1. 图解TCP/IP
计算机使用模式的演变:
20世纪50年代 批处理时代
20世纪60年代 分时系统时代
20世纪70年代 计算机间通信时代
20世纪80年代 计算机网络时代
20世纪90年代 互联网普及时代
2000年 以互联网为中心的时代
2010年 无论何时何地地一切皆TCP/IP的网络时代
在计算机网络与信息通信领域,人们经常提及 “协议” 。简单来说。 协议 就是计算机与计算机之间通过网络实现通信时事先达成的一种“约定”。这种“约定”使那些由不同厂商的设备、不同的CPU以及不同的操作系统组成的计算机之间,只要遵循相同的协议就能实现通信。换句话说, 协议 就是计算机之间的通信语言,只有支持相同的协议,计算机之间才能相互通信。
计算机通信也会在每一个分组中附加上源主机地址和目标主机地址送给通信线路。这些发送端地址、接收端地址以及分组序号写入的部分称为 “报文首部” 。
TCP/IP协议并非ISO(国际标准化组织)所制定的某种国际标准,而是由IETF(Internet Engineering Task Force国际互联网工程任务组)所建议的、致力于推进器标准化作业的一种协议。
OSI参考模型
应用层 :针对特定应用的协议。以电子邮件为例,用户A在主机A上新建一封电子邮件,指定收件人为B,并输入邮件内容为“早上好”。应用层协议会在所要传递数据的前端附加一个首部(标签)信息,该首部标明了邮件内容为“早上好”和收件人为B。
表示层 :设备固有数据格式和网络标准数据格式的转换。用户A和用户B使用的邮件客户端一致,便能够顺利收取和阅读邮件,不一致时表示层就发挥作用了:将数据从“某个计算机特定的数据格式”转换为“网络通用的标准数据格式”后再发送出去,接收端也进行相应处理。表示层与表示层之间为了识别编码格式也会附加首部信息,从而将实际传输的数据转交给下一层处理。
会话层 :通信管理。负责建立和断开通信连接(数据流动的逻辑通路)。管理传输层以下的分层。假定用户A新建了5封电子邮件准备发送给用户B,是建立一次连接一起发送,还是分别建立5次连接各自发送,都是会话层决定的,会话层和表示层一样,也会在数据前段附加首部或标签信息再转发给下一层。而这些首部或标签中记录着数据传送顺序的信息。
传输层 :管理两个节点之间的数据传输。负责可靠传输(确保数据被可靠传送到目标地址)。用主机A将“早上好”这一数据发送给主机B,期间可能因为某些原因导致数据损坏,主机B只收到“早上”,此时也会将这一事实告诉主机A,主机A得知情况会将后面的“好”重发给主机B。保证数据传输的可靠性是传输层的一个重要作用。为了确保可靠性,这一层所要传输的数据附加首部以识别这一分层的数据。然而,实际上将数据传输给对端的处理是由网络层来完成的。
网络层 :地址管理与路由选择。两端主机之间虽然有众多数据链路,但能够将数据从主机A送到主机B也都是网络层的功劳。相当于TCP/IP协议中的IP协议,网络层不能保证数据的可达性,所以需要传输层TCP协议确保可达性,所以TCP/IP协议实现了可靠传输。
数据链路层 :互连设备之间传送和识别数据帧。网络层负责将整个数据发送给最终目标地址,而数据链路层则只负责发送一个分段内的数据。
物理层 :以“0”、“1”代表电压的高低、灯光的闪灭。界定连接器和网线的规格。将数据的0、1转换为电压和脉冲光传输给物理的传输介质。
计算机之间的网络连接通过 电缆 相互连接。任何一台计算机连接网络时,必须要使用 网卡 (网络适配器、NIC、LAN卡), 中继器 的作用是将电缆传过来的信号调整和放大再传给另一个电缆,可以完成不同媒介之间的连接工作。 网桥 是数据链路层面上连接两个网络的设备,提供的是传递数据帧的作用,并且还具备自学机制。 路由器 是在网络层面上(OSI七层模型网络层)连接两个网络、并对分组报文进行转发的设备。 网桥 是根据物理地址(MAC地址)进行处理,而路由器/3层交换机则是根据IP地址进行处理的。由此,TCP/IP中网络层的地址就成为了IP地址。对于并发访问量非常大的一个企业级Web站点,使用一台服务器不足以满足前端的访问需求,这时通常会架设多台服务器来分担。这些服务器的访问的入口地址通常只有一个,为了能通过同一个URL将前端访问分发到后台多个服务器上,可以将这些服务器的前端加一个负载均衡器。这种负载均衡器就是4-7层交换机的一种。 网关 是OSI参考模型中负责将从传输层到应用层的数据进行转换和转发的设备。在两个不能进行直接通信的协议之间进行翻译,最终实现两者的通信。非常典型的例子就是互联网邮件和手机邮件之间的转换服务。防火墙也是一款通过网关通信,针对不用应用提高安全性的产品。
