網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)1.1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)概述:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從形成、發(fā)展到廣泛應(yīng)用已經(jīng)歷了近40年的時(shí)間。目前，人們可以通過(guò)多種方式，將自己的個(gè)人電腦、PDA（PDA是PersonalDigitalAssistant的縮寫，字面意思是“個(gè)人數(shù)字助理”）或手機(jī)通過(guò)電話線、網(wǎng)絡(luò)線等有線方式或通過(guò)無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)等無(wú)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(wù)，如瀏覽Web頁(yè)面、遠(yuǎn)程上傳與下載文件、發(fā)送或接收電子郵件、網(wǎng)上實(shí)時(shí)交談、網(wǎng)絡(luò)游戲等等。網(wǎng)絡(luò)在改變我們的生活，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無(wú)處不在。本章主要學(xué)習(xí)組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，使我們對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特征和現(xiàn)狀有一個(gè)初步的了解，為后繼的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的讓我們看一下如圖1-1所示的一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，有兩臺(tái)分別裝Windows2000操作系統(tǒng)的可以獨(dú)立工作的計(jì)算機(jī)，它們通過(guò)連接在集線器上的兩條電纜線連接在一起，兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間可以互相通信，互相使用對(duì)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(gè)網(wǎng)絡(luò)游戲兩人共同娛樂(lè)。一臺(tái)計(jì)算機(jī)如果要拷貝另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的容量約10MB的數(shù)據(jù)，只需要僅僅幾秒鐘的時(shí)間。：圖1?1一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由此我們可以給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)下一個(gè)最通常的定義:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指以能夠相互共享資源或協(xié)同工作為目的互連起來(lái)的獨(dú)立計(jì)算機(jī)的互聯(lián)集合。從技術(shù)角度講，組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要三要素：可獨(dú)立自主工作的計(jì)算機(jī)、連接計(jì)算機(jī)的介質(zhì)、通信協(xié)議(protocol)?？瑟?dú)立自主工作的計(jì)算機(jī)，是指裝有操作系統(tǒng)的完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。如果一臺(tái)計(jì)算機(jī)脫離了網(wǎng)絡(luò)或其它計(jì)算機(jī)就不能工作，則不認(rèn)為它是獨(dú)立自主的。介質(zhì)可以是電纜、光纜或無(wú)線電波。通信協(xié)議可以理解為一種通信雙方預(yù)先約定的共同遵守的格式和規(guī)范，同一網(wǎng)絡(luò)中的兩臺(tái)設(shè)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(tái)設(shè)備不支持用于網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的協(xié)議尼就不能與其它設(shè)備通信?？梢詫⑷说恼Z(yǔ)言理解為人們互相通信的一種協(xié)議圖1-2中的兩個(gè)不懂外語(yǔ)的外國(guó)人談話相互都聽(tīng)不懂。圖1?3中兩臺(tái)計(jì)算機(jī)使用不同的協(xié)議相互不能通信。圖1?2兩個(gè)不懂外語(yǔ)的外國(guó)人談話圖1?3兩臺(tái)計(jì)算機(jī)使用不同的協(xié)議01.1.3認(rèn)識(shí)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。前面圖1-1所示的就是一個(gè)局域網(wǎng)。局域網(wǎng)是一種小范圍(幾公里)的以實(shí)現(xiàn)資源共享為基本目的而組建的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，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(dá)1000Mb/s~10Gb/s。圖1-4所示的是一組相對(duì)功能較強(qiáng)的局域網(wǎng)交換機(jī)圖1-5所示的是一個(gè)WAN示意圖。圖1-4一組典型的局域網(wǎng)交換機(jī)

