網(wǎng)絡技術(shù)基礎

網(wǎng)絡技術(shù)基礎1.1網(wǎng)絡系統(tǒng)概述:計算機網(wǎng)絡是計算機技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。計算機網(wǎng)絡從形成、發(fā)展到廣泛應用已經(jīng)歷了近40年的時間。目前，人們可以通過多種方式，將自己的個人電腦、PDA（PDA是PersonalDigitalAssistant的縮寫，字面意思是“個人數(shù)字助理”）或手機通過電話線、網(wǎng)絡線等有線方式或通過無線移動網(wǎng)等無線方式連接到互聯(lián)網(wǎng)。我們可以享受互聯(lián)網(wǎng)所提供的各種各樣的服務，如瀏覽Web頁面、遠程上傳與下載文件、發(fā)送或接收電子郵件、網(wǎng)上實時交談、網(wǎng)絡游戲等等。網(wǎng)絡在改變我們的生活，網(wǎng)絡已經(jīng)無處不在。本章主要學習組建計算機網(wǎng)絡的有關(guān)基礎知識，使我們對計算機網(wǎng)絡的技術(shù)特征和現(xiàn)狀有一個初步的了解，為后繼的學習打下堅實的讓我們看一下如圖1-1所示的一個簡單的計算機網(wǎng)絡。在這個網(wǎng)絡中，有兩臺分別裝Windows2000操作系統(tǒng)的可以獨立工作的計算機，它們通過連接在集線器上的兩條電纜線連接在一起，兩臺計算機之間可以互相通信，互相使用對方的軟驅(qū)、光驅(qū)和各自磁盤上的軟件資源，可以安裝一個網(wǎng)絡游戲兩人共同娛樂。一臺計算機如果要拷貝另一臺計算機上的容量約10MB的數(shù)據(jù)，只需要僅僅幾秒鐘的時間。：圖1?1一個簡單的計算機網(wǎng)絡由此我們可以給計算機網(wǎng)絡下一個最通常的定義:計算機網(wǎng)絡是指以能夠相互共享資源或協(xié)同工作為目的互連起來的獨立計算機的互聯(lián)集合。從技術(shù)角度講，組建計算機網(wǎng)絡需要三要素：可獨立自主工作的計算機、連接計算機的介質(zhì)、通信協(xié)議(protocol)?？瑟毩⒆灾鞴ぷ鞯挠嬎銠C，是指裝有操作系統(tǒng)的完整的計算機系統(tǒng)。如果一臺計算機脫離了網(wǎng)絡或其它計算機就不能工作，則不認為它是獨立自主的。介質(zhì)可以是電纜、光纜或無線電波。通信協(xié)議可以理解為一種通信雙方預先約定的共同遵守的格式和規(guī)范，同一網(wǎng)絡中的兩臺設備之間要通信必須使用互相支持的共同協(xié)議。如果任何一臺設備不支持用于網(wǎng)絡互聯(lián)的協(xié)議尼就不能與其它設備通信?？梢詫⑷说恼Z言理解為人們互相通信的一種協(xié)議圖1-2中的兩個不懂外語的外國人談話相互都聽不懂。圖1?3中兩臺計算機使用不同的協(xié)議相互不能通信。圖1?2兩個不懂外語的外國人談話圖1?3兩臺計算機使用不同的協(xié)議01.1.3認識局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)局域網(wǎng)的英文是LocalAreaNetwork(LAN)，顧名思義就是局部區(qū)域的計算機網(wǎng)絡。前面圖1-1所示的就是一個局域網(wǎng)。局域網(wǎng)是一種小范圍(幾公里)的以實現(xiàn)資源共享為基本目的而組建的計算機網(wǎng)絡，其本質(zhì)特征是分布距離短、數(shù)據(jù)傳輸速度快。較低速的局域網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的速度大約為10Mb/s~100Mb/s,較高速的局域網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的速度可達1000Mb/s~10Gb/s。圖1-4所示的是一組相對功能較強的局域網(wǎng)交換機圖1-5所示的是一個WAN示意圖。圖1-4一組典型的局域網(wǎng)交換機

