什么是网络基础设施？

为了确保网络可用性，大多数公司都会在规划中加入某种形式的网络基础设施管理。这包括网络监控、维护和管理工具以及有助于优化网络性能的安全解决方案。

由于网络基础设施在核心业务运营中发挥着关键作用，它已成为数字化转型的关键组成部分，同时全球企业网络基础设施市场规模庞大且不断增长。许多公司将其视为使用人工智能 (AI) 和云计算等新兴技术的机会。

仅在两年前，全球网络基础设施市场的估值就接近 600 亿美元，预计在未来五年将以 4.9% 的复合年增长率 (CAGR) 增长。¹

现代网络依赖于硬件和软件组件、实践、流程和系统的组合来运行。以下简要概述了一些最常用的组件和服务，以及它们如何使网络基础设施有效运行。

节点是网络上的一个点，与计算机、打印机或调制解调器等设备相连，可以接收、发送、创建或存储数据。计算机、路由器和交换机等网络设备需要能够识别、处理和传输信息，以便网络基础设施发挥作用。因此，每个节点通过其地址（称为 IP 地址）进行识别，并被授予网络访问权限。

Internet Protocol (IP) 地址是分配给连接到计算机网络的节点的一个数字。每个 IP 地址都用于识别设备、其所连接的网络以及在网络中的具体位置。当一台设备向另一台设备发送数据时，数据中包含两台设备的 IP 地址。数据在网络中通过路由器和交换机在各节点之间传输。

路由器是一种在网络之间传输数据包（已格式化以便在网络上传输的小信息单元）的设备。路由器分析数据，确定发送数据的最佳路径，依靠复杂的路由算法将数据高效地转发到目的地节点。

交换机是指可连接网络设备并管理网络内节点到节点通信的一个设备，从而确保数据包能到达其预期目的地。与在网络之间传输信息的路由器不同，交换机在网络内部、已连接的节点之间传输信息。

无线接入点 (WAP) 是一种组件，它使智能手机和笔记本电脑等依赖 Wi-Fi 连接的设备能够通过网络进行通信。无线接入点 (WAP) 通过充当有线网络（节点通过电缆连接的网络，如以太网）与无线网络（依赖无线信号的网络，如 5G）之间的中介，使各种设备能够接入互联网。

WAP 对网络基础设施至关重要，因为它们帮助需要同时接入有线和无线网络的设备弥合差距，并为依赖这些网络的用户和应用提供无缝连接。

软件定义网络 (SDN) 是一种软件控制的网络基础设施方法，专为应用程序编程接口 (API) 而设计，而应用程序编程接口 (API) 是许多核心业务运营的核心。SDN 帮助企业最大限度地利用集中式平台与其网络基础设施进行通信并引导网络流量。由于其日益普及，软件定义网络 (SDN) 市场在去年达到了 282 亿美元的估值，预计在未来七年将以 17% 的复合年增长率 (CAGR) 增长。²

在网络管理中，一种称为软件定义广域网 (SD-WAN) 的集中式方法能够提供整个网络的视图，使管理员能够收集路由信息、优化网络资源、提升网络性能、自动化简单任务、改善负载均衡，并减少延迟和中断。SDN-WAN 解决方案还通过添加防火墙和入侵/检测/预防系统 (IDS/IPS) 等功能，帮助提高网络基础设施的安全性。

除了架构差异外，有线网络和无线网络在现代网络基础设施中也扮演着不同的角色。有线网络（数据通过电缆在节点、交换机和路由器之间传输）对于处理高带宽、网络连接和安全性至关重要的工作负载（如大型数据传输）至关重要。

然而，无线网络依靠无线电波传输数据，更适合带宽、可靠性和安全性不太关键的情况。例如，家庭互联网通常依赖无线网络连接，物联网 (IoT) 连接的设备也同样如此，这些设备包括冰箱、智能电视以及自动驾驶汽车等。虽然不如有线技术安全，但每一代无线网络都比上一代更安全可靠。例如，如今速度极快的 5G 连接具有比其前身 4G 更好的加密和认证标准。

数字技术在大多数现代业务流程中发挥着关键作用，因此组织必须投资建设稳健的网络基础设施。设计良好的网络支撑新的技术解决方案，提高生产力，并帮助企业更高效地收集和处理大量数据。

然而，糟糕的网络基础设施可能表现为多种问题，导致安全漏洞、数据传输速度缓慢、员工和用户工作流程中断、应用性能不佳等。

组织依赖网络基础设施来支持远程办公和云计算等功能，这些功能已成为成功的关键要素。强大且设计完善的 IT 基础设施有助于确保用户无缝、实时协作，畅通无阻地访问互联网，并减少工作中断。