美国军方利用分组交换技术组件的ARPANET网络是互联网的鼻祖。而BSD UNIX操作系统实现了TCP/IP协议,随着UNIX系统的普及,TCP/IP协议开始盛行。TCP/IP可以单纯的指这两种协议,然而在很多情况下,它指的是包含HTTP、SMTP、FTP、TCP、UDP、IP、ARP等很多协议的 网际协议族 。
发送数据包的过程,和上节OSI参考模型中介绍的差不多。数据链路层是由网络接口(以太网驱动)来处理的,它会改数据附加上 以太网首部 , 以太网首部 中包含接收端的MAC地址、发送端MAC地址以及标志以太网类型的以太网数据的协议。
在以太网普及之初,一般多台终端使用同一根同轴电缆的 共享介质型 连接方式,访问控制一般以半双工通信为前提采用CSMA/CD方式。随着ATM交换技术的进步和CAT5 UTP电缆的普及很快发生了变化,逐渐采用像 非共享介质网络 那样直接与交换机连接的方式。
网络层与数据链路层的关系
某人要去一个很远的地方旅行,并计划先后乘坐飞机、火车、公交车到达目的地。旅行社不仅帮他预订好了飞机票和火车票,甚至还为他指定了一个详细的行程表,详细到几点几分需要乘坐飞机或火车都一目了然。机票和火车票只能够在某一限定区间内移动,此处的“区间内”就如同通信网络上的数据链路。这个区间内的出发地点和目的地点就如同某一个数据链路的源地址和目标地址等首部信息。整个行程表的作用就相当于网络层。
DNS :将域名和IP地址相匹配。
ARP :以目标IP地址为线索,用来定位下一个应该接受数据分包的网络设备对应的MAC地址。ARP只适用于IPv4,IPv6可以用ICMPv6替代ARP发送邻居探索消息。
ICMP :在IP通信中如果某个IP包因为某种原因未能送达目标地址,那么这个具体的原因将由ICMP负责通知。
DHCP :使用移动设备时,每移动到一个新地方,都要重新设置IP地址,为了实现自动设置IP地址、统一管理IP地址分配,就产生了DHCP协议。
NAT :是用于在本地网络中使用私有地址,在连接互联网时转而使用全局IP地址的技术。
IP隧道 :IPv4和IPv6之间进行通信的技术就是IP隧道。
TCP用于低速可靠传输
UDP用于高速不可靠传输
端口号就是用来识别同一台计算机中进行通信的不同应用程序,也被称为程序地址。
TCP传输利用 窗口控制 提高速度,无需等到每次应答来进行下一次发送,而是有个窗口进行缓冲,来提高吞吐量。
TCP拥塞控制,利用拥塞窗口来调节发送的数据量,拥塞时减小窗口,流畅是增大窗口来控制吞吐量。
我们日常网络访问的 http 用的是 tcp ,那还是看一下这个过程吧
tcp 可以提供全双工的数据流传输服务,全双工说白了,就是同一时间 A 可以发信息给 B , B 也可以发消息给 A ,俩人同时都可以给对方发消息;半双工就是某个时间段 A 可以发给 B ,但 B 不能给 A ,换个时间段,就反过来了。
这个过程理解起来,就像两人在喊话:
A:喂,有人吗,我想建立连接
B:有哇,你建立吧,等你吆
A:好哒,我来啦
然后俩人就建立连接了...
一定要三次握手么,两次行不行?
这么一个场景:
A->B: 洞幺洞幺,我是洞拐,收到请回复。
B->A: 洞拐洞拐,洞幺收到。
请问根据以上对话判断:
1、B是否能收到A的信息? (答案是肯定的)
2、A是否能收到B的信息? (你猜?)
tcp的核心思想是保证数据可靠传输,如果 2 次,显然不行,但 3 次就一定行么?未必,可能第三次的时候网络中断了,然后 A 就认为 B 收到了,然后一通发消息,其实 B 没收到,但这是无法完全保证的。无论握手多少次都不能满足传输的绝对可靠,为了效率跟相对可靠而看, 3 次刚刚好,所以就 3 次了(正好 AB 相互确认了一次)。
举个栗子:把客户端比作男孩,服务器比作女孩。通过他们的分手来说明“四次挥手”过程:
"第一次挥手" :日久见人心,男孩发现女孩变成了自己讨厌的样子,忍无可忍,于是决定分手,随即写了一封信告诉女孩。
“第二次挥手” :女孩收到信之后,知道了男孩要和自己分手,怒火中烧,心中暗骂:你算什么东西,当初你可不是这个样子的!于是立马给男孩写了一封回信:分手就分手,给我点时间,我要把你的东西整理好,全部还给你!男孩收到女孩的第一封信之后,明白了女孩知道自己要和她分手。随后等待女孩把自己的东西收拾好。
“第三次挥手” :过了几天,女孩把男孩送的东西都整理好了,于是再次写信给男孩:你的东西我整理好了,快把它们拿走,从此你我恩断义绝!
“第四次挥手” :男孩收到女孩第二封信之后,知道了女孩收拾好东西了,可以正式分手了,于是再次写信告诉女孩:我知道了,这就去拿回来!
为什么连接的时候是三次握手,关闭的时候却是四次握手?
