1.局域網和廣域網
局域網（LAN，Local Area Network）也稱本地網或私網，局域網的目的連接地理距離較短的、可以認為在同一個邏輯小范圍區域內的上網設備。比如，在家里的各個電腦和手機都可以加入局域網中（比如連接到同一個WiFi），然后在這個局域網范圍內傳輸數據。
每個局域網都有一個網段，這個局域網內的所有計算機都在這個網段里。
廣域網（WAN，Wide Area Network），又稱外網、公網，它的目的是連接地理距離較遠的不同區域。比如從北京到上海的數據傳輸，中間必要經過廣域網。
但是，不能總是以地理距離來衡量局域網。比如面對面站着的兩個人用手機QQ傳輸數據，雖然距離非常短，但是卻需要繞一大圈：從手機出去，經過廣域網的傳輸流到騰訊服務器，騰訊服務器再將數據經過廣域網傳到另一手機上。
2.網絡設備：網卡
無論手機電腦還是其它各種能上網的設備，要上網必然需要網卡（NIC，Network Interface Controller），也稱為網絡適配器（Network Adapter）。
網卡分為有線網卡和無線網卡。它的作用就是發送數據和接收數據，電腦或手機向外發送數據時，它是數據的出口，數據經過網絡傳輸后將到達另一個網卡，這時網卡的作用就是接收數據，它是數據的入口。
每個網卡都有一個全球獨一無二的MAC地址，也稱為物理地址或硬件地址，用來定義網絡設備在網絡中的位置，它就像是網卡的全球身份證一樣。MAC地址由48bit（6字節）的十六進制數字組成，例如“70：f1：1c：05：79：c9”。
換句話說，MAC地址唯一標識了一個網卡，通過指定目標MAC地址，就能將數據傳輸給指定的網卡。
但是，只靠MAC地址只能在局域網內通信，當跨網段通信甚至跨廣域網時，將不知道怎么找到目標MAC地址的位置，從而不知道將數據傳向何處。所以這時候需要借助一個稱為IP地址的邏輯地址來幫助定位。
3.網絡設備：網線
網線是一種網絡傳輸的物理介質，比如雙絞線、同軸電纜、光纜，它們的作用是來傳輸網絡數據。當然，現在還有非物理介質，即無線傳輸。
比如現在個人電腦通過網線連接到交換機或路由器的那根線就是雙絞線，它是最古老也是局域網內最常用的傳輸介質。雙絞線有8根線，網線的兩頭接上RJ-45水晶頭。這8根線的作用分別是：1和2用於發送、3和6用於接收、4和5以及7和8是雙向線，這些線一般兩兩絞纏在一起，所以稱為雙絞線。但不是隨便絞纏的，它要求1、2兩線必須絞纏在一起，3、6兩線絞纏在一起，4、5相互絞纏，7、8相互絞纏。
同軸電纜曾經在局域網內使用非常廣泛，但隨着技術的發展，局域網現在幾乎使用雙絞線進行連接。現在同軸電纜主要應用在有線電視方面。
光纜利用光導纖維（即光纖）傳遞光脈沖信號來傳輸數據，使用最廣泛的高速數據傳輸介質。它有幾大優點：
1）傳輸損耗小，中繼距離長，相對於遠距離數據傳輸來說，非常經濟。
2）抗雷電和抗電磁干擾能力強，在大電流環境下這一點非常重要。
3）體積小且重量輕。這一點在布線時非常有利，很多地方的電纜管道擁擠不堪，相比雙絞線，光纜的重量要輕10倍左右。
4.網絡設備：集線器
在早期，在一個局域網內使用集線器（HUB）將多個計算機連接起來。
集線器的作用是整合局域網內的各設備，使得它們在這個局域網內以集線器為中心，所以集線器是這個局域網的中轉點。
可以將這里的網絡集線器設備簡單看作USB集線器，它提供了了多個接口，擴展了可連入局域網的計算機數量。但是，所有的集線器都有同樣的缺點：共用線路資源。
正是因為集線器共用線路資源，導致集線器所組織起來的局域網絡是一個沖突域。此外，HUB不會記錄連接到它主機的MAC地址，而是直接將數據廣播發送給所有節點，所以集線器組織的局域網也是一個廣播域。
例如，電腦A要發“你好”消息給給電腦給B，集線器會將這個數據發送給所有連接到它的電腦上（除了數據入口），於是電腦BCDEFGH全都收到“你好”，但是只有B電腦才知道這個消息是發送給自己的，所以其他電腦都會丟棄這份取數據，而B會收下這份數據。
如果A發送“你好”給B的時候，正好C也要發送“不好”給D，那么這兩份數據將爭搶交換機的數據通道，此時就出現了沖突。
顯然，集線器所聚集的設備節點越多，出現沖突的可能性就越大。
集線器為了解決這一沖突，它采用了一種載波監聽多路訪問/沖突檢測（即CSMA/CD）協議的機制。這種機制的工作原理如下：當沖突域中的節點想要發送數據時，首先檢測公共線路上是否有其他主機的信號在傳送，如果有，就說明其他節點正在占用線路傳輸數據，如果沒有，則自己將數據發送出去，與此同時不斷地監聽線路，以確保其他節點不會再傳輸過程中發送數據，如果檢測到其他節點信號，則自己就發送一個JAM的阻塞信號通知線路上的其他節點停止發送數據，而其他節點收到JAM信號后將自我退避，等待一段時間再探測線路是否空閑。
在沖突域中，CSMA/CD機制至關重要，它避免了數據的沖撞，但是卻因為不斷發送各種信號而占用線路帶寬，使得線路的平均通信小於最高通信量。
由此可知，集線器雖然擴展了局域網，但是每個集線器都形成了一個沖突域，如果將多個集線器組織在一起，沖突域將繼續擴大成為一個更大的沖突域。
