網絡基礎教程全文

網絡基礎教程（精簡版）全文計算機網絡技術第一章計算機網絡概述第一節(jié)計算機網絡概述復習要求1、 掌握計算機網絡的定義2、 了解計算機網絡的發(fā)展歷史3、 理解計算機網絡的系統組成4、 掌握計算機網絡的分類5、 了解計算機網絡的功能與應用知識精講一、 計算機網絡定義計算機網絡是指將分布在不同地理位置具有獨立功能的多臺計算機，用通信設備和通信鏈路連接起來，在網絡操作系統、網絡協議及網絡管理軟件的管理協調下，實現資源共享、信息傳遞（數據通信）的系統。計算機網絡是現代計算機技術與通信技術相結合的產物。二、 發(fā)展第一代：面向終端的計算機通信網，采用電路交換方式，實質上是以主機為中心的星型網。第二代：分組交換網，以通信子網為中心，多臺計算機和終端構成外圍的資源子網，數據交換方式采用分組交換。第三代：以''開放系統互連為參考模型”為標準框架，80年人中期，Internet的出現（TCP/IP）。第四代：寬帶綜合業(yè)務數字網（B-ISDN），93年美國政府提出''信息高速公路〃。''信息高速公路〃的特征是廣域、高速和交互。三、 系統組成計算機網絡是計算機技術與通信技術密切結合的產物，也是繼報紙、廣播、電視之后的第四媒體。從網絡拓撲結構來看，計算機網絡是由一些網絡節(jié)點和連接這些網絡節(jié)點的通信鏈路構成。從邏輯功能上講，計算機網絡是由通信子網和資源子網組成。通信子網是計算機網絡中負責數據通信的部分，主要完成計算機之間數據的傳輸、交換以及通信控制，它由網絡節(jié)點、通信鏈路組成；資源子網提供訪問網絡和處理數據的能力，是由主機系統、終端控制器和終端組成，主機系統負責本地或全網的數據處理，運行各種應用程序或大型數據庫，向網絡用戶提供各種軟硬件資源和網絡服務，終端控制器把一組終端連入通信子網，并負責對終端的控制及終端信息的接收和發(fā)送。從系統組成來看，計算機網絡是由網絡硬件系統和網絡軟件系統構成。1、網絡硬件系統網絡硬件系統一般指構成計算機網絡的硬件設備，包括各種計算機系統、終端及通信設備。（1） 主機系統：是計算機網絡的主體，根據在網絡中的功能和用途的不同可分為服務器和工作站。服務器是通過網絡操作系統為網上工作站提供服務及共享資源的計算機設備；網絡工作站是連接到網絡上的計算機，又稱客戶機，它是網絡數據主要的發(fā)生場所和使用場所除保持原有功能為用戶服務之外，同時又可以按照被授予的權限去訪問服務器，用戶主要是通過使用工作站利用網絡資源完成自己的工作。工作站又可分為無盤工作站和帶盤工作站兩種，帶盤工作站是帶有硬盤的微機，本身具有獨立的功能，具有本地處理能力。而無盤工作是不帶硬盤的微機，其引導程序存放在網絡適配器EPROM中，加電后自動執(zhí)行，與網絡中的服務器進行相連。這種工作站不僅能防止計算機病毒通過工作站感染服務器，還可以防止非法用戶拷貝網絡中的數據。（2） 終端：本身不具備處理能力，不能直接在連接到網絡上，只能通過網絡上的主機與網絡相連而發(fā)揮作用，常見的有顯示終端、打印終端、圖形終端等。（3） 傳輸介質：在網絡設備之間構成物理通路，以便實現信息的交換。最常見的有同軸電纜、雙絞線、光纖。（4） 網絡互聯設備：用于實現網絡之間的互連，主要有中繼器、集線器、路由器、交換機等。（5） 網絡接入設備：用于計算機與計算機網絡進行連接的設備，常見的有網卡、調制解調器等。2、網絡軟件系統網絡軟件主要包括網絡操作系統、網絡通信協議和各種網絡應用系統。操作系統：包括服務器操作系統與工作站操作系統。服務器操作系統：一般為多任務、多用戶的，它裝在服務器上，主要承擔網絡范圍內的資源管理與分配，對網絡設備進行存取訪問，支持網絡用戶間的通信。常見的windowsNT/windowsserver2000/netware/unix/linux等。工作站操作系統：是本機處理能力的有力支撐，負責對本機資源的正常管理。常見的有window98/windows2000/dos等。通信協議：網絡中計算機之間、網絡設備與計算機之間、網絡設備之間進行通信時，雙方所要遵循的通信規(guī)則的約定。常見的有包交換協議IPX、傳輸控制協議/網際協議（TCP/IP）、以太網協議等。網絡管理軟件：用來對網絡運行狀況進行信息統計、報告、警告、監(jiān)控的軟件系統。TCP/IP協議簇中提供管理功能的協議為簡單網絡管理協議SNMP。四、分類1、按網絡覆蓋的范圍分：廣域網（WAN）、局域網（LAN）、城域網（MAN）。三種網絡比較如下表:表三種網絡的比較類型分布范圍傳輸速率應用場合局域網1KM左右1M以上一個單位城域網5-50KM1M一個城市廣域網幾十-幾千KM幾M以上一個國家或洲際網2、 按網絡的拓撲結構分：星型、樹型、總線型、環(huán)型、網狀型、混合型。3、 按傳輸介質分：同軸電纜網、雙絞線網、光纖網、衛(wèi)星網、無線網。4、按帶寬和傳輸能力分：基帶網（窄帶網）和寬帶網（多媒體）。5、 按網絡的使用性質分：公用網、專用網。6、 按網絡的交換功能分：電路交換網、報文交換網、分組交換網、幀中繼網、ATM網。7、 按控制方式分：集中式、分散式、分布式。注:intranet又稱內聯網，服務于企業(yè)網，集LAN、WAN和數據服務為一體，采用internet的相關技術，同樣使用TCP/IP通信協議進行數據通信。五、功能建立計算機網絡的基本目的是實現數據通信和資源共享。其主要功能有：1、數據通信傳真、電子郵件、電子數據交換（EDI）、電子公告牌（BBS）、視頻點播（VOD）、遠程登錄和信息瀏覽等。2、資源共享共享的資源主要指計算機系統的軟件、硬件和數據；共享是指網內用戶均能享受網絡中各個計算機系統的全部或部分資源，且用戶不需要知道資源所處的物理位置。3、 提高計算機系統的可靠性和可用性網絡中的每臺計算機可通過網絡相互成為后備機，一旦某臺計算機出現故障，它的任務就可由其他計算機代完成；均衡負荷，從而提高每臺計算機的可用性。4、 支持分布式的信息處理通過算法將大型的綜合問題、交給不同的計算機分別同時進行處理用戶可根據需要合理選擇網絡資源，就近快速地進行處理；另一方面利用網絡技術將多臺計算機連成具有高性能的計算機系統來解決大型的問題，也比用同樣性能的大中型計算機節(jié)省費用。典型例題一、 選擇題1、 早期的計算機網絡是由D組成系統。A、 計算機一通信線路一計算機B、 PC機一通信線路一PC機C、 終端一通信線路一終端D、 計算機一通信線路一終端2、 計算機網絡是計算機科學技術和C技術相結合的產物。A、人工智能B、集成電路C、通信科學D、無線電3、 下列說法中，正確的是D。A、 通信子網是由主機、終端組成。B、 資源子網是由網絡節(jié)點和通信鏈路組成。C、 通信子網主要完成數據和共享資源的任務。D、 通信子網主要完成計算機之間的數據傳輸、交換、以及通信控制。4、 下列所示的設備中，屬于微機網絡所特有的設備是C。