答:因为当 Server端 收到 Client端 的 SYN 连接请求报文后,可以直接发送 SYN+ACK报文 。其中 ACK报文 是用来应答的, SYN报文 是用来同步的。但是关闭连接时,当 Server端 收到 FIN报文 时,很可能并不会立即 关闭SOCKET ,所以只能先回复一个 ACK报文 ,告诉 Client端 ,"你发的 FIN报文 我收到了"。只有等到我 Server端 所有的报文都发送完了,我才能发送 FIN报文 ,因此不能一起发送。故需要四步握手。
静态路由 是指事先设置好路由器和主机中并将路由信息固定的一种方法。缺点是某个路由器发生故障,基本上无法自动绕过发生故障的节点,只有在管理员手工设置以后才能恢复正常。
动态路由 是管理员先设置好路由协议,其设定过程的复杂程度与具体要设置路由协议的类型有直接关系。在路由器个数较多的网络,采用动态路由显然能够减轻管理员负担。网络发生故障,只要有一个可绕的其他路径,数据包会自动选择这个路径,但路由器需要定期相互交换必要的路由控制信息,会增加一定程度的负荷。
根据路由控制范围分为 IGP (内部网关协议)和 EGP (外部网关协议)
路由算法分为 距离向量算法 和 链路状态算法
距离向量算法 :通过距离与方向确定通往目标网络的路径
链路状态算法 :链路状态中路由器知道网络的连接状态,并根据链路信息确定通往目标网络的路径。
IGP包含RIP、RIP2、OSPF
EGP包含EGP、BGP
RIP是距离向量型的一种路由协议,广泛应用于LAN
RIP2是RIP的第二版。新增以下特点:使用多播、支持子网掩码、路由选择域、外部路由标志、身份验证密钥
OSPF是一种链路状态型路由协议。
在RIP和OSPF中利用IP的网络地址部分进行着路由控制,然而BGP则需要放眼整个互联网进行路由控制。BGP的最终路由控制表有网络地址和下一站的路由器组来表示,不过它会根据所要经过的AS个数进行路由控制。有了AS编号的域,就相当于有了自己一个独立的“国家”。AS的代表可以决定AS内部的网络运营和相关政策。与其他AS相连的时候,可以像一位“外交官”一样签署合约再进行连接。正是有了这些不同地区的AS通过签约的相互连接,才有了今天全球范围内的互联网。
转发IP数据包的过程中除了使用路由技术外,还在使用标记交换技术。最有代表性的就是多协议标记交换技术(MPLS)。
MPLS的标记不像MAC地址直接对应到硬件设备。因此,MPLS不需要具备以外网或ATM等数据链路层协议的作用,而只需要关注它与下面一层IP层之间的功能和协议即可。
MPLS优点:
1.转发速度快
2.利用标记生成虚拟路径,并在它的上面实现IP等数据包的通信。
2. 网络类型有哪几种
网络类型有以下几种:
1、局域网
“LAN”即是指局域网,局域网是我们最常见、应用最广泛的一种网络。所谓局域网,就是在局部地区范围内使用的网络,它所覆盖的地区范围比较小。
2、城域网
城域网一般来说在一个城市,但不在同一地理小区范围内。这种网络的连接距离可以在10~100千米,它采用的是IEEE 802.6标准。
3、个人网
个人局域网就是在个人工作地方把属于个人使用的电子设备(如便携电脑等)用无线技术连接起来的网络,因此也常称为无线个人局域网WPAN,其范围大约在10m左右。
4、广域网
广域网是连接不同地区局域网或城域网计算机通信的远程网。通常跨接很大的物理范围,所覆盖的范围从几十公里到几千公里,它能连接多个地区、城市和国家,或横跨几个洲并能提供远距离通信,形成国际性的远程网络。
参考资料来源:网络-网络类型
3. 描述一下三种网络分类的方法
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解析:
一、计算机网络的组成及分类
计算机网络通俗地讲就是由多台计算机(或其它计算机网络设备)通过传输介质和软件物理(或逻辑)连接在一起组成的。总的来说计算机网络的组成基本上包括:计算机、网络操作系统、传输介质(可以是有形的,也可以是无形的,如无线网络的传输介质就是空气)以及相应的应用软件四部分。
要学习网络,首先就要了解目前的主要网络类型,分清哪些是我们初级学者必须掌握的,哪些是目前的主流网络类型。
虽然网络类型的划分标准各种各样,但是从地理范围划分是一种大家都认可的通用网络划分标准。按这种标准可以把各种网络类型划分为局域网、城域网、广域网和互联网四种。局域网一般来说只能是一个较小区域内,城域网是不同地区的网络互联,不过在此要说明的一点就是这里的网络划分并没有严格意义上地理范围的区分,只能是一个定性的概念。下面简要介绍这几种计算机网络。
1。局域网(Local Area Neork;LAN)
通常我们常见的“LAN”就是指局域网,这是我们最常见、应用最广的一种网态银络。现在局域网随着整个计算机网络技术的发展和提高得到充分的应用和普及,几乎每个单位都有自己的局域网,有的甚至家庭中都有自己的小型局域网。很明显,所谓局域网,那就是在局部地区范围内的网络,它所覆盖的地区范围较小。局域网在计算机数量配置上没有太多的限制,少的可以只有两台,多的可达几百台。一般来说在企业局域网中,工作站的数量在几十到两百台次左右。在网络所涉及的地理距离上一般来说可以是几米至10公里以内。局域网一般位于一个建筑物或一个单位内,不存在寻径问题,不包括网络层的应用。
这种网络的特点就是:连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。目前局域网最快的速率要算现今的10G以太网了。IEEE的802标准委员会定义了多种主要的LAN网:以太网(Ether)、令牌环网(Token Ring)、光纤分布式接口网络(FDDI)、异步传输模式网(ATM)以及最新的无线局域网(WLAN)。这些都将在后面详细介绍。
2。城域网(Metropolitan Area Neork;MAN)
这种网络一般来说是在一个城市,但不在同一地理小区范围内的计算机互联。这种网络的连接距离可以在10 ̄100公里,它采用的是IEEE802.6标准。帆游宴MAN与LAN相比扩展的距离更长,连接的计算机数量更多,在地理范围上可以说是LAN网络的延伸。在一个大型城市或都市地区,一个MAN网络通常连接着多个LAN网。如连接 *** 机构的LAN、医院的LAN、电信的LAN、公司企业的LAN等等。由于光纤连接的引入,使MAN中高速的LAN互连成为可能。
