在日常工作和生活中，我们经常听到因特网、互联网、万维网、以大网等等这些与网络相关的名字，但是大部分人可能都不太清楚他们的意思，特别是因特网和互联网这两个词特别容易让人感到困惑。
以太网(Ethernet），是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMACD(载波监听多路访问及冲突检测）技术，并以10M/S的速率 （仅指标准!以太网的速率而已）运行在多种类型的电缆上。以太网与1EEE802.3系列标准相类似。 以太网可以说是局域网的一种，但是目前局域网大多数都是使用以太网标准，故可认为以太网就是局域网。
因特网，即 Internet，记住它与 internet 之间绝对不能使用等于号，因为 Internet 是一个专有名词，它是指当前全球最大的、开放的、有众多网络互相连接而 成的特定的计算机网络，它采用TCP/P 协议族作为通信的规则，其前身是美国的 ARPNET.
然后，局域网之间的通信协议必须是相同的，即 局域网内计算机(或计算机网络） 只允许使用同一种通信规则进行通信。而不同的局域网之间，又可以通过其他任意的通信规则进行通信（内部只是用一种 通信规则），这就构成了互联网， 所以：以太网＜=局域网 ＜=互联网！=因特网。
因特网
路由器（Router）是连接两个或多个网络的硬件设备，在网络间起网关的作用，是读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送的专用智能性的网络设备。它能够理解不同的协议，例如某个局域网使用的以太网协议，因特网使用的TCP/IP协议。
路由器可以分析各种不同类型网络传来的数据包的目的地址，把非TCP/IP网络的地址转换成TCP/IP地址，或者反之；再根据选定的路由算法把各数据包按最佳路线传送到指定位置。所以路由器可以把非TCP/IP网络连接到因特网上。
路由器的工作原理
网络中的设备相互通信主要是用它们的IP地址，路由器就根据具体的IP地址来转发数据。计算机之间的通信只能在具有相同网络地址的IP地址之间进行，如果想要与其他网段的计算机进行通信，则必须经过路由器转发出去。路由器的多个端口可以连接多个网段，每个端口的IP地址的网络地址都必须与所连接的网段的网络地址一致。不同的端口它的网络地址是不同的，所对应的网段也是不同的，这样才能使各个网段中的主机通过自己网段的IP地址把数据发送到路由器上。
路由器的工作原理是通过分析数据包的目的地址，结合内部路由表选择最佳传输路径，并转发至下一跳设备，最终实现跨网络通信。
路由器的工作原理
这些硬件包括我们每一个家庭企业经常会用到的路由器。 我们从OSI以太网的一个7层网络架构来讲的话， 这个路由器是供制在网络架构的一个网络层。
路由器的作用
路由器主要作用的话是根据IP地址，通过IP地址寻址来转发传输一些所要的数据。 路由器端口的话其实一般都是和外面进行通讯的。 这边的话就是一些有线的网络连接。 当然也会有WiFi、蓝牙、无线的数据连接。 有线数据连接就是我们可以通过网线去连接家里面用的笔记本电脑。
七层网络架构是指ISO/OSI模型，它是国际标准化组织（ISO）制定的一种用于计算机网络体系结构的参考模型。该模型将计算机网络的功能划分为七个层次，每个层次都有特定的功能和责任，从物理连接到应用层。
1.物理层（Physical Layer）：负责传输原始比特流，主要关注物理传输媒介、电压等物理特性。
2. 数据链路层（Data Link Layer）：负责将比特流划分为数据帧，并提供可靠的数据传输，通过物理地址（MAC地址）进行寻址。
3.网络层（Network Layer）：负责在网络中寻址和路由选择，将数据传输到主机。常见的协议有IP协议。
4. 传输层（Transport Layer）：负责提供可靠的端到端数据传输服务，主要关注数据的分段、流量控制和错误恢复。常见的协议有TCP和UDP。
5.会话层（Session Layer）：负责建立、管理和终止会话，提供数据传输的会话控制。
6. 表示层（Presentation Layer）：负责数据的格式转换和加密解密，确保数据在不同系统之间的兼容性。