A、顯示器B、UPS電源C、服務器D、鼠標器5、 下列說法中正確的是C。A、 服務器是網絡的核心設備，它主要提供網絡的通信服務。B、 網絡中的終端可以和主機一樣直接和網絡相連。C、 無盤工作站的使用可以防止病毒的傳播。D、 調制解調器和網卡一樣用于網絡之間的互連。6、 一座大樓內的一個計算機網絡系統，屬于C。A、PANB、LANC、MAND、WAN7、 把計算機網絡分為有線網和無線網的分類依據是B。A、網絡的地理位置B、網絡的傳輸介質C、網絡的拓撲結構二、 判斷題1、 終端不具有本地處理功能，但可以直接連接到網絡中。（錯）2、 工作站就是終端，二者是同一個概念。（錯）3、 IPX與TCP/IP一樣也是一種通信協議。（錯）第二節(jié)數據通信基礎復習要求1、 掌握數據通信的基本概念2、 了解數據的傳輸方式3、 了解數據交換技術知識精講一、 基本概念1、 數據通信：指通過計算機技術與通信技術結合來實現信息的傳輸、交換、存儲和處理。2、 數據：在網絡中可用的有兩類數據即取連續(xù)值的模擬數據和取離散值的數字數據。3、 信號：數據的電磁波或電編碼，是數據的具體表示形式。根據電信號的形式分為取值為連續(xù)值的模擬信號和媽值為離散值的數字信號兩類。4、 信道：是信號傳輸的通道，可分為物理信道和邏輯信道，傳輸介質一般稱為物理信道，根據傳輸介質的不同又可分為有線信道和無線信道，通常所講的信道更側重邏輯上的含義即指邏輯信道。5、 數據傳輸速率：通常用比特率來衡量，即指單位時間內傳送的二進制數據位數，通常用b/s。數字信號經調制后的傳輸速率，即單位時間內傳送的電信號的個數，又稱波特率，它也作為物理信道性能的好壞的數據傳輸速率，單位為波特。6、 信道容量：信道允許的最大數據傳輸速率。7、 吞吐量：是單位時間內整個網絡能夠處理的信息總量，單位是字節(jié)/秒或位/秒。8、 信道帶寬：是指信道所能傳送的信號頻率寬度，它的值為信道上可傳送信號的最高頻率與最低頻率之差。帶寬越大，所能達到的傳輸速度就越大。9、 誤碼率：指數據傳輸中出錯數據占被傳輸數據總數的比例。信道的性能指標主要有信道容量、信道帶寬、吞吐量、誤碼率等。二、 物理信道分類1、 按傳輸介質分：有線信道（如雙絞線、同軸電纜、光纜）、無線信道（微波、紅外線、激光）。2、 按傳輸信號的形式分：模擬信道、數字信道。3、 按使用方式分：專用信道、公用信道。三、 傳輸技術1、 基帶傳輸與頻帶傳輸（1） 基帶傳輸基帶指電信號固有的基本頻帶?；鶐鬏斒侵笇底衷O備發(fā)出的數字信號原封不動地送入信道上去傳輸。（2） 頻帶傳輸把數字設備上發(fā)出的數字信號調制成模擬信號后再發(fā)送、傳輸，到達接收端時再把模擬信號解調成原來的數字信號來進行傳輸。（3） 寬帶傳輸將多路基帶信號、音頻信號和視頻信號經調制后放到同一條電纜的不同頻段處進行傳輸。寬帶傳輸系統可實現文字、聲音和圖像的一體化傳輸。2、 異步傳輸與同步傳輸（1） 異步傳輸發(fā)送字符時發(fā)送端在每個字符的首尾分別加上一個起始位和2個停止位，以表示字符的開始和結束，一次只能收發(fā)一個字符。有數據需要發(fā)送的終端設備可以在任何時刻向信道發(fā)送信號，而不管接收方是否知道它已開始發(fā)送操作，且由于各字符的發(fā)送時間間隔是任意的，因此各字符之間是異步的，故稱之為異步傳輸。（2） 同步傳輸在同步方式中，發(fā)送端連續(xù)發(fā)送一串字符（或數據塊）一個字符緊接在另一個字符之后，只在每個數據塊的前后各附加一個字節(jié)的同步字符SYN，接收端僅靠該字符來識別所要接收的數據。同步傳輸是一個接收與發(fā)送速度保持一致的過程，也就是接收端根據發(fā)磅端所發(fā)送的信號頻率和起止時間來接收信號，接收端校準自己的接收時間和重復頻率，以求同發(fā)送端信號相一致的過程。表異步傳輸與同步傳輸比較傳輸方式傳輸單位優(yōu)點缺點異步傳輸字符控制簡單、價格便宜效率低、速率慢同步傳輸報文或分組傳輸效率高誤碼率較高、控制復雜3、 單工、半雙工、全雙工三種通信方式的比較表三種通信方式的比較通信方式傳輸方向信道個數收、發(fā)方限制優(yōu)、缺點應用單工固定單向1一方只能發(fā)送，另一方只能接收結構簡單、效率低、只能單向傳輸信息廣播、電視半雙工限時雙向2通信雙方在不同時刻可分別發(fā)送或接收信息效率低對講機等全雙工雙向2通信雙方在同一時刻既可發(fā)送信息又可接收信息結構復雜、成本高、性能最好計算機之間單工：只允許數據按指定的一個方向傳輸，只需一個信道，結構簡單。半雙工：在任何時刻信道上只有一個方向的數據傳輸，而在另一個時刻有反方向的傳輸。在要求不太高的場合，多采用此通信方式，如航空和航海的無線電臺和對講機及多數的計算機網絡中的數據通信等，需兩個信道。全雙工：允許在兩個方向上同時傳輸數據。此方式效率最高，使用方便，常用于計算機與計算機間的通信，它需要兩個信道分別傳送兩個方向上的信號，每一端在發(fā)送信息的同時也在接收信息。全雙工需要兩個獨立的信道，這兩個獨立信道可以采用兩組傳輸線路實現，也可以用多路復用技術實現。此通信方式的性能最好，所需用的設備最復雜，實現的成本也最高。4、 多路復用技術多路復用技術在計算機網絡起著重要的作用其目的主要是使多個數據通信合用一條傳輸線路，以提高線路的利用率。常見的復用技術有頻分頻多路復用（FDM）和時分多路復用（TM）。頻分多路復用的原理是當物理信道的可用帶寬超過單個信號源的信號帶寬時，可將信道按頻率劃分為若干個子信道，每個子信道傳輸一路信號，從而可在一個信道中傳輸多路信號。時分多路復用與頻分多路復用技術不同，它是將一條物理信道的傳輸時間分割為多個短的時間片，而將若干個時間片組成時分復幀輪換地給多個信號使用，根據時分復用的方式不同又可分為同步時分多路復用技術（STDM）和異步時分多路復用（ATDM）。除此之外，目前常見的還有碼分多址復用技術（CDMA）。四種線路復用技術進行比較如下表：表四種線路復用技術的比較分類特點（共享信道方式）優(yōu)點缺點頻分多路復用（FDM）同一時間傳送多路信號，采用帶寬劃分方法適用于傳輸模擬信號，無延時，費用低速率低時分多路復用（TDM）多個信號分時使用一個信道，采用時間片輪轉方法速率高，適用于傳輸模擬信號有一定的延時，費用較FDM高異步時分多路復用（ATDM）信道的使用與終端的需求相結合信道利用率高有一定的延時碼分多址復用技術（CDMA）各發(fā)送端用互不同的地址去調制其發(fā)送的信號，接收端通過地址識別從混合中選出相應的接收信號抗干擾能力強，保密性好，靈活機動四、數據交換技術在計算機通信中，兩臺計算機利用通信線路，通過多個中間節(jié)點或中轉節(jié)點的計算機網絡進行傳送，中間節(jié)點計算機或計算機網絡在傳送信息時并不關心信息的具體內容，僅負責將信息從一個節(jié)點計算機傳送到另一個節(jié)點計算機上，直到信息被傳送到目的地，我們將這種由中間節(jié)點參與的通信稱為''數據交換氣傳統的數據交換方式可分為：電路交換和存儲交換，存儲交換又可分為報文交換和分組交換，目前常用的幀中繼、異步傳輸模式（ATM）均屬于快速的分組交換技術。