『壹』 計算機網路基礎知識(一)
參考:計算機網路 謝希仁 第7版
一、現在最主要的三種網路
電信網路(電話網)
有線電視網路
計算機網路 (發展最快,信息時代的核心技術)
二、internet 和 Internet
internet 是普通名詞
泛指一般的互連網(互聯網)
Internet 是專有名詞,標准翻譯是「網際網路」 世界范圍的互連網(互聯網)
使用 TCP/IP 協議族
前身是美國的阿帕網 ARPANET
三、計算機網路的帶寬
計算機網路的帶寬是指網路可通過的最高數據率,即每秒多少比特。 描述帶寬也常常把「比特/秒」省略。
例如,帶寬是 10 M,實際上是 10 Mb/s。注意:這里的 M 是 106。
四、對寬頻傳輸的錯誤概念
在網路中有兩種不同的速率:
信號(即電磁波)在傳輸媒體上的傳播速率(米/秒,或公里/秒)
計算機向網路發送比特的速率(比特/秒),也叫傳輸速率。 這兩種速率的意義和單位完全不同。
寬頻傳輸:計算機向網路發送比特的速率較高。 寬頻線路:每秒有更多比特從計算機注入到線路。 寬頻線路和窄帶線路上比特的傳播速率是一樣的。
早期的計算機網路採用電路交換,新型的計算機網路採用分組交換的、基於存儲轉發的方式。 分組交換:
在發送端把要發送的報文分隔為較短的數據塊
每個塊增加帶有控制信息的首部構成分組(包)
依次把各分組發送到接收端
接收端剝去首部,抽出數據部分,還原成報文
IP 網路的重要特點
每一個分組獨立選擇路由。
發往同一個目的地的分組,後發送的有可能先收到(即可能不按順序接收)。 當網路中的通信量過大時,路由器就來不及處理分組,於是要丟棄一些分組。 因此, IP 網路不保證分組的可靠地交付。
IP 網路提供的服務被稱為:
盡最大努力服務(best effort service) 五、最重要的兩個協議:IP 和 TCP
TCP 協議保證了應用程序之間的可靠通信,IP 協議控制分組在網際網路的傳輸,但網際網路不保證可靠交付.
在 TCP/IP 的應用層協議使用的是客戶伺服器方式。
客戶(client)和伺服器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程。
客戶伺服器方式所描述的是進程之間服務和被服務的關系。
當 A 進程需要 B 進程的服務時就主動呼叫 B 進程,在這種情況下,A 是客戶而 B 是伺服器。
可能在下一次通信中,B 需要 A 的服務,此時,B 是客戶而 A 是伺服器。
注意:
使用計算機的人是「用戶」(user)而不是「客戶」(client)。
客戶和伺服器都指的是進程,即計算機軟體。
由於運行伺服器進程的機器往往有許多特殊的要求,因此人們經常將主要運行伺服器進程的
機器(硬體)不嚴格地稱為伺服器。
例如,「這台機器是伺服器。」 意思是:「這台機器(硬體)主要是用來運行伺服器進程(軟體)。」 因此,伺服器(server)一詞有時指的是軟體,但也有時指的是硬體。
六、總結
網際網路(Internet)是世界范圍的、互連起來的計算機網路,它使用 TCP/IP 協議族,並且它的前身是美 國阿帕網 ARPANET。
計算機網路的帶寬是網路可通過的最高數據率。
網際網路使用基於存儲轉發的分組交換,並使用 IP 協議傳送 IP 分組。
路由器把許多網路互連起來,構成了互連網。路由器收到分組後,根據路由表查找出下一跳路由器的
地址,然後轉發分組。
路由器根據與其他路由器交換的路由信息構造出自己的路由表。
IP 網路提供盡最大努力服務,不保證可靠交付。
TCP 協議保證計算機程序之間的、端到端的可靠交付。
在 TCP/IP 的應用層協議使用的是客戶伺服器方式。
客戶和伺服器都是進程(即軟體)。客戶是服務請求方,伺服器是服務提供方。
伺服器有時也指「運行伺服器軟體」的機器。
一、IP 網路是虛擬網路
IP 網路是虛擬的。在 IP 網路上傳送的是 IP 數據報(IP 分組)。
實際上在網路鏈路上傳送的是「幀」,使用的是幀的硬體地址(MAC 地址)。
地址解析協議 ARP 用來把 IP 地址(虛擬地址)轉換為硬體地址(物理地址)。
二、IP 地址的表示方法
IP 地址的表示方法有兩種:二進制和點分十進制。
IP 地址是 32 位二進制數字,為方便閱讀和從鍵盤上輸入,可把每 8 位二進制數字轉換成一個十進制數字,並 用小數點隔開,這就是點分十進制。
三、網際網路的域名
網際網路的域名分為: 頂級域名 二級域名 三級域名
四級域名
四、域名伺服器 DNS (Domain Name Server)
網際網路中設有很多的域名伺服器 DNS,用來把域名轉換為 IP 地址。
五、電子郵件
發送郵件使用的協議——簡單郵件傳送協議 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 接收郵件使用的協議——郵局協議版本 3 POP3 (Post Office Protocol version 3) 注:郵件的傳送仍然要使用 IP 和 TCP 協議
六、統一資源定位符 URL (Uniform Resource Locator)
URL 用來標識萬維網上的各種文檔。
網際網路上的每一個文檔,在整個網際網路的范圍內具有惟一的標識符 URL。 URL 實際上就是文檔在網際網路中的地址。
七、超文本傳送協議 HTTP (HyperText Transfer Protocol) 萬維網客戶程序與伺服器程序之間的交互遵守超文本傳送協議 HTTP。
八、結束語
IP 地址是 32 位二進制數字。為便於閱讀和鍵入,也常使用點分十進制記法。 個人用戶上網可向本地 ISP 租用臨時的 IP 地址。