以下是构建和维护强大网络基础设施的一些主要优势：

• 增强可扩展性：现代网络基础设施可根据企业或行业的特定需求进行高度扩展。采用最新技术构建的网络基础设施可以轻松进行扩展或缩减，包括带宽、存储和计算能力等重要网络资源。随着工作负载和业务需求的变化，良好构建的网络基础设施可以根据需要缩减或扩展。
• 提高弹性：现代网络基础设施架构设计了内置的负载均衡功能，即使在高峰使用时也能有效分配网络流量。当特定组件发生故障时，现代网络基础设施能够快速有效地重新分配工作负载，从而避免停机。
• 强大的安全性：随着网络威胁继续演变，维护网络安全对许多组织至关重要。现代网络基础设施有助于防止代价高昂的数据泄露，包括恶意软件、网络攻击以及对敏感数据的未授权访问。从强大的防火墙和虚拟专用网络 (VPN) 到访问控制、网络分段以及定期的软件更新，现代网络基础设施的安全解决方案范围广泛且高度有效。
• 投资回报率 (ROI) 高：构建现代化、可扩展的网络基础设施的成本一开始很小，而且可以随着业务需求的增长而逐步增加。这种安全且经济高效的方法允许各种规模的公司按照自己的节奏投资网络基础设施，查看它们使用哪些服务和资源并根据需要进行调整。
• 更好的用户体验：采用最新相关数字技术的现代网络基础设施能够为员工创造更好的用户体验。强大的网络设计可实现无缝、可靠和快速的连接，有助于确保业务流程蓬勃发展，并有助于为客户提供更好的用户体验。

随着现代网络基础设施不断发展以适应新科技和不断变化的业务需求，其用例也层出不穷。以下是一些最受欢迎的。

个人局域网 (PAN) 简单可靠，通过红外技术连接仅相距几英尺的设备。蓝牙是最受欢迎的 PAN 网络示例之一，支持用户通过智能手机或笔记本电脑连接家中的扬声器和电视。

PAN 通常是无线的，允许在小范围内连接各种设备。它们还可以通过建立仅允许经过认证的设备使用的小型网络来提供互联网，例如使用智能手机在咖啡馆创建互联网‘热点’。虽然 PAN 被认为是安全的，这主要是因为它们的范围有限，但仍然建议使用强密码和加密来防止未经授权的访问。

局域网 (LAN) 是将计算机和其他类型的设备连接到同一位置的系统。LAN 可以使用有线和无线连接，其覆盖范围取决于网络拓扑（即连接的设备数量以及设备之间的物理距离）。与 PAN 不同，LAN 连接起始范围为几英尺，在大型办公室环境中可延伸至数百英尺。

LAN 广泛用于商业环境，许多用户和计算机需要在有限的地理区域内交换数据。如果配置正确，LAN 可以非常安全。然而，它们仍然需要采取积极措施，例如安装防火墙和访问控制，否则它们连接的节点可能会成为网络攻击、数据泄露和其他威胁的受害者。

广域网 (WAN) 是大规模计算机网络，通常用于需要连接不同物理位置办公室的企业。最广为人知的 WAN 例子就是互联网，一个连接全球各地物理上分离的数十亿用户和设备的网络。另一个例子是为不同城市和国家或地区的银行用户提供 ATM 服务的金融网络。

WAN 的覆盖范围远超 PAN 或 LAN（尽管从技术上讲，它们是由许多较小的、互联的 PAN 和 LAN 组成的），并且在安全性方面需要采取不同的方法。除了防火墙和加密解决方案之外，WAN 还使用较新的技术，例如多协议标签交换 (MPLS)，来帮助确保跨地区甚至全球数据传输的安全性。

与 WAN 一样，城域网 (MAN) 由分散在物理区域中的互连 LAN 和 PAN 组成。MAN 将本地企业、校园内的建筑物、政府大楼以及其他各种相互连接但物理上分离的小型网络连接起来。与其他网络一样，城域网依赖于有线和无线连接的结合，包括光纤、以太网和 5G。

MAN 比 WAN 小，而且效率更高，因为它们不覆盖那么大的物理区域。MAN 由多个较小且互连的网络组成，而 MANS 的安全和管理则由单一组织控制。

云网络是由服务器、虚拟机 (VM)、应用程序及其他系统组成的虚拟网络基础设施。云服务提供商 (CSP) 专注于云计算，并提供在云网络上运行的多种云解决方案。与其他类型的网络不同，云网络完全是虚拟的，这意味着它们运行和托管在由 CSP 提供的网络架构上，而非由用户管理。

CSP 为组织提供必要的软件和虚拟化硬件，以便在云上运行各种解决方案和服务，并根据需要动态扩展其资源。近年来，云服务的普及迅速增长，超过 90% 的组织以某种方式使用云服务。³要访问云网络基础设施，并获得其所有优势，组织只需要一台可以访问互联网的设备即可。