城域网多采用ATM技术做骨干网。ATM是一个用于数据、语音、视频以及多媒体应用程序的高速网络传输方法。ATM包括一个接口和一个协议,该协议能够在一个常规的传输信道上,在比特率不变及变化的通信量之间进行切换。ATM也包括硬件、软件以及与ATM协议标磨裂准一致的介质。ATM提供一个可伸缩的主干基础设施,以便能够适应不同规模、速度以及寻址技术的网络。ATM的最大缺点就是成本太高,所以一般在 *** 城域网中应用,如邮政、银行、医院等。
3。广域网(Wide Area Neork;WAN)
这种网络也称为远程网,所覆盖的范围比城域网(MAN)更广,它一般是在不同城市之间的LAN或者MAN网络互联,地理范围可从几百公里到几千公里。 因为距离较远,信息衰减比较严重,所以这种网络一般是要租用专线,通过IMP(接口信息处理)协议和线路连接起来,构成网状结构,解决循径问题。这种城域网因为所连接的用户多,总出口带宽有限,所以用户的终端连接速率一般较低,通常为9.6Kbps ̄45Mbps 如:邮电部的CHINANET,CHINAPAC,和CHINADDN网。
4.互联网(Inter)
互联网又因其英文单词“Inter”的谐音,又称为“英特网”。在互联网应用如此发展的今天,它已是我们每天都要打交道的一种网络,无论从地理范围,还是从网络规模来讲它都是最大的一种网络,就是我们常说的“Web”、“WWW”和“万维网”等多种叫法。从地理范围来说,它可以是全球计算机的互联,这种网络的最大的特点就是不定性,整个网络的计算机每时每刻随着人们网络的接入在不变的变化。当您连在互联网上的时候,您的计算机可以算是互联网的一部分,但一旦当您断开互联网的连接时,您的计算机就不属于互联网了。但它的优点也是非常明显的,就是信息量大,传播广,无论你身处何地,只要联上互联网你就可以对任何可以联网用户发出你的信函和广告。因为这种网络的复杂性,所以这种网络实现的技术也是非常复杂的,这一点我们可以通过后面要讲的几种互联网接入设备详细地了解到。
上面讲了网络的几种分类,其实在现实生活中我们真正遇得最多的还要算是局域网,因为它可大可小,无论在单位还是在家庭实现起来都比较容易,应用也是最广泛的一种网络,所以在下面我们有必要对局域网及局域网中的接入设备作一个进一步的认识。
二、局域网的分类
虽然目前我们所能看到的局域网主要是以双绞线为代表传输介质的以太网,那只不过是我们所看到都基本上是企、事业单位的局域网,在网络发展的早期或在其它各行各业中,因其行业特点所采用的局域网也不一定都是以太网,目前在局域网中常见的有:以太网(Ether)、令牌网(Token Ring)、FDDI网、异步传输模式网(ATM)等几类,下面分别作一些简要介绍。
1。 以太网(EtherNet)
以太网最早是由Xerox(施乐)公司创建的,在1980年由DEC、Intel和Xerox三家公司联合开发为一个标准。以太网是应用最为广泛的局域网,包括标准以太网(10Mbps)、快速以太网(100Mbps)、千兆以太网(1000 Mbps)和10G以太网,它们都符合IEEE802.3系列标准规范。
(1)标准以太网
最开始以太网只有10Mbps的吞吐量,它所使用的是CSMA/CD(带有冲突检测的载波侦听多路访问)的访问控制方法,通常把这种最早期的10Mbps以太网称之为标准以太网。以太网主要有两种传输介质,那就是双绞线和同轴电缆。所有的以太网都遵循IEEE 802.3标准,下面列出是IEEE 802.3的一些以太网络标准,在这些标准中前面的数字表示传输速度,单位是“Mbps”,最后的一个数字表示单段网线长度(基准单位是100m),Base表示“基带”的意思,Broad代表“带宽”。
·10Base-5 使用粗同轴电缆,最大网段长度为500m,基带传输方法;
·10Base-2 使用细同轴电缆,最大网段长度为185m,基带传输方法;
·10Base-T 使用双绞线电缆,最大网段长度为100m;
·1Base-5 使用双绞线电缆,最大网段长度为500m,传输速度为1Mbps;
·10Broad-36 使用同轴电缆(RG-59/U CATV),最大网段长度为3600m,是一种宽带传输方式;
·10Base-F 使用光纤传输介质,传输速率为10Mbps;
(2)快速以太网(Fast Ether)
随着网络的发展,传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。在1993年10月以前,对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应用,只有光纤分布式数据接口(FDDI)可供选择,但它是一种价格非常昂贵的、基于100Mpbs光缆的LAN。1993年10月,Grand Junction公司推出了世界上第一台快速以太网集线器FastSwitch10/100和网络接口卡FastNIC100,快速以太网技术正式得以应用。随后Intel、SynOptics、3COM、BayNeorks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置。与此同时,IEEE802工程组亦对100Mbps以太网的各种标准,如100BASE-TX、100BASE-T4、MII、中继器、全双工等标准进行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE-T快速以太网标准(Fast Ether),就这样开始了快速以太网的时代。
快速以太网与原来在100Mbps带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点,最主要体现在快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资,它支持3、4、5类双绞线以及光纤的连接,能有效的利用现有的设施。
