計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基礎(chǔ)

1、第七章 計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基礎(chǔ)任務(wù)一 走馬觀花看網(wǎng)絡(luò)知識技能點：了解計算機網(wǎng)絡(luò)的組成和發(fā)展歷程了解計算機網(wǎng)絡(luò)的分類方式了解常用的計算機網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備和傳輸介質(zhì)理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念理解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)任務(wù)引入如今，我們都非常坦然地面對這樣的現(xiàn)實： 買火車票不用到車站去了，只要就近找一家預(yù)售票處，或打個電話，就能預(yù)售到票； 出門攜帶大量現(xiàn)金會遇到種種不便，現(xiàn)在辦理一張通存通兌卡，可以異地存取現(xiàn)金，極大方便了外出旅行者； 網(wǎng)上大學(xué)，使得大學(xué)學(xué)習(xí)可以不受時間和空間的限制，為愿意受教育者開辟了更廣闊的自由空間。 這一切便利，都是網(wǎng)絡(luò)給我們帶來的。那么，什么是計算機網(wǎng)絡(luò)？它的組成、功能、分類方式有哪些？它傳輸信息的基

2、本原理和過程是什么？今天，就讓我們到網(wǎng)絡(luò)世界中轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，看一看，順便尋找一下答案吧。任務(wù)分析目前，人類所處的是一個以計算機為核心的信息時代，其特征是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化。計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展水平不僅反映了一個國家的計算機科學(xué)和通信技術(shù)水平，而且已經(jīng)成為衡量其國力及現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志之一。因此，了解計算機網(wǎng)絡(luò)的定義、功能、分類方式以及硬件組成，掌握計算機網(wǎng)絡(luò)傳輸信息的基本原理和過程非常必要。它為下一步構(gòu)建局域網(wǎng)以及通過網(wǎng)絡(luò)獲取知識奠定了理論基礎(chǔ)。任務(wù)實施7.1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義與發(fā)展歷程1. 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義一般地說，將分散的多臺計算機、終端和外部設(shè)備用通信線路互連起來，實現(xiàn)彼此間通信，且可以

3、實現(xiàn)資源共享的整個體系叫做計算機網(wǎng)絡(luò)，如圖7-1所示。7-1 計算機網(wǎng)絡(luò)示意圖從物理連接上講，計算機網(wǎng)絡(luò)由計算機系統(tǒng)、通信鏈路和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點組成。計算機系統(tǒng)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理，通信鏈路和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點提供通信功能。 計算機網(wǎng)絡(luò)中的計算機系統(tǒng)主要擔(dān)負(fù)數(shù)據(jù)處理工作，它可以是具有強大功能的大型計算機，也可以是一臺微機，其任務(wù)是進(jìn)行信息的采集、存儲和加工處理。 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)中信息的發(fā)送、接收和轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是計算機與網(wǎng)絡(luò)的接口，計算機通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點向其他計算機發(fā)送信息，鑒別和接收其他計算機發(fā)送來的信息。在大型網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點一般由一臺通信處理機或通信控制器來擔(dān)當(dāng)，此時的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點還具有存儲轉(zhuǎn)發(fā)和路徑選擇的功能

4、，在局域網(wǎng)中使用的網(wǎng)絡(luò)適配器也屬于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。 通信鏈路是連接兩個節(jié)點之間的通信信道，通信信道包括通信線路和相關(guān)的通信設(shè)備。通信線路可以是雙絞線、同軸電纜和光纖等有線介質(zhì)，也可以是微波、紅外等無線介質(zhì)。相關(guān)的通信設(shè)備包括中繼器、調(diào)制解調(diào)器等，中繼器的作用是將數(shù)字信號放大，調(diào)制解調(diào)器則能進(jìn)行數(shù)字信號和模擬信號的轉(zhuǎn)換，以便將數(shù)字信號通過只能傳輸模擬信號的線路來傳輸。 提示：一個完整的計算機網(wǎng)絡(luò)必須具備以下三個要素： 至少有兩臺具有獨立操作系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)； 計算機之間要有通信手段將其互連（如用雙絞線、電話線、同軸電纜或光纖等有線通信，也可以使用微波、衛(wèi)星等無線媒體）； 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，一系列通訊規(guī)則和約定

5、，用以控制網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備之間進(jìn)行信息交換。知識拓展：從邏輯功能上看，可以把計算機網(wǎng)絡(luò)分成通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩個子網(wǎng)。 通信子網(wǎng)提供計算機網(wǎng)絡(luò)的通信功能，由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和通信鏈路組成。通信子網(wǎng)是由節(jié)點處理機和通信鏈路組成的一個獨立的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，如圖72所示。 7-2 通信子網(wǎng)示意圖 資源子網(wǎng)提供訪問網(wǎng)絡(luò)和處理數(shù)據(jù)的能力，由主機、終端控制器和終端組成，如圖7-3所示。主機負(fù)責(zé)本地或全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理，運行各種應(yīng)用程序或大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種軟硬件資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；終端控制器用于把一組終端連入通信子網(wǎng)，并負(fù)責(zé)控制終端信息的接收和發(fā)送。終端控制器可以不經(jīng)主機直接和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點相連，當(dāng)然還有一些設(shè)備也可以不

6、經(jīng)主機直接和節(jié)點相連，如打印機和大型存儲設(shè)備等。7-3 資源子網(wǎng)示意圖2.計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程（1) 以數(shù)據(jù)通訊為主的第一代計算機網(wǎng)絡(luò)1954年，美國軍方的半自動地面防空系統(tǒng)將遠(yuǎn)距離的雷達(dá)和測控儀器所探測到的信息，通過通信線路匯集到某個基地的一臺IBM計算機上進(jìn)行集中的信息處理，再將處理好的數(shù)據(jù)通過通信線路送回到各自的終端設(shè)備。這種以單個計算機為中心、面向終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格地講，是一種聯(lián)機系統(tǒng)，只是計算機網(wǎng)絡(luò)的雛形，我們一般稱之為第一代計算機網(wǎng)絡(luò)。 （2)以資源共享為主的第二代計算機網(wǎng)絡(luò)美國國防部高級研究計劃局（ARPA，Advanced Research Projects Agency

7、）于1968年主持研制，次年將分散在不同地區(qū)的4臺計算機連接起來，建成了ARPA網(wǎng)。ARPA網(wǎng)的建成標(biāo)志著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展進(jìn)入了第二代，它也是Internet的前身。 第二代計算機網(wǎng)絡(luò)是以分組交換網(wǎng)為中心的計算機網(wǎng)絡(luò)，它與第一代計算機網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別在于：一是網(wǎng)絡(luò)中通信雙方都是具有自主處理能力的計算機，而不是終端機；二是計算機網(wǎng)絡(luò)功能以資源共享為主，而不是以數(shù)據(jù)通信為主。 （3）體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化的第三代計算機網(wǎng)絡(luò)由于ARPA網(wǎng)的成功，到了20世紀(jì)70年代，不少公司推出了自己的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。最著名的有IBM公司的SNA（System Network Architecture）和DEC公司的DNA（Dig