圖1-5WAN圖1-5WAN示意圖局域網(wǎng)的主要標(biāo)準(zhǔn)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(guó)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(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)中的主機(jī)和工作站的物理分布一般在幾公里以上。例如像IMB、SUN等計(jì)算機(jī)公司都建立了自己企業(yè)的廣域網(wǎng)，它們通過(guò)通信部門的通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)連接分布在全球的各子公司。廣域網(wǎng)的傳輸速度相對(duì)局域網(wǎng)來(lái)說(shuō)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(wù)，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(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN、數(shù)字?jǐn)?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(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)丄AN是最基礎(chǔ)的,可以說(shuō)WAN也是在LAN的基礎(chǔ)上通過(guò)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(jī)、繪圖儀等。2?共享服務(wù)器上數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。3.共享服務(wù)器上的多媒體數(shù)據(jù)，如音樂(lè)、電影等。.向用戶提供電子郵件等服務(wù)。.用戶間的數(shù)據(jù)拷貝與存儲(chǔ)。?〔1.1.5組建局域網(wǎng)使川藥上要設(shè)備組建局域網(wǎng)使用的主要設(shè)備為，集線器、交換機(jī)、路由器和ATM交換機(jī)等，如圖1-6所示…辛中《亟■■■晅■■■■集緘器㈢訕）交換機(jī)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(shè)備的實(shí)物照片路由器〔尺口uter；）^^tJLtSwitch>路由器〔尺口uter；）^^tJLtSwitch>/YTIVI宓換機(jī)〔arivlSwitch>圖1-7組建局域網(wǎng)使用的主要設(shè)備的圖標(biāo)

組建廣域網(wǎng)使用的主要設(shè)備為，調(diào)制解調(diào)器、廣域網(wǎng)交換機(jī)、接入服務(wù)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(shè)備■1-1-7帶寬帶寬指在一定時(shí)間范圍內(nèi)數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送到任意節(jié)點(diǎn)的容量，通常用bps、kbps和mbps表示，有時(shí)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(hào)上網(wǎng)帶寬通常為56kbps,ADSL帶寬通常為500Kbps~8Mbps。網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)模式稱為網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)，局域網(wǎng)常用的拓樸結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)模式稱為網(wǎng)絡(luò)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(luò)上的所有計(jì)算機(jī)都通過(guò)一條電纜相互連接起來(lái)，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(jiǎn)單的局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)，因?yàn)槠渲胁恍枰迦肴魏纹渌倪B接設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)中任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送的信號(hào)都沿一條共同的總線傳播，而且能被其他所有計(jì)算機(jī)接收。有時(shí)又稱這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拓樸結(jié)構(gòu)。總線型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)是:連接簡(jiǎn)單、易于維護(hù)、成本費(fèi)用低。在總線型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，所有計(jì)算機(jī)共享同一條電纜，所以同時(shí)只能有一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送信號(hào)其它計(jì)算機(jī)這時(shí)處于接收狀態(tài)。如果有兩臺(tái)以上的計(jì)算機(jī)同時(shí)要求發(fā)送信號(hào)，由優(yōu)先權(quán)決擇其中一臺(tái)發(fā)送，另外的計(jì)算機(jī)只能等這臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送完信號(hào)后，才發(fā)送信號(hào)。因些總線型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)的速度緩慢。由于所有計(jì)算機(jī)連接在一條共線上，所以只要有一條計(jì)算機(jī)出故障,會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)上的其它計(jì)算機(jī)工作，所有可靠性較差。隨著以雙絞線和光纖為主的標(biāo)準(zhǔn)化布線的應(yīng)用推廣，總線型網(wǎng)絡(luò)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(tái)計(jì)算機(jī)都與相鄰的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)相連，從而構(gòu)成一個(gè)封閉的環(huán)狀，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)既沒(méi)有起點(diǎn)也沒(méi)有終點(diǎn)，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(gè)節(jié)點(diǎn)都由一個(gè)單獨(dú)的通信線路連接到中心節(jié)點(diǎn)上。