7. 应用层（Application Layer）：为用户提供各种网络服务和应用程序，如电子邮件、文件传输、远程登录等。
当然对于一个路由器来讲的话，它四个端口的话肯定是不够用的。 如果是我们想进行各个端口的拓展，要怎么去使用呢？ 那就需要设备交换机。
交换机（Switch）意为“开关”是一种用于电（光）信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。
对于交换机是工作在数据链路层，也就是第二层。 交换机是通过Mac地址将各个电子设备的网络连接一起进行数据传输、接收、转发的应用。
交换机的工作原理
交换机的任意节点收到数据传输指令后，即对于存储在内存里的地址表进行快速查找，从而对于MAC地址的网卡连接位置进行确认，然后再将数据传输到该节点上。如果在地址表中找到相应的位置，则进行传输；如果没有，交换机就会将该地址进行记录，以利于下次寻找和使用。交换机一般只需要将帧发送到相应的点，而无需如集线器发送到所有节点，从而节省了资源和时间，提高了数据传输的速率。
网络交换机怎么连接？
交换机的几种主要连接方式
1、级联
根据需要，多台交换机可以以多种方式进行级联。在较大的局域网例如园区网(校园网)中，多台交换机按照性能和用途一般形成总线型、树型或星型的级联结构，目前各地电信部门已经建成了许多地级市的宽带IP城域网。
2、堆叠
堆叠是指将一台以上的交换机组合起来共同工作，以便在有限的空间内提供尽可能多的端口。多台交换机经过堆叠形成一个堆叠单元。可堆叠的交换机性能指标中有一个"最大可堆叠数"的参数，代表一个堆叠单元中所能提供的最大端口密度。
3、集群
集群就是将多台互相连接(级联或堆叠)的交换机作为一台逻辑设备进行管理。集群中，一般只有一台起管理作用的交换机，称为命令交换机，它可以管理若干台其他交换机。在网络中，这些交换机只需要占用一个IP地址，从而节约了的IP地址。
路由器是一个链接两个或多个网络的设备。接收数据后，路由器会先依据路由表找出通往目的IP地址的最短路径，然后转发到下一地址。
路由器和交换机都可以在网络中传送转发数据，但是两者之间也有一定的区别。
除了无线连接以外，还有最常用的话就是有线连接。 有线连接中最常见的就是RJ45接口网线, 就是我们经常讲的我们的物理层。物理层的工作速率是十兆、百兆、千兆，现在最高的还会有2.5G、5G的连接。 接口网线基本上能够传输的距离最长是100米，也就是103米的距离。 如果对于我们企业两层楼之间或者更远的距离进行传输，就不是用这种网线来进行传输了。 它就会用到更出名的叫做光来进行传输。
光通信中最常见的就是各种各样的光模块。
光模块是什么？
光模块（Optical Modules）是光纤通信中的重要组成部分，是实现光电转换和电光转换功能的光电子器件。
光模块的种类多种多样，外观结构也不尽相同，但是其基本组成结构都包含以下几部分，如图光模块的外观结构所示。
光模块工作原理
光模块（Optical Modules）的工作原理是将电信号转换为光信号，或者将光信号转换为电信号，实现光纤通信中的光电转换和电光转换功能。具体来说，可分为以下三个过程：
1、在发送端，光模块实现电信号转换为光信号。
2、光传输，即光信号通过光纤传输。
3、在接收端，光模块实现光信号转换为电信号。
光模块是干什么用的？
对于光通信，我们最常用的就是通用数据中心。 在数据中心内部最常用的连接的方式就是非常扁平非常密集的叶脊式光通信传输的方案，通过光模块将各个机柜高性能计算机存储器， 然后通过TOR交换机连接到汇集网交换机，再连接到核心网交换机，然后进行传输。
基于光模块接口的类型，传输的速率以及传输的介质，它有各种的接口应用。最常用的一个接入网的光模块的信号速率是10.3125 Gbps, 这就是所谓的SFP+的一个光模块。
在汇聚网用的比较多的100G的光模块就是QSP28光模块。 对于光通信来讲，它的短距离是通过多模块光纤来进行传输的，基本上可以传输到500米左右的距离。
更长的通信距离会通过单模光纤来进行传输，可以传输到2000米到5000米的距离。