快速以太网的不足其实也是以太网技术的不足,那就是快速以太网仍是基于载波侦听多路访问和冲突检测(CSMA/CD)技术,当网络负载较重时,会造成效率的降低,当然这可以使用交换技术来弥补。
100Mbps快速以太网标准又分为:100BASE-TX 、100BASE-FX、100BASE-T4三个子类。
·100BASE-TX:是一种使用5类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用两对双绞线,一对用于发送,一对用于接收数据。在传输中使用4B/5B编码方式,信号频率为125MHz。符合EIA586的5类布线标准和IBM的SPT 1类布线标准。使用同10BASE-T相同的RJ-45连接器。它的最大网段长度为100米。它支持全双工的数据传输。
·100BASE-FX:是一种使用光缆的快速以太网技术,可使用单模和多模光纤(62.5和125um) 多模光纤连接的最大距离为550米。单模光纤连接的最大距离为3000米。在传输中使用4B/5B编码方式,信号频率为125MHz。它使用MIC/FDDI连接器、ST连接器或SC连接器。它的最大网段长度为150m、412m、2000m或更长至10公里,这与所使用的光纤类型和工作模式有关,它支持全双工的数据传输。100BASE-FX特别适合于有电气干扰的环境、较大距离连接、或高保密环境等情况下的适用。
·100BASE-T4:是一种可使用3、4、5类无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用4对双绞线,3对用于传送数据,1对用于检测冲突信号。在传输中使用8B/6T编码方式,信号频率为25MHz,符合EIA586结构化布线标准。它使用与10BASE-T相同的RJ-45连接器,最大网段长度为100米。
(3)千兆以太网(GB Ether)
随着以太网技术的深入应用和发展,企业用户对网络连接速度的要求越来越高,1995年11月,IEEE802.3工作组委任了一个高速研究组(HigherSpeedStudy Group),研究将快速以太网速度增至更高。该研究组研究了将快速以太网速度增至1000Mbps的可行性和方法。1996年6月,IEEE标准委员会批准了千兆位以太网方案授权申请(Gigabit Ether Project Authorization Request)。随后IEEE802.3工作组成立了802.3z工作委员会。IEEE802.3z委员会的目的是建立千兆位以太网标准:包括在1000Mbps通信速率的情况下的全双工和半双工操作、802.3以太网帧格式、载波侦听多路访问和冲突检测(CSMA/CD)技术、在一个冲突域中支持一个中继器(Repeater)、10BASE-T和100BASE-T向下兼容技术千兆位以太网具有以太网的易移植、易管理特性。千兆以太网在处理新应用和新数据类型方面具有灵活性,它是在赢得了巨大成功的10Mbps和100Mbps IEEE802.3以太网标准的基础上的延伸,提供了1000Mbps的数据带宽。这使得千兆位以太网成为高速、宽带网络应用的战略性选择。
1000Mbps千兆以太网目前主要有以下三种技术版本:1000BASE-SX,-LX和-CX版本。1000BASE-SX 系列采用低成本短波的CD(pact disc,光盘激光器) 或者VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,垂直腔体表面发光激光器)发送器;而1000BASE-LX系列则使用相对昂贵的长波激光器;1000BASE-CX系列则打算在配线间使用短跳线电缆把高性能服务器和高速外围设备连接起来。
(4)10G以太网
现在10Gbps的以太网标准已经由IEEE 802.3工作组于2000年正式制定,10G以太网仍使用与以往10Mbps和100Mbps以太网相同的形式,它允许直接升级到高速网络。同样使用IEEE 802.3标准的帧格式、全双工业务和流量控制方式。在半双工方式下,10G以太网使用基本的CSMA/CD访问方式来解决共享介质的冲突问题。此外,10G以太网使用由IEEE 802.3小组定义了和以太网相同的管理对象。总之,10G以太网仍然是以太网,只不过更快。但由于10G以太网技术的复杂性及原来传输介质的兼容性问题(目前只能在光纤上传输,与原来企业常用的双绞线不兼容了),还有这类设备造价太高(一般为2 ̄9万美元),所以这类以太网技术目前还处于研发的初级阶段,还没有得到实质应用。
2。 令牌环网
令牌环网是IBM公司于70年代发展的,现在这种网络比较少见。在老式的令牌环网中,数据传输速度为4Mbps或16Mbps,新型的快速令牌环网速度可达100Mbps。令牌环网的传输方法在物理上采用了星形拓扑结构,但逻辑上仍是环形拓扑结构。结点间采用多站访问部件(Multistation Access Unit,MAU)连接在一起。MAU是一种专业化集线器,它是用来围绕工作站计算机的环路进行传输。由于数据包看起来像在环中传输,所以在工作站和MAU中没有终结器。
在这种网络中,有一种专门的帧称为“令牌”,在环路上持续地传输来确定一个结点何时可以发送包。令牌为24位长,有3个8位的域,分别是首定界符(Start Delimiter,SD)、访问控制(Access Control,AC)和终定界符(End Delimiter,ED)。首定界符是一种与众不同的信号模式,作为一种非数据信号表现出来,用途是防止它被解释成其它东西。这种独特的8位组合只能被识别为帧首标识符(SOF)。由于目前以太网技术发展迅速,令牌网存在固有缺点,令牌在整个计算机局域网已不多见,原来提供令牌网设备的厂商多数也退出了市场,所以在目前局域网市场中令牌网可以说是“昨日黄花”了。
3。 FDDI网(Fiber Distributed Data Interface)
FDDI的英文全称为“Fiber Distributed Data Interface”,中文名为“光纤分布式数据接口”,它是于80年代中期发展起来一项局域网技术,它提供的高速数据通信能力要高于当时的以太网(10Mbps)和令牌网(4或16Mbps)的能力。FDDI标准由ANSI X3T9.5标准委员会制订,为繁忙网络上的高容量输入输出提供了一种访问方法。FDDI技术同IBM的Tokenring技术相似,并具有LAN和Tokenring所缺乏的管理、控制和可靠性措施,FDDI支持长达2KM的多模光纤。FDDI网络的主要缺点是价格同前面所介绍的“快速以太网”相比贵许多,且因为它只支持光缆和5类电缆,所以使用环境受到限制、从以太网升级更是面临大量移植问题。