8、ital Network Architecture）。隨著社會的發(fā)展，需要各種不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連，但是由于不同體系的網(wǎng)絡(luò)很難互連，因此，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）在1977年設(shè)立了一個分委員會，專門研究網(wǎng)絡(luò)通信的體系結(jié)構(gòu)，1983年，該委員會提出的開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI-RM）各層的協(xié)議被批準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn)，給網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供了一個可共同遵守的規(guī)則，從此計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展走上了標(biāo)準(zhǔn)化的道路，因此我們把體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化的計算機網(wǎng)絡(luò)稱為第三代計算機網(wǎng)絡(luò) （4）以Internet為核心的第四代計算機網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入20世紀(jì)90年代，Internet的建立將分散在世界各地的計算機和各種網(wǎng)絡(luò)連接起來，形成了覆

9、蓋世界的大網(wǎng)絡(luò)。隨著信息高速公路計劃的提出和實施，Internet迅猛發(fā)展起來，它將當(dāng)今世界帶入了以網(wǎng)絡(luò)為核心的信息時代。目前這階段計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展特點呈現(xiàn)為：高速互連、智能與更廣泛的應(yīng)用。 7.1.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的功能1.數(shù)據(jù)通信(Communication Medium) 是計算機網(wǎng)絡(luò)最基本的功能，用于實現(xiàn)計算機之間的信息傳送。在計算機網(wǎng)絡(luò)中，人們可以在網(wǎng)上收發(fā)電子郵件，發(fā)布新聞消息，進(jìn)行電子商務(wù)、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療，傳遞文字、圖像、聲音、視頻等信息。 2.資源共享(Resource Sharing) 計算機資源主要是指計算機的硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源。資源共享功能是組建計算機網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動力之一，

10、使得網(wǎng)絡(luò)用戶可以克服地理位置的差異性，共享網(wǎng)絡(luò)中的計算機資源。共享硬件資源可以避免貴重硬件設(shè)備的重復(fù)購置，提高硬件設(shè)備的利用率；共享軟件資源可以避免軟件開發(fā)的重復(fù)勞動與大型軟件的重復(fù)購置，進(jìn)而實現(xiàn)分布式計算的目標(biāo)；共享數(shù)據(jù)資源可以促進(jìn)人們相互交流，達(dá)到充分利用信息資源的目的。 3.分布式處理(Distribution Processing)指在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中若干臺在結(jié)構(gòu)上獨立的計算機可以互相協(xié)作完成同一個任務(wù)的處理。在處理過程中，每臺計算機獨立承擔(dān)各自的任務(wù)，7.1.3 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類1.按網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍劃分局域網(wǎng)（LAN，Local Area Network），一般用微機通過高速通信線路連接，

11、覆蓋范圍從幾百米到幾公里，通常用于覆蓋一個房間、一層樓或一座建筑物。局域網(wǎng)傳輸速率高，可靠性好，適用各種傳輸介質(zhì)，建設(shè)成本低。城域網(wǎng)（MAN，Metropolitan Area Network），是在一座城市范圍內(nèi)建立的計算機通信網(wǎng)，通常使用與局域網(wǎng)相似的技術(shù)，但對媒介訪問控制在實現(xiàn)方法上有所不同，它一般可將同一城市內(nèi)不同地點的主機、數(shù)據(jù)庫以及LAN等互相連接起來。 廣域網(wǎng)（WAN，Wide Area Network），用于連接不同城市之間的LAN或MAN，廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)主要采用分組交換技術(shù)，常常借用傳統(tǒng)的公共傳輸網(wǎng)（如電話網(wǎng)），這就使廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸相對較慢，傳輸誤碼率也較高。隨著光纖通信

12、網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，廣域網(wǎng)的速度將大大提高。廣域網(wǎng)可以覆蓋一個地區(qū)或國家。國際互聯(lián)網(wǎng)，又叫因特網(wǎng)（Internet），是覆蓋全球的最大的計算機網(wǎng)絡(luò)，但實際上不是一種具體的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因特網(wǎng)將世界各地的廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)等互聯(lián)起來，形成一個整體，實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)通信和資源共享。2.按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分把網(wǎng)絡(luò)中的計算機等設(shè)備抽象為點，把網(wǎng)絡(luò)中的通信媒體抽象為線，這樣就形成了由點和線組成的幾何圖形，即采用拓?fù)鋵W(xué)方法抽象出的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，我們稱之為網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。計算機網(wǎng)絡(luò)按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為總線型網(wǎng)絡(luò)、星形網(wǎng)絡(luò)、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)、樹形網(wǎng)絡(luò)和混合型網(wǎng)絡(luò)等。知識拓展：網(wǎng)絡(luò)中計算機之間的連接形狀 星形有一個中心節(jié)點，其它節(jié)點與其構(gòu)

13、成點到點連接，如圖7-4所示。 其主要特點是集中式控制，容易安裝、便于管理，某個主機或線路發(fā)生故障，不會影響整個系統(tǒng)的正常工作。 但是，架設(shè)線路的總長度較長，費用較大，且對中心主機的可靠性要求很高，一旦發(fā)生故障，整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將會癱瘓。7-4 星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 樹形由一個根結(jié)點、多個中間分支節(jié)點和葉子節(jié)點構(gòu)成，如圖7-5所示。其主要特點是連接線路簡單，容易擴充和進(jìn)行故障隔離。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對主機（根）的依賴性太大，不利于提高網(wǎng)絡(luò)的資源共享能力。7-5 樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 總線結(jié)構(gòu)是所有節(jié)點掛接到一條總線上，如圖7-6所示。其主要特點是網(wǎng)絡(luò)簡單、便宜、容易安裝、擴充，適合于構(gòu)造寬帶局域網(wǎng)。但是對總線依賴性大

14、，總線出現(xiàn)故障將導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。7-6 總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 環(huán)形是所有節(jié)點連接成一個閉合的環(huán)，結(jié)點之間為點到點連接，如圖7-7所示。 其主要特點是環(huán)中各臺主機發(fā)出的信息沿環(huán)順一個方向流動。這種訪問方式?jīng)]有競爭現(xiàn)象，所以在負(fù)載較重時仍然能傳送信息。 但是網(wǎng)上響應(yīng)時間會隨著環(huán)上結(jié)點的增加而變慢，且當(dāng)環(huán)上某一結(jié)點有故障時，整個網(wǎng)絡(luò)都會受到影響。7-7 環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 混合型結(jié)構(gòu)是兩種或兩種以上拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的綜合運用，如圖7-8所示。7-8 混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3.按傳輸介質(zhì)劃分 有線網(wǎng)，采用雙絞線、同軸電纜、光纖或電話線作傳輸介質(zhì)。采用雙絞線和同軸電纜連成的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟且安裝簡便，但傳輸距離相對較短。以光纖為介質(zhì)的網(wǎng)

