計算機網路基礎

1、計算機網路的基本概念

1）計算機網路：利用通信設備和線路把地理上分散的，具有獨立功能的多臺計算機連接起來，并配以相應的網路軟體，從而實作資源共享和資訊交換的系統，

2）計算機網路的發展

（1）以單計算機為中心的聯機系統

                通過它可以共享主機資源和進行資訊的采集和綜合處理，

                將一臺計算機（主機）通過通信線路與若干臺終端相連，終端只有顯示幕和鍵盤，不能進行資料處理，

                作業原理：由單用戶獨占一個系統發展到遠距離的分時多用戶系統，終端沒有執行指令的能力，主機將CPU的時間分成若干個時間片，將時間片輪流地分給各終端使用，終端共享主機CPU，

（2）計算機-計算機網路

                分組交換技術：為了提高傳輸效率和質量、提高傳輸的可靠性的一種適合于計算機通信的新的交換技術，

                分組：將用戶的資料分割成一定的長度，

                分組交換：在每個分組前面加上一個分組頭，用以指明該分組發行何處，然后交換機根據每個分組頭里的地址標志，將他們沿最佳路由發往目的地，

                分組交換網：進行分組交換的通信網路，

                作業原理：分組交換網采用存盤轉發方式來傳遞資料，

                存盤轉發方式：通信子網中的各種結點收到資料后，先保存起來，然后選擇一條合適路徑轉發給下一個結點，

                從邏輯結構上，計算機網路分類：

                        通信子網：由路由器、交換機、傳輸線路組成---負責資料傳輸，

                        資源子網：由主機、終端等組成---專門負責資料處理，

（3）體系結構標準化網路

                開放系統互聯參考模型OSI/RM，簡稱OSI，

                      OSI將網路系統分為7層                        TCP/IP將網路系統分為4層

                         網路協議主要是對資訊傳輸的效率、傳輸代碼、代碼結構、傳輸控制步驟、出錯控制等作出規定并制定出標準，

                Internet的發展經歷了研究網、運行網、商業網三個階段，

                Internet的發展趨勢主要表現在如下方面：運營產業化、應用商業化、互聯全球化、網路寬帶化、多業務綜合平臺化智能化，

（4）計算機網路演變的4個階段

                具有通信功能的單機系統，

                具有通信功能的多機系統，

                資源共享的計算機網路，

                網路體系結構標準化以及Internet的高級發展，

（5）現有4大網路：中國公用計算機互聯網、中國教育科研網、中國科技資訊網、國家公用經濟資訊通信網路（金橋工程），

（6）網路硬體：計算機設備、連接設備、終端、傳輸介質，

（7）網路軟體：協調系統資源（網路作業系統+網路應用軟體），

2、計算機網路的功能

1）資料通信：計算機網路最基本的功能，

2）資源共享：

（1）資源：網路中的所有軟體、硬體和資料，

（2）共享：網路中一個用戶能夠使用另一個用戶計算機上的資料，

（3）組成：硬體共享、軟體共享、資料共享，

3）分布式處理：集中管理、負載均衡，

3、計算機網路的分類

1）按網路的作用范圍：局域網LAN（以太網）、城域網MAN、廣域網WAN（因特網），

2）按網路的使用范圍：專用網、公用網，

3）按服務方式：對等網、基于客戶機/服務器模式的網路

4）按傳播方式：廣播式網路、點.點網路，

5）按傳輸介質：無線網、有線網（雙膠線、光纖），

4、網路傳輸介質（網路傳輸線路）

1）總括：

（1）有線介質：

                同軸電纜：粗同軸電纜、細同軸電纜，

                雙膠線：屏蔽雙膠線、無屏蔽雙膠線，

                光纖：單模光纖、多模光纖，

