計算機網絡基礎

計算機網絡基礎一、什么是計算機網絡從組織結構來講： 計算機網絡是通過外圍的設備和連線，將分布在相同或不同地地域的多臺計算機連接在一起所形成的集合。從應用的角度講：只要將具有獨立功能的多臺計算機連接在一起，能夠實現(xiàn)各計算機間信息的互相交換，并可共享計算機資源的系統(tǒng)便可稱為網絡。二、計算機網絡的組成 (四部分)服務器（server）是整個網絡系統(tǒng)的核心，它為網絡用戶提供服務并管理整個網絡。根據服務器擔負的網絡功能的不同又可分為文件服務器，通信服務器，備份服務器，打印服務器等類型，一般在局域網中最常用到的是文件服務器。工作站（workstation ）是指連接到網絡上的計算機。它不同于服務器，服務器可以為整個網絡提供服務管理整個網絡，而工作站只是一個接入網絡的設備，它的接入和離開對網絡系統(tǒng)不會產生影響。在不同的網絡中，工作站又被稱為“結點”或“客戶機”。通信協(xié)議是指網絡中通信各方事先約定的通信規(guī)則， 我們可以簡單地理解為各計算機之間進行相互對話所使用的共同語言。 兩臺計算機在進行通信時， 必須使用相同的通信協(xié)議。外圍設備是連接服務器與工作站的一些連線或連接設備。常用的連線有同軸電纜、雙絞線和光纜等；連接設備有網卡、集線器、交換機等。三、網絡的結構分類總線型、星型、環(huán)型。四、作用范圍的大小局域網（lan） 廣域網（wan）城域網（man）五、局域網中的雙工和半雙工單 工：是指在一條線路上只能存在一個單個方向的通信， 反向無法進行。單工通信多用于無線廣播，有線廣播和電視廣播，在局域網中并不采用。半雙工：既雙向交替通信。是指在同一時間內，通信雙方只能有一個發(fā)送或接收信息。當一方不管是發(fā)送還是接收信息時，另一方只能處在等待狀態(tài)。全雙工：即雙向同時通信。是指在同一時間內，通信雙方即可以發(fā)送信息， 也可以接收信息。全雙工工作模式在局域網中的應用， 提高了網絡的通信能力。 目前大量的局域網交換機和網卡都采用了全雙工這一技術， 使網絡速度在交換式的基礎上又提升了一倍。六、對等網網絡結構對等網（Peer-to-Peer ）網絡，就是在網絡中不需要專用的服務器，每一臺接入網絡的計算機既是服務器，也是工作站， 擁有絕對的自由權。 同時，不同的計算機之間可以實現(xiàn)互訪，進行文件的交換和共享其他計算機上的打印機、光驅等硬件設備。1、兩種常見的對等網結構。（1） 總線型對等網（2） 星線型對等網2、對等網具有以下的優(yōu)點：（1） 組建和維護容易； （2）不需要專用的服務器；（2） 可實現(xiàn)低價格組網； （4）使用簡單。3、具有以下的缺點：（1）數(shù)據的保密性差； （2）文件的存放分散局域網中的通信協(xié)議一、NetBEUI協(xié)議NetBEUI(NetBIOSExtendedUserInterface, 用戶擴展接口 ) 由IBM于1985年開發(fā)完成，它是一種體積小，效率高，速度快的通信協(xié)議。 NetBEUI不具備路由功能。二、IPX/SPX及其兼容協(xié)議IPX/SPX(InternetworkPacketExchange/SequencesPacketExchange, 網際包交換/順序包交換 ) 是Novell 公司的通信協(xié)議集。具有強大的路由功能。三、TCP/IP 協(xié)議TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol, 傳輸控制協(xié)議 /網際協(xié)議)是目前最常使用的一種通信協(xié)議。也是因特網的基礎協(xié)議。TCP/IP具有很強的靈活性，支持任意規(guī)模的網絡，幾乎可以連接所有的服務器和工作站。也是一種可以路由的協(xié)議。四、網關網關（Gateway ）是用來連接異種網絡的設置。它充當了一個翻譯的身份，負責對不同的通信協(xié)議進行翻譯，使運行不同協(xié)議的兩種網絡之間可以實現(xiàn)相互通信。如何分配： 例如A網絡的用戶要訪問 B網絡上的資源，則必須在 A網絡中設置一個網關，該網關的地址應為 B網絡的“網絡 ID”，B網絡的“網絡 ID”可以理解為 B網絡服務器的IP地址。當A網絡的擁護同時還要訪問 C網絡的資源時又該怎么辦呢你只需將 C網絡的“網絡ID”添加到A網絡的網關中即可。依次類推，網關連多少個網絡，就擁有多少個IP地址。五、主機名網絡中唯一能夠代表用戶或設備身份的只有IP地址。但對于用戶而言，眾多的IP地址不容易記憶，操作起來也不方便。為了改善這種狀況，我們可以給予每一個用戶或設備一個有意義的名稱，如 ENIAC。至于在網絡中用到ENIAC時，怎樣知道其對應的IP地址呢這個完全由操作系統(tǒng)自己來完成。網絡中介設備一、集線器（HUB）HUB的功能只是分配頻寬，并不具有翻譯數(shù)據包的功能。