1、 電路交換技術又稱線路交換技術，它是基于信道的共享方式，類似于電話，必須經過建立連接（信道建立）、傳輸數據、拆除連接（釋放信道）三個通信過程，適合遠距離成批傳輸數據。表數據交換技術的比較交換技術特點工作位置優(yōu)點缺點電路交換通信前先建立一條物理信道或子信道，通信結束后再釋放信道，以比特為單位物理層設備及操作簡單實時性好靜態(tài)分配信道線路利用率低存儲交換報文交換存儲轉發(fā)以報文為單位進行傳輸，且長度無限制網絡層信道利用率高可靠性高雙方可不同時工作實時性差，分組交換中結點必須有較高的處理能力分組交換以分組為單位，長度一般為1~nKbit網絡層線路利用率高、速率快（64Kbps）、吞吐量大、誤碼低、靈活性好表兩種典型的分組交換技術的比較交換技術工作位置特點缺點幀中繼鏈路層以幀為單位、邊接收邊轉發(fā)具有路由功能傳輸速率高2.048Mbps異步傳輸模式（ATM）鏈路層以信元為單位、信元定長為53B、發(fā)送端不獨占時間片實時性好誤碼率低傳速率高2.2Mbps時延小2、 存儲交換技術通信雙方不必完整地占用一個物理信道，被傳輸的數據單元中含有目的地址，中間結點總是先將傳輸到本結點的數據單元暫存于本結點中，后尋找空閑的通路再轉發(fā)給下一結點。存儲交換又可分為報文交換和分組交換，二者之間的主要區(qū)別是傳輸的數據單位不同，報文交換的數據單元是一個長度沒有任何限制的報文，而分組交換對數據單元的長度有明確的規(guī)定，一般為1千至幾千個比特位，所以在分組交換方式中長報文要先分割為多個短分組，然后再以分組為單位進行傳送。3、 幀中繼交換技術FR幀中繼是一種減少數據處理時間的技術，即一個節(jié)點在接收到一個數據幀的首部后就立即開始轉發(fā)，幀是此種方式中的傳輸單位，它是可變長度的分組。采用幀中繼技術傳送時，可以使用更簡單的通信協議。4、 異步傳輸模式ATM又稱信元交換，建立在電路交換和分組交換技術基礎上，可以傳送綜合數字業(yè)務，采用異步時分復用方式，在此方式中傳送的信元相當于一個分組，長度固定為53B，其中5B為信元頭，可標志不同的信道和優(yōu)先級，48B為傳送的數據，只要有空閑的時間片，可在任何時刻傳送信元。典型例題一、選擇題1、 下列有關數據通信的說法中，A是不正確的。A、 基帶傳輸是將音頻信號調制成數字信號后發(fā)送和傳輸。B、 頻帶傳輸是把數字信號調制成音頻信號后發(fā)送和傳輸。C、 異步傳輸可以在任何時刻向信道發(fā)送信號。D、 同步傳輸是以報文或分組為單位進行傳輸。2、 在數據傳輸過程中，接收和發(fā)送共享同一信道的通信方式是B。A、單工B、半雙工C、全雙工。、自動3、 下列關于電路交換說法正確的是B。A、線路利用率高B、電路交換中的結點對傳輸的信號不做任何處理C、信道的通信速低D、通信雙方不必同時工作4、 D不是衡量信道傳輸性能好壞的技術指標。A、帶寬B、數據傳輸率C、信道容量D、通信介質5、 B是信息傳輸的物理信道。A、信道B、介質C、編碼D、數據6、 分組交換還可以進一步分成B和虛電路兩種。A、永久虛電路B、數據報C、呼叫虛電路D、包交換7、 3KHz可作為B單位。A、吞吐量B、信道帶寬C、信道容量D、數據傳輸率二、判斷題1、 頻帶傳輸一定要經過調制與解調制的過程才可完成信號傳輸。（對）2、 比特率的單位是小波特，它是衡量數據傳輸速度的單位。（錯）3、 數據通信中同步傳輸比異步傳輸速度快。（對）4、 基帶傳輸比頻帶傳輸的距離遠。（錯）第二章計算機網絡技術基礎第一節(jié)網絡體系結構與網絡拓樸復習要求1、 了解網絡體系的基本概念2、 掌握計算機網絡拓樸結構的類型3、 了解各種網絡拓樸結構的特點知識精講一、網絡體系結構的基本概念1、 網絡協議計算機網絡實體之間進行通信時所采用的一種通信語言，它是一組有關信息傳輸順序、信息格式和信息內容等的約定或規(guī)則。網絡協議含有三個要素即語義、語法和時序。語義：指構成協議的協議元素的含義，不同類型的協議元素規(guī)定了通信雙方所要表達的不同內容，而協議元素是指控制信息或命令及應答。語法：指數據或控制信息的數據結構形式或格式。時序：也稱規(guī)則，即事件的執(zhí)行順序。2、 網絡層次式結構對于復雜的計算機網絡協議，通常采用自頂向下逐步求精的方法采用分層式網絡結構，有采用分層方式的做法，可以使每一層實現一種相對獨立的功能，從而將一個難以處理的復雜問題分解為若干較容易處理的小問題，而且每一層都是向它的上一層提供服務。采用分層結構的好處主要有：（1） 各層之間相互獨立（2） 靈活性好（3） 容易標準化（4） 各層可以選擇最合適的實現技術3、 網絡體系結構：計算機網絡的層次及其協議的集合。4、 網絡拓樸結構：也稱網絡結構，是指網絡結點和鏈路的幾何位置。結點是指組成網絡的網絡單元，如:主機、集線器、路由器等，根據功能不同可分為端點和轉接點，端結點指通信的源或宿結點，又稱訪問接點，如主機或終端；轉接結噗指網絡通信過程中起控制和轉發(fā)信息作用的結點，如集線器、交換機等。5、鏈路：兩個節(jié)點之間的線路。二、常見的網絡拓樸結構網絡拓樸結構的選擇與傳輸出介質的選擇和介質訪問控制方法緊密相關。常見的拓樸結構有：1、 星型所有的計算機都連接到一個中心節(jié)點上，該中心節(jié)點一般為主機或集線器。中心接點負責接收工作站的信息，再轉發(fā)給相應的工作站，它具有中繼和數據處理功能。2、 環(huán)型由連接成封閉回路的網絡節(jié)點組成，每一節(jié)點與它左右相鄰的節(jié)點連接并最終形成一個''環(huán)狀”，信息單向逐點進行傳輸，各節(jié)點入網的計算機通過中繼器連接到這個環(huán)型的信號以同樣的速度、同樣的方向傳向下一節(jié)點。在該類型的網絡中，用令牌傳遞方式解決對環(huán)路的訪問控制，令牌是一種通行征，它可以是一位或多位二進數組成的編碼，只有獲得令牌的站點才能發(fā)送數據，因令牌只有一個，所以不會發(fā)生碰撞。較典型的是IBM的令牌環(huán)網。3、 總線型使用同一媒體或電纜連接所有用戶節(jié)點的一種方式?？偩€型拓樸用一條無源通信線路作主干，入網計算機通過相應接口（如T型頭）連接到線路上，該主干電纜即被稱為總線。因為所有站點共用一條電纜，所以一次只能有一個設備傳輸信息，易發(fā)生碰撞，為防止信號反射，所有連接到一條通信傳輸線路上的計算機在線路兩端必須加裝防止信號反射的裝置即端接器。常用的以太網即是采用總線型的網絡拓樸結構，為防止發(fā)生碰撞，采用IEEE802.3的的CSMA/CD進行介質訪問控制方法。