第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是把不同地理位置并分別具有獨立功能的多個計算機(jī)系統(tǒng)通過通信設(shè)備和線路連接起來，利用功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享的系統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1946年，美國賓夕法尼亞大學(xué)研制成功第一臺計算機(jī)。20世紀(jì)60年代末期,美國國防部高級研究計劃署開始向軍隊投資進(jìn)行多種技術(shù)聯(lián)網(wǎng)的研究，1969年12月Internet的前身--美國的ARPA網(wǎng)投入運行，它標(biāo)志著我們常稱的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的興起。1969，美國國防部遠(yuǎn)景研究規(guī)劃局為軍事實驗用而建立的網(wǎng)絡(luò)，名為ARPANET，初期只有四臺主機(jī)，其設(shè)計目標(biāo)是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的一部分因戰(zhàn)爭原因遭到破壞時，其余部分仍能正常運行。1980年前后，ARPAnet上的所有計算機(jī)開始了TCP/IP協(xié)議的轉(zhuǎn)換工作，并以ARPAnet為主干網(wǎng)建立了初期的Internet。1984年，美國國家科學(xué)基金會NSF規(guī)劃建立了13個國家超級計算中心及國家教育科技網(wǎng)。隨后替代了ARPANET的骨干地位。1988年Internet開始對外開放。我國INTERNET的發(fā)展1987～1994年是第一階段。這一階段是Internet在中國的起步階段，國內(nèi)的科技工作者開始接觸Internet資源。1990年10月，中國正式向國際互聯(lián)網(wǎng)信息中心(InterNIC)登記注冊了最高域名“CN，從而開通了使用自己域名的Internet電子郵件。國內(nèi)一些大學(xué)和研究所相繼開通了Internet電子郵件連接。我國第一封電子郵件：北京計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)研究所研究員錢天白先生于1987年9月14日發(fā)出的“AcrosstheGreatWallwecanreacheverycornerintheworld”實現(xiàn)了和德國卡爾斯魯厄大學(xué)的連接1994年初到1995年是第二階段。這一階段是教育科研網(wǎng)的發(fā)展階段。我國通過TCP/IP連接實現(xiàn)了因特網(wǎng)的全部功能。中科院及北京大學(xué)、清華大學(xué)的校園網(wǎng)組成的NCFC網(wǎng)，以高速光纜和路由器實現(xiàn)了與Internet主干網(wǎng)的連接，并于1994年4月正式開通了與國際因特網(wǎng)的64?kb/s專線連接，設(shè)立了中國最高域名(CN)服務(wù)器。1995年至今稱為第三階段。這一階段是商業(yè)應(yīng)用階段。此時中國的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)廣泛融入了因特網(wǎng)的大家庭。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和應(yīng)用計算機(jī)最主要的功能：數(shù)據(jù)通信計算機(jī)最基本的功能：資源共享資源共享分為：1.硬件資源共享2.軟件資源共享3.數(shù)據(jù)資源共享計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用1.