本文關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第一章 Internet基礎(chǔ)知識

當(dāng)今風(fēng)靡全球的Internet正在改變著我們的生活,并將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電話、汽車和電視對人類生活的影響。Internet可以在極短時間內(nèi)把電子郵件發(fā)送到世界任何地方;可以提供只花市話費(fèi)的國際長途業(yè)務(wù);可以提供全球信息漫游服務(wù)。Internet不僅僅是電腦愛好者的專利,它更能為社會大眾帶來極大方便。

具體地說,科學(xué)家能利用Internet來解決各種問題:能和全世界的同行交流科研成果,能使用自己所不具備的各種官息資源,能連接到全世界各大圖書館去查閱資料;教育工作者用它來從事教育:開設(shè)電子教室,提供網(wǎng)絡(luò)教學(xué);專業(yè)人員能用它來咨詢:醫(yī)院能實(shí)現(xiàn)全球會診,記者能迅速組稿和發(fā)稿,作家能和異地的編輯討論書稿;公司和企業(yè)借助Internet來進(jìn)行市場競爭、搜集商業(yè)情報、與各地的子公司及時通信、在網(wǎng)絡(luò)做廣告、做市場調(diào)查、提供電子商務(wù)服務(wù)等;政府部門能用它來宣傳發(fā)布政策法規(guī),節(jié)省大量辦公經(jīng)費(fèi)箏。

Internet能幫助科學(xué)發(fā)明,使得研究和合作開發(fā)成為可能;它有助于環(huán)境保護(hù),節(jié)省大量紙張;它免費(fèi)向全世界用戶提供電子書籍、電子報刊、軟件、消息、新聞、藝術(shù)精品、音樂、歌曲等;它還能創(chuàng)造新的商業(yè)機(jī)會,如電子銀行、在線商店、網(wǎng)絡(luò)廣告服務(wù)、聯(lián)機(jī)娛樂等;通過電子郵件、網(wǎng)絡(luò)新聞及郵件列表,它能把全世界所有上網(wǎng)的人聯(lián)系在一起。

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的專門技術(shù)。它將分布在不同地理位置、功能獨(dú)立的多個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和其他信息系統(tǒng)互聯(lián)起來,以功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)軟件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)操作系究等為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)了資源共享和信息傳遞。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn):

1.資源共享:包括程序共享、數(shù)據(jù)共享、文件共享及設(shè)備共享等;

2.數(shù)據(jù)通信;

3.分布式計(jì)算;

4.廣泛應(yīng)用。

1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理

1.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

(1)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)與其他設(shè)備的連接關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫侵妇W(wǎng)絡(luò)形狀,、或者是它在物理上的連通結(jié)構(gòu)。

(2)總線型結(jié)構(gòu):網(wǎng)絡(luò)上的各節(jié)點(diǎn)連接在同一條總線上。連接在同一公共傳輸介質(zhì)土的總線型方法的主要特點(diǎn):易擴(kuò)充、介質(zhì)沖突較頻繁;結(jié)構(gòu)簡單,便于擴(kuò)充;網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度快,便于廣播式工作;設(shè)備量少,價格低廉;節(jié)點(diǎn)多時網(wǎng)絡(luò)性能有所下降。

(3)星型結(jié)構(gòu):網(wǎng)絡(luò)以中央節(jié)點(diǎn)為中心,各個節(jié)點(diǎn)通過中央節(jié)點(diǎn)構(gòu)成點(diǎn)對點(diǎn)的連接方式。其主要特點(diǎn):中心節(jié)點(diǎn)易于集中管理、控制;傳輸率高,各節(jié)點(diǎn)可同時傳輸;可靠性高,某個飛節(jié)點(diǎn)(非中央節(jié)點(diǎn))故障不影響整個網(wǎng)絡(luò)。