圖1-5WAN圖1-5WAN示意圖局域網(wǎng)的主要標準是IEEE802.X。局域網(wǎng)的主要類型包括：以太網(wǎng)（Ethernet）異步傳輸模式（ATM）等。以太網(wǎng)是目前使用最廣泛、發(fā)展最迅速和建網(wǎng)成本最低的局域網(wǎng)。廣域網(wǎng)的英文是WideAreaNetword（WAN），廣域網(wǎng)是指分布在不同的國家、地域、甚至全球范圍的各種局域網(wǎng)互聯(lián)而成的大型計算機通信網(wǎng)絡。廣域網(wǎng)中的主機和工作站的物理分布一般在幾公里以上。例如像IMB、SUN等計算機公司都建立了自己企業(yè)的廣域網(wǎng)，它們通過通信部門的通信網(wǎng)絡來連接分布在全球的各子公司。廣域網(wǎng)的傳輸速度相對局域網(wǎng)來說較低一般在幾kb/s~2Mb/s左右。WAN主要功能是在較大范圍的區(qū)域內(nèi)提供數(shù)據(jù)通信服務，主要用于互連局域網(wǎng)。WAN可分類為公用電話網(wǎng)PSTN、綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDN、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN、X.25共用分組交換網(wǎng)、幀中繼FrameRelay、異步傳輸模式ATM等。1.1.1胡域網(wǎng)的丄要川途1.1.1胡域網(wǎng)的丄要川途對于計算機網(wǎng)絡來說丄AN是最基礎的,可以說WAN也是在LAN的基礎上通過網(wǎng)際互聯(lián)形成的。目前LAN的主要用途有:1.共享局域網(wǎng)中的資源，如打印機、繪圖儀等。2?共享服務器上數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。3.共享服務器上的多媒體數(shù)據(jù)，如音樂、電影等。.向用戶提供電子郵件等服務。.用戶間的數(shù)據(jù)拷貝與存儲。?〔1.1.5組建局域網(wǎng)使川藥上要設備組建局域網(wǎng)使用的主要設備為，集線器、交換機、路由器和ATM交換機等，如圖1-6所示…辛中《亟■■■晅■■■■集緘器㈢訕）交換機等，如圖1-6所示…辛中《亟■■■晅■■■■集緘器㈢訕）E心4.■.■■'■IIIii^路由器CRou.ter'O圖1-6組建局域網(wǎng)使用的主要設備的實物照片路由器〔尺口uter；）^^tJLtSwitch>路由器〔尺口uter；）^^tJLtSwitch>/YTIVI宓換機〔arivlSwitch>圖1-7組建局域網(wǎng)使用的主要設備的圖標

組建廣域網(wǎng)使用的主要設備為，調(diào)制解調(diào)器、廣域網(wǎng)交換機、接入服務器、路由器和防火墻等，如圖1-8所示。圖1-8組建廣域網(wǎng)使用的主要設備■1-1-7帶寬帶寬指在一定時間范圍內(nèi)數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡的一個節(jié)點傳送到任意節(jié)點的容量，通常用bps、kbps和mbps表示，有時也用BPS、KBPS和MBPS表示。以太網(wǎng)帶寬有10Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s等，電話撥號上網(wǎng)帶寬通常為56kbps,ADSL帶寬通常為500Kbps~8Mbps。網(wǎng)絡拓樸結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡的互聯(lián)模式稱為網(wǎng)絡的拓樸結(jié)構(gòu)，局域網(wǎng)常用的拓樸結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡拓樸結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡的互聯(lián)模式稱為網(wǎng)絡的拓樸結(jié)構(gòu)，局域網(wǎng)常用的拓樸結(jié)構(gòu)有：總線型結(jié)構(gòu)、環(huán)型結(jié)構(gòu)、星型結(jié)構(gòu)。如果網(wǎng)絡上的所有計算機都通過一條電纜相互連接起來，這種拓木卜結(jié)構(gòu)就稱為總線型拓樸結(jié)構(gòu)，如圖1-9所示。圖1?9總線型拓樸結(jié)構(gòu)總線型拓樸結(jié)構(gòu)是最簡單的局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)，因為其中不需要插入任何其他的連接設備。網(wǎng)絡中任何一臺計算機發(fā)送的信號都沿一條共同的總線傳播，而且能被其他所有計算機接收。有時又稱這種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)為點對點拓樸結(jié)構(gòu)?？偩€型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡的優(yōu)點是:連接簡單、易于維護、成本費用低。在總線型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡中，所有計算機共享同一條電纜，所以同時只能有一臺計算機發(fā)送信號其它計算機這時處于接收狀態(tài)。如果有兩臺以上的計算機同時要求發(fā)送信號，由優(yōu)先權(quán)決擇其中一臺發(fā)送，另外的計算機只能等這臺計算機發(fā)送完信號后，才發(fā)送信號。因些總線型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡傳送數(shù)據(jù)的速度緩慢。由于所有計算機連接在一條共線上，所以只要有一條計算機出故障,會影響網(wǎng)絡上的其它計算機工作，所有可靠性較差。隨著以雙絞線和光纖為主的標準化布線的應用推廣，總線型網(wǎng)絡處于淘汰狀態(tài)。?I1.2.2環(huán)型拓樸結(jié)構(gòu)環(huán)型拓樸結(jié)構(gòu)中，每臺計算機都與相鄰的兩臺計算機相連，從而構(gòu)成一個封閉的環(huán)狀，整個網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)既沒有起點也沒有終點，如圖1-10所示。圖1-10環(huán)型拓樸結(jié)構(gòu)1(3(1.2.3星型拓樸結(jié)構(gòu)星型拓樸結(jié)構(gòu)如圖1-11所示。在星型拓樸結(jié)構(gòu)中，每個節(jié)點都由一個單獨的通信線路連接到中心節(jié)點上。中心節(jié)點控制全網(wǎng)的通信，任何兩個節(jié)點的相互通信，都必須經(jīng)過中心節(jié)點。因些中心節(jié)點是網(wǎng)絡的瓶頸，這種拓樸結(jié)構(gòu)又稱為集中控制式網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