域名伺服器 DNS 把計算機域名轉換為計算機使用的 32 位二進制 IP 地址。 發送電子郵件使用 SMTP 協議,接收電子郵件使用 POP3 協議。
統一資源定位符 URL 惟一地確定了萬維網上文檔的地址。
超文本傳送協議 HTTP 用於萬維網瀏覽器程序和伺服器程序的信息交互。
超文本標記語言 HTML 使萬維網文檔有了統一的格式。
IP 電話不使用 TCP 協議。利用 IP 電話網關使得在普通電話之間可以打 IP 電話。
一、網際網路服務提供者 ISP (Internet Service Provider) 根據提供服務的覆蓋面積大小以及所擁有的 IP 地址數目的不同,ISP 也分成為不同的層次。
二、兩種通信方式
在網路邊緣的端系統中運行的程序之間的通信方式通常可劃分為兩大類:C/S 方式 和 P2P 方式
(Peer-to-Peer,對等方式)。
三、網際網路的核心部分
網路核心部分是網際網路中最復雜的部分。
網路中的核心部分要向網路邊緣中的大量主機提供連通性,使邊緣部分中的任何一個主機都能夠向其 他主機通信(即傳送或接收各種形式的數據)。
網際網路的核心部分是由許多網路和把它們互連起來的路由器組成,而主機處在網際網路的邊緣部分。
在網際網路核心部分的路由器之間一般都用高速鏈路相連接,而在網路邊緣的主機接入到核心部分則通 常以相對較低速率的鏈路相連接。
主機的用途是為用戶進行信息處理的,並且可以和其他主機通過網路交換信息。路由器的用途則是用 來轉發分組的,即進行分組交換的。
在網路核心部分起特殊作用的是路由器(router)。
路由器是實現分組交換(packet switching)的關鍵構件,其任務是轉發收到的分組,這是網路核心部分
最重要的功能。
四、電路交換
電路交換必定是面向連接的。 電路交換的三個階段:建立連接、通信、釋放連接。
五、網路的分類
不同作用范圍的網路
廣域網 WAN (Wide Area Network)
區域網 LAN (Local Area Network)
城域網 MAN (Metropolitan Area Network)
個人區域網 PAN (Personal Area Network)
從網路的使用者進行分類
公用網 (public network)
專用網 (private network)
用來把用戶接入到網際網路的網路
接入網 AN (Access Network),它又稱為本地接入網或居民接入網。
注:由 ISP 提供的接入網只是起到讓用戶能夠與網際網路連接的「橋梁」作用。
六、計算機網路的性能指標
速率
帶寬
吞吐量
時延(delay 或 latency)
傳輸時延(發送時延) —— 從發送數據幀的第一個比特算起,到該幀的最後一個比特發送完 畢所需的時間。
傳播時延 —— 電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。 注:信號傳輸速率(即發送速率)和信號在信道上的傳播速率是完全不同的概念。
處理時延 —— 交換結點為存儲轉發而進行一些必要的處理所花費的時間。
排隊時延 —— 結點緩存隊列中分組排隊所經歷的時延。 總時延 = 發送時延+傳播時延+處理時延+處理時延
時延帶寬積
利用率 —— 分為信道利用率和網路利用率。
信道利用率——某信道有百分之幾的時間是被利用的(有數據通過)。 網路利用率——全網路的信道利用率的加權平均值。 注:信道利用率並非越高越好。
七、網路協議(network protocol) 簡稱為協議,是為進行網路中的數據交換而建立的規則、標准或約定。其組成要素有以下三點:
語法 語義 同步
數據與控制信息的結構或格式 。
需要發出何種控制信息,完成何種動作以及做出何種響應。 事件實現順序的詳細說明。
八、實體、協議、服務和服務訪問點
實體(entity)——表示任何可發送或接收信息的硬體或軟體進程。 協議——是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。
在協議的控制下,兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務。 要實現本層協議,還需要使用下層所提供的服務。
本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面的協議。
下面的協議對上面的服務用戶是透明的。
協議是「水平的」,即協議是控制對等實體之間通信的規則。
服務是「垂直的」,即服務是由下層向上層通過層間介面提供的。 同一系統相鄰兩層的實體進行交互的地方,稱為服務訪問點 SAP (Service Access Point)。
九、TCP/IP 的體系結構
路由器在轉發分組時最高只用到網路層,而沒有使用運輸層和應用層。
『貳』 計算機網路基礎有哪些需要掌握的知識點
1)什麼是鏈接?
鏈接是指兩個設備之間的連接。它包括用於一個設備能夠與另一個設備通信的電纜類型和協議。
2)OSI 參考模型的層次是什麼?
有 7 個 OSI 層:物理層,數據鏈路層,網路層,傳輸層,會話層,表示層和應用層。
3)什麼是骨幹網?
骨幹網路是集中的基礎設施,旨在將不同的路由和數據分發到各種網路。它還處理帶寬管理和各種通道。
4)什麼是 LAN?
LAN 是區域網的縮寫。它是指計算機與位於小物理位置的其他網路設備之間的連接。
5)什麼是節點?
節點是指連接發生的點。它可以是作為網路一部分的計算機或設備。為了形成網路連接,需要兩個或更多個節點。
6)什麼是路由器?
