計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)論文

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)前言在這個“網(wǎng)絡(luò)就是計算機(jī)”的時代，伴隨著有線網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，以快捷高效，組網(wǎng)靈活為優(yōu)勢的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在飛速發(fā)展。無線局域網(wǎng)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。從專業(yè)角度講，無線局域網(wǎng)利用了無線多址信道的一種有效方法來支持計算機(jī)之間的通信，并為通信的移動化、個性化和多媒體應(yīng)用提供了可能。通俗地說，無線局域網(wǎng)（Wirelesslocal-areanetwork，WLAN）就是在不采用傳統(tǒng)纜線的同時，提供以太網(wǎng)或者令牌網(wǎng)絡(luò)的功能。通常計算機(jī)組網(wǎng)的傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜，構(gòu)成有線局域網(wǎng)。但有線網(wǎng)絡(luò)在某些場合要受到布線的限制：布線、改線工程量大；線路容易損壞；網(wǎng)中的各節(jié)點不可移動。特別是當(dāng)要把相離較遠(yuǎn)的節(jié)點連接起來時，敷設(shè)專用通信線路的布線施工難度大、費用高、耗時長,對正在迅速擴(kuò)大的聯(lián)網(wǎng)需求形成了嚴(yán)重的瓶頸阻塞。無線局域網(wǎng)就是解決有線網(wǎng)絡(luò)以上問題而出現(xiàn)的。當(dāng)今風(fēng)靡全球的Internet正在改變著我們的生活,并將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電話、汽車和電視對人類生活的影響。Internet可以在極短時間內(nèi)把電子郵件發(fā)送到世界任何地方;可以提供只花市話費的國際長途業(yè)務(wù);可以提供全球信息漫游服務(wù)。Internet不僅僅是電腦愛好者的專利,它更能為社會大眾帶來極大方便。具體地說,科學(xué)家能利用Internet來解決各種問題:能和全世界的同行交流科研成果,能使用自己所不具備的各種官息資源,能連接到全世界各大圖書館去查閱資料;教育工作者用它來從事教育:開設(shè)電子教室,提供網(wǎng)絡(luò)教學(xué);專業(yè)人員能用它來咨詢:醫(yī)院能實現(xiàn)全球會診,記者能迅速組稿和發(fā)稿,作家能和異地的編輯討論書稿;公司和企業(yè)借助Internet來進(jìn)行市場競爭、搜集商業(yè)情報、與各地的子公司及時通信、在網(wǎng)絡(luò)做廣告、做市場調(diào)查、提供電子商務(wù)服務(wù)等;政府部門能用它來宣傳發(fā)布政策法規(guī),節(jié)省大量辦公經(jīng)費箏。Internet能幫助科學(xué)發(fā)明,使得研究和合作開發(fā)成為可能;它有助于環(huán)境保護(hù),節(jié)省大量紙張;它免費向全世界用戶提供電子書籍、電子報刊、軟件、消息、新聞、藝術(shù)精品、音樂、歌曲等;它還能創(chuàng)造新的商業(yè)機(jī)會,如電子銀行、在線商店、網(wǎng)絡(luò)廣告服務(wù)、聯(lián)機(jī)娛樂等;通過電子郵件、網(wǎng)絡(luò)新聞及郵件列表,它能把全世界所有上網(wǎng)的人聯(lián)系在一起。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理1.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(1)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):網(wǎng)絡(luò)中計算機(jī)與其他設(shè)備的連接關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫侵妇W(wǎng)絡(luò)形狀,、或者是它在物理上的連通結(jié)構(gòu)。(2)總線型結(jié)構(gòu):網(wǎng)絡(luò)上的各節(jié)點連接在同一條總線上。連接在同一公共傳輸介質(zhì)土的總線型方法的主要特點:易擴(kuò)充、介質(zhì)沖突較頻繁;結(jié)構(gòu)簡單,便于擴(kuò)充;網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度快,便于廣播式工作;設(shè)備量少,價格低廉;節(jié)點多時網(wǎng)絡(luò)性能有所下降。(3)星型結(jié)構(gòu):網(wǎng)絡(luò)以中央節(jié)點為中心,各個節(jié)點通過中央節(jié)點構(gòu)成點對點的連接方式。其主要特點:中心節(jié)點易于集中管理、控制;傳輸率話線路的設(shè)備。網(wǎng)卡是最常用的接入端口設(shè)備。網(wǎng)卡插在每臺工作站和服務(wù)器主機(jī)板的擴(kuò)展槽里。工作站通過網(wǎng)卡向服務(wù)器發(fā)出請求,當(dāng)服務(wù)器向工作站傳送數(shù)據(jù)時,工作站也通過網(wǎng)卡完成有關(guān)操作。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要包括集線器(Hub)、交換機(jī)(Switch)、路由器(Router)。集線器可以說是一種共享設(shè)備,是計算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中常用的直接互聯(lián)設(shè)備。