当数据以100Mbps的速度输入输出时,在当时FDDI与10Mbps的以太网和令牌环网相比性能有相当大的改进。但是随着快速以太网和千兆以太网技术的发展,用FDDI的人就越来越少了。因为FDDI使用的通信介质是光纤,这一点它比快速以太网及现在的100Mbps令牌网传输介质要贵许多,然而FDDI最常见的应用只是提供对网络服务器的快速访问,所以在目前FDDI技术并没有得到充分的认可和广泛的应用。
FDDI的访问方法与令牌环网的访问方法类似,在网络通信中均采用“令牌”传递。它与标准的令牌环又有所不同,主要在于FDDI使用定时的令牌访问方法。FDDI令牌沿网络环路从一个结点向另一个结点移动,如果某结点不需要传输数据,FDDI将获取令牌并将其发送到下一个结点中。如果处理令牌的结点需要传输,那么在指定的称为“目标令牌循环时间”(Target Token Rotation Time,TTRT)的时间内,它可以按照用户的需求来发送尽可能多的帧。因为FDDI采用的是定时的令牌方法,所以在给定时间中,来自多个结点的多个帧可能都在网络上,以为用户提供高容量的通信。
FDDI可以发送两种类型的包:同步的和异步的。同步通信用于要求连续进行且对时间敏感的传输(如音频、视频和多媒体通信);异步通信用于不要求连续脉冲串的普通的数据传输。在给定的网络中,TTRT等于某结点同步传输需要的总时间加上最大的帧在网络上沿环路进行传输的时间。FDDI使用两条环路,所以当其中一条出现故障时,数据可以从另一条环路上到达目的地。连接到FDDI的结点主要有两类,即A类和B类。A类结点与两个环路都有连接,由网络设备如集线器等组成,并具备重新配置环路结构以在网络崩溃时使用单个环路的能力;B类结点通过A类结点的设备连接在FDDI网络上,B类结点包括服务器或工作站等。
4。 ATM网
ATM的英文全称为“asynchronous transfer mode”,中文名为“异步传输模式”,它的开发始于70年代后期。ATM是一种较新型的单元交换技术,同以太网、令牌环网、FDDI网络等使用可变长度包技术不同,ATM使用53字节固定长度的单元进行交换。它是一种交换技术,它没有共享介质或包传递带来的延时,非常适合音频和视频数据的传输。ATM主要具有以下优点:
(1)ATM使用相同的数据单元,可实现广域网和局域网的无缝连接。
(2)ATM支持VLAN(虚拟局域岗)功能,可以对网络进行灵活的管理和配置。
(3)ATM具有不同的速率,分别为25、51、155、622Mbps,从而为不同的应用提供不同的速率。
ATM是采用“信元交换”来替代“包交换”进行实验,发现信元交换的速度是非常快的。信元交换将一个简短的指示器称为虚拟通道标识符,并将其放在TDM时间片的开始。这使得设备能够将它的比特流异步地放在一个ATM通信通道上,使得通信变得能够预知且持续的,这样就为时间敏感的通信提供了一个预QoS,这种方式主要用在视频和音频上。通信可以预知的另一个原因是ATM采用的是固定的信元尺寸。ATM通道是虚拟的电路,并且MAN传输速度能够达到10Gbps。
5。 无线局域网(Wirress Local Area Neork;WLAN)
无线局域网是目前最新,也是最为热门的一种局域网,特别是自Intel今年3月份推出首款自带无线网络模块的迅驰笔记本处理器以来。无线局域网与传统的局域网主要不同之处就是传输介质不同,传统局域网都是通过有形的传输介质进行连接的,如同轴电缆、双绞线和光纤等,而无线局域网则是采用空气作为传输介质的。正因为它摆脱了有形传输介质的束缚,所以这种局域网的最大特点就是自由,只要在网络的覆盖范围内,可以在任何一个地方与服务器及其它工作站连接,而不需要重新铺设电缆。这一特点非常适合那些移动办公一簇,有时在机场、宾馆、酒店等(通常把这些地方称为“热点”),只要无线网络能够覆盖到,它都可以随时随地连接上无线网络,甚至Inter。
无线局域网所采用的是802.11系列标准,它也是由IEEE 802标准委员会制定的。目前这一繁育列标准主要有4个标准,分别为:802.11b、802.11a、802.11g和802.11z,前三个标准都是针对传输速度地热异常进行的改进,最开始推出的是802.11b,它的传输速度为11MB/s,因为它的连接速度比较低,随后推出了802.11a标准,它的连接速度可达54MB/s。但由于两者不互相兼容,致使一些早已购买802.11b标准的无线网络设备在新的802.11a网络中不能用,所以在今年前些时候正式推出了兼容802.11b与802.11a两种标准的802.11g,这样原有的802.11b和802.11a两种标准的设备都可以在同一网络中使用。802.11z是一种专门为了加强无线局域网安全的标准。因为无线局域网的“无线”特点,致使任何进入此网络覆盖区的用户都可以轻松以临时用户身份进入网络,给网络带来了极大的不安全因素,为此802.11z标准专门就无线网络的安全性方面作了明确规定,加强了用户身份论证制度,并对传输的数据进行加密。
4. 网络有哪些类型
网络类型知多少
我们经常听到internet网、星形网等名词,它们表示什么?是怎样分类的?下面列举了常见的网络类型及分类方法并简单介绍其特征。
一、按网络的地理位置分类
1.局域网(lan):一般限定在较小的区域内,小于10km的范围,通常采用有线的方式连接起来。
2.城域网(man):规模局限在一座城市的范围内,10~100km的区域。
3.广域网(wan):网络跨越国界、洲界,甚至全球范围。
目前局域网和广域网是网络的热点。局域网是组成其他两种类型网络的基础,城域网一般都加入了广域网。广域网的典型代表是internet网。
二、按传输介质分类
1.有线网:采用同轴电缆和双绞线来连接的计算机网络。
同轴电缆网是常见的一种连网方式。它比较经济,安装较为便利,传输率和抗干扰能力一般,传输距离较短。