中心節(jié)點(diǎn)控制全網(wǎng)的通信，任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的相互通信，都必須經(jīng)過(guò)中心節(jié)點(diǎn)。因些中心節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，這種拓樸結(jié)構(gòu)又稱為集中控制式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖1-11星型拓樸結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模型早期計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)和設(shè)備無(wú)法接入，形成了各自為政、缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的局面。隨著計(jì)算機(jī)的普及與發(fā)展，這種局面很難適應(yīng)市場(chǎng)需求。12OSI七層模型示意圖1977年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）成立了一個(gè)專門機(jī)構(gòu)，提出了各種計(jì)算機(jī)能夠在世界范圍內(nèi)互連成網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)框架很卩著名的開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)基本參考模型，簡(jiǎn)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(yīng)用層面向用戶層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層翩絡(luò)功能數(shù)據(jù)進(jìn)路層物理層圖1捉供應(yīng)用程序冋通信

建立、饗護(hù)初爸理洽活建立捉供應(yīng)用程序冋通信

建立、饗護(hù)初爸理洽活建立十機(jī)氓到端連接尋址和路由選擇矗仇介兩讓問(wèn)、諭踣肯王甲馨LL特-應(yīng)馬愉~7用//6表不\啟/丿JZ會(huì)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(duì)應(yīng)層通信示意圖網(wǎng)絡(luò)協(xié)議TCP/IP是Internet所用的協(xié)議，它是一個(gè)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(yīng)用層、傳輸層、互聯(lián)網(wǎng)層、網(wǎng)絡(luò)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(luò)上的每一臺(tái)設(shè)備為了與網(wǎng)絡(luò)上的其它設(shè)備區(qū)別，都必須有自己唯一的IP地址。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概述網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概述目前，常見(jiàn)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(duì)網(wǎng)絡(luò)硬件的要求較低，同時(shí)兼容DOS命令，其應(yīng)用環(huán)境與DOS相似，且應(yīng)用軟件較豐富，技術(shù)完善、可靠，尤其是無(wú)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(jī)在組網(wǎng)時(shí)應(yīng)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(wù)器對(duì)無(wú)盤站和游戲的支持較好，常用于教學(xué)網(wǎng)和游戲廳。1.5.2Windows2000操作系統(tǒng)*3? Windows2000是在WindowsNT基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新一代操作系統(tǒng)。能安全、簡(jiǎn)便地運(yùn)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(duì)網(wǎng)絡(luò)提供了更高的可擴(kuò)展性，為耗費(fèi)內(nèi)存較多的應(yīng)用程序提供更多的內(nèi)存。Windows2000共有四個(gè)版本，主要為：Windows2000Professional取代Windows98作為客戶機(jī)的操作系統(tǒng)Windows2000Server部門或中小企業(yè)服務(wù)器操作系統(tǒng)Windows2000AdvancedServer大型企業(yè)服務(wù)器操作系統(tǒng)Windows2000DatacenterServer數(shù)據(jù)服務(wù)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)?！?.5.3UmxKfc作系統(tǒng)Unix于20世紀(jì)60年代問(wèn)世，是一種多用戶、多任務(wù)分時(shí)操作系統(tǒng)。對(duì)普通的網(wǎng)絡(luò)用戶來(lái)說(shuō)，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(xué)硏究生LINUS率先開(kāi)發(fā)并于1991年正式在Internet上發(fā)布的一種免費(fèi)的自由使用的操作系統(tǒng).根據(jù)規(guī)定任何人都可以復(fù)制和使用該產(chǎn)品，旦是不能涉及商業(yè)行為。Linux可在單機(jī)上使用，也可在服務(wù)器上當(dāng)作網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)使用。雖然Linux存在缺乏服務(wù)保障、尚沒(méi)有足夠的軟件支持的缺點(diǎn)，但隨著人們對(duì)它不斷硏究和開(kāi)發(fā)，一定會(huì)在個(gè)人計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器操作系統(tǒng)領(lǐng)域