以上三種是最基本的網絡拓樸結構類型，也是局域網中常用的三種網絡拓樸結構，除此之外還有樹型、網狀型。在實際應用中往往采用它們的某種組合。幾種網絡結構比較如下表：表幾種網絡結構的比較網絡類型特點優(yōu)點缺點應用場合星型從結點之間必須經過中心結點才可進行通信結構簡單協議簡單易檢測和隔離故障費用高中心結點故障會造成整個網絡癱瘓智能大廈從結點之間較少交換數據的網絡總線型只有一條信道，一個時刻只能有一個結點發(fā)送數據費用低易布線易維護故障檢測困難爭用總線局域網或分布處理，如以太網環(huán)型沿環(huán)路單向傳輸結構簡單，性能好，適合用光纖連接可靠性差重新配置較難局域網，如FDDI、IBM令牌環(huán)網樹型星型的擴展，根結點和子樹結點均可作為轉接結點性能同星型，費較星型低時延大分層管理的網絡網狀型每個結點至少兩條鏈路與其他結點相連性能好，可靠性高結構復雜控制繁瑣大型廣域網網絡的性能好壞很大一部分因素是由網絡的拓樸結構所決定的，選擇網絡拓樸結構時，一般應考慮可靠性、擴充性及費用高低三個主要因素。典型例題一、選擇題1、 具有結構簡單靈活、成本低、擴充性強、性能好以及可靠性高等特點的網絡拓樸結構是B。A、星型B、總線型C、環(huán)型D、以上都不是2、 在令牌環(huán)網中令牌的作用是B。A、 向網絡的其余部分指示一個節(jié)點發(fā)送數據。B、 向網絡的其余部分指示一個節(jié)點忙碌以至不能發(fā)送數據C、 向網絡的其余部分指示一個放手消息將被發(fā)送D、 以上都不是3、 在網絡的分類中，B不是按網絡介質訪問方式劃分的是。A、令牌環(huán)網B、基帶網C、帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問網D、以上都不是4、 在局域網中不常用的網絡拓樸結構是D。A、總線型B、環(huán)型C、星型D、網狀型5、 拓樸結構比較適合對數據或用戶進行分層管理的網絡B。A、環(huán)型B、樹型C、總線型D、網狀型二、判斷題1、 總線型網的一個突出優(yōu)點是數據端用戶入網方便。（對）2、 令牌環(huán)網和以太網都會發(fā)生爭用信道及發(fā)生碰撞的問題。（錯）第二節(jié)OSI/ISO與TCP/IP復習要求1、 了解OSI/ISO網絡參考模型2、 了解TCP/IP協議及網絡參考模型知識精講一、 OSI/ISO網絡參考模型為了實現計算機系統的互連，OSI參考模型把整個網絡的通信功能劃分為7個層次，同時也定義了層次之間的相互關系以及各層所包括的服務及每層的功能。OSI的七層由低到高依次為：物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層，下三層（物理層、數據鏈路層、網絡層）面向數據通信，而上三層（會話層、表示層、應用層）則面向資源子網，而傳輸層則是七層中最為重要的一層。它位于上層和下層中間，起承上啟下的作用。1、 物理層為數據鏈路層提供物理連接，實現比特流的透明傳輸，所傳輸數據的單位是比特，該層定義了通信設備與傳輸線接口硬件的電氣、機械以及功能和過程的特性。2、 數據鏈路層在通信的實體之間建立數據鏈路連接，傳送以幀為單位的數據，通過檢查發(fā)生在連接通信系統間傳送路上的比特錯誤并進行恢復，確保比特序列組成為數據流準確無誤地傳送給對方的系統。數據鏈路層在相鄰的節(jié)點之間實現透明的高可靠性傳輸。3、 網絡層解決多節(jié)點傳送時的路由選擇、擁擠控制及網絡互連等，控制分組傳送系統的操作，它的特性對高層是透明的，同時，根據傳輸層的要求選擇服務質量，并向傳輸層報告未恢復的差錯。4、 傳輸層為兩個端系統（源站和目標站）的會話層之間建立一條傳輸連接，可靠、透明地傳送報文，執(zhí)行端一端差錯控制、順序和流量控制、管理多路復用等。本層提供建立、維護和拆除傳送連接的功能，并保證網絡連接的質量。它向高層屏蔽了下層數據通信的細節(jié)，因而是OSI網絡參考模型中最需要的一層。5、 會話層不參與具體的數據傳輸，但對數據傳輸的同步進行管理。它主要負責提供兩個進程之間建立、維護和結束會話連接功能，同時要對進程中必要的信息傳送方式、進程間的同步以及重新同步進行管理。6、 表示層解決在兩個通信系統中交換信息時不同數據格式的編碼之間的轉換，語法選擇，數據加密與解密及文本壓縮等。7、 應用層負責向用戶提供各種網絡應用服務，如文件傳輸、電子郵件、遠程訪問等。把進程中于對方進程通信的部分放入應用實體中，同時，對各種業(yè)務內容的通信功能進行管理。二、 TCP/IPTCP/IP是運行在ARPANET（美國國防部高級研究計劃局）上的一個網絡通信協議，實際上TCP/IP是一個協議集，目前已包含了100多個協議，TCP和IP是其中的兩個協議，也是最基本、最重要的兩個協議，因此通常用TCP/IP來代表整個Internet協議集。三、TCP/IP的分層模式TCP/IP也采用分層體系結構，TCP/IP與開放系統互連OSI模型的層次結構相似，它可分為四層，由低到高依次為：網絡接口層、網絡層（即IP層）、傳輸層（即TCP層）、應用層。TCP/IP與OSI共同之處是都采用了層次結構的概念，在傳輸層定義了相似的功能，但是兩者在層劃分與使用上有很大的區(qū)別，下表顯示了二者之間的層次對應關系、層次傳遞的對象及TCP/IP的主要協議。傳遞對象OSITCP/IPTCP/IP中常用的協議傳遞對象應用層應用層TelnetFTPHTTPSMTPMDSother報文表示層報文會話層報文傳輸層傳輸層TCPUDP傳輸協議分組分組網絡層網絡層IPICMPARPRARP數據報幀數據鏈路層網絡接口網絡接口協議幀比特流物理層硬件EthernetToken-RingOtherMedia1、 網絡口層（又稱網絡訪問層）接收上一層的IP數據報，通過網絡向外發(fā)送，或者接收和處理來自網絡上的物理幀，并抽取IP數據報向IP層傳送。2、 網絡層（IP層）主要解決計算機之間的通信問題，它負責管理不同設備之間的數據交換，它是Internet通信子網的最高層，它所提供的是不可靠的無連接數據報機制，無論傳輸是否正確，不做驗證，不發(fā)確認，也不保證分組的正確順序。IP層主要有以下協議：（1） IP協議（網際協議）：使用IP地址確定收發(fā)端，提供端到端的''數據報''傳遞，也是TCP/IP協議簇中處于核心地位的一個協議。（2） ICMP協議（網際控制報文協議）：處理路由，協助IP層實現報文傳送的控制機制，提供錯誤和信息報告。（3） ARP協議（正向地址解析協議）：將網絡層地址轉換為鏈路層地址。（4） RARP協議（逆向地址解析協議）：將鏈路層地址轉換為網絡層地址。將網絡層地址（即IP地址）與數據鏈路層地址（即物理地址）進行相互轉換的功能稱為地址解析，稱為正向地址解析，由鏈路層地址轉換為網絡層地址則稱為逆向地址解析。