路由器可以連接兩個或更多網段。這些是在其路由表中存儲信息的智能網路設備,例如路徑,跳數等。有了這個信息,他們就可以確定數據傳輸的最佳路徑。路由器在 OSI 網路層運行。
7)什麼是點對點鏈接?
它是指網路上兩台計算機之間的直接連接。除了將電纜連接到兩台計算機的 NIC卡之外,點對點連接不需要任何其他網路設備。
8)什麼是匿名 FTP?
匿名 FTP 是授予用戶訪問公共伺服器中的文件的一種方式。允許訪問這些伺服器中的數據的用戶不需要識別自己,而是以匿名訪客身份登錄。
9)什麼是子網掩碼?
子網掩碼與 IP 地址組合,以識別兩個部分:擴展網路地址和主機地址。像 IP 地址一樣,子網掩碼由 32 位組成。
10)UTP 電纜允許的最大長度是多少?
UTP 電纜的單段具有 90 到 100 米的允許長度。這種限制可以通過使用中繼器和開關來克服。
11)什麼是數據封裝?
數據封裝是在通過網路傳輸信息之前將信息分解成更小的可管理塊的過程。在這個過程中,源和目標地址與奇偶校驗一起附加到標題中。
12)描述網路拓撲
網路拓撲是指計算機網路的布局。它顯示了設備和電纜的物理布局,以及它們如何連接到彼此。
13)什麼是 VPN?
VPN 意味著虛擬專用網路,這種技術允許通過網路(如 Internet)創建安全通道。例如,VPN 允許您建立到遠程伺服器的安全撥號連接。
14)簡要描述 NAT。
NAT 是網路地址轉換。這是一種協議,為公共網路上的多台計算機提供一種方式來共享到 Internet 的單一連接。
15)OSI 參考模型下網路層的工作是什麼?
網路層負責數據路由,分組交換和網路擁塞控制。路由器在此層下運行。
16)網路拓撲如何影響您在建立網路時的決策?
網路拓撲決定了互連設備必須使用什麼媒介。它還作為適用於設置的材料,連接器和終端的基礎。
17)什麼是 RIP?
RIP,路由信息協議的簡稱由路由器用於將數據從一個網路發送到另一個網路。它通過將其路由表廣播到網路中的所有其他路由器來有效地管理路由數據。它以跳數為單位確定網路距離。
18)什麼是不同的方式來保護計算機網路?
有幾種方法可以做到這一點。在所有計算機上安裝可靠和更新的防病毒程序。確保防火牆的設置和配置正確。用戶認證也將有很大的幫助。所有這些組合將構成一個高度安全的網路。
19)什麼是 NIC?
NIC 是網路介面卡(網卡)的縮寫。每個 NIC都有自己的 MAC 地址,用於標識網路上的 PC。
20)什麼是 WAN?
WAN 代表廣域網。它是地理上分散的計算機和設備的互連。它連接位於不同地區和國家/地區的網路。
21)OSI 物理層的重要性是什麼?
物理層進行從數據位到電信號的轉換,反之亦然。這是網路設備和電纜類型的考慮和設置。
22)TCP/IP 下有多少層?
有四層:網路層,互聯網層,傳輸層和應用層。
23)什麼是代理伺服器,它們如何保護計算機網路?
代理伺服器主要防止外部用戶識別內部網路的 IP 地址。不知道正確的 IP 地址,甚至無法識別網路的物理位置。代理伺服器可以使外部用戶幾乎看不到網路。
24)OSI 會話層的功能是什麼?
該層為網路上的兩個設備提供協議和方法,通過舉行會話來相互通信。這包括設置會話,管理會話期間的信息交換以及終止會話時的解除過程。
25)實施容錯系統的重要性是什麼?有限嗎?
容錯系統確保持續的數據可用性。這是通過消除單點故障來實現的。但是,在某些情況下,這種類型的系統將無法保護數據,例如意外刪除。
26)10Base-T 是什麼意思?
10 是指數據傳輸速率,在這種情況下是 10Mbps。「Base」是指基帶。T 表示雙絞線,這是用於該網路的電纜。
27)什麼是私有 IP 地址?
專用 IP 地址被分配用於內部網。這些地址用於內部網路,不能在外部公共網路上路由。這些確保內部網路之間不存在任何沖突,同時私有 IP 地址的范圍同樣可重復使用於多個內部網路,因為它們不會「看到」彼此。
28)什麼是 NOS?
NOS 或網路操作系統是專門的軟體,其主要任務是向計算機提供網路連接,以便能夠與其他計算機和連接的設備進行通信。
29)什麼是 DoS?
DoS 或拒絕服務攻擊是試圖阻止用戶訪問互聯網或任何其他網路服務。這種攻擊可能有不同的形式,由一群永久者組成。這樣做的一個常見方法是使系統伺服器過載,使其無法再處理合法流量,並將被強制重置。
30)什麼是 OSI,它在電腦網路中扮演什麼角色?
OSI(開放系統互連)作為數據通信的參考模型。它由 7 層組成,每層定義了網路設備如何相互連接和通信的特定方面。一層可以處理所使用的物理介質,而另一層則指示如何通過網路實際傳輸數據。
31)電纜被屏蔽並具有雙絞線的目的是什麼?
其主要目的是防止串擾。串擾是電磁干擾或雜訊,可能影響通過電纜傳輸的數據。
32)地址共享的優點是什麼?