15、絡(luò)傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸率高，抗干擾能力強，安全好用，但成本稍高。無線網(wǎng)，主要以無線電波或紅外線為傳輸介質(zhì)。聯(lián)網(wǎng)方式靈活方便，但聯(lián)網(wǎng)費用稍高，可靠性和安全性還有待改進(jìn)。另外，還有衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，它是通過衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的。 4.按網(wǎng)絡(luò)的使用性質(zhì)劃分 公用網(wǎng)（Public Network），是一種付費網(wǎng)絡(luò)，屬于經(jīng)營性網(wǎng)絡(luò)，由商家建造并維護(hù)，消費者付費使用。專用網(wǎng)（Private Network），是某個部門根據(jù)本系統(tǒng)的特殊業(yè)務(wù)需要而建造的網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)一般不對外提供服務(wù)。例如軍隊、銀行、電力等系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)就屬于專用網(wǎng)。 7.1.4 計算機網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)協(xié)議是一種約定，用以確保交流各方清晰地表達(dá)思想

16、。1.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念數(shù)據(jù)交換、資源共享是計算機網(wǎng)絡(luò)的最終目的。要保證有條不紊地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，合理地共享資源，各個獨立的計算機系統(tǒng)之間必須達(dá)成某種默契，嚴(yán)格遵守事先約定好的一整套通信規(guī)程，包括嚴(yán)格規(guī)定要交換的數(shù)據(jù)格式、控制信息的格式和控制功能以及通信過程中事件執(zhí)行的順序等。這些通信規(guī)程我們稱之為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（Protocol）。提示:網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要由以下三個要素組成： 語法，即用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。 語義，即需要發(fā)出何種控制信息，以及完成的動作與做出的響應(yīng)。 時序，是對事件實現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來說，最好的組織方式是層次結(jié)構(gòu)，計算機網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議就是分層的，層與層之間相對獨立

17、，各層完成特定的功能，每一層都為上一層提供某種服務(wù)，最高層為用戶提供諸如文件傳輸、電子郵件、打印等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 2.網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 計算機網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議是按照層次結(jié)構(gòu)模型來組織的，我們將網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型與計算機網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)議的集合稱為網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)或參考模型。世界上第一個網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是IBM公司于1974年提出的“系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)”（SNA）。此后，DEC公司又提出了“數(shù)字網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)”（DNA），Honeywell公司提出了“分布式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)”（DSA）。這些網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的共同之處在于它們都采用了分層技術(shù)，但層次的劃分、功能的分配與采用的技術(shù)術(shù)語均不相同，結(jié)果導(dǎo)致了不同網(wǎng)絡(luò)之間難以互連。1977年，

18、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提出了開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI，Open System Interconnection）的概念，1984年10月正式發(fā)布了整套OSI國際標(biāo)準(zhǔn)。1） OSI參考模型 OSI參考模型將網(wǎng)絡(luò)的功能劃分為7個層次：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。如圖7-9所示。7-9 OSI參考模型 物理層:位于OSI參考模型的最底層，提供一個物理連接，所傳數(shù)據(jù)的單位是比特。其功能是對上層屏蔽傳輸媒體的區(qū)別，提供比特流傳輸服務(wù)。也就是說，有了物理層后，數(shù)據(jù)鏈路層及以上各層都不需要考慮使用的是什么傳輸媒體，無論是用雙絞線、光纖，還是用微波，都被看成是一個比特流管道。 數(shù)據(jù)鏈

19、路層:負(fù)責(zé)在各個相鄰節(jié)點間的線路上無差錯地傳送以幀（Frame）為單位的數(shù)據(jù)。每一幀包括一定數(shù)量的數(shù)據(jù)和一些必要的控制信息。其功能是對物理層傳輸?shù)谋忍亓鬟M(jìn)行校驗，并采用檢錯重發(fā)等技術(shù)，使本來可能出錯的數(shù)據(jù)鏈路變成不出錯的數(shù)據(jù)鏈路，從而對上層提供無差錯的數(shù)據(jù)傳輸。換句話說，就是網(wǎng)絡(luò)層及以上各層不再需要考慮傳輸中出錯的問題，就可以認(rèn)定下面是一條不出錯的數(shù)據(jù)傳輸信道，把數(shù)據(jù)交給數(shù)據(jù)鏈路層，它就能完整無誤地把數(shù)據(jù)傳給相鄰節(jié)點的數(shù)據(jù)鏈路層。 網(wǎng)絡(luò)層:計算機網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的兩臺計算機之間可能要經(jīng)過多個節(jié)點和鏈路，也可能要經(jīng)過多個通信子網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)的傳送單位是分組或包（Packet），它的任務(wù)就是要選擇合

20、適的路由，使發(fā)送端的傳輸層傳下來的分組能夠按照目的地址發(fā)送到接收端，使傳輸層及以上各層設(shè)計時不再需要考慮傳輸路由。 傳輸層:在發(fā)送端和接收端之間建立一條不會出錯的路由，對上層提供可靠的報文傳輸服務(wù)。與數(shù)據(jù)鏈路層提供的相鄰節(jié)點間比特流的無差錯傳輸不同，傳輸層保證的是發(fā)送端和接收端之間的無差錯傳輸，主要控制的是包的丟失、錯序、重復(fù)等問題。 會話層:會話層雖然不參與具體的數(shù)據(jù)傳輸，但它卻對數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行管理。會話層建立在兩個互相通信的應(yīng)用進(jìn)程之間，組織并協(xié)調(diào)其交互。例如，在半雙工通信中，確定在某段時間誰有權(quán)發(fā)送，誰有權(quán)接收；或當(dāng)發(fā)生意外時（如已建立的連接突然斷了），確定在重新恢復(fù)會話時應(yīng)從何處開始，而

21、不必重傳全部數(shù)據(jù)。 表示層:表示層主要為上層用戶解決用戶信息的語法表示問題，其主要功能是完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)壓縮和數(shù)據(jù)加密。表示層將欲交換的資料從適合于某一用戶的抽象語法變換為適合于OSI系統(tǒng)內(nèi)部使用的傳送語法。有了這樣的表示層，用戶就可以把精力集中在他們所要交談的問題本身，而不必更多地考慮對方的某些特性。 應(yīng)用層:應(yīng)用層是OSI參考模型中的最高層。應(yīng)用層確定進(jìn)程之間的通信性質(zhì)以滿足用戶的需要，負(fù)責(zé)用戶信息的語義表示，并在兩個通信者之間進(jìn)行語義匹配。這就是說，應(yīng)用層不僅要提供應(yīng)用進(jìn)程所需要的信息交換等操作，而且還要作為互相作用的進(jìn)程的用戶代理，來完成一些為進(jìn)行語義上有意義的信息交換所必需的功能提