3、 傳輸層（TCP層）確保所有傳送到某個系統的數據正確無誤地到達該系統，即提供端到端的可靠性傳輸，該層主要協議有：（1） TCP協議：傳輸控制協議，提供可靠的面向連接的數據傳輸服務。（2） UDP協議：用戶數據報協議，采用無連接的數據報傳送方式，一次傳輸少量信息的情況，如數據查詢等，當通信子網相當可靠時，UDP的優(yōu)越性尤為可靠。4、 應用層將應用程序的數據傳送給傳輸層，以便進行信息交換。它主要為各種應用程序提供了使用的協議，標準的應用層協議主要有：（1） FTP文件傳輸協議：為文件的傳輸提供了途徑，它允許數據從一臺主機傳輸到另一臺主機上，也可以從FTP服務器上下載文件，或者向FTP服務器上傳文件。（2） HTTP超文本傳輸協議：用來訪問在WWW服務器上的各種頁面。（3） DNS域名服務系統：用于實現從主機域名到IP地址之間的轉換。（4） Telnet虛擬終端服務：實現互聯網中的工作站登錄到遠程服務器的能力。（5） SMTP簡單郵件傳輸協議：實現互聯網中電子郵件的傳送功能。（6） NFS網絡文件系統：用于實現網絡中不同主機之間的文件共享。（7） RIP路由信息協議：用于網絡設備之間交換路由信息。無論是OSI參考模型與協議還是TCP/IP參考模型與協議，二者都不是完美的，但TCP/IP在異構網的互聯及網絡管理功能方面都較為成熟，而OSI在后來才有所考慮，如在異構網互聯中，OSI只好在網絡層中劃出一個子層來完成IP任務。四、TCP/IP協議的特點1、 是一個開放的協議標準，獨立于特定的計算機硬件、網絡硬件和操作系統。2、 具有統一的網絡地址分配方案，采用與硬件無關的軟件編址方法，使得網絡中的所有設備都具有惟一的IP地址。3、 協議簡單，性能可靠。4、 具有互操作性。5、 具有安全性和靈活性。典型例題一、 選擇題1、 TCP/IP是一組D。A、局域網技術B、廣域網技術C、 只支持同一種計算機（網絡）互聯的通信協議。D、 既支持同一種計算機（網絡）互聯又支持異種計算機（網絡）互聯的通信協議。2、 在TCP/IP協議中負責處理帳由選擇的協議是B。A、IPB、ICMPC、ARPD、RARP3、 下列關于UDP和TCP的敘述中不正確的是C。A、 UDP比TCP的協議簡單，數據傳輸效率也高B、 UDP和TCP均是傳輸層中的協議C、 UDP是面向連接的服務，而TCP是面向無連接的服務。D、 UCP一般適用于成批傳送大量數據的場合。4、 下面關于OSI參考模型描述錯誤的是B。A、 為防止一個區(qū)域的網絡變化影響到另一個區(qū)域的網絡B、 分層增加了網絡的復雜性C、 為使專業(yè)的開發(fā)成為可能D、 分層網絡模型標準化了接口二、 判斷題1、 TCP/IP是因ARPANET而發(fā)展成為目前使用較為普及的網絡通信協議。（對）2、 TCP/IP中的應用層與OSI的應用層功能一樣，均是為用戶提供相應的應用服務。（錯）第三章計算機網絡設備第一節(jié)網絡傳輸介質復習要求了解常用的傳輸介質及其分類、特性知識精講在計算機網絡中使用各種傳輸介質來組成物理信，傳輸介質不同信道的性能就不同，導致使用的網絡技術就不同。傳輸介質可分為有線介質如雙絞線，同軸電纜、光纖和無線介質如微波、紅外線、激光。一、有線傳輸介質1、 雙絞線(TP:TwistedPair)雙絞線由兩根具有絕緣層的銅導線組成，一般由兩根22~26號絕緣銅導線相互纏繞而成。把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起，可降低信號干擾的程度，每一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消，通常把一對或多對雙絞線放在一個絕緣套管中就形成了雙絞線電纜。根據是否采用屏蔽技術，雙絞線可分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)。利用非屏蔽雙絞線傳輸信息時會向周圍產生輻射，因此信息很容易被竊聽，而屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁泊包裹，以減小輻射，但并不能完全消除輻射，但價格較非屏蔽雙絞線要高，安裝時要比非屏蔽雙絞線電纜困難，但它有較高的傳輸速率，100米內可達到155Mbps。根據其性能，雙絞線又可分為1類~6類，其性能如上表。表各類雙絞線的主要特性類型傳輸速率傳輸信號應用1類20K模擬信號電話線路2類1M模擬信號和1M的數字信號一般通信線路3類10M模擬信號和數字信號以太網和令牌環(huán)網4類20M模擬信號和1M的數字信號令牌環(huán)網5類100M模擬信號和高速數字信號高速以太網、ATM、FDDI超5類155M模擬信號和高速數字信號高速以太網、ATM6類200M模擬信號和高速數字信號高速以太網、ATM常見的10BASE-T及100BASE-T局域網均是采用雙絞線作為傳輸介質，10BASE-T中采用3類或4類雙絞線作為傳輸介質，進行基帶傳輸，速率可達10M，100BASE-T中采用5類雙絞線作為傳輸介質，進行基帶傳輸，速率可達100M。2、 同軸電纜同軸電纜以硬銅線為芯，外包一層絕緣材料。這層絕緣材料用密織的網狀導體環(huán)繞，網外又覆蓋一層保護性材料，所以同軸電纜具有很好的抗干擾性和高帶寬，按特性阻抗數值的不同通?？煞譃?0歐同軸電纜和75歐同軸電纜。50歐同軸電纜50歐同軸電纜，由于多用于基帶傳輸，也叫基帶同軸電纜，基帶同軸電纜僅用于數據通信、傳輸基帶信號，它具有高帶寬和極好的噪聲抑制特性。由于在傳送過程中基帶信號容易發(fā)生畸變和衰減，所以同軸電纜的傳輸距離不能很長，一般在1KM以內，典型的傳送速率是10Mbps，常用的RG-58為以太細纜、RG-11和RG-8為以太粗纜，主要用于計算機網絡中。75歐同軸電纜75歐同軸電纜可用于模擬信號及數字信號的傳輸。當用于傳輸模擬信號時，傳輸距離可達100KM。但在傳輸數字信號時，必須將其轉換成模擬信號，在接收時再把收到的模擬信號轉換成數字信號，主要用于有線電視網中。在計算機通信中，由于''寬帶”是泛指使用了頻分復用和模擬傳輸技術的同軸電纜網絡。因此75歐同軸電纜又稱寬帶同軸電纜。同軸電纜適用于點到點和多點連接，基帶電纜每可以支持幾百臺設備，可用中繼器連接起來，寬帶電纜可以支持數千臺設備，但在高速率傳輸下設備限制在20~30臺。典型的基帶電纜的最大距離為幾公里，而寬帶電纜可達幾十公里，但傳輸距離的遠近與傳輸的模擬信號還是數字信號有關。同軸電纜與用戶設備上裝的連接器相連時，對細電纜是將其切斷，兩頭裝上BNC頭，然后接在T型連接器兩端；粗電纜不能將其切斷，而是采用一種特制的T型接頭進行安裝。為保證同軸電纜的正確電氣特性，電纜必須接地，兩頭要裝吸收電阻或終端器，來削弱信號的反射作用。