通過使用地址轉換而不是路由,地址共享提供了固有的安全性優勢。這是因為互聯網上的主機只能看到提供地址轉換的計算機上的外部介面的公共 IP 地址,而不是內部網路上的私有 IP 地址。
33)什麼是 MAC 地址?
MAC 或媒介訪問控制,可以唯一地標識網路上的設備。它也被稱為物理地址或乙太網地址。MAC 地址由 6 個位元組組成。
34)在 OSI 參考模型方面,TCP/IP 應用層的等同層或多層是什麼?
TCP/IP 應用層實際上在 OSI 模型上具有三個對等體:會話層,表示層和應用層。
35)如何識別給定 IP 地址的 IP 類?
通過查看任何給定 IP 地址的第一個八位位元組,您可以識別它是 A 類,B 類還是 C類。如果第一個八位位元組以 0 位開頭,則該地址為 Class A.如果以位 10 開頭,則該地址為 B 類地址。如果從 110 開始,那麼它是 C 類網路。
36)OSPF 的主要目的是什麼?
OSPF 或開放最短路徑優先,是使用路由表確定數據交換的最佳路徑的鏈路狀態路由協議。
37)什麼是防火牆?
防火牆用於保護內部網路免受外部攻擊。這些外部威脅可能是黑客誰想要竊取數據或計算機病毒,可以立即消除數據。它還可以防止來自外部網路的其他用戶訪問專用網路。
38)描述星形拓撲
星形拓撲由連接到節點的中央集線器組成。這是最簡單的設置和維護之一。
39)什麼是網關?
網關提供兩個或多個網段之間的連接。它通常是運行網關軟體並提供翻譯服務的計算機。該翻譯是允許不同系統在網路上通信的關鍵。
40)星型拓撲的缺點是什麼?
星形拓撲的一個主要缺點是,一旦中央集線器或交換機被損壞,整個網路就變得不可用了。
41)什麼是 SLIP?
SLIP 或串列線路介面協議實際上是在 UNIX 早期開發的舊協議。這是用於遠程訪問的協議之一。
42)給出一些私有網路地址的例子。
10.0.0.0,子網掩碼為 255.0.0.0
192.168.0.0,子網掩碼為 255.255.0.0
43)什麼是 tracert?
Tracert 是一個 Windows 實用程序,可用於跟蹤從路由器到目標網路的數據採集的路由。它還顯示了在整個傳輸路由期間採用的跳數。
44)網路管理員的功能是什麼?
網路管理員有許多責任,可以總結為 3 個關鍵功能:安裝網路,配置網路設置以及網路的維護/故障排除。
45)描述對等網路的一個缺點。
當您正在訪問由網路上的某個工作站共享的資源時,該工作站的性能會降低。
46)什麼是混合網路?
混合網路是利用客戶端 - 伺服器和對等體系結構的網路設置。
47)什麼是 DHCP?
DHCP 是動態主機配置協議的縮寫。其主要任務是自動為網路上的設備分配 IP 地址。它首先檢查任何設備尚未佔用的下一個可用地址,然後將其分配給網路設備。
48)ARP 的主要工作是什麼?
ARP 或地址解析協議的主要任務是將已知的 IP 地址映射到 MAC 層地址。
49)什麼是 TCP/IP?
TCP/IP 是傳輸控制協議/互聯網協議的縮寫。這是一組協議層,旨在在不同類型的計算機網路(也稱為異構網路)上進行數據交換。
50)如何使用路由器管理網路?
路由器內置了控制台,可讓您配置不同的設置,如安全和數據記錄。您可以為計算機分配限制,例如允許訪問的資源,或者可以瀏覽互聯網的某一天的特定時間。您甚至可以對整個網路中看不到的網站施加限制。
51)當您希望在不同平台(如 UNIX 系統和 Windows 伺服器之間)傳輸文件時,可以應用什麼協議?
使用 FTP(文件傳輸協議)在這些不同的伺服器之間進行文件傳輸。這是可能的,因為 FTP 是平台無關的。
52)默認網關的使用是什麼?
默認網關提供了本地網路連接到外部網路的方法。用於連接外部網路的默認網關通常是外部路由器埠的地址。
53)保護網路的一種方法是使用密碼。什麼可以被認為是好的密碼?
良好的密碼不僅由字母組成,還包括字母和數字的組合。結合大小寫字母的密碼比使用所有大寫字母或全部小寫字母的密碼有利。密碼必須不能被黑客很容易猜到,比如日期,姓名,收藏夾等等。
54)UTP 電纜的正確終止率是多少?
非屏蔽雙絞線網線的正常終止是 100 歐姆。
55)什麼是 netstat?
Netstat 是一個命令行實用程序。它提供有關連接當前 TCP/IP 設置的有用信息。
56)C 類網路中的網路 ID 數量是多少?
對於 C 類網路,可用的網路 ID 位數為 21。可能的網路 ID 數目為 2,提高到 21或 2,097,152。每個網路 ID 的主機 ID 數量為 2,增加到 8 減去 2,或 254。
57)使用長於規定長度的電纜時會發生什麼?