這時A節點要和E節點通信，A將數據發送給自己的集線器，該集線器將數據廣播給BC和頂點集線器，而這個頂點集線器將數據再次廣播給所有節點，即兩外兩個集線器，各集線器又廣播數據給所有節點，整個大環境成為了一個沖突非常嚴重的大沖突域。
5.網絡設備：網橋
使用HUB組織局域網時，整個局域網都處於沖突域中，如果局域網內主機數量較多，沖突域內的沖突問題將變得非常嚴重，這時很容易出現網絡堵塞。
為了將沖突控制在一個小范圍內，后來出現了更高一級的網橋（Network Bridge）設備。
當節點A要發送數據給節點D的時候，首先數據發送給集線器，集線器再廣播出去，網橋會收到這個數據，網橋再將數據發送給另一個集線器，這個集線器繼續廣播給DEF節點，於是D節點收到了數據。
網橋比HUB更高級，它能自我學習所有連接到它的主機的MAC地址，並將學習到的MAC地址記錄在自己內部的地址表中，使得在交換機組織起來的局域網內傳遞數據時，可以直接通過交換機直接送到目標接節點上。
例如，A將數據發送給D時，首先會經過網橋，網橋會將A的MAC地址和網橋收數據的接口記錄下來，下次要是發送數據給A節點，就可以直接找到A節點所在接口，並將數據通過這個接口發送給A所在集線器。
為了了解網橋的MAC自我學習能力，將網橋設備的范圍更擴大一些。如下圖，兩個網橋M0和M1，每個網橋兩個接口，假設均為E0和E1.
1）當節點A要發送數據給節點F時，首先要經過網橋M0的E0接口，M0此時的地址表還是空的，所以記錄下來A的MAC地址和E0口的關系。
2）M0由於沒有F節點的MAC地址，所以將數據轉發給E1口，然后E1口將數據發送給集線器，集線器會廣播給所有和它相連的節點（除了入口），於是F收到了消息。
3）同時網橋M1的E1口也受到了集線器廣播過來的數據，於是也記錄下來節點A的MAC地址和E1口的關系，同時也會將數據發送給E0口，E0口再將數據交給集線器並廣播出去。
這一輪的學習就到此為止，但是后續還會有其他節點發送數據，就通過這樣不斷學習的方式記錄下所有節點的MAC地址和網橋接口的對應關系。
如果網橋有多個接口，那么在目標MAC還沒有學習的情況下，網橋會將這個包從所有接口（除了入口）發送出去，使得各個網橋設備能夠盡快學習到全網節點的MAC地址。這種方式稱為端口泛洪：將未知目標的MAC的數據從所有接口發送出去。
以后再經過網橋發數據的時候，網橋就能根據它所記錄的地址表找到目標MAC地址在哪里，並從對一個的接口發送出去，而其他接口不再受到任何影響。
這樣一來，網橋將各個接口都隔離開來，使得每個接口獨自在一個小的沖突域內，不會形成大的沖突域。
6.網絡設備：交換機
網橋設備不斷發展，為了隔離更多沖突域，它的接口也越來越多，然后就發展成了交換機（Switch）設備，而網橋這類設備直接就成為了歷史。所以，最初的交換機其實就是多接口網橋設備。同時，隨着交換機的價格越來越低，很多時候都將計算機直接連接到交換機，集線器以及增強式的集線器都不再具備價格優勢，集線器設備也基本已經淘汰。
交換機的MAC自我學習能力和網橋是類似的，它也能隔離沖突域。以下圖中的直接連接計算機的交換機為例來描述。
電腦A要發送“你好”給電腦B，數據首先交給交換機，交換機在地址表中記錄記錄電腦A的MAC地址，同時發現目標B的MAC尚未學習，於是將該數據從所有接口（當然，除了數據的入口）泛洪出去，於是B節點和其他所有節點都收到了消息。
隨着時間的推移，交換機最終也會學完所有節點的MAC地址。這時任意兩個節點通信，數據都直接從交換機中對應的接口流入和流出，不會影響到其他接口。
但是，有的計算機會從交換機接口下拔下，這時交換機地址表中關於該節點的記錄就成為了多余的記錄。交換機內有有一個進程會定期清理這些無用記錄，這在多數情況下是有益的，但是當這台計算機再次接入交換機時，所有發往該計算機的數據會再次被泛洪。
最后，並沒有解決廣播域的問題。如果節點A發送一個廣播，交換機仍然會將這個廣播數據包發送給所有節點。
7.網絡設備：路由器
MAC地址只能負責局域網內的通信，集線器、網橋、交換機都通過MAC地址轉發數據。但是，當跨網段通信時，必須要用到更高一層的設備：路由器（Router）。
網橋、交換機的作用是根據MAC地址找到數據發送的目標，而路由器則是根據IP地址找到數據發送的目標。
如上圖所示，當局域網A內的節點X要跨公網發送數據給局域網B內的節點Y，A首先將數據根據MAC地址發送給本網段的路由器R0（中間可能會經歷交換機，也可能是直連路由器的），路由器R0再根據目標IP地址進行路由，並將數據轉發給下一個路由器，中間可能會路由多次，最終，這份數據會傳輸到局域網B連接的那個路由器R1，路由器R1再根據MAC地址將數據發送給目標B（中間仍然可能經歷交換機，也可能是直連）。
所以，廣域網通信時，數據至少需要先出本地局域網交到最近的路由器設備，再進入公網通過一個個的路由設備不斷路由找到目標IP地址，再進入目標局域網，從而找到最終目標計算機。