交換機(jī)在計算機(jī)之間提供專用的交換式通信信道,使單臺計算機(jī)占有更大帶寬,不受其他設(shè)備影響。 集線器可分為獨立式、堆疊式;常見有8端口、16端口、24端口等多種規(guī)格:傳輸速率主要分為:10Mbps,10OMbps和1000Mbps等。1)獨立式(Standalorm)集線器主要是為了克服總線結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)布線困難和易出故障的問題而引入,一般不帶管理功能,沒有容錯能力,不能支持多個網(wǎng)段,不能同時支持多協(xié)議。這類集線器適用于小型網(wǎng)絡(luò),一般支持8~24個節(jié)點,可以利用串接方式連接多個集線器來擴(kuò)充端口。2)堆疊式(Stackable)集線器疊加連接,各集線器用高速鏈路連接起來,一般可以堆疊4~8個,適用于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點密集的工作組網(wǎng)絡(luò)和大樓水平子系統(tǒng)的布線。交換機(jī)采用模塊化結(jié)構(gòu),由機(jī)柜、電源、面板、插卡和管理模塊等組成。支持多種局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和多種類型的連接,根據(jù)需要可以插入各類局域網(wǎng)模塊,另外還有網(wǎng)管模塊、路由模塊等。它與Hub不同之處在于每個端口都可以獲得同樣的帶寬。如lOOMbps交換機(jī),每個端口都可以獲得100Mbps的帶寬,而10OMbps的Hub則是多個端口共享100Mbps帶寬。很多交換機(jī)還有若干個比一般端口更高速的端口,用于連接高速主干網(wǎng)或直接連到高性能服務(wù)器上,這樣可以有效地克服網(wǎng)絡(luò)瓶頸。路由器是實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)層的一種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備。它能實現(xiàn)很多復(fù)雜的功能,如路由選擇、多路重發(fā)以及錯誤檢測等。路由器是網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行互聯(lián)的關(guān)鍵設(shè)備。通常的路由器都具有負(fù)載平衡、阻止廣播風(fēng)暴、控制網(wǎng)絡(luò)流量以及提高系統(tǒng)容錯能力等功能。一般來說,路由器可支持多種協(xié)議,提供多種不同的接口,從而使不同廠家、不同規(guī)格的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品之間,以及不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之間可以進(jìn)行非常有效的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。安全設(shè)備:防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、認(rèn)證系統(tǒng)、加密解密系統(tǒng)、防病毒工具、漏洞掃描系統(tǒng)、審計系統(tǒng)、訪問控制系統(tǒng)等。資源設(shè)備:包括連在網(wǎng)絡(luò)上的所有存儲數(shù)據(jù)、提供信息、使用數(shù)據(jù)和輸入輸出數(shù)據(jù)的設(shè)備。常用的有服務(wù)器、工作站、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)打印設(shè)備等。服務(wù)器是指提供信息服務(wù)的高檔計算機(jī)系統(tǒng)。按服務(wù)器所提供的功能不同又分為:文件服務(wù)器(FileServer)、域名服務(wù)器(DomainServer)和應(yīng)用服務(wù)器(ApplicationServer)。文件服務(wù)器通常提供文件和打印服務(wù);應(yīng)用服務(wù)器包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、電子郵件服務(wù)器、專用服務(wù)器等。根據(jù)硬件配置不同,服務(wù)器又可分為工作組服務(wù)器和部門級服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議協(xié)議的定義：兩個通信對象在進(jìn)行通信時，須遵從相互接受的一組約定和規(guī)則，這些約定和規(guī)則使它們在通信內(nèi)容、怎樣通信以及何時通信等方面相互配合。簡單地說，協(xié)議是指通信雙方必須遵循的控制信息交換的規(guī)則的集合。協(xié)議三要素（1）語法：指數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。（2）語義：由通信過程的說明構(gòu)成。（3）同步：事件實現(xiàn)順序的詳細(xì)說明，指出事件的順序以及速度匹配。協(xié)議分層 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)是有層次的，通信協(xié)議也被分為多個層次，在每個層次內(nèi)又可分成若干子層次，協(xié)議各層次有高低之分?，F(xiàn)代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用高度結(jié)構(gòu)化的設(shè)計和實現(xiàn)技術(shù)，是用分層或協(xié)議分層來組織的。每一層和相鄰層有接口，較低層通過接口向它的上一層提供服務(wù)，但這一服務(wù)的實現(xiàn)細(xì)節(jié)對上層是屏蔽的。較高層又是在較低層提供的低級服務(wù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)更高級的服務(wù)。