電纜太長會導致信號丟失。這意味著數據傳輸和接收將受到影響,因為信號長度下降。
『叄』 計算機網路知識
計算機網路 課程的特點是計算機技術與通信技術的結合,從事計算機網路課程教學的教師應具備計算機網路建設、管理和研究的背景。下面是我整理的一些關於計算機網路入門知識的相關資料,供你參考。
一、計算機網路基礎
對「計算機網路」這個概念的理解和定義,隨著計算機網路本身的發展,人們提出了各種不同的觀點。
早期的計算機系統是高度集中的,所有的設備安裝在單獨的大房間中,後來出現了批處理和分時系統,分時系統所連接的多個終端必須緊接著主計算機。50年代中後期,許多系統都將地理上分散的多個終端通過通信線路連接到一台中心計算機上,這樣就出現了第一代計算機網路。
第一代計算機網路是以單個計算機為中心的遠程聯機系統。典型應用是由一台計算機和全美范圍內2000多個終端組成的飛機定票系統。
終端:一台計算機的外部設備包括CRT控制器和鍵盤,無GPU內存。
隨著遠程終端的增多,在主機前增加了前端機FEP當時,人們把計算機網路定義為「以傳輸信息為目的而連接起來,實現遠程信息處理或近一步達到資源共享的系統」,但這樣的通信系統己具備了通信的雛形。
第二代計算機網路是以多個主機通過通信線路互聯起來,為用戶提供服務,興起於60年代後期,典型代表是美國國防部高級研究計劃局協助開發的ARPAnet。
主機之間不是直接用線路相連,而是介面報文處理機IMP轉接後互聯的。IMP和它們之間互聯的通信線路一起負責主機間的通信任務,構成了通信子網。通信子網互聯的主機負責運行程序,提供資源共享,組成了資源子網。
兩個主機間通信時對傳送信息內容的理解,信息表示形式以及各種情況下的應答信號都必須遵守一個共同的約定,稱為協議。
在ARPA網中,將協議按功能分成了若干層次,如何分層,以及各層中具體採用的協議的總和,稱為網路體系結構,體系結構是個抽象的概念,其具體實現是通過特定的硬體和軟體來完成的。
70年代至80年代中第二代網路得到迅猛的發展。
第二代網路以通信子網為中心。這個時期,網路概念為「以能夠相互共享資源為目的互聯起來的具有獨立功能的計算機之集合體」,形成了計算機網路的基本概念。
第三代計算機網路是具有統一的網路體系結構並遵循國際標準的開放式和標准化的網路。
IS0在1984年頒布了0SI/RM,該模型分為七個層次,也稱為0SI七層模型,公認為新一代計算機網路體系結構的基礎。為普及區域網奠定了基礎。(^60090922a^1)
70年代後,由於大規模集成電路出現,區域網由於投資少,方便靈活而得到了廣泛的應用和迅猛的發展,與廣域網相比有共性,如分層的體系結構,又有不同的特性,如區域網為節省費用而不採用存儲轉發的方式,而是由單個的廣播信道來連結網上計算機。
第四代計算機網路從80年代末開始,區域網技術發展成熟,出現光纖及高速網路技術,多媒體,智能網路,整個網路就像一個對用戶透明的大的計算機系統,發展為以Internet為代表的互聯網。
計算機網路:將多個具有獨立工作能力的計算機系統通過通信設備和線路由功能完善的網路軟體實現資源共享和數據通信的系統。
從定義中看出涉及到三個方面的問題:
(1)至少兩台計算機互聯。
(2)通信設備與線路介質。
(3)網路軟體,通信協議和NOS
二、計算機網路的分類
用於計算機網路分類的標准很多,如拓撲結構,應用協議等。但是這些標准只能反映網路某方面的特徵,最能反映網路技術本質特徵的分類標準是分布距離,按分布距離分為LAN,MAN,WAN,Internet。
1.區域網
幾米——10公里。小型機,微機大量推廣後發展起來的,配置容易,速率高,4Mbps~2GbpS。 位於一個建築物或一個單位內,不存在尋徑問題,不包括網路層。
2.都市網
10公里——100公里。對一個城市的LAN互聯,採用IEEE802.6標准,50Kbps~l00Kbps,位於一座城市中。
3.廣域網
也稱為遠程網,幾百公里——幾千公里。發展較早,租用專線,通過IMP和線路連接起來,構成網狀結構,解決循徑問題,速率為9.6Kbps~45Mbps 如:郵電部的CHINANET,CHINAPAC,和CHINADDN網。
4.互聯網
並不是一種具體的網路技術,它是將不同的物理網路技術按某種協議統一起來的一種高層技術。
三、區域網的特徵
區域網分布范圍小,投資少,配置簡單等,具有如下特徵:
(1)傳輸速率高:一般為1Mbps--20Mbps,光纖高速網可達100Mbps,1000MbpS
(2)支持傳輸介質種類多。
(3)通信處理一般由網卡完成。
(4)傳輸質量好,誤碼率低。
(5)有規則的拓撲結構。
四、區域網的組成
區域網一般由伺服器、工作站、網卡和傳輸介質四部分組成。
1.伺服器
運行網路0S,提供硬碟、文件數據及列印機共享等服務功能,是網路控制的核心。
從應用來說較高配置的普通486以上的兼容機都可以用於文件伺服器,但從提高網路的整體性能,尤其是從網路的系統穩定性來說,還是選用專用伺服器為宜。
目前常見的NOS主要有Netware,Unix和Windows NT三種。
(1)Netware:
流行版本V3.12,V4.11,V5.0,對硬體要求低,應用環境與DOS相似,技術完善,可靠,支持多種工作站和協議,適於區域網操作系統,作為文件伺服器,列印伺服器性能好。