圖1-11星型拓樸結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡模型早期計算機之間組網(wǎng)基本上只使用同一家的產(chǎn)品，其它廠家生產(chǎn)的計算機和設備無法接入，形成了各自為政、缺乏統(tǒng)一標準的局面。隨著計算機的普及與發(fā)展，這種局面很難適應市場需求。12OSI七層模型示意圖1977年，國際標準化組織（ISO）成立了一個專門機構(gòu)，提出了各種計算機能夠在世界范圍內(nèi)互連成網(wǎng)絡的標準框架很卩著名的開放系統(tǒng)互聯(lián)基本參考模型，簡稱OSI模型。圖1-12為OSI七層模型的示意圖。圖1-13為OSI七層模型功能圖。圖12OSI七層模型示意圖應用層面向用戶層會話層傳輸層網(wǎng)絡層翩絡功能數(shù)據(jù)進路層物理層圖1捉供應用程序冋通信

建立、饗護初爸理洽活建立捉供應用程序冋通信

建立、饗護初爸理洽活建立十機氓到端連接尋址和路由選擇矗仇介兩讓問、諭踣肯王甲馨LL特-應馬愉~7用//6表不\啟/丿JZ會彳舌層/X>1僅輸■層/7-3裝4廂|■連路辰工7他PP辰1圖1-13OSI七層模型功能圖圖1-14七層模型對應層通信示意圖網(wǎng)絡協(xié)議TCP/IP是Internet所用的協(xié)議，它是一個協(xié)議棧，由一系列小而專的協(xié)議組成。(31.1.1TCI1/1?協(xié)議TCP/IP協(xié)議由四層組成：應用層、傳輸層、互聯(lián)網(wǎng)層、網(wǎng)絡接

圖1-15TCP/IP協(xié)議模型圖1-15TCP/IP協(xié)議模型1-15所示。?1.4.21P地址S_.IP協(xié)議中最重要的部分是數(shù)據(jù)幀中的IP地址。網(wǎng)絡上的每一臺設備為了與網(wǎng)絡上的其它設備區(qū)別，都必須有自己唯一的IP地址。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述目前，常見的局域網(wǎng)操作系統(tǒng)主要有NetWare、Windows2000Server、Unix和Linux這四種。f1NetWare操柞系統(tǒng)NetWare操作系統(tǒng)對網(wǎng)絡硬件的要求較低，同時兼容DOS命令，其應用環(huán)境與DOS相似，且應用軟件較豐富，技術(shù)完善、可靠，尤其是無盤工作站的安裝較方便，因而較低配置或整體檔次不高的微機在組網(wǎng)時應選用NetWare。目前常用的版本有3.11、3.12和4.10等中英文版本，NetWare服務器對無盤站和游戲的支持較好，常用于教學網(wǎng)和游戲廳。1.5.2Windows2000操作系統(tǒng)*3? Windows2000是在WindowsNT基礎上發(fā)展起來的新一代操作系統(tǒng)。能安全、簡便地運行幾乎所有較新版的大眾化軟件，Windows2000Server還支持多處理器操作，對網(wǎng)絡提供了更高的可擴展性，為耗費內(nèi)存較多的應用程序提供更多的內(nèi)存。Windows2000共有四個版本，主要為：Windows2000Professional取代Windows98作為客戶機的操作系統(tǒng)Windows2000Server部門或中小企業(yè)服務器操作系統(tǒng)Windows2000AdvancedServer大型企業(yè)服務器操作系統(tǒng)Windows2000DatacenterServer數(shù)據(jù)服務器操作系統(tǒng)—般組建辦公、工商企業(yè)網(wǎng)，建議選用Windows2000Server操作系統(tǒng)。■1.5.3UmxKfc作系統(tǒng)Unix于20世紀60年代問世，是一種多用戶、多任務分時操作系統(tǒng)。對普通的網(wǎng)絡用戶來說，Unix不容易掌握，小型局域網(wǎng)基本不使用Unix。1.5.4Linux挾柞系統(tǒng)Linux是由芬蘭赫爾辛基大學硏究生LINUS率先開發(fā)并于1991年正式在Internet上發(fā)布的一種免費的自由使用的操作系統(tǒng).根據(jù)規(guī)定任何人都可以復制和使用該產(chǎn)品，旦是不能涉及商業(yè)行為。Linux可在單機上使用，也可在服務器上當作網(wǎng)絡操作系統(tǒng)使用。雖然Linux存在缺乏服務保障、尚沒有足夠的軟件支持的缺點，但隨著人們對它不斷硏究和開發(fā)，一定會在個人計算機和網(wǎng)絡服務器操作系統(tǒng)領(lǐng)域