双绞线网是目前最常见的连网方式。它价格便宜,安装方便,但易受干扰,传输率较低,传输距离比同轴电缆要短。
2.光纤网:光纤网也是有线网的一种,但由于其特殊性而单独列出,光纤网采用光导纤维作传输介质。光纤传输距离长,传输率高,可达数千兆bps,抗干扰性强,不会受到电子监听设备的监听,是高安全性网络的理想选择。不过由于其价格较高,且需要高水平的安装技术,所以现在尚未普及。
3.无线网:采用空气作传输介质,用电磁波作为载体来传输数据,目前无线网联网费用较高,还不太普及。但由于联网方式灵活方便,是一种很有前途的连网方式。
局域网常采用单一的传输介质,而城域网和广域网采用多种传输介质。
三、按网络的拓扑结构分类
网络的拓扑结构是指网络中通信线路和站点(计算机或设备)的几何排列形式。
1.星型网络:各站点通过点到点的链路与中心站相连。特点是很容易在网络中增加新的站点,数据的安全性和优先级容易控制,易实现网络监控,但中心节点的故障会引起整个网络瘫痪。
2.环形网络:各站点通过通信介质连成一个封闭的环形。环形网容易安装和监控,但容量有限,网络建成后,难以增加新的站点。
3.总线型网络:网络中所有的站点共享一条数据通道。总线型网络安装简单方便,需要铺设的电缆最短,成本低,某个站点的故障一般不会影响整个网络。但介质的故障会导致网络瘫痪,总线网安全性低,监控比较困难,增加新站点也不如星型网容易。
树型网、簇星型网、网状网等其他类型拓扑结构的网络都是以上述三种拓扑结构为基础的。
四、按通信方式分类
1.点对点传输网络:数据以点到点的方式在计算机或通信设备中传输。星型网、环形网采用这种传输方式。
2.广播式传输网络:数据在共用介质中传输。无线网和总线型网络属于这种类型。
五、按网络使用的目的分类
1.共享资源网:使用者可共享网络中的各种资源,如文件、扫描仪、绘图仪、打印机以及各种服务。internet网是典型的共享资源网。
2.数据处理网:用于处理数据的网络,例如科学计算网络、企业经营管理用网络。
3.数据传输网:用来收集、交换、传输数据的网络,如情报检索网络等。
目前网络使用目的都不是唯一的。
六、按服务方式分类
1.客户机/服务器网络:服务器是指专门提供服务的高性能计算机或专用设备,客户机是用户计算机。这是客户机向服务器发出请求并获得服务的一种网络形式,多台客户机可以共享服务器提供的各种资源。这是最常用、最重要的一种网络类型。不仅适合于同类计算机联网,也适合于不同类型的计算机联网,如pc机、mac机的混合联网。这种网络安全性容易得到保证,计算机的权限、优先级易于控制,监控容易实现,网络管理能够规范化。网络性能在很大程度上取决于服务器的性能和客户机的数量。目前针对这类网络有很多优化性能的服务器称为专用服务器。银行、证券公司都采用这种类型的网络。
2.对等网:对等网不要求文件服务器,每台客户机都可以与其他每台客户机对话,共享彼此的信息资源和硬件资源,组网的计算机一般类型相同。这种网络方式灵活方便,但是较难实现集中管理与监控,安全性也低,较适合于部门内部协同工作的小型网络。
七、其他分类方法
如按信息传输模式的特点来分类的atm网,网内数据采用异步传输模式,数据以53字节单元进行传输,提供高达1.2gbps的传输率,有预测网络延时的能力。可以传输语音、视频等实时信息,是最有发展前途的网络类型之一。
另外还有一些非正规的分类方法:如企业网、校园网,根据名称便可理解。
从不同的角度对网络有不同的分类方法,每种网络名称都有特殊的含意。几种名称的组合或名称加参数更可以看出网络的特征。千兆以太网表示传输率高达千兆的总线型网络。了解网络的分类方法和类型特征,是熟悉网络技术的重要基础之一。
5. 网络的分类有哪几类
网络的分类
1.按网络的地理位置分类:1. 局域网(Local Area Network,简称LAN)一般限定在较小的区域内,小于10km的范围,通常采用有线的方式连接起来。2.城域网(Metropolis Area Network,简称MAN)3. 广域网(Wide Area Network,简称WAN)网络跨越国界、洲界,甚至全球范围。 目前局域网和广域网是网络的热点。局域网是组成其他两种类型网络的基础,城域网一般都加入了广域网。广域网的典型代表是Internet网。按网络的拓扑结构分类 网络的拓扑结构是指网络中通信线路和站点(计算机或设备)的几何排列形式。1. 星型网络 各站点通过点到点的链路与中心站相连。特点是很容易在网络中增加新的站点,数据的安全性和优先级容易控制,易实现网络监控,但中心节点的故障会引起整个网络瘫痪。2.环形网络 各站点通过通信介质连成一个封闭的环形。环形网容易安装和监控,但容量有限,网络建成后,难以增加新的站点。 3.总线型网络 网络中所有的站点共享一条数据通道。总线型网络安装简单方便,需要铺设的电缆最短,成本低,某个站点的故障一般不会影响整个网络。但介质的故障会导致网络瘫痪,总线网安全性低,监控比较困难,增加新站点也不如星型网容易。树型网、簇星型网、网状网等其他类型拓扑结构的网络都是以上述三种拓扑结构为基础的。按传输介质分类 1.有线网 采用同轴电缆和双绞线来连接的计算机网络。 同轴电缆网是常见的一种连网方式。它比较经济,安装较为便利,传输率和抗干扰能力一般,传输距离较短。2.双绞线网是目前最常见的连网方式。它价格便宜,安装方便,但易受干扰,传输率较低,传输距离比同轴电缆要短。3. 光纤网 光纤网也是有线网的一种,但由于其特殊性而单独列出,光纤网采用光导纤维作传输介质。光纤传输距离长,传输率高,可达数千兆bps,抗干扰性强,不会受到电子监听设备的监听,是高安全性网络的理想选择。不过由于其价格较高,且需要高水平的安装技术,所以现在尚未普及。 4.无线网 采用空气作传输介质,用电磁波作为载体来传输数据,目前无线网联网费用较高,还不太普及。但由于联网方式灵活方便,是一种很有前途的连网方式。 按通信方式分类 1.点对点传输网络:数据以点到点的方式在计算机或通信设备中传输。星型网、环形网采用这种传输方式。 2. 广播式传输网络:数据在共用介质中传输。无线网和总线型网络属于这种类型。 按网络使用的目的分类 1.共享资源网:使用者可共享网络中的各种资源,如文件、扫描仪、绘图仪、打印机以及各种服务。