HUB是一個共享設備，其實質只是一個中繼器。而中繼器的主要功能是對接收的信號進行再生放大，以擴大網絡的傳輸距離。如一臺10MHUB連接了N臺電腦，理論值是每臺電腦所分配的頻寬為 10M/N。特點： 只是一個多端口的信號放大設備。其目的是擴大網絡的傳輸范圍，而不具備信號的定向傳送能力，是一個標準的共享設備。只與它的上聯(lián)設備（如上層 HUB，交換機或服務器）進行通信。處于同層的各端口之間不會直接進行通信， 而是通過上聯(lián)設備在將信息廣播到所有端口上。 由此可見。即使是同一個 HUB的不同兩個端口之間進行通信，都必須要進行兩步操作：第一步是將信息上傳到上聯(lián)設備；第二步是上聯(lián)設備再將該信息廣播到所有的端口上。分類：1、按速度的不同來分分為 10M、100M和10/100M自適應三個類型。在較大的網絡中，還有 1000M和100/1000M自適應兩類 HUB。自適應 HUB也叫做“雙速集線器”，如10/100M，它內置了10M和100M兩條內部總線，即可以工作在 10M速度下，也可以工作在 100M的速度下。2 、配置形式的不同來分分為獨立型 HUB，模塊化 HUB以及可堆疊 HUB三大類。、管理方式的不同來分1）智能型HUB（IntelligentHUB ）改進了普通的 HUB的缺點，增加了網絡的交換功能，具有網絡管理和自動檢測網絡端口速度的能力（類似于交換機） 。（2）非智能型 HUB與智能型 HUB相比，非智能型 HUB只能起到簡單的信號放大和再生作用， 無法對網絡性能進行優(yōu)化。非智能型 HUB不能用于對等網絡，而且組成的網絡中必須要有一臺服務器。4 、端口的數(shù)目的不同來分每一個單獨的 HUB根據端口的數(shù)目的多少一般可以分為 8口，16口和24口幾種。二、橋連器（Repeater）當兩個相同類型但使用不同的通信協(xié)議 （或者傳輸介質） 的網絡要彼此想連時， 您必須使用“橋連器”。如A、B兩個局域網絡， A網絡使用 IPX協(xié)議，B網絡使用TCP/IP通信協(xié)議，就可以使用橋連器將兩個網絡連同。三、路由器 （Router）路由器在網絡中的作用是管理數(shù)據包的發(fā)送。給數(shù)據包一個指定的路線，會使數(shù)據包在網絡中的傳送速度加快。四、中繼器 （Repeater）在一個網絡中，每一個網段（ Segment）傳輸媒介均有最大的傳輸距離（例如： RG-58同軸電纜每一區(qū)段的最大傳輸距離為 185m），超過該長度時，信號就會衰弱，這時就要加裝一個“中繼器”就能將信號增強，并將信號正常傳送下去，也就是，中繼器可以延伸網絡的距離。注意：在兩個區(qū)段的傳輸媒介必須相同。網卡和網線一、網卡，也稱做 NIC（NetworkInterfaceCard, 網絡接口卡），它是局域網中最基本的部件之一，是局域網連接的重要組成部分。它的工作原理就是整理計算機發(fā)往網絡的數(shù)據并將數(shù)據分解為適應大小的數(shù)據包， 然后把它們發(fā)送到網絡中。 對于網卡而言，每一塊網卡都有一個唯一的網絡節(jié)點地址， 它是網卡生產廠家在生產時內置在 ROM中的，并且保證絕對不會重復。 98下運行WINIPCFG就可以看到適配器地址了。網卡按其傳輸速度劃分，又可以分為 10M網卡、10/100M自適應網卡以及千兆（ 1000M）網卡。網卡按其總線類型來劃分，又可以分為 ISA，PCI，EISA，VESA等四種接口類型。而其中ISA網卡又可分為 8位和16位兩種。由于 ISA網卡的最多只有 11M的帶寬，所以現(xiàn)在ISA接口的網卡已經漫漫被人們所淘汰。而 VESA，EISA網卡速度雖然快，但價格較貴，國內市場上很少見到。目前國內市場上的主流網卡是 PCI接口的，其理論帶寬是 133M。從傳輸流量分， PCI網卡又可以細分為 10MPCI網卡和10/100M自適應網卡。與 ISA網卡比較，PCI總線網卡最大的優(yōu)勢是系統(tǒng)資源占用率相對較低以及傳輸速度相當快。網卡如果按接口類型來劃分，又可以分為 RJ45接口、BNC接口、AUI接口三類及綜合幾種插口類型于一身的二合一、三合一網卡。RJ45插口是采用 10Base-T拓撲結構的網絡接口類型，它的一端就是電腦網卡上的RJ45插口，連接的另一端是集線器（ HUB）上的RJ45插口。BNC 接口是采用 10Base-2 同軸電纜的接口類型，它同帶有螺旋凹槽的同軸電纜上的金屬接頭想連，網絡的頭尾兩端需各接一個 50Ω的終端（Terminator）,以形成一個回路。如