(2)Unix:
一種典型的32位多用戶的NOS,主要應用於超級小型機,大型機上,目前常用版本有Unix SUR4.0。支持網路文件系統服務,提供數據等應用,功能強大,不易掌握,命令復雜,由AT&T和SCO公司推出。
(3)Windows NT Server 4.0:
一種面向分布式圖形應用程序的完整平台系統,界面與Win95相似,易於安裝和管理,且集成了Internet網路管理工具,前景廣闊。
伺服器分為文件伺服器,列印伺服器,資料庫伺服器,在Internet網上,還有Web,FTP,E-mail等伺服器。
網路0S朝著能支持多種通信協議,多種網卡和工作站的方向發展。
2.工作站
可以有自己的0S,獨立工作;通過運行工作站網路軟體,訪問Server共享資源,常見有DOS工作站,Windows 95工作站。
3.網卡
將工作站式伺服器連到網路上,實現資源共享和相互通信,數據轉換和電信號匹配。
網卡(NTC)的分類:
(1)速率:10Mbps,100Mbps
(2)匯流排類型:ISA/PCI
(3)傳輸介質介面:
單口:BNC(細纜)或RJ-45(雙絞線)。(^60090922b^2)
4.傳輸介質
目前常用的傳輸介質有雙絞線,同軸電纜,光纖等。
(1)雙絞線(TP):
將一對以上的雙絞線封裝在一個絕緣外套中,為了降低干擾,每對相互扭繞而成。分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)。區域網中UTP分為3類,4類,5類和超5類四種。
以AMP公司為例:
3類:10Mbps,皮薄,皮上注「cat3」,箱上注「3類」,305米/箱,400元/箱。
4類:網路中用的不多。
5類:(超5類)100Mbps,10Mbps,皮厚,匝密,皮上注「cat5」,箱上注5類,305米/箱,600—700元/箱(每段100米,接4個中繼器,最大500米)。
接線順序:
正常: 白桔 桔 白綠 藍 白藍 綠 白棕 棕
(對應) 1 2 3 4 5 6 7 8
集聯: 白綠 綠 白桔 棕 白棕 桔 白藍 藍
(對應) 1 2 3 4 5 6 7 8
STP:內部與UTP相同,外包鋁箔,Apple,IBM公司網路產品要求使用STP雙絞線,速率高,價格貴。
(2)同軸電纜:
由一根空心的外圓柱導體和一根位於中心軸線的內導線組成,兩導體間用絕緣材料隔開。
按直徑分為粗纜和細纜。
粗纜:傳輸距離長,性能高但成本高,使用於大型區域網干線,連接時兩端需終接器。
A.粗纜與外部收發器相連。
B.收發器與網卡之間用AUI電纜相連。
C.網卡必須有AUI介面:每段500米,100個用戶,4個中繼器可達2500米,收發器之間最小2.5米,收發器電纜最大50米。
細纜:傳輸距離短,相對便宜,用T型頭,與BNC網卡相連,兩端安50歐終端電阻。
每段185米,4個中繼器,最大925米,每段30個用戶,T型頭之間最小0.5米。 按傳輸頻帶分為基帶和寬頻傳輸。
基帶:數字信號,信號占整個信道,同一時間內能傳送一種信號。
寬頻:傳送的'是不同頻率的信號。
(3)光纖:
應用光學原理,由光發送機產生光束,將電信號變為光信號,再把光信號導入光纖,在另一端由光接收機接收光纖上傳來的光信號,並把它變為電信號,經解碼後再處理。分為單模光纖和多模光纖。絕緣保密性好。
單模光纖:由激光作光源,僅有一條光通路,傳輸距離長,2公里以上。
多模光纖:由二極體發光,低速短距離,2公里以內。
五、區域網的幾種工作模式
1.專用伺服器結構(Server-Baseb)
又稱為「工作站/文件伺服器」結構,由若乾颱微機工作站與一台或多台文件伺服器通過通信線路連接起來組成工作站存取伺服器文件,共享存儲設備。
文件伺服器自然以共享磁碟文件為主要目的。 對於一般的數據傳遞來說已經夠用了,但是當資料庫系統和其他復雜而被不斷增加的用戶使用的應用系統到來的時候,伺服器已經不能承擔這樣的任務了,因為隨著用戶的增多,為每個用戶服務的程序也增多,每個程序都是獨立運行的大文件,給用戶感覺極慢,因此產生了客戶機/伺服器模式。
2.客戶機/伺服器模式(client/server)
其中一台或幾台較大的計算機集中進行共享資料庫的管理和存取,稱為伺服器,而將其他的應用處理工作分散到網路中其他微機上去做,構成分布式的處理系統,伺服器控制管理數據的能力己由文件管理方式上升為資料庫管理方式,因此,C/S由的伺服器也稱為資料庫伺服器,注重於數據定義及存取安全後備及還原,並發控制及事務管理,執行諸如選擇檢索和索引排序等資料庫管理功能,它有足夠的能力做到把通過其處理後用戶所需的那一部分數據而不是整個文件通過網路傳送到客戶機去,減輕了網路的傳輸負荷。C/S結構是資料庫技術的發展和普遍應用與區域網技術發展相結合的結果。
3.對等式網路(Peer-to-Peer)
在拓撲結構上與專用Server與C/S相同。在對等式網路結構中,沒有專用伺服器 每一個工作站既可以起客戶機作用也可以起伺服器作用。
『肆』 [計算機網路之一] 網路基礎知識
協議就是計算機與計算機之間通過網路實現通信時事先達成的一種 「約定」。這種 「約定」 使那些由不同的廠商、不同的 CPU 以及不同的操作系統組成的計算機之間,只要遵循相同的協議就能夠實現通信。