(4)環(huán)型結(jié)構(gòu):網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點(diǎn)通過環(huán)路接口連接在閉合環(huán)型線路中。其主要特點(diǎn):封閉環(huán)、不適于大流量;信息在環(huán)路中沿固定方向流動,兩節(jié)點(diǎn)問只有唯一的通路;傳輸速度可以預(yù)期,適用于實(shí)時控制的場合;任意節(jié)點(diǎn)的故障都可能導(dǎo)致全網(wǎng)絡(luò)的失效。

其他類型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)還包括:樹形拓?fù)�、混合拓�(fù)?sPAN lang=EN-US>

及網(wǎng)形拓?fù)涞取?sPAN lang=EN-US>

2.網(wǎng)絡(luò)分類

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可按多種方式進(jìn)行分類。

按分布范圍分類:廣域網(wǎng)(WAN)、局域網(wǎng)(LAN)、城域網(wǎng)(MAN)

按交換方式分類:電路交換網(wǎng)、報文交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng);

按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類:總線網(wǎng)、星形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、樹形網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng);

按傳輸媒體分類:雙絞線網(wǎng)絡(luò)、同軸電纜網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò);

按信道帶寬分類:窄帶網(wǎng)、寬帶網(wǎng);

按信息交換范圍分類:內(nèi)部網(wǎng)、外部網(wǎng):

按社會職能分類:公用網(wǎng)、專用網(wǎng):

按用途分類:教育網(wǎng)、校園網(wǎng)、科研網(wǎng)、商業(yè)網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)4軍事網(wǎng)等。

目前,網(wǎng)絡(luò)主要以分布范圍為參考進(jìn)行分類。

(l)局域網(wǎng)

局域網(wǎng)(LAN, Local Area Network):在有限的幾百米至幾公里的局部地域范圍內(nèi),將計(jì)算機(jī)、外設(shè)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。主要涉及到以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、FDDI、無線網(wǎng)(802.11)、藍(lán)牙等技術(shù)。

區(qū)別于其他網(wǎng)絡(luò),局域網(wǎng)具有以下特點(diǎn):

l)地理分布范圍較小,一般為幾百米至幾公里�？筛采w一幢大樓、一所校園或一個企業(yè)。2)數(shù)據(jù)傳輸速率較高,一般為10~1000Mbps,可交換各類數(shù)字和非數(shù)字(如語音、圖像、

視頻等)信息。

    3)誤碼率低,一般在10一ll~104以下。這是因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)通常采用短距離基帶傳輸,可以使用高質(zhì)量的傳輸媒體,從而提高了數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。

    4)以計(jì)算機(jī)為主體,包括終端及各種外設(shè),一般不包含大型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

    5)結(jié)構(gòu)靈活、建網(wǎng)成本低、周期短、便于管理和擴(kuò)充。

    (2)城域網(wǎng)

    城域網(wǎng)(MAN,MetropolitanAreaNetwork):覆蓋城市范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),范圍介于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間。

    (3)廣域網(wǎng)

    廣域網(wǎng)(WAN,WideAreaNetwork):分布距離遠(yuǎn),包含復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備。無明確拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),多采用點(diǎn)對點(diǎn)傳輸。主要涉及到ISDN,FrameRelay,ATM,DDN,SDH,MPLS  技術(shù)。

    (4)因特網(wǎng)

    因特網(wǎng)(Internet)也稱互聯(lián)網(wǎng)或萬維網(wǎng),是采用TCP/IP通信協(xié)議的全球性計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),

由全球數(shù)以千萬計(jì)的各種類型和不同規(guī)模的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成,是全世界所有公開使用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)總和。

    互聯(lián)網(wǎng)通過普通電話、高速率專用線路、衛(wèi)星、微波和光纜等通信線路把不同國家的大

學(xué)、公司、科研機(jī)構(gòu)以及軍事和政治等組織的網(wǎng)絡(luò)連接起來。

1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成

1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件系統(tǒng)主要包括操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件、協(xié)議軟件(TCP/IP,NETBEULIPX/SPX等)。