T型頭等。AUI （粗纜接發(fā)器）接頭由于普通用戶很難見到，目前很少使用，在本文中就不做解釋了。除了以上網卡類型以外，市面上還經常見到服務器專用網卡，筆記本專用網卡、 USB接口網卡等等。。USB網卡也是外置式的，其一端為 USB接口，另一端為 RJ45接口，其傳輸速度也可以分為 10M和10/100M自適應兩種。機 對HUB： 棕、棕白、綠、藍白、藍、綠白、橙、橙白棕、棕白、綠、藍白、藍、綠白、橙、橙白HUB 對HUB： 棕、棕白、橙、藍白、藍、橙白、綠、綠白棕、棕白、綠、藍白、藍、綠白、橙、橙白機 對 機： 同上二、網線網線是局域網中所有網卡連線的橋梁，沒有網線，局域網也就無法組建。當然也有在局域網中進行無線連接的，那樣就不需要網線了?，F(xiàn)在網線的種類有雙絞線、同軸電纜和光纜 3種。1、雙絞線 （Twested—pair）是由許多對線組成的數(shù)據傳輸線。 雙絞線電纜中封裝著一對或一對以上的雙絞線， 為了降低信號的干擾程度， 每一對雙絞線一般由兩根絕緣銅導線相互纏繞而成， 每一根銅導線絕緣層上分別涂有不同的顏色，以示區(qū)別。 它的特點是價格便宜，所以被廣泛應用。 雙絞線有STP（ShieldedTwisted Pair , 屏蔽雙絞線）和 UTP（UnshieldedTwisted Paired, 非屏蔽雙絞線兩種，我們常用的是 UTP。區(qū)別：屏蔽雙絞線電纜最大的特點在于封裝于其中的雙絞線與外層絕緣膠皮之間有一曾金屬材料，這種結構能減小輻射，防止信息被竊聽，同時還具有較高的數(shù)據傳輸率（ 5類STP在100m內可以達到155Mbps，而UTP只能達到100Mbps）。但屏蔽雙絞線的價格相對較高，安裝時要比非屏蔽雙絞線困難，必須使用特殊的連接器，技術要求也比非屏蔽雙絞線電纜高。與屏蔽雙絞線相比，非屏蔽雙絞線電纜外面只有一層絕緣膠皮，因而重量輕、 易彎曲、易安裝，組網靈活，非常適用于結構化布線。所以在無特殊要求的計算機網絡布線中，常用非屏蔽雙絞線。STP分為3類和5類兩種UTP分為3類、4類、5類、超5類四種。UTP的主要性能參數(shù)和用途：UTP 最高工作頻率 最高數(shù)據傳輸率 主要用途類 別 （MHz） （Mbps）3類4 類5 類超5類

1620100100

1046100155

10M 網絡10M 網絡（一般不用）10M 和100M網絡10M、100M網絡和1000M網絡目前，市面上還沒真正出現(xiàn) 6類線纜（可以達到 200M帶寬）。所以在選擇雙絞線時，建議大家選擇 5類或超5類的雙絞線。2 、同軸電纜 (CoaxialCable)是由一層層的絕緣線包裹著中央銅導線的電纜線， 因其外層包線的絕緣效果佳， 所以其抗干擾能力好，傳輸數(shù)據穩(wěn)定，價格也便宜，同樣被廣泛使用。如閉路電視等。3 、光纜 （FiberOpricalCable ）光纜是目前最先進的網線，由于其造價比較昂貴，所以在家庭和小型公司中很少使用。光纖是由許多根細如發(fā)絲的玻璃纖維外加絕緣保護套所組成的。 光纖靠光來傳送數(shù)據， 所以光纖具有抗電磁干擾能力強，保密性好，傳輸速度快等優(yōu)