22、示：OSI模型各層主要功能的歸納總結(jié) 應(yīng)用層：與用戶應(yīng)用進(jìn)程的接口，即相當(dāng)于“做什么?” 表示層：數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，即相當(dāng)于“對方看起來像什么?” 會話層：會話的管理與數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐?，即相?dāng)于“輪到誰講話和從何處講?” 傳輸層：從端到端經(jīng)網(wǎng)絡(luò)透明地傳送報文，即相當(dāng)于“對方在何處?” 網(wǎng)絡(luò)層：分組交換和路由選擇，即相當(dāng)于“走哪條路可到達(dá)該處?” 數(shù)據(jù)鏈路層：在鏈路上無差錯的傳送幀，即相當(dāng)于“每一步該怎么走?” 物理層：將比特流送到物理媒體上傳送，即相當(dāng)于“對上一層的每一步應(yīng)該怎樣利用物理媒體?” 由上可見，OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)功能可分為三組，下兩層解決網(wǎng)絡(luò)信道問題，第三、四層解決傳輸服務(wù)問題，上三

23、層處理應(yīng)用進(jìn)程的訪問，解決應(yīng)用進(jìn)程通信問題。 2） TCP/IP參考模型 TCP/IP協(xié)議是1974年由Vinton Cerf和Robert Kahn開發(fā)的，隨著Internet的飛速發(fā)展，TCP/IP協(xié)議現(xiàn)已成為事實上的國際標(biāo)準(zhǔn)。TCP/IP協(xié)議實際上是一組協(xié)議，是一個完整的體系結(jié)構(gòu)。如圖7-10所示。7-10 TCP/IP參考模型3）OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較TCP/IP參考模型中沒有數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，只有網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)鏈路層的接口，可以使用各種現(xiàn)有的鏈路層、物理層協(xié)議。目前用戶連接Internet最常用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是SLIP（Serial Line Interface

24、Protocol）和PPP（Point to Point Protocol）。TCP/IP模型的網(wǎng)際層對應(yīng)于OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層，包括IP（網(wǎng)際協(xié)議）、ICMP（網(wǎng)際控制報文協(xié)議）、IGMP（網(wǎng)際組報文協(xié)議）以及ARP（地址解析協(xié)議），這些協(xié)議處理信息的路由以及主機地址解析。傳輸層對應(yīng)于OSI模型的傳輸層，包括TCP（傳輸控制協(xié)議）和UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議），這些協(xié)議負(fù)責(zé)提供流控制、錯誤校驗和排序服務(wù)，完成源到目標(biāo)間的傳輸任務(wù)。應(yīng)用層對應(yīng)于OSI模型的應(yīng)用層、表示層和會話層，它包括了所有的高層協(xié)議，并且不斷有新的協(xié)議加入。如圖7-11所示。常用的應(yīng)用層協(xié)議有： 超文本傳輸協(xié)議HTTP，用來傳遞制

25、作的網(wǎng)頁文件。 文件傳輸協(xié)議FTP，用于實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中交互式文件傳輸功能。 電子郵件協(xié)議SMTP，用于實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中電子郵件傳送功能。 網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議TELNET，用于實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中遠(yuǎn)程登錄功能。 域名服務(wù)DNS，用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備名字到IP地址的映射服務(wù)。 路由信息協(xié)議RIP，用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間交換路由信息。 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP，用來收集和交換網(wǎng)絡(luò)管理信息。 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS，用于網(wǎng)絡(luò)中不同主機間的文件共享。7-11 OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較提示：為了更好地理解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念，我們舉一個日常生活中的例子。中國公司的經(jīng)理為了要和在美國的韓國公司的經(jīng)理談生意，要雙方請翻譯進(jìn)行交

26、流，從而使簡單的交流要經(jīng)過三層次處理。一：中方經(jīng)理口述報文內(nèi)容 二：秘書翻譯為英文 三：電信局用國際通用電文碼發(fā)報至美國 四：美國電信局將報文碼譯成英文內(nèi)容 五：秘書將英文內(nèi)容譯為韓文 六：美方韓國經(jīng)理得知電報內(nèi)容7-12 日常生活舉例技能拓展：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的幾個基本概念 實體：任何可以發(fā)送或接收信息的硬件/軟件進(jìn)程。表示不同系統(tǒng)中同一層次的對等體。 對等層：兩個不同系統(tǒng)的同名層次。 對等實體：位于不同系統(tǒng)的同名層次中的兩個實體協(xié)議是對等實體之間互相交流所使用的語言。 接口：相鄰兩層之間交互的界面，定義相鄰兩層之間的操作及下層對上層的服務(wù)。 服務(wù)：某一層及其以下各層的一種能力，通過接口提供給其

27、相鄰上層。7.1.5 計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件組成計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由硬件、軟件和規(guī)程三部分內(nèi)容組成。硬件包括主體設(shè)備、連接設(shè)備和傳輸介質(zhì)三大部分。軟件包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。網(wǎng)絡(luò)中的各種協(xié)議也以軟件形式表現(xiàn)出來。1.網(wǎng)絡(luò)的主體設(shè)備計算機網(wǎng)絡(luò)中的主體設(shè)備稱為主機（Host），一般可分為中心站（又稱為服務(wù)器）和工作站（客戶機）兩類。 服務(wù)器是為網(wǎng)絡(luò)提供共享資源的基本設(shè)備，在其上運行網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，是網(wǎng)絡(luò)控制的核心。其工作速度、磁盤及內(nèi)存容量的指標(biāo)要求都較高，攜帶的外部設(shè)備多且大都為高級設(shè)備。 工作站是網(wǎng)絡(luò)用戶入網(wǎng)操作的節(jié)點，有自己的操作系統(tǒng)。用戶既可以通過運行工作站上的網(wǎng)絡(luò)軟件共享網(wǎng)絡(luò)上的公共資源，也可以

28、不進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，單獨工作。用作工作站的客戶機一般配置要求不是很高，大多采用個人微機并攜帶相應(yīng)的外部設(shè)備，如打印機、掃描儀、鼠標(biāo)等。 2.網(wǎng)絡(luò)的連接設(shè)備1）網(wǎng)卡網(wǎng)卡又叫網(wǎng)絡(luò)適配器（NIC），是計算機網(wǎng)絡(luò)中最重要的連接設(shè)備之一，如圖7-13所示，一般插在機器內(nèi)部的總線槽上，網(wǎng)線則接在網(wǎng)卡上。7-13 網(wǎng)卡 網(wǎng)卡的作用 提供固定的網(wǎng)絡(luò)地址。每個網(wǎng)卡上都有一個固定的全球惟一地址，又稱網(wǎng)卡的物理地址。這樣，網(wǎng)絡(luò)才能區(qū)分出數(shù)據(jù)是從哪臺計算機來，到哪臺計算機去。顯然，任何廠商生產(chǎn)的網(wǎng)卡的物理地址絕不會相同。 接收網(wǎng)線上傳來的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為本機可識別和處理的格式，通過計算機總線傳輸給本機。 把本機要向網(wǎng)上傳