3、光纖光纖是光導纖維的簡稱。光纖是由非常透明的石英玻璃成的細絲，為了提高機械強度必須將光纖做成很結實的光纜。一根光纜可以包括一到數百根光纖，再加上加強芯和填充物，必要時還可以放入遠程供電電源線，最后加上包帶層和外護套。光纖通信是以光波為載體，以光導纖維為傳輸介質的一種通信方式，它利用光脈沖進行通信，有光脈沖代表'、1”，無光脈沖代表、'0”，用光纖傳送電信號時，先將電信號變換成光信號，然后在光纖中傳輸，到達接收端再將光信號還原成電信號。根據光在光纖中的傳播方式，光纖可分為：單模光纖和多模光纖。單模光纖(SMF)的纖芯直徑與光線的波長相當，所有入射的光都沿著直線傳播，這種光纖稱單模光纖，通常使用以半導體激光做光源，傳輸距離長、傳輸速率高。多模光纖(MMF)的直徑比較粗，其纖芯直徑為50~200微米，光線以多種入射角入射，不同入射角的光線與光纖軸成多個可分辨角度因此稱多模。多模光纖在給定的工作波長上以多個模式同時傳輸多個信號，與單模光纖相比其傳輸性能相對要差。多模光纖一般以LED做光源，傳輸距離短，傳輸速率較低。表三種傳輸介質的性能比較傳輸介質傳輸速率bps(100米內)傳輸信號優(yōu)點缺點適用場合雙絞線非屏蔽＜100M模擬數字價格便宜、靈活易彎曲、易安裝具阻燃性信號衰減較大抗干擾能力差誤碼率高10-5~10-6易被竊聽適合結構化布線點到點或多點連接屏蔽＜500M一般為＜155M數字價格便宜安裝較前者困難誤碼率較小10-6~10-8同軸電纜50歐10M數字高帶寬抗干擾性好誤碼率低價格較光纖低距離短誤碼率高10-7~10-11高速的數據傳輸系統75歐100M模擬光纖單模100M~1G模擬數字容量大、傳輸速率高、損耗小、距離遠、抗電磁干擾性能強、誤碼率低、保密性好機械強度低價格昂貴安裝不易適用于長距離主干線多模100M~1G模擬數字步帶窄、傳輸衰減大易于連接、價格便宜適用于中短距離主干網二、無線傳輸介質采用無線傳輸介質連網具有不需鋪設傳輸線、允許數字設備在一定范圍內移動等優(yōu)點而大量應用于便攜式計算機的入網中。目前常用的有微波、紅外線和激光。1、 微波微波是指其頻率為300MHZ-300GHZ的電波，微波通信是用微波作為載波信號，用被傳輸的模擬信號或數字信號來調制該載波信號，它可用于傳輸模擬信號又可傳輸數字信號。由于微波段的頻率很高故信道的容量很大，另一方面由于微波能穿透電離層而不反射到地面，因此其傳播距離受到限制一般為50KM，但可以通過地面微波中繼站或衛(wèi)星通信來延長其通信距離。衛(wèi)星通信的最大特點是通信遠，通信費用與通信無關，同時具有頻帶寬、容量大、信號所受到的干擾小、通信穩(wěn)定，但衛(wèi)星通信的延時大。2、 紅外線利用紅外線來傳輸信號，在收、發(fā)端分接有紅外線的發(fā)送器和接收器，但二者必須在可視范圍內，中間不允許有障礙物。紅外線信道有一定的帶寬，當傳輸速率為100Kbps時，通信距離可大于16KM，傳輸速率為1.5Mbps，其通信距離則降為1.6KM，由于紅外線有很強的方向性，很難被竊聽、插入和干擾，但缺點是傳輸距離有限，易受環(huán)境的干擾。如雨、霧等。3、 激光激光通信是利用激光束來傳輸信號，即將激光速調制成光脈沖，以傳輸數據，它與紅外線一樣不能傳輸模擬信號。激光通信必須配置一對激光收發(fā)器，且安裝在視線范圍內。激光具有高度的方向性，因而很難被竊聽、插入數據和進行干擾，但缺點是傳輸距離有限易受環(huán)境的干擾如雨、霧等。典型例題一、 選擇題1、 在下列傳輸介質中，對于單個建筑物內的局域網來說，性能價格比最高的是A。A、雙絞線B、同軸電纜C、光纖D、無線介質2、 下列傳輸介質中采用RJ-45頭作為連接器件的是D。A、粗纜B、光纖C、細纜D、雙絞線3、 雙絞線的兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起的目的是B。A、阻止信號的衰減B、降低信號干擾的程度C、增加數據的安全性D、沒有任何作用4、 根據C，可將光纖分為單模光纖和多模光纖A、光纖的粗細B、光纖的傳輸速率C、光在光纖中的傳播方式D、光纖的傳輸距離二、 判斷題1、 屏蔽雙絞線因為在外層加了屏蔽層，所以信號不易被竊聽。（對）2、 多模光纖的傳輸距離較單模光纖的傳輸速度遠。（錯）3、 局域網中常用同軸電纜作為通信介質一，一般使用75歐的基帶同軸電纜。（錯）第二節(jié)網絡連接設備復習要求1、 理解網卡的作用2、 了解中繼器、集線器、路由器、網關、網橋的作用3、 理解調制解調器的作用知識精講網絡設備按照其主要用途可以分為三大類：第一類是接入設備，用于計算機與計算機網絡進行連接的設備，常見的有網絡接口卡、調制解調器等，第二類是網絡互聯設備，用于實現網絡之間的互聯，主要設備有中繼器、路由器、交換機、集線器等，第三類是網絡服務設備，用于提供遠程網絡服務的設備，如撥號訪問服務器、網絡打印機等，前兩類即是一般用于網絡連接的設備。一、 網絡互連的目的網絡互連設備是用來連接傳輸介質、計算機系統和其他信息處理系統并同時具備特定的信息轉發(fā)和處理功能的網絡設備。為使不同計算機或網絡上的用戶能彼此通信以實現更大范圍的資源共享，從而將網絡與網絡通過網絡互連設備進行互連。二、 網絡接入設備1、網卡計算機與網絡相連的接口電路稱為網卡，又稱為網絡適配器，它主要起著對網絡發(fā)送數據、控制數據、接受并轉換數據的功能。網卡借助于網卡驅動程序使網卡與網絡操作系統兼容，以實現網絡通信，網卡一般安裝在網絡計算機或服務器的擴展槽中，是LAN的接入設備，充當計算機和網絡之間的物理接口。計算機使用較多的是以太網卡，每個以太網卡都有一個全球唯一的網卡地址，它是一個長度為48位的二進制數，它為計算機提供了一個有效的物理地址。（1） 分類根據傳輸速率分：10M、100M、10/100M自適應和千兆位網卡。根據總線類型分：ISA、EISA、PCI、PCMCIA及其他總線網卡。根據用途分：工作站網卡、服務器網卡、筆記本網卡。根據網絡體系結構分：ATM網卡、環(huán)牌網卡、以太網卡。一般來講，10M網卡多為ISA總線，100M網卡幾乎全是PCI總線，而ISA是16位總線，PCI是32位總線，故PCI卡比ISA總線多、速度快且價格將趨于接近。目前約有80%的局域網采用以太網技術，故以太網網卡最為常見，廣泛使用的是10/100M自適應的以太網卡，可通過雙絞線連接到集線器上。網卡的主要生產廠家有3COM、K-LINK、Intel>inksys、實達等。（2） 主要性能指標網卡速率、總線類型、接口類型。2、調制解調器：集調制與解調功能于一體的一個數模轉換設備。調制：將數字信號轉換為模擬信號。解調：將模擬信號轉換為數字信號。（1） 功能對傳輸信號進行數一模轉換。（2） 分類按操作狀態(tài)分：同步（速率快、成本高）、異步調制解器（速度低、價格低、家用）。