在設(shè)計和選擇協(xié)議時，不僅要考慮網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、信息的傳輸量、所采用的傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)存取方式，還要考慮到其效率、價格和適應(yīng)性等問題。分組交換技術(shù)早期的通信系統(tǒng)中，應(yīng)用最廣泛的是電話交換系統(tǒng)（線路交換，但利用電話線路傳送計算機(jī)或終端的數(shù)據(jù)也會出現(xiàn)的問題。由于計算機(jī)與各種終端的傳送速率不同，在采用線路交換時，不同類型、不同規(guī)格、不同速率的終端很難相互進(jìn)行通信，必須采用一些措施來解決這個問題。計算機(jī)通信應(yīng)采取有效的差錯控制技術(shù)，可靠并準(zhǔn)確無誤地傳送每一個比特，因此需要研究開發(fā)出適用于計算機(jī)通信的交換技術(shù)。美國國防部高級研究計劃局ARPA早期研究的項目:分組交換的基本概念與理論。分組交換的概念最初是在1964年提出來的，1969年12月美國第一個使用分組交換技術(shù)的ARPANET投入運行，當(dāng)時僅有4個節(jié)點，但它對分組交換技術(shù)的研究起了重要作用。到20世紀(jì)70年代后期，ARPA網(wǎng)絡(luò)節(jié)點超過60個，主機(jī)100多臺，地域范圍跨越了美洲大陸，連通了美國東部和西部的許多大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)，而且通過通信衛(wèi)星與夏威夷和歐洲等地區(qū)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互連通。采用分組交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)試驗成功，使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念發(fā)生了巨大的變化。早期的聯(lián)機(jī)終端系統(tǒng)是以單個主機(jī)為中心，各終端通過通信線路共享主機(jī)的硬件和軟件資源。而分組交換網(wǎng)以通信子網(wǎng)為中心，主機(jī)和終端構(gòu)成了用戶資源子網(wǎng)。用戶不僅共享通信子網(wǎng)的資源，而且還可共享用戶資源子網(wǎng)的許多硬件和軟件資源。這種以通信子網(wǎng)為中心的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)被稱為第二代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它比面向終端的第一代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能擴(kuò)大了很多。資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)由主機(jī)、終端、終端控制器、連網(wǎng)外設(shè)、各種軟件資源與信息資源組成。資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)由通信控制處理機(jī)、通信線路與其它通信設(shè)備組成，完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理任務(wù)。主機(jī)大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、工作站或微機(jī)。主機(jī)是資源子網(wǎng)的主要組成單元，它通過高速通信線路與通信子網(wǎng)的通信控制處理機(jī)相連接。普通用戶終端通過主機(jī)連入網(wǎng)內(nèi)。主機(jī)要為本地用戶訪問網(wǎng)絡(luò)其它主機(jī)設(shè)備與資源提供服務(wù)，同時要為網(wǎng)中遠(yuǎn)程用戶共享本地資源提供服務(wù)。終端/終端控制器終端控制器連接一組終端，負(fù)責(zé)這些終端和主計算機(jī)的信息通信，或直接作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。終端是直接面向用戶的交互設(shè)備，可以是由鍵盤和顯示器組成的簡單的終端，也可以是微型計算機(jī)系統(tǒng)。連網(wǎng)外設(shè)網(wǎng)絡(luò)中的一些共享設(shè)備，如大型的硬盤機(jī)、高速打印機(jī)、大型繪圖儀等。結(jié)束語世界上近幾十年來，如果想找出一項發(fā)展得最快的工業(yè)產(chǎn)業(yè)，那么肯定是電腦工業(yè)。從美國賓西法尼亞大學(xué)里發(fā)明的第一臺又大又笨的原始電腦到如今，短短的幾十年時間里，電腦經(jīng)過五代的更新替換現(xiàn)在已遍布了世界上的每一個角落。無論是工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療設(shè)施還是邊防建設(shè)、文化娛樂，無一沒有電腦的參與，并且正逐漸變?yōu)榛蛘谧優(yōu)椴豢商娲豢煞指畹囊粋€重要組成部分。電腦在各個領(lǐng)域里起著無法比擬的作用。而電腦之所以具有如此重要的作用，這就絕對離不開網(wǎng)絡(luò)。大到世界泛圍的INT網(wǎng)，小到辦公室或?qū)W校的局域網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)把原本獨立的個體電腦聯(lián)系為一個可互為利用、互為維護(hù)的整體。時至今日，可以說如果沒有網(wǎng)絡(luò)，那么電腦存在的實際意義絕對不會象現(xiàn)在一樣，換句話說：沒有網(wǎng)絡(luò)，電腦的作用只能發(fā)揮十分之一或更少。今天在這里我們要討論就是網(wǎng)絡(luò)。其實網(wǎng)絡(luò)的作用在報紙雜志或電視等媒體中已充分的向所有人也包括在坐