29、輸?shù)臄?shù)據(jù)按照一定的格式轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可處理的數(shù)據(jù)形式，通過網(wǎng)線傳送到網(wǎng)上。網(wǎng)卡的分類 按網(wǎng)卡的總線類型分。目前的總線接口主要是PCI型的。在筆記本電腦上需要使用PCMCIA標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)卡，作為一種新型的總線技術(shù)，USB也被應(yīng)用到網(wǎng)卡中。 按網(wǎng)卡的速度分。有10 M、100 M及1000M的，目前10/100 Mbps自適應(yīng)的網(wǎng)卡使用廣泛，性價比最高。 按網(wǎng)卡的接口類型分。網(wǎng)卡的接口類型有連接同軸電纜的BNC接口和連接雙絞線的RJ-45接口。目前RJ-45接口的網(wǎng)卡使用廣泛。網(wǎng)卡通常插入主機的主板擴展槽中，應(yīng)當(dāng)斷電操作。在安裝網(wǎng)卡后，往往還要進(jìn)行協(xié)議的配置。比如運行Windows系統(tǒng)的計算機，可給網(wǎng)

30、卡配置IPX/SPX協(xié)議和NetBEUI協(xié)議。如果要連接Internet，必須配置TCP/IP協(xié)議。2）集線器 集線器（Hub）是計算機網(wǎng)絡(luò)中連接多臺計算機或其他設(shè)備的連接設(shè)備，其外觀如圖7-14所示。7-14 集線器集線器主要提供信號放大和中轉(zhuǎn)的功能。一個Hub上往往有4個、8個或更多的端口，可使多個用戶機通過雙絞線電纜與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連，形成帶集線器的總線結(jié)構(gòu)（通過Hub再連接成總線型拓?fù)浠蛐切瓮負(fù)洌?。Hub上的端口彼此相互獨立，不會因某一端口的故障影響其他用戶。集線器只包含物理層協(xié)議。 集線器有多種：按帶寬的不同可分為10 Mbps、100 Mbps和10/100 Mbps；按照工作方式的不

31、同，可分為智能型和非智能型；按配置形式的不同，可分為固定式、模塊式和堆疊式；按端口數(shù)的不同，可分為4口、8口、12口、16口、24口和32口等。 3）中繼器 任何一種介質(zhì)的有效傳輸距離都是有限的，電信號在介質(zhì)中傳輸一段距離后會自然衰減并且附加一些噪聲。中繼器的作用就是為了放大電信號，提供電流以驅(qū)動長距離電纜，增加信號的有效傳輸距離。中繼器從本質(zhì)上看可以認(rèn)為是一個放大器，承擔(dān)信號的放大和傳送任務(wù)。中繼器屬于物理層設(shè)備，用中繼器可以連接兩個局域網(wǎng)或延伸一個局域網(wǎng)，它連起來的仍是一個網(wǎng)絡(luò)，它與集線器處于同一協(xié)議層次。4）網(wǎng)橋 網(wǎng)橋是網(wǎng)絡(luò)中的一種重要設(shè)備，它通過連接相互獨立的網(wǎng)段從而擴大網(wǎng)絡(luò)的最大傳輸

32、距離。網(wǎng)橋是一種工作在數(shù)據(jù)鏈路層的存儲-轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。作為網(wǎng)段與網(wǎng)段之間的連接設(shè)備，它實現(xiàn)數(shù)據(jù)包從一個網(wǎng)段到另一個網(wǎng)段的選擇性發(fā)送，即只讓需要通過的數(shù)據(jù)包通過而將不必通過的數(shù)據(jù)包過濾掉，來平衡各網(wǎng)段之間的負(fù)載，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定和高效。 5）路由器 路由器屬于網(wǎng)間連接設(shè)備，它能夠在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中完成數(shù)據(jù)包的傳送工作。如圖7-15所示。它能夠把數(shù)據(jù)包按照一條最優(yōu)的路徑發(fā)送至目的網(wǎng)絡(luò)。路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層，并使用網(wǎng)絡(luò)層地址（如IP地址等）。路由器可以通過調(diào)制解調(diào)器（Modem）與模擬線路相連，也可以通過通道服務(wù)單元/數(shù)據(jù)服務(wù)單元（CSU/DSU）與數(shù)字線路相連。7-15路由器路由器比網(wǎng)橋功能

33、更強，因為網(wǎng)橋工作于數(shù)據(jù)鏈路層而路由器工作于網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)橋僅考慮了在不同網(wǎng)段數(shù)據(jù)包的傳輸，而路由器則在路由選擇、擁塞控制、容錯性及網(wǎng)絡(luò)管理方面做了更多的工作。6）交換機 交換機發(fā)展迅猛，基本取代了集線器和網(wǎng)橋，并增強了路由選擇功能。如圖7-16所示。交換和路由的主要區(qū)別在于交換發(fā)生在OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層，而路由發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)層。交換機的主要功能包括物理編址、錯誤校驗、幀序列以及流控制等。目前有些交換機還具有對虛擬局域網(wǎng)（VLAN）的支持、對鏈路匯聚的支持，有的甚至具有防火墻功能。交換機的外觀與Hub相似。從應(yīng)用領(lǐng)域來分，交換機可分為局域網(wǎng)交換機和廣域網(wǎng)交換機；從應(yīng)用規(guī)模來分，交換機可分為企業(yè)級

34、交換機、部門級交換機和工作組級交換機。7-16交換機7）網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)關(guān)又稱協(xié)議轉(zhuǎn)換器，是軟件和硬件的結(jié)合產(chǎn)品，主要用于連接不同結(jié)構(gòu)體系的網(wǎng)絡(luò)或用于局域網(wǎng)與主機之間的連接。網(wǎng)關(guān)工作在OSI模型的傳輸層或更高層，在所有網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備中最為復(fù)雜，可用軟件實現(xiàn)。網(wǎng)關(guān)沒有通用產(chǎn)品，必須是具體的某兩種網(wǎng)絡(luò)互連的網(wǎng)關(guān)。 目前廣域網(wǎng)大多數(shù)采用X.25公用數(shù)據(jù)網(wǎng)，為了能從局域網(wǎng)上訪問X.25的資源，就需要有一種設(shè)備把X.25和局域網(wǎng)的差別隱藏起來。中繼器、網(wǎng)橋或路由器都不足以彌補這兩者間巨大的差異，于是引入了網(wǎng)關(guān)。 網(wǎng)關(guān)的另一種應(yīng)用是在一些大型企業(yè)中，這些企業(yè)中昂貴的大型主機或小型機一般不支持諸如NetWare IP

35、X/SPX這樣的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，直接將這些主機聯(lián)入局域網(wǎng)是不可能的，一種可行的做法是用局域網(wǎng)上的一臺工作站作為網(wǎng)關(guān)來協(xié)調(diào)工作站和主機間的通信。這樣，局域網(wǎng)里的用戶通過網(wǎng)關(guān)就能與這些大型主機或小型機通信。 3.網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)中連接收發(fā)雙方的物理通路，也是通信中實際傳送信息的載體。通常，評價一種傳輸介質(zhì)的性能指標(biāo)主要包括以下內(nèi)容： 傳輸距離：數(shù)據(jù)的最大傳輸距離。 抗干擾性：傳輸介質(zhì)防止噪聲干擾的能力。 帶寬：指信道所能傳送的信號的頻率寬度，也就是可傳送信號的最高頻率與最低頻率之差。信道的帶寬由傳輸介質(zhì)、接口部件、傳輸協(xié)議以及傳輸信息的特性等因素所決定。它在一定程度上體現(xiàn)了信道的傳輸性能，是