按傳輸速率分：低速調制解調器（9600bps）、中速調制解調器（9.6~19.2Kbps）、高速調制解調器（28.2~56Kbps）。按產品外形分：外接式、內插式、PC卡式、機架式。內插式（又稱內置式）可以直接插入計算機主板上的擴展槽中，它自身沒有獨立的外接電源；外接式（也稱外置式）放在計算機的主機箱外，它是一個獨立的設備，用一條專用的電纜連接到計算機的RS-232串行接口上（通常是COM2），且需要外接電源才能工作。調制解調器的英文名稱為Modem與漢語的''貓”發(fā)音接近，所以被現代的網迷稱之為''貓”，將內置與外置的調制解調器稱為''內貓"和''外貓"。傳輸速率是調制解調器的一個很需要指標，用b/s（bps,每秒位）來表示，一般傳輸速率為33.6K\56K\128K等.它一般指下行速率。三、網絡互聯設備網絡互連設備是用來連接傳輸介質、計算機系統和其他信息處理系統并同時具備特定信息轉發(fā)和處理功能的網絡設備。根據在OSI模型中所處的位置和功能的不同，網絡互聯設備主要有中繼器、集線器、網橋、交換機、路由器和網關。1、 中繼器（Repeater）中繼器是為了解決信號傳輸距離短的問題而在兩個網段間使用的設備，它工作于物理層，又叫重復器或重發(fā)器，它對電纜上傳輸的數據信號進行復制、調整和再生放大，并轉發(fā)到其他電纜上，從而延長信號的傳輸距離，一般只應用于以太網。當網絡段已超過最大距離時，兩個線段之間用中繼器連接，連接各網絡段后，整個系統仍屬于一個網絡整體，中繼器對它所連接的局域網是透明的。在理論上中繼器的使用是無限的，網絡也因此可以無限延長，而事實上中繼器只能在規(guī)定的范圍內進行有效的工作（543原則）。由于集線器和交換機的使用也具備中繼器的功能，目前已很少使用中繼器。2、 集線器（HUB）集線器的作用主要是將信號再生轉發(fā)，它工作于數據鏈路層的MAC層。在集線器上，有固定數目的端口，常用的有8口、12口、16口、24口、32口等幾種，每個設備可用無屏蔽雙絞線連接到一個端口上，而HUB本身又可連接到雙絞線、粗同軸或細軸同軸電纜上。按功能強弱可分為低、中、高三檔。3、 網橋（Bridge）網橋用于連接兩個具有相同或相似網絡體系結構的網絡（即同構網），它工作于數據鏈路層的MAC子層。通常，網橋連接的兩個網絡應使用相同的傳輸介質，并且具有同種拓撲結構的同一傳輸協議。用網橋連接的兩個局域網絡段，網間通信通過網橋傳送，而網絡內部的通信則被網橋隔離。網橋有內部網橋和外部網橋之分，前者由服務器兼任，后者用一臺專門的微機作為兩個網絡的互連設備。其基本功能（1） 調節(jié)載荷：網橋能起過濾幀的作用而提高網絡的性能。（2） 解決物理距離太遠的網絡之間的互連問題。（3） 提高網絡的可靠性：一個網絡上的故障不會影響另一個網絡。（4） 有助于安全用網橋攔截無須轉發(fā)的重要信息。（5） 協議轉換僅限于MAC層及物理層。4、 路由器（Router）若互聯的局域網數目很多或要將局域網與廣域網進行相互連接，采用路由器為最好，它適合于連接復雜的大型網絡。路由器是在網絡層（工作）對分組信息進行存儲轉發(fā)從而實現多個網絡互聯的設備。路由器不僅具有網橋的功能（但處理的信息量比網橋慢），還具有判斷網絡地址和選擇通信路徑的功能，它的作用是在源節(jié)點和目的節(jié)點之間的數據交換選擇路由，它提供了各種網絡接口，其基本功能有：（1） 協議轉換能對網絡層及其以下各層的協議進行轉換。（2） 路由選擇：按某種路由策略選擇最佳路由，也能支持多種協議的路由選擇。（3） 網絡互連：它支持各種LAN和WAN接口，主要用于互連LAN和WAN。（4） 數據處理：提供路由選擇、優(yōu)先級、復用、加密、壓縮和防火墻功能。（5） 網絡管理：提供配置管理、性能管理、容錯管理和流量控制等功能。5、 網關（Gateway）網關工作在OSI的高四層，用于連接網絡層之上執(zhí)行不同協議的子網，組成異構的互聯網。網關的應用目的是實現互連、互通和應用的互操作性，在某種意義上說網關中是一種概念，或一種功能的抽象，網關依賴于用戶的具體應用，具有通用的網關，它可以是配置一定軟件系統的通用計算機，也可以是為特定的網絡協議轉換和路由選擇算法設計的專用計算機。網關除了具有路由器的全部功能外，它還為網絡間不同協議提供轉換功能。網關通過使用適當的硬件和軟件，來實現不同網絡協議之間的轉換功能，硬件提供不同網絡的接口，軟件實現不同網絡之間的轉換。網關具有對不兼容的高層協議進行轉換的功能。網關可用于以下場合：（1） 異構局域網的互聯（2） 局域網與廣域網的互聯（3） 廣域網與廣域網的互聯（4） 局域網與主機的互聯：當主機的操作系統與網絡操作系統不兼容時，可通過網關連接。OSI/ISO參考模型與網絡互聯設備之間的關系如表所示。表OSI/ISO參考模型與網絡互聯設備之間的關系層號層的名稱網絡互聯設備基本功能7應用層網關用于連接高層協議不同的網絡（異構網）6表示層5會話層4傳輸層3網絡層路由器連接不同類型的網絡（異構網）2數據鏈路層網橋交換機集線器互聯相似類型的網絡（同構網）1物理層中繼器支持相同類型的網絡（同構網）典型例題一、 選擇題1、 網卡是一個計算機與B相連的設備。A、接口B、傳輸介質C、計算機D、以上都有不是2、 D不是路由器的特點A、用于連接大型的網絡B、用于互連多個類型互不相同的網絡C、具有協議轉換的功能D、信息處理速度比網橋快3、 一般根據總線的類型不同，網卡可分為D。A、 ATM網卡、環(huán)牌網卡、以太網卡B、 10M網卡、100M網卡、10/100M網卡C、 工作站網卡、服務器網卡、筆記本網卡D、 ISA網卡、EISA網卡、PCI網卡4、 接口數是集線器的一個參數，12口集線器中的12是指D。A、所能連接的服務器的數目B、集線器中所有的端口數C、可以連接的網絡個數D、所能連接的工作站數目5、 下列關于網關的描述中，不正確的是C。A、具有路由器的全部功能B、為網絡間不同協議提供轉換功能。C、相當于一個網橋D、網關的協議轉換功能可由軟件來實現6、 兩個以上的（不包括兩個）同類型網絡互連時，則選用C進行網絡互聯。A、中繼器B、網橋C、路由器D、集線器二、 判斷題1、 中繼器不適合連接通信協議不同的網絡。（對）2、 路由器適合多個通信協議不同的網絡之間的互聯，所以它不能互聯兩個同構網。（錯）3、 網關的功能比路由器要強，其網絡的互聯性也較路由器強。（對）第四章局域網與Internet第一節(jié)局域網概述復習要求1、 了解局域網的特點2、 了解局域網協議標準系列IEEE8023、 了解局域網的組成4、 了解局域網操作系統的功能知識精講一、局域網（LAN）局域網是由一組在物理地址上彼此相隔不遠的計算機及其設備按照一定的連接方式組織起來的以實現用戶間相互通信和共享資源的網絡系統。局域網一般特點包括：1、 為一個單位所擁有，地理范圍和站數目均有限。