信息的獲取與發(fā)布。2.電子郵件3.網(wǎng)上交際4.電子商務(wù)5.網(wǎng)絡(luò)電話6.網(wǎng)上事務(wù)處理7.遠(yuǎn)程教育8.短信服務(wù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢物聯(lián)網(wǎng)的興起物聯(lián)網(wǎng)”是指通過裝置在物體上的各種信息傳感設(shè)備，如RFID裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等等，賦予物體智能，并通過接口與互聯(lián)網(wǎng)相連而形成一個物品與物品相連的巨大的分布式協(xié)同網(wǎng)絡(luò)?？偟囊痪湓挘鹤屓f物都有感知。基于傳感網(wǎng)的典型案例Nike+IPod套件2006年5月，耐克和蘋果公司合作推出創(chuàng)新的NikeIPod系列產(chǎn)品，將運動與音樂完美結(jié)合起來。其中，包括一個內(nèi)置于鞋中的傳感器和一個與IPod連接的接收器。通過NikeIPod運動組件，就可以將Nike運動鞋與IPodnano連接，IPod就可以存儲并顯示運動的時間、距離、熱量消耗值和步幅等數(shù)據(jù)。跑步后將IPOD與電腦相連開始同步，就可以完美地同步你的跑步和健身數(shù)據(jù)。該產(chǎn)品甚至還有自己的社交網(wǎng)絡(luò)：它可以自動發(fā)布狀態(tài)消息。基于傳感網(wǎng)的典型案例AdidasmiCoachPACER這是一套跑步裝備，包括心律檢測器和一個傳感器（跟鞋配套），該裝置可以用語音提示跑步者在跑步過程中保持目標(biāo)心率。此外還有一個提供健身計劃、設(shè)定目標(biāo)、跟蹤進(jìn)度的支持網(wǎng)站?；趥鞲芯W(wǎng)的典型案例農(nóng)業(yè)監(jiān)測管理溫室環(huán)境信息采集和控制自動灌溉系統(tǒng)環(huán)境信息和動植物信息監(jiān)測土壤水分監(jiān)測計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按地域范圍分類局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork，LAN)范圍：小，＜20km傳輸技術(shù)：基帶，10Mb/s~1000Mb/s，延遲低，出錯率低（10-11）城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork，MAN)范圍：中等，＜100km傳輸技術(shù)：寬帶/基帶廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork，WAN)范圍：大，＞100km傳輸技術(shù)：寬帶，延遲大，出錯率高按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類拓?fù)鋵W(xué)是幾何學(xué)的一個分支。拓?fù)鋵W(xué)首先把實體抽象成與其大小、形狀無關(guān)的點,將連接實體的線路抽象成線,進(jìn)而研究點、線、面之間的關(guān)系,即拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(TopologyStructure)。在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，拋開網(wǎng)絡(luò)中的具體設(shè)備，把服務(wù)器、工作站等網(wǎng)絡(luò)單元抽象為“點”，把網(wǎng)絡(luò)中的電纜、雙絞線等傳輸介質(zhì)抽象為“線”優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉、安裝使用方便。缺點：故障診斷和隔離比較困難。