36、衡量傳輸系統(tǒng)的一個重要指標(biāo)。通常，信道的帶寬大，信道的容量也大，其傳輸速率相應(yīng)也高。 衰減性：信號在傳輸過程中會逐漸減弱。衰減越小，不加放大的傳輸距離就越長。 性價比：性價比越高說明我們的投入越值，對于降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的整體成本很重要。根據(jù)傳輸介質(zhì)形態(tài)的不同，我們可以把傳輸介質(zhì)分為有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì)。 1）有線傳輸介質(zhì)有線傳輸介質(zhì)指用來傳輸電或光信號的導(dǎo)線或光纖。有線介質(zhì)技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定，成本較低，是目前局域網(wǎng)中使用最多的介質(zhì)。有線傳輸介質(zhì)主要有雙絞線、同軸電纜和光纖等。 雙絞線雙絞線是把兩條相互絕緣的銅導(dǎo)線絞合在一起。采用絞合的結(jié)構(gòu)是為了減少對相鄰導(dǎo)線的電磁干擾。根據(jù)單位長度上的絞合次

37、數(shù)不同，把雙絞線劃分為不同規(guī)格。絞合次數(shù)越高，抵消干擾的能力就越強，制作成本也就越高。根據(jù)雙絞線外是否有屏蔽層又可分為屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線，用的較多的是非屏蔽雙絞線。電氣工業(yè)協(xié)會（EIA）將非屏蔽雙絞線又進(jìn)行了分類，劃分方法如下： 1類線：支持語音和低速數(shù)據(jù)通信，電話線屬于此類。 2類線：支持綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)（ISDN）、T1（數(shù)據(jù)廣域網(wǎng)載波設(shè)備）以及1Mbps以下速率的局域網(wǎng)。 3類線：支持最高速率為10Mbps的局域網(wǎng)。 4類線：支持最高速率為16Mbps的局域網(wǎng)（如令牌環(huán)）。 5類線：支持100Mbps速率的局域網(wǎng)。 超5類線：采用了高質(zhì)量的銅線，能提供一個高的纏繞率，并使用先進(jìn)的方法

38、減少串?dāng)_，能支持高達(dá)200 Mbps的信號速率。 6類線：目前逐漸成為網(wǎng)絡(luò)綜合布線采用的主流產(chǎn)品，可提供高于超5類線2.5倍的信號速率，能夠全方位滿足不斷增長的未來數(shù)據(jù)和視頻應(yīng)用的要求。目前用的比較廣泛的是超5類線或6類線。屏蔽雙絞線比非屏蔽雙絞線增加了一層金屬絲網(wǎng)，這層絲網(wǎng)的主要作用是增強其抗干擾性能，同時可以在一定程度上改善帶寬特性。屏蔽雙絞線性能更好一些，但價格稍高。如圖7-17所示。雙絞線用于10/100 Mbps局域網(wǎng)時，使用距離最大為100米。由于價格較低，因此被廣泛使用。在局域網(wǎng)中常用四對雙絞線，即四對絞合線封裝在一根塑料保護(hù)軟管里。如圖7-18所示。7-17 雙絞線結(jié)構(gòu)示意圖7

39、-18 雙絞線 同軸電纜同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體銅芯、絕緣層、網(wǎng)狀編織的外導(dǎo)體屏蔽層以及塑料保護(hù)層組成。由于屏蔽層的作用，同軸電纜有較好的抗干擾能力。如圖7-19所示。通常按直徑和特性阻抗不同將同軸電纜分為粗纜和細(xì)纜。粗纜直徑為10 mm，特性阻抗為75，使用中經(jīng)常被頻分復(fù)用，因此又被稱為寬帶同軸電纜，是有線電視（CATV）中的標(biāo)準(zhǔn)傳輸電纜。細(xì)纜直徑為5 mm，特性阻抗為50，經(jīng)常用來傳送沒有載波的基帶信號，因此又被稱為基帶同軸電纜。7-19 同軸電纜光纖光纖是由非常透明的石英玻璃拉成細(xì)絲做成的，信號傳播利用了光的全反射原理，當(dāng)光從一種高折射率介質(zhì)射向低折射率介質(zhì)時，只要入射角足夠大，就會產(chǎn)生全反射，

40、這樣一來，光就會不斷在光纖中折射傳播下去。由于光纖非常細(xì)，難以提供足夠的抗拉強度，因此通常做成結(jié)實的光纜。如圖7-20所示。7-20 光纖光纖與其它傳輸介質(zhì)相比，有以下優(yōu)點： 帶寬高，目前可以達(dá)到100 Mbps2 Gbps。 傳輸損耗小，中繼距離長。無中繼器的情況下，多模光纖可傳輸幾公里。單模光纖傳輸距離更遠(yuǎn)，可達(dá)幾十公里。 無串音干擾，且保密性好。 抗干擾能力強。由于光纖中傳輸?shù)氖枪庑盘?，所以不但不受其他電磁信號的干擾，也不會干擾其他通信系統(tǒng)。 體積小，重量輕。連接光纖需要專用設(shè)備，成本較高，并且安裝、連接難度大，這是它的缺點。2）無線傳輸無線傳輸?shù)闹饕问接袩o線電頻率通信、紅外通信、微波

41、通信和衛(wèi)星通信等。 無線電頻率通信無線介質(zhì)使用電磁波,無需物理連接，固定終端點（基站）和終端之間是無線鏈路。如圖7-21所示。無線電頻率是指從1kHz至1GHz的電磁波譜。在此頻段范圍中包括短波波段、超高頻波段、甚高頻波段。無線電頻率通信中的擴展頻譜通信技術(shù)是當(dāng)前無線局域網(wǎng)的主流技術(shù)。7-21 無線電頻率通信 紅外通信紅外通信是以紅外線作為傳輸載體的一種通信方式。它以紅外二極管或紅外激光管作為發(fā)射源，以光電二極管作為接收設(shè)備。紅外通信成本較低，傳輸距離短，具有直線傳輸、不能透射不透明物的特點。與需調(diào)頻或調(diào)相的微波相比，實現(xiàn)起來較簡單，設(shè)備也較便宜。紅外線與擴展頻譜技術(shù)已被國際電工無線電委員會選

42、為無線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，即IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)。 微波通信微波是沿直線傳播的，收發(fā)雙方必須直視，而地球表面是一個曲面，因此傳播距離受到限制，一般只有50公里左右。若采用100米高的天線塔，則傳播距離可增大到100公里。為實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，必須設(shè)立若干中繼站。中繼站把收到的信號放大后再發(fā)送到下一站。如圖7-22所示。微波受到的干擾比短波通信小得多，因而傳輸質(zhì)量較高。另外微波有較高的帶寬，通信容量較大。與遠(yuǎn)距離通信電纜相比，微波通信投資小，可靠性高，但隱蔽性和保密性差。7-22 地面微波接力 衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信以空間軌道中運行的人造衛(wèi)星作為中繼站，地球站作為終端站，實現(xiàn)兩個或者多個地球站之間的長距離大