    其中,操作系統(tǒng)提供系統(tǒng)操作基本環(huán)境、資源管理、信息管理、設(shè)備驅(qū)動和設(shè)備設(shè)置軟件,服務(wù)器端還具有網(wǎng)絡(luò)用戶管理、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況統(tǒng)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)安全性建立、網(wǎng)絡(luò)信息通信等管理功能。

網(wǎng)絡(luò)管理軟件:對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、報告、監(jiān)控;設(shè)置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)、模式、配置、功能等指標(biāo)。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件:網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、各類系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交換的規(guī)則。

2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件系統(tǒng)

    計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件是由傳輸介質(zhì)(連接線纜、連接端子等)、接入端口設(shè)備(網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器、中繼器、收發(fā)器和各類接口卡等)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(集線器、交換機(jī)、路由器、網(wǎng)橋等)、安全設(shè)備(防火墻、保密系統(tǒng)等)和資源設(shè)備(服務(wù)器、工作站、外部設(shè)備等)構(gòu)成。

傳輸介質(zhì)提供連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)木�路,主要包括非屏蔽雙絞線(UTP,UnshieldedTwistedPaited)、屏蔽雙絞線(STP,ShieldedTwistedPaired)、光纜、電話線、細(xì)同軸電纜(簡稱細(xì)纜)、粗同軸電纜(簡稱粗纜)、無線通信等。

目前,在用戶端和局域網(wǎng)環(huán)境中雙絞線使用得非常廣泛,因?yàn)殡p絞線具有低成本、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。雙絞線有兩種基本類型:屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線,它們都由多對兩根絞在一起的導(dǎo)線來形成傳輸電路,每對導(dǎo)線絞在一起主要是為了防止干擾。在一條雙絞線電纜中,有四對或多對雙絞線。目前常用的是四對八芯的。還有更多對的,用于智能大樓結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)中的垂直布線子系統(tǒng)中。雙絞線通過RJ45接頭(俗稱水晶頭)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等相連接cRJ45頭有八個銅片,將雙絞線的四對八芯線插入RJ45頭中,用專用的RJ45壓線器將銅片壓入線中,使之連接牢固。RJ45頭的線序排列為:銅片方朝上、頭朝前,左邊第一腳為"1罰,從左到右順序排列l~8,其每腳的定義見表1-1和表1-2。雙絞線四對的顏色按標(biāo)準(zhǔn)分為:綠白/綠、橙白/橙、藍(lán)白/藍(lán)、棕臼/棕(棕白為白色和棕色相間,其他類似)。四對八芯線與RJ45頭連接的方法:按照EIA/TIA568A或568B標(biāo)準(zhǔn),同一根雙絞線兩端分別按這兩個標(biāo)準(zhǔn)做RJ45頭,這根雙絞線就是信號交叉連接線;兩端用同一個標(biāo)準(zhǔn)做RJ45頭,則是信號直通連接線。

接入端口設(shè)備主要指網(wǎng)卡、Modem(調(diào)制解調(diào)器)、橋接器。網(wǎng)卡:網(wǎng)絡(luò)主機(jī)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的接口卡。Modem:撥號上網(wǎng)用的連接計(jì)算機(jī)和電話線路的設(shè)備。網(wǎng)卡是最常用的接入端口設(shè)備。網(wǎng)卡插在每臺工作站和服務(wù)器主機(jī)板的擴(kuò)展槽里。工作站通過網(wǎng)卡向服務(wù)器發(fā)出請求,當(dāng)服務(wù)器向工作站傳送數(shù)據(jù)時,工作站也通過網(wǎng)卡完成有關(guān)操作。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要包括集線器(Hub)、交換機(jī)(Switch)、路由器(Router)。集線器可以說是一種共享設(shè)備,是計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中常用的直接互聯(lián)設(shè)備。交換機(jī)在計(jì)算機(jī)之間提供專用的交換式通信信道,使單臺計(jì)算機(jī)占有更大帶寬,不受其他設(shè)備影響。