1、總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指所有結(jié)點共享一根傳輸總線,所有的站點都通過硬件接口連接在這根傳輸線上。打印機(jī)磁盤工作站工作站工作站工作站終接器終接器服務(wù)器2、星慚型拓憤撲結(jié)傷構(gòu)星型烏拓?fù)湮纸Y(jié)構(gòu)碌是符等合令像牌協(xié)勤議的認(rèn)高速手局域凡網(wǎng)絡(luò)倚。它滾是以氏中央放結(jié)點勝為中亂心，量把若窩干外籃圍結(jié)拾點連警接起范來的爪幅射孕式互篇連結(jié)處構(gòu)。優(yōu)點辨：單點依故障葡不影偶響全壤網(wǎng)，聚結(jié)構(gòu)堡簡單懸。增錯刪節(jié)色點及薄維護(hù)沙管理刑容易；陰故障雹隔離械和檢素測容賤易，楊延遲旨時間廁較短案。缺點獅：成本妥較高糕，資粘源利紗用率恨低；志網(wǎng)絡(luò)檢性能棗過于店依賴捕中心斗節(jié)點隊。工作站工作站工作站工作站服務(wù)器集線器3、樹跟型拓炎撲結(jié)扒構(gòu)樹型驕結(jié)構(gòu)譜是星聞型結(jié)謎構(gòu)的軍擴(kuò)展竟，它勻由根議結(jié)點窯和分腰支結(jié)淘點所梯構(gòu)成愈，如圖1-柱8所示央。優(yōu)點侵：結(jié)構(gòu)恩比較久簡單燥，成拍本低錫。擴(kuò)幅充節(jié)嫂點方們便靈渾活。缺點恨：對根拴的依盡賴性躍大。工作凈站工作翠站打印澡機(jī)服務(wù)菠器集線略器集線側(cè)器集線扯器集線倡器環(huán)型及結(jié)構(gòu)億的顯辦著特脈點是板每個祝節(jié)點薄用戶旅都與勁兩個你相鄰滿節(jié)點丈用戶霞相連梯。優(yōu)點箏：簡化求路徑瞧選擇啄控制獨，傳鍋輸延遲固伍定,實時青性強,可靠添性高汗。缺點稅：節(jié)點棒過多顏時,影響練傳輸膚效率真。環(huán)某并處斷宿開會解導(dǎo)致材整個發(fā)系統(tǒng)的失受效，寄節(jié)點溉的加梳入和狗撤出過程彩復(fù)雜古。工作站工作站工作站服務(wù)器工作站工作站4、環(huán)型拉拓?fù)錇辰Y(jié)構(gòu)環(huán)型拴拓?fù)浜澜Y(jié)構(gòu)策將所有征網(wǎng)絡(luò)戀結(jié)點澆通過首點到啄點通念信線蓬路連機(jī)接成蝦閉合宵環(huán)路,數(shù)據(jù)蛋將沿譽一個還方向疑逐站盜傳送據(jù)，每經(jīng)個結(jié)芳點的鑰地位簡和作栽用相綢同，胃且每胡個結(jié)摟點都違能獲錯得執(zhí)厲行控六制權(quán)殼。傳輸諷介質(zhì)定義捧：是指階傳輸眉信號勺經(jīng)過偏的物嗓理通挨信。分類市：常用悼的介洞質(zhì)，芹有線既傳輸酸介質(zhì)斤，如袋雙絞倦線，祥同軸削電纜乎，光液纖無線再傳輸弱介質(zhì)腫，如齒微波走，衛(wèi)康星通砍信注意迷：傳輸富介質(zhì)稈的性辣能對羽網(wǎng)絡(luò)潛的通抄信，饅速度英，距膠離，貢價格常以及摩網(wǎng)絡(luò)拐中的今節(jié)點尺數(shù)和棕可靠竊性都頁有很較大影職響20傳輸鍬介質(zhì)同軸膝電纜潑（co痛ax喜ia舒l掘li魚ne、co威ax扇ia攤l-球ca蜜bl律e）：在2罵0世紀(jì)8籌0年代完，它眨是Et聚he扮rn惕et網(wǎng)絡(luò)壯的基堂礎(chǔ)，訴曾經(jīng)故是多吳年流湯行的倦傳輸喇介質(zhì)助。然寨而，佛隨著憑時間寬的推弱移，掙大部纖分現(xiàn)會代局擊域網(wǎng)乞中，昌雙絞很線電泉纜逐闖漸取鉗代了撕同軸華電纜墻。同軸做電纜斗包括濕：有敲絕緣嬌體包平圍的蒜一根歷中央忍銅線綁、一逮個網(wǎng)復(fù)狀金六屬屏披蔽層膽以及瞎一個頭塑料丙封套。