43、容量的區(qū)域性通信及至全球通信，如圖7-23所示。衛(wèi)星通信具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋區(qū)域大、靈活、可靠、不受地理環(huán)境條件限制等獨特優(yōu)點。以覆蓋面積來講，一顆通信衛(wèi)星可覆蓋地球面積的三分之一多；若在地球赤道上等距離放上三顆衛(wèi)星，就可以覆蓋整個地球，如圖7-24所示。7-23衛(wèi)星通信7-24 三顆地球同步衛(wèi)星技能拓展：典型的交換機組網(wǎng)結(jié)構(gòu) 通過上面這一走馬觀花過程，你是否對計算機網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)和信息在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過程有所了解呢？下面這一典型的交換機組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖或許能讓你對計算機網(wǎng)絡(luò)有一個更加清晰的認(rèn)識。7-25 典型的交換機組網(wǎng)結(jié)構(gòu)習(xí)題一、選擇題1.當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中任何一個工作站發(fā)生故障時，都有可能導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)停止工作

44、，這種網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為 結(jié)構(gòu)。 A.星形 B.環(huán)形 C.總線型 D.樹形2.OSI（開放系統(tǒng)互連）參考模型的最低層是 。 A.傳輸層 B.網(wǎng)絡(luò)層 C.物理層 D.應(yīng)用層3.在計算機網(wǎng)絡(luò)中，表示傳輸有效性的指標(biāo)是 。A.誤碼率 B.頻帶利用率 C.信道容量 D.傳輸速率4.以下網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，能夠?qū)鬏數(shù)臄?shù)據(jù)包進(jìn)行路徑選擇的是 。 A.網(wǎng)卡 B.網(wǎng)關(guān) C.中繼器 D.路由器5.和通信網(wǎng)絡(luò)相比，計算機網(wǎng)絡(luò)最本質(zhì)的功能是 。 A.數(shù)據(jù)通信 B.資源共享和分布式處理 C.提高計算機的可靠性 D.提高計算機的可用性二、簡答題1.什么是計算機網(wǎng)絡(luò)？計算機網(wǎng)絡(luò)的功能是什么？2.OSI參考模型與TCP/IP參考模

45、型的區(qū)別是什么？3.網(wǎng)卡的作用是什么？4.用體系結(jié)構(gòu)的觀點，描述一下世界上任何兩臺計算機之間通信的過程。知識技能點：掌握直通、交叉網(wǎng)線的制作方法掌握TCP/IP協(xié)議的設(shè)置掌握Ping命令使用掌握Win2000 server路由設(shè)置方法掌握如何設(shè)置計算機網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識掌握如何訪問整個網(wǎng)絡(luò)掌握如何設(shè)置共享文件夾、共享驅(qū)動器掌握如何設(shè)置映射網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器掌握如何安裝網(wǎng)絡(luò)打印機任務(wù)二 組建小型模式局域網(wǎng)任務(wù)引入通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道交換機屬于共享介質(zhì)型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它通常只用于小型局域網(wǎng)（50臺左右的工作站）和網(wǎng)段。在此我們以一個機房局域網(wǎng)組建為例進(jìn)行介紹。任務(wù)分析上面介紹了小型企業(yè)純單交換機結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)的硬件配

46、置，非常簡單！要使網(wǎng)絡(luò)正常通信，除了硬件配置外，更重要的還是軟件系統(tǒng)配置，特別是在這樣一個配置非常簡單的小型局域網(wǎng)中。局域網(wǎng)的系統(tǒng)配置非常靈活，特別是工作站用戶，以Windows系統(tǒng)為例向大家介紹局域網(wǎng)的系統(tǒng)配置方法。目前最新的Windows操作系統(tǒng)是Windows 2003系列，它既包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，又包括家庭用的個人操作系統(tǒng)。但是由于這一操作系統(tǒng)非常龐大，對硬件資源配置要求較高，且屬最新系統(tǒng)，目前在中、小型中應(yīng)用還是不多。在中、小型企業(yè)的局域網(wǎng)中服務(wù)器通常都是選用Windows 2000 Server，但工作站的選擇安裝Windows 2000 Pro，追求最新應(yīng)用的用戶可能選擇Windo

47、ws XP。以Windows XP系統(tǒng)為例向大家進(jìn)行介紹。所需網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：1臺文件服務(wù)器2塊100Mbps（或10100Mbps自適應(yīng)）帶寬的RJ45接口以太網(wǎng)卡相應(yīng)用戶數(shù)臺電腦（50臺以內(nèi)）相應(yīng)用戶數(shù)塊10100Mbps自適應(yīng)RJ45接口以太網(wǎng)卡三臺24口10100Mbps交換機相應(yīng)用戶條數(shù)按100Mbps接法法制作的直通超五類雙絞網(wǎng)線，用于服務(wù)器和工作站與 交換機的連接網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)小型單臺交換機星形以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)沒有其它結(jié)構(gòu)模式，如圖7-26星形網(wǎng)絡(luò),典型的交換機組網(wǎng)結(jié)構(gòu)從圖中可以看出，服務(wù)器是通過網(wǎng)卡與交換機的普通端口相連，其它工作也是通過網(wǎng)卡 圖7-26 交換機組網(wǎng)結(jié)構(gòu)與交換機的普通端口相連

48、，服務(wù)器和工作站與交換機的連接網(wǎng)線都是采用“100Mbps法”制作的直通線。任務(wù)實施首先：檢查聯(lián)網(wǎng)用的設(shè)備器件是否準(zhǔn)備好，包括服務(wù)器、工作站、交換機、網(wǎng)卡及驅(qū)動程序、服務(wù)器及工作站所用操作系統(tǒng)等軟件、雙絞線、RJ-45接頭。其次：檢查工具及輔助用品是否準(zhǔn)備好，如網(wǎng)線鉗、不干膠貼、布線槽及固定網(wǎng)線的U形釘?shù)取?步驟一：布線布線工作要有很好的計劃，要充分考慮建筑的結(jié)構(gòu)、所用電纜彎曲半徑、信號衰減、特性阻抗、近端串音等。對于大型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的綜合布線要考慮水平布線、垂直布線、電纜技術(shù)條件等諸多方面。綜合布線系統(tǒng)是有章可循的，在國際上有ISO/IEC11801規(guī)范；北美有ANSI/EIA/TIA568A