（2）無線介質：

                無線電波：紅外線，

                微波：通信衛星，

2）同軸電纜介質

（1）組成：內導體是硬銅線，外包一層絕緣材料，絕緣材料外是一層網狀屏蔽層，用來防止電磁干擾，屏蔽層外有一層絕緣保護外套，

（2）分類： 粗同軸電纜（傳輸距離長、性能好）、細同軸電纜，

（3）應用：一般用于局域網，

3）雙膠線介質

（1）組成：雙膠線是由兩根絕緣銅導線相互扭繞而成的，成對扭繞對的作用是為了最大限度地減少外界電磁場的干擾，

（2）分類：屏蔽雙膠線STP（外層用鋁箔包裹，形成一層屏蔽層，以降低干擾，減少輻射）、無屏蔽雙膠線UTP，

4）光纖介質

（1）組成：光纖由纖芯和包層組成，

（2）分類：單模光纖（直徑細，傳輸距離遠，采用激光來傳輸資料）、多模光纖（采用可見光來傳輸資料），

（3）傳輸程序：

 （4）優點：體積小、重量輕；傳輸距離遠；傳輸速率高；采用光傳輸，不受電磁輻射影響，抗干擾能力強；光在傳輸程序中不會向外泄露，安全，保密性好，

 5）常見的網路設備：中繼器、集成器（物理層，網線）、交換機（多為資料鏈路層，網卡、網橋）、路由器（網路層），

5、計算機網路的拓撲結構

1）網路拓撲結構：指網路中通信線路、網路設備和計算機相互連接的方法和形式，

2）總線型拓撲結構（以太網）：電纜數量少、成本低、傳輸快、易于擴充，

 3）星型拓撲結構（以太網）：結構簡單、連接方便，管理和維護相對容易，擴展性強，

4）環形拓撲結構（令牌環網）：用一根封閉的電纜將所有的計算機連接起來，構成環路，資訊在環上單向傳輸，

5）網路拓撲結構（分布式拓撲結構）（廣域網中的通信子網、Internet）：有多余可選擇的路徑，

6）樹型拓撲結構

 6、以太網

1）作業原理：采用競爭機制解決公用總線的分配問題，該競爭方法稱為CSMA/CD，帶有磁撞檢測的載波監聽多路訪問方法，

2）總線型以太網的特點

（1）資料傳輸程序中可能會出現沖突，

（2）總線網的結構簡單，但故障率較高，

3）星型以太網

（1）定義：指采用集線器或交換機連接起來的拓撲結構為星型的以太網，通過集線器連接起來的以太網也稱為共享式以太網，通過交換機連接起來的以太網也稱為交換式以太網，

（2）集線器原理：使用集線器構成的星型網實際上仍然是總線型，可以看作是將總線網的總線密封在集線器中，每個埠都有發送和接收資料的功能，簡單的將資料向所有其他的埠轉發，

（3）交換機原理：根據收到的幀中包含的目的地址來決定是過濾還是轉發，且轉發時指向指定的埠轉發，

7、局域網的組建

1）軟硬體要求

（1）硬體

               計算機（服務器、作業站（客戶機））

               網線（雙膠線、光纖）

               網卡（網路配接器或網路介面卡）

               集線器或交換機（用于服務器和作業站的連接）

（2）軟體

               網路作業系統（網路的心臟和靈魂，用于整個網路的管理）

               應用軟體

2）局域網的建網方式

（1）對等網路

               特點：沒有專門的服務器，每臺計算機既是服務器又是作業臺，

               優點：節省一臺服務器，避免復雜的網路管理，

               缺點：網路的安全性不高，每臺計算機既充當服務器又當作業站，會導致計算機的運行速度變慢，

（2）客戶機/服務器網路：將共享資源集中存放在服務器上，服務器上安裝有網路作業系統，用于對共享資源進行管理，

8、因特網（最大的計算機網路）

1）因特網提供的主要服務

（1）WWW（萬維網）：因特網提供的資訊查詢功能，因特網上，頁面之間是相互連接的，稱為超級鏈接，

              因特網中表示頁面位置的方法稱為URL：協議.服務器名.目錄名.檔案名，

              協議規定了用戶端與服務器之間傳送資訊的方式，

              常見的有http,FTP：當通過瀏覽器從FTP服務上下載檔案時，采用的是FTP（檔案傳輸協議）；當通過瀏覽器查看WWW服務器上的頁面時，采用的是http（超文本傳送協議），