Internet网是典型的共享资源网。2. 数据处理网:用于处理数据的网络,例如科学计算网络、企业经营管理用网络。3.数据传输网:用来收集、交换、传输数据的网络,如情报检索网络等。 按服务方式分类 1.客户机/服务器网络 服务器是指专门提供服务的高性能计算机或专用设备,客户机是用户计算机。这是客户机向服务器发出请求并获得服务的一种网络形式,多台客户机可以共享服务器提供的各种资源。这是最常用、最重要的一种网络类型。不仅适合于同类计算机联网,也适合于不同类型的计算机联网,如PC机、Mac机的混合联网。这种网络安全性容易得到保证,计算机的权限、优先级易于控制,监控容易实现,网络管理能够规范化。网络性能在很大程度上取决于服务器的性能和客户机的数量。目前针对这类网络有很多优化性能的服务器称为专用服务器。银行、证券公司都采用这种类型的网络。2.对等网 对等网不要求文件服务器,每台客户机都可以与其他每台客户机对话,共享彼此的信息资源和硬件资源,组网的计算机一般类型相同。这种网络方式灵活方便,但是较难实现集中管理与监控,安全性也低,较适合于部门内部协同工作的小型网络。其他分类方法 如按信息传输模式的特点来分类的ATM网,网内数据采用异步传输模式,数据以53字节单元进行传输,提供高达1.2Gbps的传输率,有预测网络延时的能力。可以传输语音、视频等实时信息,是最有发展前途的网络类型之一。另外还有一些非正规的分类方法:如企业网、校园网,根据名称便可理解。从不同的角度对网络有不同的分类方法,每种网络名称都有特殊的含意。几种名称的组合或名称加参数更可以看出网络的特征。千兆以太网表示传输率高达千兆的总线型网络。了解网络的分类方法和类型特征,是熟悉网络技术的重要基础之一。 服务器是指专门提供服务的高性能计算机或专用设备,客户机是用户计算机。这是客户机向
6. 网络一般可分几类
网络的分类
1.按网络的地理位置分类:1. 局域网(Local Area Network,简称LAN)一般限定在较小的区域内,小于10km的范围,通常采用有线的方式连接起来。2.城域网(Metropolis Area Network,简称MAN)3. 广域网(Wide Area Network,简称WAN)网络跨越国界、洲界,甚至全球范围。 目前局域网和广域网是网络的热点。局域网是组成其他两种类型网络的基础,城域网一般都加入了广域网。广域网的典型代表是Internet网。按网络的拓扑结构分类 网络的拓扑结构是指网络中通信线路和站点(计算机或设备)的几何排列形式。1. 星型网络 各站点通过点到点的链路与中心站相连。特点是很容易在网络中增加新的站点,数据的安全性和优先级容易控制,易实现网络监控,但中心节点的故障会引起整个网络瘫痪。2.环形网络 各站点通过通信介质连成一个封闭的环形。环形网容易安装和监控,但容量有限,网络建成后,难以增加新的站点。 3.总线型网络 网络中所有的站点共享一条数据通道。总线型网络安装简单方便,需要铺设的电缆最短,成本低,某个站点的故障一般不会影响整个网络。但介质的故障会导致网络瘫痪,总线网安全性低,监控比较困难,增加新站点也不如星型网容易。树型网、簇星型网、网状网等其他类型拓扑结构的网络都是以上述三种拓扑结构为基础的。按传输介质分类 1.有线网 采用同轴电缆和双绞线来连接的计算机网络。 同轴电缆网是常见的一种连网方式。它比较经济,安装较为便利,传输率和抗干扰能力一般,传输距离较短。2.双绞线网是目前最常见的连网方式。它价格便宜,安装方便,但易受干扰,传输率较低,传输距离比同轴电缆要短。3. 光纤网 光纤网也是有线网的一种,但由于其特殊性而单独列出,光纤网采用光导纤维作传输介质。光纤传输距离长,传输率高,可达数千兆bps,抗干扰性强,不会受到电子监听设备的监听,是高安全性网络的理想选择。不过由于其价格较高,且需要高水平的安装技术,所以现在尚未普及。 4.无线网 采用空气作传输介质,用电磁波作为载体来传输数据,目前无线网联网费用较高,还不太普及。但由于联网方式灵活方便,是一种很有前途的连网方式。 按通信方式分类 1.点对点传输网络:数据以点到点的方式在计算机或通信设备中传输。星型网、环形网采用这种传输方式。 2. 广播式传输网络:数据在共用介质中传输。无线网和总线型网络属于这种类型。 按网络使用的目的分类 1.共享资源网:使用者可共享网络中的各种资源,如文件、扫描仪、绘图仪、打印机以及各种服务。Internet网是典型的共享资源网。2. 数据处理网:用于处理数据的网络,例如科学计算网络、企业经营管理用网络。3.数据传输网:用来收集、交换、传输数据的网络,如情报检索网络等。 按服务方式分类 1.客户机/服务器网络 服务器是指专门提供服务的高性能计算机或专用设备,客户机是用户计算机。这是客户机向服务器发出请求并获得服务的一种网络形式,多台客户机可以共享服务器提供的各种资源。这是最常用、最重要的一种网络类型。不仅适合于同类计算机联网,也适合于不同类型的计算机联网,如PC机、Mac机的混合联网。这种网络安全性容易得到保证,计算机的权限、优先级易于控制,监控容易实现,网络管理能够规范化。网络性能在很大程度上取决于服务器的性能和客户机的数量。目前针对这类网络有很多优化性能的服务器称为专用服务器。银行、证券公司都采用这种类型的网络。2.对等网 对等网不要求文件服务器,每台客户机都可以与其他每台客户机对话,共享彼此的信息资源和硬件资源,组网的计算机一般类型相同。这种网络方式灵活方便,但是较难实现集中管理与监控,安全性也低,较适合于部门内部协同工作的小型网络。其他分类方法 如按信息传输模式的特点来分类的ATM网,网内数据采用异步传输模式,数据以53字节单元进行传输,提供高达1.2Gbps的传输率,有预测网络延时的能力。可以传输语音、视频等实时信息,是最有发展前途的网络类型之一。另外还有一些非正规的分类方法:如企业网、校园网,根据名称便可理解。从不同的角度对网络有不同的分类方法,每种网络名称都有特殊的含意。几种名称的组合或名称加参数更可以看出网络的特征。千兆以太网表示传输率高达千兆的总线型网络。了解网络的分类方法和类型特征,是熟悉网络技术的重要基础之一。 服务器是指专门提供服务的高性能计算机或专用设备,客户机是用户计算机。这是客户机向