49、規(guī)范；歐洲地區(qū)有EN50173規(guī)范；施工安裝有EIA/TIA 569規(guī)范；測試有非屏蔽雙絞線敷設(shè)系統(tǒng)現(xiàn)場測試傳送性能規(guī)范ANSI/TIA/EIA PN3287即TSB67等。具體的雙絞線網(wǎng)線制作其實非常簡單，就是把雙絞線的4對8芯網(wǎng)線按一定規(guī)則插入到水晶頭中，用專用壓線鉗壓緊即可。網(wǎng)線制作的難點在于不同用途的網(wǎng)線跳線規(guī)則不一樣，涉及到直通網(wǎng)線和交叉網(wǎng)線兩種。EIA/TIA 568A和 568B的標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)線的線序 標(biāo)準(zhǔn)的568A: 綠白1 綠2 橙白3藍(lán)4 藍(lán)白5 橙6棕白7 棕8標(biāo)準(zhǔn)的568B: 橙白1 橙2 綠白3藍(lán)4 藍(lán)白5 綠6 棕白7 棕8步驟二：雙絞線網(wǎng)線的制作 1、直通網(wǎng)線的制作過

50、程：（1）剝線：先用網(wǎng)線鉗把雙絞線的一端剪齊，然后用網(wǎng)線鉗劃開并剝?nèi)ルp絞線的保護(hù)膠皮，即可見到雙絞線的棕/棕白、橙/橙白、綠/綠白、藍(lán)/藍(lán)白4對8條芯線。（2）理線：把4對芯線按標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)的568B: 橙白1 橙2 綠白3藍(lán)4藍(lán)白5 綠6 棕白7 棕8 線序一字并排排列，把每條芯線拉直，再用網(wǎng)線鉗垂直于芯線排列方向剪齊，捏進(jìn)步松手。（3）插線：然后把剪齊、并列排列的8條芯線對準(zhǔn)水晶頭開口并排插入到水晶頭的底部，每條導(dǎo)線都應(yīng)插到頂端。（3）壓線：檢查無誤后，將插入網(wǎng)線的水晶頭放入網(wǎng)線鉗壓線缺口中，用勁壓下網(wǎng)線鉗手柄，使水晶頭的插針都能插入到網(wǎng)線芯線之中，與之接觸良好。至此，網(wǎng)線的一端就做好了。按

51、照同樣的方法、同樣的芯線排列順序制作雙絞線的另一端，即完成整條網(wǎng)線的制作。（4）測試：用網(wǎng)線測試儀對做好的網(wǎng)線進(jìn)行測試。然后打上網(wǎng)標(biāo)。按照機器的編號，用直通線把每臺客戶機和交換機相連接。2、交叉網(wǎng)線的制作雖然雙絞線有4對8條芯線，但實際上在網(wǎng)絡(luò)中只用到了其中的4條，對應(yīng)水晶頭的第1、2和第3、6腳，它們分別起著收、發(fā)信號的作用。交叉網(wǎng)線是指網(wǎng)線的芯線排列為網(wǎng)線一端的第1腳連另一端的第3腳，網(wǎng)線一端的第2腳連另一端的第6腳，其他腳一一對應(yīng)。交叉網(wǎng)線的制作過程：制作交叉線的方法是，用適合長度的雙絞線和2個水晶頭，一端采用T568A標(biāo)準(zhǔn)（線序為：白綠1 綠2 白橙3 藍(lán)4 白藍(lán)5 橙6 白棕7 棕8

52、），另一端采用T568B標(biāo)準(zhǔn)（線序為：白橙1 橙2 白綠3 藍(lán)4 白藍(lán)5 綠6 白棕7 棕8），也就是把雙絞線的一頭的1和3、2和6分別調(diào)換位置。用交叉網(wǎng)線把三臺交換機相互連接。步驟三：安裝網(wǎng)卡及驅(qū)動程序打開計算機安裝并固定網(wǎng)卡。啟動計算機，安裝網(wǎng)卡的驅(qū)動程序。 組網(wǎng)前的準(zhǔn)備工作已經(jīng)做完，下面來講一講2000 Server服務(wù)器配置和Windows XP客戶端配置7.2.2 Windows 2000 Server服務(wù)器配置因為在這類小型局域網(wǎng)中，通常只有一臺服務(wù)器，所以在服務(wù)器上安裝好Windows 2000 Server系統(tǒng)后，就要求把服務(wù)器配置成“域控制器”,下面就來介紹配置工作。一、配置

53、服務(wù)器外網(wǎng)IP地址首先檢查服務(wù)器與外網(wǎng)連接的那塊網(wǎng)卡的IP地址設(shè)置是否正確，如果不符合要求，則需重新設(shè)置。方法如下：步驟一：在“設(shè)置”菜單中打開“網(wǎng)絡(luò)與撥號連接”對話框，雙擊打開相應(yīng)的網(wǎng)卡連接項，即彈出如圖7-27網(wǎng)絡(luò)和撥號連接屬性對話框和如圖7-28本地連接屬性對話框。7-27 本地連接屬性對話框。 7-28 本地連接屬性步驟二：選擇圖1對話框中組件列表框中的“Internet協(xié)議（TCIP）”選項，然后單擊“屬性”按鈕，彈出7-29 Internet協(xié)議（TCIP）屬性對話框，IP地址段“6”，子網(wǎng)掩碼“”。首選NDS服務(wù)器地址“218.56.57

54、.58”，備用 NDS服務(wù)器地址“8” 圖7-29 Internet協(xié)議（TCIP）屬性二、配置服務(wù)器內(nèi)網(wǎng)IP地址在局域網(wǎng)通常采用局域網(wǎng)專用的IP地址段來指定IP地址，這個專用IP地址段為“55”。當(dāng)然也可以采用其它C類IP地址。子網(wǎng)掩耳盜鈴碼要注意與相應(yīng)的IP地址類型對應(yīng)，如C類IP地址的子網(wǎng)掩碼，在沒有子網(wǎng)時為“”。步驟一：在“設(shè)置”菜單中打開“網(wǎng)絡(luò)與撥號連接”對話框，雙擊打開相應(yīng)的網(wǎng)卡連接項，即彈出圖7-30本地連接2屬性對話框7-30 本地連接2屬性對話框步驟二：選擇圖1對話框中組件列表

55、框中的“Internet協(xié)議（TCIP）”選項，然后單擊“屬性”按鈕，彈出如圖7-31 Internet協(xié)議（TCIP）屬性對話框?qū)υ捒?，輸入IP地址段“8”，局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼“”。首選NDS服務(wù)器地址“8”，備用 NDS服務(wù)器地址“8” 7-31 Internet協(xié)議（TCIP）屬性步驟三：在這樣一個小型、配置簡單的局域網(wǎng)中，其它選項可以按系統(tǒng)的默認(rèn)設(shè)置即可。配置好后單擊“確定”按鈕即可，雖然系統(tǒng)不會彈出“重新啟動”的提示，但如果可以的話，建議重新啟動令I(lǐng)P設(shè)置生效，因為這是以后許多設(shè)置的關(guān)鍵。三、win2000server路由設(shè)置方法路由是把信息從源穿過網(wǎng)絡(luò)傳遞到目的的行為，在路上，至少遇到一個中間節(jié)點。路由通常與橋接來對比，在粗心的人看來，它們似乎完成的是同樣的事。它們的主要區(qū)別在于橋接發(fā)生在OSI參考協(xié)議的