盖。MAN可以跨越整个城市或城镇，将网络延伸数十英里。
• 高效网络标准。MAN配置通常使用IEEE 802.11网络标准来增加带宽容量和频率水平，从而提高网络性能。
• 高速连接。光纤电缆是最流行的MAN连接形式，因为它们提供安全和快速的连接数据速率。

(2) MAN用例

MAN的主要目的是在多个位置提供相同的网络。在LAN中，可以在一个位置访问网络。在MAN中，在同一城市拥有LAN的组织(例如不同的办公楼)可以将其网络连接扩展到这些不同的位置。

政府实体还可以配置MAN以向用户提供公共网络连接。例如，市政当局使用无线城域网技术向城市居民提供免费的公共Wi-Fi。

4. 园区网

园区网络(有时也称为园区区域网络或CAN)是互连的、分散的LAN网络。与MAN一样，园区网将覆盖范围扩展到附近的建筑物。两种配置之间的区别在于，园区网连接有限地理区域内的LAN，而MAN连接更大城域内的LAN。园区网络的地理范围从1公里到5公里不等，而城域网可以延伸到50公里。

(1) 园区网优势

• 可购性。园区网络覆盖的地理区域比MAN更小，因此基础设施的维护成本更低。
• 易于配置。与城域网相比，园区网更容易建立和管理，因为覆盖范围更小，支持的设备也更少。
• Wi-Fi热点创建。拥有园区网络的大学和其他组织可以在高流量区域设置免费的Wi-Fi热点，以方便访问网络。

(2) 园区网用例

网络管理员通常设置园区网络以创建足够大的网络以覆盖学校或大学。校园网络一词可能意味着这些网络仅适用于大学环境，但企业也会建立园区网络以在局部区域的建筑物之间分布标准化网络。

5. 广域网

广域网 (WAN) 是最广泛的计算机网络配置类型。与MAN一样，WAN是属于同一网络的多个LAN的连接。然而，与MAN不同的是，WAN并不局限于城市范围内。WAN可以扩展到全球的任何区域。例如，在纽约设有公司办事处的组织可以在同一WAN中连接伦敦的分支机构。两个位置的用户都可以访问相同的数据、文件和应用程序，并且可以相互通信。

(1) WAN优势

• 广泛区域覆盖。WAN提供更广泛的连接，因为网络可从世界任何地方连接。
• 改进的性能。WAN使用具有专用带宽的链路将LAN连接在一起。这些链接提高了网络速度，并提供比LAN更快的数据传输速率。
• 提高安全性。专用链接还提高整个网络的安全性，因为网络只连接到自身，从而降低攻击者劫持系统的机会。

(2) WAN用例

WAN的主要吸引力在于它改进长距离网络连接。企业使用WAN连接远离总部的分支机构。但企业并不是唯一可以使用广域网的组织。今天，估计全球三分之二的人口使用互联网，这是世界上最受欢迎和最大的广域网。

6. 内容交付网络

内容交付网络 (CDN) 是一个由全球分布式服务器组成的网络，用于向基于Web的互联网用户交付动态多媒体内容(例如交互式广告或视频内容)。CDN使用专门的服务器通过缓存和加快交付时间来交付带宽密集的富媒体内容。CDN提供商在全球网络边缘部署这些数字化服务器，创建地理分布的存在点。

当用户在网络中请求数据时，代理服务器会将数据转发到最近的CDN服务器，该服务器将其加密为更小、更易于管理的文件供网络处理，然后再将其传递给源服务器。源服务器向用户提供内容。

CDN的配置相当简单，目前有很多CDN供应商可供选择，可以从中购买服务。

(1) CDN优势

• 快速内容交付。CDN的主要目标是在网站上快速加载富媒体内容并减少请求之间的延迟。
• 提高安全性。当流量通过CDN服务器时，附加到数据的潜在病毒也会重新路由到服务器。CDN服务可缓解这些威胁，它可以通过网络发送没有受影响的数据。
• 改进站点性能。CDN管理的网站会遇到较少的延迟和带宽限制问题。在使用CDN的网络中，由流量峰值导致的网络停机也很少发生。

(2) CDN用例

CDN支持交付富媒体(即动态)。大多数网站和应用程序都包含某种形式的动态内容，从嵌入式社交媒体帖子到视频流播放器。对于每天在数百万互联网用户之间共享的大量复杂数据，CDN比以往任何时候都更加重要。

7. 虚拟专用网络

虚拟专用网络 (VPN) 在现有公共网络上创建专用网络覆盖。VPN使用隧道协议在网络和客户端设备之间创建加密连接。网络流量通过VPN服务的安全、加密隧道传输，而不是通过公共网络传输，有效地向ISP和网络安全黑客隐藏用户的IP地址和数据。用户的位置似乎在VPN服务器所在的任何地方。

(1) VPN优势

• 隐私和匿名化。用户可以浏览网络，而无需ISP监控他们的活动。
• 提高安全性。用户必须先进行身份验证，才能访问VPN。企业可以通过防止未经身份验证的用户访问敏感信息来保护公司数据。
• 地理欺骗。连接到VPN的用户似乎与服务器位于同一位置，无论是在办公楼还是完全在另一个国家。用户可以检索公司数据或者访问其国家境外的地理封锁内容。

(2) VPN用例

研究表明，近年来，随着互联网用户寻求在不受其ISP监视的情况下浏览网络，VPN越来越受欢迎。ISP可以监控用户的网络活动，包括访问的站点和下载的内容类型。VPN向ISP隐藏此信息，同时仍为用户提供对网络服务的访问。

VPN还有助于在办公地点以外工作的个人进行远程工作。带有VPN客户端软件的用户设备可以连接到其组织的VPN服务器，并获得对其办公室数据中心的访问权限。使用该连接，他们可以访问与实际位于建筑物中的员工相同的文件和资源。根据Pew研究中心的数据，此功能使VPN在COVID-19疫情期间成为重要工具，当时超过三分之一的美国劳动力在家工作。

哪种网络类型最好？

除本文列出的七种外，还有很多网络类型、相关拓扑和连接方法。学习设计网络的网络专业人士可能想知道哪种设计最适合自己。简单的答案：没有。选择要配置的网络类型很大程度上取决于系统的用途。

在网络专业人员决定配置哪种类型的网络之前，他们应该首先询问有关系统的一系列问题。确定网络的用例、网络将服务的用户和设备的类型以及网络的位置将有助于选择要部署的网络类型和连接性的过程。