TCP/IP、AppleTalk(僅限蘋果計算機使用)、SNA(IBM)、DECnet(DEC)、IPX/SPX(Novell)
分組交換是指將大數據分割為一個個叫做包的較小單位進行傳輸的方法。
ISO (International Organization for Stardards,國際標准化組織)制定了國際標准 OSI (Open System Interconnection,開放系統互聯參考模型),但是沒有得到普及,反而是隨 Apanet 而生的 TCP/IP 協議在大學研究機構和計算機行業的推動下成為實際的業界標准。
每個分層都接收由它下一層所提供的特定服務,並且負責為自己的上一層提供特定服務。上下層之間進行交互所遵循的約定叫做 「介面」 ,同一層之間交互所遵循的約定叫做 「協議」 。
協議分層參考了計算機軟體中的模塊化開發。
單播、廣播、多播、任播。
一個地址必須明確地表示一個主體對象,在同一個通信網路中不允許有兩個相同地址的通信主體存在。
有層次性的地址方便高效地找到通訊目標(eg: 快遞地址國家、省市區)
MAC地址有唯一性但沒有層次性。
乙太網、無線、幀中繼、ATM、FDDI、ISDN。
NIC(Network Interface Card,網路介面卡),計算機必須有網卡才能接入網路。
物理層面上延長網路的設備。將電纜傳遞過來的光電信號經過波形調整和放大之後傳遞給另一個電纜。
集線器 :提供多個埠的中繼器。
數據鏈路層面連接兩個網路的設備。 不同網路可能採用了不同的數據鏈路,數據傳輸的速率可能完全不一樣 ,網橋會緩存一個網段傳輸到另一個網段的數據幀,再重新生成信號作為全新的幀轉發給另一個網段(這里我理解不同數據鏈路幀的格式不一樣,所以網橋需要緩存數據並轉換位另一個數據鏈路中的幀格式)。
網橋的其他作用:
① 根據數據幀中的 FCS 檢查數據幀是否已損壞,是則不轉發;
② 自學習MAC設備來自哪些網路,並記錄在地址轉發表中(地址轉發表記錄硬體地址與網路的映射關系);
③ 過濾功能控制網路流量。
交換集線器 :每個埠都相當於一個網橋。
網路層面上連接兩個網路、並對分組報文進行轉發的設備。
應用場景:廣域網加速器、特殊應用訪問加速、防火牆。
將傳輸層到應用層的數據進行轉發和翻譯的設備。
代理伺服器 :控制流量和出於安全考慮,客戶端和服務端無需在網路上直接通信,而是從傳輸層到應用層對數據和訪問進行各種控制和處理。
研發基於分組交換技術的 ARPANET,取代容災性差的中央集中式網路。
單個網路無法解決所有通信問題,開始研究網路互連技術,出現了 TCP/IP,並首先被 BSD UNIX 採用,隨之被廣泛使用變得流程,所有使用 TCP/IP 協議的計算機都能利用互連網相互通信。
圍繞大型計算機中心建設計算機網路,即 NSFNET(國家科學基金網),它是一個三級網路,分為主幹網、地區網和校園網。這種三級計算機網路覆蓋了全美主要的大學和研究所,並成為互聯網中的主要組成部分。
NSFNET 逐漸被商用的互聯網主幹網替代,政府機構不再負責互聯網的運營。用戶接入互聯網需要通過 ISP(Internet Service Provider:互聯網服務提供商)。
IXP(Internet eXchange Point)互聯網交換點 的作用是允許兩個網路直接相連並交換分組,而不需要再通過第三個網路(如上圖中的主幹 ISP)來轉發分組。
所有的互聯網標准都是以 RFC 的形式在互聯網上發表的,但並非所有的 RFC 文檔都是互聯網標准。
制定互聯網的正式標准要經過以下三個階段
(1)互聯網草案
(2)建議標准
(3)互聯網標准
由所有連接在互聯網上的主機組成。這部分是用戶直接使用的額,用來進行通信和資源共享。
由大量網路和連接這些網路的路由器組成。這部分視為邊緣部分提供服務的(提供連通性和交換)。
① 電路交換的起源
② 電路交換的特點
在使用信道時,信道兩端的兩個用戶始終佔用端到端的通信資源,線路上真正傳送數據的時間比例很小,傳輸效率很低。
③ 電路交換的步驟
建立連接 (佔用通信資源)→ 通話 (一直佔用通信資源)→ 釋放連接 (歸還通信資源)
電報通信採用基於存儲轉發原理的報文交換,整個報文被發送到相鄰結點,存儲下來,再轉發到下一個結點。
① 分組交換的特點
把一個完整的報文劃分為一個個分組,每個分組傳送到相鄰結點後,存在下來查找轉發表,在轉發到下一個結點。
② 分組交換的優缺點
優點:每個分組可以經過不同的路由,使得有更好的可靠性,也能充分利用網路性能。
缺點:分組控制信息有一定開銷,路由器存儲轉發時需要排隊導致產生時延,無法確保通信時端到端所需的寬頻。
① 廣域網 WAN(Wide Area Network) 廣域網的作用范圍通常為幾十到幾千公里,是互聯網的核心,其任務是通過長距離運送主機鎖發送的數據。連接廣域網各結點交換機的鏈路一般都是高速鏈路,具有較大的通信量。
② 城域網 MAN(Metropolotan Area Network) 城域網的作用范圍一般是一個城市,作用距離約為 5 ~ 50 km。可以為一個或幾個單位所用歐,也可以是一種公用設置,用來將多個區域網進行互聯。目前很多城域網採用的是乙太網技術。