对于通用的数据中心来讲，数据中心内部会有各种各样的一个机柜。 如果传输超过了无源铜缆的传输，机柜里面可能会用有源铜缆进行传输，就是AOC线缆。
AOC线缆两边会有一些将电变成光的器件，然后经过光纤再把光变成电进行传输。 这也是在目前通用数据中心内部进行组网比较常见的短距离传输的方式。
AOC线缆是什么？
AOC线缆是（Active Optical Cables）有源光缆的简称，是指通信过程中需要借助外部能源，将电信号转换成光信号，或将光信号转换成电信号的通信线缆，光缆两端的光收发器提供光电转换以及光传输功能。
AOC线缆的优势：
AI以太网行业现状
人工智能是干什么的？
现在大家都在讨论的人工智能，最主要就是它的一个大语言模型训练，还有机器学习。
人工智能的应用对我们的硬件提出了更大的一个挑战 - 从传统通用的或者叫通算数据中心向智算中心发展。
传统通用服务器以CPU作为主要芯片，有的配置了GPU（图形处理单元）卡，也有的没配。即便配置了，也数量不多（1-2块），以完成传统图形处理任务（3D图形渲染等）为主。
为了保证的操作系统运行，智算服务器也配置了CPU。但是，为了更好地完成Al计算任务，所以配置了更多的GPU、NPU（神经网络处理单元）、TPU（张量处理单元）等计算芯片（4块或8块），以这些芯片输出的算力为主。这种“CPU+GPU”、“CPU+NPU”的架构，也被称为“异构计算”架构，能够充分发挥不同算力芯片在性能、成本和能耗上的优势。GPU、NPU、TPU的内核数量多，擅长并行计算。AI算法涉及到大量的简单矩阵运算任务，需要强大的并行计算能力。在实际使用中，GPU、NPU、TPU会做成板卡的形态，插入到智算服务器的插槽中。等服务器上电启动后，再根据调度执行计算任务。
随着人工智能的应用，包括大圆模型训练，机器学习，导致了我们整个硬件行业的发展。 如AI高性能计算服务器、AI交换机、AI GPU、TPU、FPGA算力芯片，以及相应的AI网络芯片等的蓬勃发展。通用的数据中心的光网络，也从以100G、200G为主很快的就演进到了400G、800G AI以太网的应用。
QSFP-DD接口，在800G、1.6T应用广泛。
通算数据中心的任务是什么呢？
通算数据中心的任务是做一些通用的计算。 通算数据中心的算力主要是在它的CPU, 有通算的数据中心和它的交换机。
通算数据中心的特点
智算中心的任务是什么呢？
对于智算中心来讲的话，它的巨大挑战是硬件。算力芯片由以前的CPU慢慢的转换成了GPU、TPU或者专门的ASIC芯片。 而对于智算中心，除了南北的向外连接的数据以外呢，还有东西的连接。 东西连接就会用到各种各样的一个光模块以太网的传输。
智算中心的特点
什么是智算中心？智算中心是干什么的？
智算中心，即人工智能计算中心，是基于人工智能理论，采用人工智能计算架构，专门为人工智能应用提供所需算力服务、数据服务和算法服务的一类算力基础设施。它融合了高性能计算设备、高速网络以及先进的软件系统，旨在为人工智能的训练和推理提供高效、稳定的计算环境。
智算中心的网络架构,对于智算的数据中心来讲，它的一个各个计算节点、计算单元之间的连接，就是用高性能的AI以太网进行传输的, 是800G、1.6T甚至3.2T的以太网进行传输。
以太网有两个组织。 一个的是NVIDIA,它所使用的就是InfiniBand的应用。 另外一个超级以太网，Intel、AMD、Cisco、Broadcom,它们合伙推出的以太网的应用。 (6:51) 就是将InfiniBand所经常使用的RDMA的技术，然后通过以太网RoCE来进行传输。 这就是智算中心它的以太网的应用。
Keysight是德科技提供了完整的AI以太网解决方案。 无论是通用的以太网，还是我们的一个智算中心以太网；无论是传统的100G的以太网，还是现在最新的400G,800G应用的以太网；无论是物理层，还有协议层，还有我们的互联方案。
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是德科技 http://www.keysight.com.cn