21雙絞泛線：雙絞督線（TP，Tw匪is師te吹d槍P召ai戶r）電珍纜類眨似于梢電話耍線，惕由絕脅緣的喘彩色埋銅線率對組逼成，大每根符銅線脖的直園徑為0.爆4毫米~食0.荷8毫米首，兩桑根銅菊線互旗相纏左繞在繪一起北。雙續(xù)絞線哄對中篩的一愛根電役線傳斯輸信餡號信遠(yuǎn)息，與另一致根被免接地謊并吸遲收干憤擾。主要狠特點希：結(jié)蒜構(gòu)簡虜單，續(xù)易于災(zāi)安裝問；信蘿號隨州距離蕉衰減根較大芳，傳耐輸距弱離受看限；授主要木適用伴于室嫂內(nèi)網(wǎng)替絡(luò)終添端或坐工作俘站的息連接先，構(gòu)顯成星然型網(wǎng)雹絡(luò)結(jié)躁構(gòu)，乒局域續(xù)網(wǎng)內(nèi)睬，傳瓦輸距怨離小膠于等齡于10盡0M雙絞頸線分脹類雙絞電線分車為非避屏蔽尤雙絞肌線（Un錢sh滿ie論ld潤ed急T映wi孤st邪ed問P稿ai發(fā)r,漲U且TP）和形屏蔽找雙絞漢線（Sh喝ie扔ld心ed至T復(fù)wi冠st厲ed跨P限ai沾r,線S撫TP）。UT還P由八籮根銅前線組梳成，伯其中回八根夢線由姿絕緣乓體分土開，賞每兩獎根線呈通過悉相互倆絞合乘成螺仿旋狀織而形甘成一借對。抗拉線UT食P的優(yōu)爆缺點釋：傳孔輸信助號時戲信號鄉(xiāng)豐衰減針較嚴(yán)椒重，憶易受朗電磁量干擾領(lǐng)和噪母聲的厘影響患，容錦易被恒竊聽選；成推本低獻(xiàn)、易屈彎曲固、易咱安裝釣、適拐于結(jié)除構(gòu)化且布線竭。屏蔽策雙絞挺線：斥在雙導(dǎo)絞線梁電纜走增加偉屏蔽驚層就拖是為呢了提基高電披纜的差物理隊性能墻和電仰器性拜能，至減少制電纜飽信號桿在傳煩輸中剖的電到磁干胳擾ST權(quán)P的優(yōu)使缺點許：抗盞電磁縮慧干擾想能力印強、斥傳輸灣質(zhì)量稼高；負(fù)價格席高、岸接地帖要求拐高、蜓安裝賣復(fù)雜23雙絞串線連丑接器RJ芬-4聯(lián)5連接凝器，秧水晶需頭，畝水晶退頭作銀為而量網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)布線負(fù)的重株要部逐件，底其品鋼質(zhì)對枕網(wǎng)絡(luò)安傳輸竭速率趴也有惰很大側(cè)的影魯響。24光纖輪（光方導(dǎo)纖含維）光纖山是一球種細(xì)獻(xiàn)而柔強軟的垃通信具介質(zhì)雜，其揪纖芯憐是由輩石英連芯拉秀成的侮細(xì)絲刪制成悔的，脈纖芯臥的外箭面由貞一層版折射扛率較次低的南反光留材料涌作為我包層膛。光纖籮的工掩作原絞理高折米射率(纖芯)低折唐射率(包層)光線殲在纖婦芯中朝傳輸斬的方跡式是良不斷熄地全支反射常見僑的網(wǎng)見絡(luò)的葉設(shè)備網(wǎng)卡站（Ne全tw期or株k看In第te焰rf稠ac預(yù)e犁Ca舍rd，NI喘C）,也叫“網(wǎng)絡(luò)撓適配澤器”,是計鍋算機(jī)鵲網(wǎng)絡(luò)公中最暮基本彎的部賭件之扁一。發(fā)送厲數(shù)據(jù)將電稈腦的襯數(shù)據(jù)哭封裝脖為幀哄，并虜通過舟網(wǎng)線(對無倦線網(wǎng)衫絡(luò)來綱說就鍵是電日磁波)將數(shù)盲據(jù)發(fā)然送到杰網(wǎng)絡(luò)鋤上去邁。接受邀數(shù)據(jù)接收憤網(wǎng)絡(luò)題上其格它設(shè)會備傳立過來脫的幀都，并被將幀爸重新葵組合翼成數(shù)增據(jù)，施發(fā)送勸到所竊在的黎電腦蒜中。常見污的網(wǎng)消絡(luò)設(shè)睬備MO浮DE菊M的工踩作原拾理Mo毯de致m是Mo啊du僅la乘to油r(調(diào)制梨器)和De察mo左du名la勝to干r(解調(diào)皆器)的簡熔稱。MO甜DE滅M的作悉用是知使計驗算機(jī)駕之間破可以各通過理普通雪電話鈴線進(jìn)辭行連達(dá)接并建傳輸憶數(shù)據(jù)對。安裝交換悅機(jī)交換拖機(jī)，遣