③ 區域網 LAN(Local Area Network) 區域網一般用微型計算機或工作站通過高速通信鏈路相連(速率通常在 10 Mbit/s 以上),但地理上則局限在較小的范圍(如 1 km 左右)。在區域網發展的初期,一個學校或工廠往往只擁有有個區域網,但現在區域網已非常廣泛地使用,學校或企業大都擁有多個互連的區域網(這樣的網路常稱為 校園網 或 企業網 )。
④ 個人區域網 PAN(Personal Area Network) 個人區域網就是在個人工作的地方把屬於個人使用的電子設備用無線技術連接起來的網路,因此也常稱為 無線個人區域網 WPAN(Wireless PAN) ,其范圍很小,大約在 10 m 左右。
① 公用網(pulic network) 電信公司出資建造的大型網路。
② 專用網(private network) 某個部門為滿足本單位的特殊業務工作的需要而建造的網路。這種網路不向本單位以外的人提供服務,例如,軍隊、鐵路、銀行、電力等系統均有本系統的專用網。
接入網(Access Network) ,又稱為本地接入網或居民接入網。
數據的傳輸速率,也稱為數據率或比特率,單位為 bit/s(比特每秒)(或 b/s,有時也寫為 bps,即 bit per second)。
1 kbit/s = 1 × 10³ bit/s,1 Mbit/s = 1 × 10^6 bit/s,1 Gbit/s = 1 × 10^9 bit/s,1 Tbit/s = 1 × 10^12 bit/s
吞吐量表示在單位時間內通過某個網路的實際的數據量,單位同速率帶寬。
時延是指數據從網路的一端傳送到另一端所需的時間,網路時延由幾個部分組成:
網路總時延 = 發送時延 + 傳播時延 + 處理時延 + 排隊時延
[誤區] 光纖的傳播速率實際上比銅線要慢,但是光纖的帶寬卻比普通的雙絞線要快,這是因為光信號的抗干擾性強,並且可以通過波分復用的信道復用技術,達到一路光纖傳輸多路信號的效果。
時延帶寬積表示信道中可以容納多少比特。
在計算機網路中,往返時間 RTT(Round-Trip Time)是一個重要的性能指標,因為在許多情況下,互聯網上的信息不僅僅單方向傳輸而是雙向交互的。
使用衛星通信時,發送時延很短,主要消耗在來回傳播時延上,即往返時間相對較長。
利用率有信道利用率和網路利用率兩種。信道利用率指出某信道有百分之幾的時間是被利用的(有數據通過)。完全空閑的信道的利用率為零。網路利用率則是全網路的信道利用率的加權平均值。
D0 表示網路空閑時的時延,D 表示網路當前的時延,U 表示利用率,則
U = 1 - D0/D,變形一下,有
信道利用率不是越高越好,因為信道利用率增大時,網路時延也會增加,因為排隊時延增大。所以當 U 趨於 1 時,D 會趨於無限大,所以 信道或網路的利用率過高會產生非常大的時延 。
費用、質量、標准化、可靠性、可擴展性和可升級性、易於管理和維護。
① 語法,即數據與控制信息的結構或格式;
② 語義,即需要發出何種控制信息,完成何種動作以及做出何種響應;
③ 同步,即時間實現順序的詳細說明。
① 各層獨立;
② 靈活性好;
③ 結構上可分割開;
④ 易於實現和維護;
⑤ 能促進標准化工作。
計算機網路的各層及其協議的集合就是網路的體系結構。
實體 :表示任何可發送或接收信息的硬體或軟體進程。
協議 :協議是水平的,控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。
服務 :服務是垂直的,下層通過介面向上層提供服務。
服務訪問點 :SAP(Service Access Point),同一系統中相鄰兩層的實體進行交互的地方。
『伍』 將計算機連接到網路的基本過程是什麼
計算機連接到網路的基本過程是
1、確定使用的網路硬體設備。
2、用RJ-45插頭的雙絞線和網路集成器把計算機連接起來
3、安裝網路通信協議
4、設置網路參數
(5)關於網路連接的知識有哪些擴展閱讀:
網路鏈接技術的作用
從計算機技術誕生那天開始,網路鏈接就開始發揮了作用。網路鏈接技術的作用量大、面廣,有時平行,有時交叉,有時重疊,難以全面總結。我在這里寫幾條具有現實意義的。
1、輻射
以點帶面。互聯網—-互連網—-互鏈網。如上網以後,不管在「地址欄」里鍵入那個網站的網址,就能進入該網站。又如在「收藏夾」里收藏有許多網址,想進那個網站,就進那個網站。這是小區域網與大網站的互聯。
2、包容
兩個網站之間的鏈接,新浪網首頁給谷歌網留有查詢窗口,搜狐網給搜狗網留有查詢窗口。
3、以小控(制)大
牽一發而動全身。如一個16k大小的、後綴為「.VSP」的會聲會影項目文件能啟動605M大的「會聲會影視頻編輯軟體」。
4、萬能
想要宣傳某一思想而發的博文,可以有意設計成通過具有鏈接功能的博文標題,讓別人關注到博文。
5、索引
簡單快捷。根據一定需要,把書刊中的主要內容或各種題名摘錄下來,標明出處、頁碼,按一定次序分條排列,以供人查閱的資料。
6、橋
連接知識點的橋。
7、詞典
網上通用。將各種具有「鏈接」功能的素材編制一個word文件。日積月累下來,就是一本自編自用的「詞典」了!
8、網
點—-線—-網。通過互聯網的網路鏈接,將各門各類知識網羅到我們和下一代的心中,讓智慧和經驗代代傳承。