    集線器可分為獨(dú)立式、堆疊式;常見有8端口、16端口、24端口等多種規(guī)格:傳輸速率主要分為:10Mbps,10OMbps和1000Mbps等。

1)獨(dú)立式(Standalorm)集線器主要是為了克服總線結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)布線困難和易出故障的問題而引入,一般不帶管理功能,沒有容錯能力,不能支持多個網(wǎng)段,不能同時支持多協(xié)議。這類集線器適用于小型網(wǎng)絡(luò),一般支持8~24個節(jié)點(diǎn),可以利用串接方式連接多個集線器來擴(kuò)充端口。

2)堆疊式(Stackable)集線器疊加連接,各集線器用高速鏈路連接起來,一般可以堆疊4~8個,適用于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)密集的工作組網(wǎng)絡(luò)和大樓水平子系統(tǒng)的布線。

交換機(jī)采用模塊化結(jié)構(gòu),由機(jī)柜、電源、面板、插卡和管理模塊等組成。支持多種局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和多種類型的連接,根據(jù)需要可以插入各類局域網(wǎng)模塊,另外還有網(wǎng)管模塊、路由模塊等。它與Hub不同之處在于每個端口都可以獲得同樣的帶寬。如lOOMbps交換機(jī),每個端口都可以獲得100Mbps的帶寬,而10OMbps的Hub則是多個端口共享100Mbps帶寬。很多交換機(jī)還有若干個比一般端口更高速的端口,用于連接高速主干網(wǎng)或直接連到高性能服務(wù)器上,這樣可以有效地克服網(wǎng)絡(luò)瓶頸。

路由器是實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)層的一種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備。它能實(shí)現(xiàn)很多復(fù)雜的功能,如路由選擇、多路重發(fā)以及錯誤檢測等。路由器是網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行互聯(lián)的關(guān)鍵設(shè)備。通常的路由器都具有負(fù)載平衡、阻止廣播風(fēng)暴、控制網(wǎng)絡(luò)流量以及提高系統(tǒng)容錯能力等功能。一般來說,路由器可支持多種協(xié)議,提供多種不同的接口,從而使不同廠家、不同規(guī)格的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品之間,以及不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之間可以進(jìn)行非常有效的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。

安全設(shè)備:防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、認(rèn)證系統(tǒng)、加密解密系統(tǒng)、防病毒工具、漏洞掃描系統(tǒng)、審計(jì)系統(tǒng)、訪問控制系統(tǒng)等。

資源設(shè)備:包括連在網(wǎng)絡(luò)上的所有存儲數(shù)據(jù)、提供信息、使用數(shù)據(jù)和輸入輸出數(shù)據(jù)的設(shè)備。常用的有服務(wù)器、工作站、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)打印設(shè)備等。

服務(wù)器是指提供信息服務(wù)的高檔計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。按服務(wù)器所提供的功能不同又分為:文件服務(wù)器(FileServer)、域名服務(wù)器(DomainServer)和應(yīng)用服務(wù)器(ApplicationServer)。文件服務(wù)器通常提供文件和打印服務(wù);應(yīng)用服務(wù)器包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、電子郵件服務(wù)器、專用服務(wù)器等。根據(jù)硬件配置不同,服務(wù)器又可分為工作組服務(wù)器和部門級服務(wù)器。

工作站(WorkStatio丑)是連接到網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)。這些計(jì)算機(jī)是網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn),稱為網(wǎng)絡(luò)工作站,簡稱為工作站。工作站僅僅為它們的操作者服務(wù),而服務(wù)器則為網(wǎng)絡(luò)上的其他服務(wù)器和工作站共同服務(wù)。

  本文關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。