（2）FTP：因特網提供的檔案傳輸功能，FTP的傳輸方式分為上傳和下載，通常FTP服務器不允許普通用戶上傳檔案，用戶只有讀取的權限，沒有寫入權限，

（3）E-mail：因特網提供的電子郵件傳輸功能，發送郵件采用SMTP（簡單郵件傳送協議）；接受郵件采用POP3（郵局協議第三個版本），

（4）網路電話：利用IP網際協議在Internet上采用數字壓縮和包交換技術傳輸話音，

               優點：利用寬帶，提高線路的利用率，

               網路電話的型別：計算機到計算機、計算機到電話、電話到電話，

（5）遠程登錄服務

（6）資訊檢索與資訊發布

（7）網路聊天

2）因特網的作業方式

（1）Internet采用客戶/服務器方式進行作業，

                 采用此方式作業時涉及兩個軟體：服務器軟體（WWW服務器軟體、FTP服務器軟體、電子郵件服務器軟體）、客戶端軟體（IE），

（2）客戶/服務器的作業程序：用戶通過客戶端軟體向服務器發出請求，服務器軟體接收后進行相應的處理，并將請求的結果回傳給客戶端，

3）Internet的接入方式

（1）普通電話撥號

                上網條件：普通電話線、一部調制解調器、一臺計算機，

                調制解調器：內置式（插在計算機的擴展槽中）、外置式（通過通信電纜與計算機相連），

                調制解調器的作用：當計算機發送資料時將計算機發出的數字信號轉換成適合于電話線傳輸的模擬信號；接收時將電話線上傳的模擬信號轉換成數字信號再交給計算機，

（2）ISDN撥號：綜合業務數字網“一線通”，

（3）ADSL：非對稱數字用戶線，

（4）DDN專線：覆寫全國范圍的數字資料網，

（5）有線電視網，

（6）光纖專線，

4）TCP/IP協議：傳輸控制協議/網際協議

（1）TCP：負責接收資訊包并按適當的次序放好傳送，

（2）IP：負責將訊息從一個主機送到另一個主機，

（3）主機與主機之間的溝通需要通過三個橋梁：IP地址、子網掩碼、ip路由器

（4）IP地址

               在以TCP/IP協議為通信協議的網路上，每臺主機都有一個唯一的地址，這個地址稱為IP地址，

               IP地址是一個32位的二進制地址，將32位的IP地址每8位一組，每組轉換成等效的十進制數字，并在每組之間加上一個圓點，

               IP地址包含：

                      網路號（network ID）：網路標識碼，標識計算機所連接的網路，

                      主機號（host ID）：主機標識碼，標識該網路中某一臺具體的計算機

              IP地址分為ABCDE五大類，ABC類：供主機使用的IP地址，DE類：特殊用途的IP地址，

            網路號不可為127，127用來做回圈測驗，以便檢測網卡與驅動程式是否正常運行，

            網路號與主機號以二進制來看不可以全部是1，不可以全部是0；以十進制來看不可以是255，不可以是0，.

（5）子網掩碼（長度為32位）

             作用：用于區分IP地址內的網路號和主機號；用于將網路切割成數個子網，

             ABC類對應的子網掩碼

            計算網路號的原則

                     將IP地址和子網掩碼兩個值中相對應的位做邏輯與運算；將運算后的結果與子網掩碼中的各位元組互相對應，只要在子網掩碼中位值為1的，所對應的位就是網路號，在IP地址中扣除網路號后，其余部分就是主機號，

（6）域名

              域名格式：...三級域名.二級域名.頂級域名

              頂級域名：一般代表國家名稱

              二級域名：類別域名（表示所屬型別，edu教育機構）、行政區域名（表示所在省、自治區、直轄市）

（7）TCP/IP體系結構

              網路介面層：負責資料幀的發送和接收，通常由網卡及其驅動程式來實作，

              網際層：主要協議是IP協議，IP協議的主要功能是路由選擇，在通信子網中盡力傳送資料，

              傳輸層：主演協議是TCP協議，TCP協議的主要功能是保證資料的可靠傳輸，

              應用層：是網路與用戶的介面，向用戶提供了一組常用的應用程式，常用的應用層協議有HTTP超文本傳輸協議、FTP檔案傳輸協議、SMTP簡單郵件傳輸協議，

（8）因特網中資料的處理與傳輸程序

              發送方處理：每一次在上一層的基礎上加上一個本層的頭部，data（應用層的資料）、H1（傳輸層的頭部）、H2（網際層的頭部）、H3（網路介面層），

              因特網中資料的傳輸：發送方的路由器收到資料包后根據資料包封裝的目的IP地址，查找路由表選擇一條合適的路徑，轉發給下一個相鄰的路由器，

              接收方的處理：接收方的網卡從網路中接收到幀后，每一層都將本層的頭部去掉并交給上一層，最后得到發送方發來的資料，

5）企業網

（1）定義：指覆寫企業范圍的網路，是將企業通信資源、處理器資源、存盤器資源及企業資訊資源等捆綁在一起的網路， 

（2）行內網是企業網的一種，

（3）行內網的特征

                 采用TCP/IP協議作為通信協議，

                 采用web技術

                 僅供單位內部使用并具有明確的應用目標

                 對外具有與因特網連接的介面

                 有安全設施防止內部與外部攻擊

（4）外聯網是一種使用因特網/行內網技術使企業與其客戶和其他企業相連，完成其共同目標的合作網路，

6）校園網：是在學校區域內為學校教育提供資源共享、資訊交流和協同作業的計算機網路資訊系統，

標籤：其他

上一篇：在遇見你之前

下一篇：龍小樹|如何建立自己電子筆記系統