2、 使用專用的通信線路，相對于廣域網而言數據傳輸速率高3、 通信時間延遲較低、可靠性好4、 便于系統擴展。5、 響應速率較快6、 數據的安全和保密性不好二、局域網協議標準系列IEEE802局域網IEEE802標準系列如下表表IEEE802標準系列標準功能IEEE802.1A綜述體系結構IEEE802.1B尋址、網間互連和網絡管理IEEE802.2邏輯鏈路控制LLCIEEE802.3CSMA/CD總線介質訪問控制方法和物理層技術規(guī)范IEEE802.4令牌總線控制方法和物理層技術規(guī)范IEEE802.5令牌環(huán)控制方法和物理層技術規(guī)范IEEE802.6城域網MAN訪問控制方法和物理層技術規(guī)范IEEE802.7寬帶技術IEEE802.8光纖技術IEEE802.9集成數據和語音網絡控制方法和物理層技術規(guī)范IEEE802.10802兼容局域網安全性標準IEEE802.11無線局域網標準局域網的主要標準是IEEE802,其目的是為局域網LAN內的數字設備提供一套連接的標準，后來又擴大到城域網，IEEE802規(guī)定了三種基本的LAN體系結構，即以太網（Ethernet）、令牌環(huán)（TokenRing）、令牌總線（TokenBus）。在以上的局域網標準中，目前用得較多的是IEEE802.3和IEEE802.5。IEEE802.3為以太總線網標準，而IEEE802.5為令牌環(huán)網標準，而局域網的網絡拓樸結構主要有星型、總線型、環(huán)型三種。IEEE802參考模型仿照了OSI參考模型，LAN僅是一個通信子網，它的協議只包括物理層、數據鏈路層，且將數據鏈路層分成邏輯鏈路控制層（LLC）和介質訪問控制層（MAC）。三、 局域網的組成從功能上講，局域網一般由工作站和服務器組成。工作站側重表示和執(zhí)行程序，服務器則側重數據的存取和數據庫的管理，根據服務器網絡中所起的作用，還可以進一步分成文件服務器、打印服務器、通信服務器等。從系統組成上看，局域網則必須具備五種基本部件：計算機、網絡適配器（網卡）、通信設備（或網絡連接設備）、通信線路和網絡操作系統組成。四、 局域網操作系統的功能在局域網硬件提供數據傳輸能力的基礎上，為網絡用戶管理資源、提供網絡服務功能的局域網系統軟件被定義為局域網操作系統。目前世界上較流行的網絡操作系統有：1、 Novell公司的NetWare是市場主導產品。2、 Microsoft公司的WindowsNT或Windows2000Server.3、 Unix操作系統。4、 Linux.5、 IBM公司的LanServer.6、 Microsoft公司的LANManager.局域網操作系統主要有服務操作系統、網絡服務軟件、工作站軟件及網絡環(huán)境軟件四部分組成。通常所講的網絡操作系統一般指的是服務器操作系統，它一般均是多任務、多用戶的操作系統，它安裝在網絡服務器上，提供網絡操作的基本環(huán)境，主要承擔網絡范圍內的任務和資源的管理與分配，對網絡設備進行存取訪問、支持網絡用戶間的通信等工作，網絡操作系統除具備常規(guī)操作系統的五大功能外（即文件管理、設備管理、作業(yè)管理、處理呂管理、存儲器管理），還具有網絡用戶管理、網絡資源管理、網絡運行狀態(tài)統計、網絡安全性的建立、網絡信息通信等其他網絡服務管理功能。典型例題一、 選擇題1、 IEEE802規(guī)定了三種基本的LAN體系結構，不包括D。A、以太網（Ethernet）B、令牌環(huán)（TokenRing）C、令牌總線（TokenBus）D、ATM網2、 帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問的英文縮寫是B。A、CDMAB、CSMA/CDC、ADSLD、ISDN3、 對局域網來說，網絡控制的核心是C。A、工作站B、網卡C、網絡服務器D、網絡互連設備4、 IEEE802網絡協議只覆蓋了OSI的C。A、應用層與傳輸層B、應用層與網絡層C、數據鏈路與物理層D、應用層與物理層二、 判斷題1、 Windows98也是一種局域網操作系統。（錯）2、 IEEE802中不涉及光纖技術標準，因為它僅是一個局域網協議，而光纖是廣域網中所用的傳輸介質。（錯）第二節(jié)以太網（Ethernet）復習要求1、 了解以太網的發(fā)展和特點2、 了解以太網的工作原理及常見的以太網知識精講一、以太網的發(fā)展與特點1、以太網的發(fā)展以太網最早是由BobMetcalfe于1973年提出的，1980年DEC公司、Intel公司、Xerox公司宣布了一個10Mbps以太網標準-DLXEthernetstandard,1985年以太網成為IEEE802.3-CSMA/CD標準，并繼而被ISO接受作為國際標準。寬帶10Mbps的以太網可以采用粗同軸電纜（10BASE-5）、細同軸電纜（10BASE-2）、雙絞線（10BASE-T）和光纜（10BASE-F）等多種介質。尤其以集線器HUB為中心的10BASE-T組網結構在20世紀90年代初成為以太網的主流。1990年以太網交換機的出現改變了共享10Mbps帶寬的問題，接著以太網從共享時代進入了交換。1993年，全雙工以太網的出現，又改變了以太網半雙工的工作模式，不僅使以太網的傳輸速率翻了一翻，而且徹底解決了多個端口的信道競爭。1995年3月，IEEE802.3u規(guī)范的通過標志著100Mbps的速度運行的快速以太網時代的來臨。1986年6月IEEE802.3z規(guī)范的通過又使以太網進入到了高速網絡的行列，運行速度達到了1000Mbps。因此，以快速以太網連接桌面、較高的可靠性、低廉的成本和大量的網絡管理工具受到了廣泛的歡迎，成為目前最流行的LAN技術。2、 以太網的特點Ethernet在邏輯上是一種總線型的拓樸結構，所有計算機通過一條公用信道連接起來形成總線網，各連網計算機利用這條公用信道發(fā)送或接收數據，但網絡上所有的計算機在同一時刻只能有一個發(fā)送者使用通信介質發(fā)送數據即網上所有的計算機共享通信介質，為了避免當有兩個以上的計算機在同一時刻發(fā)送信息形成沖突，在Ethernet中采用符合IEEE802.3標準的帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD）隨機爭用型介質訪問控制協議來解決多節(jié)點共享公用總線傳輸介質的問題，所謂隨機爭用，是指在Ethernet中任何連網節(jié)點都沒有可預約的發(fā)送時間，它們的發(fā)送都是隨機的，并且網中不存在集中控制，網中各節(jié)點都根據自己的需要隨機地發(fā)送信息，所以說CSMA/CD是一個帶沖突的協議。以太網的特點如下：（1） Ethernet在邏輯上是一種總線型的拓樸結構（2） 網絡上所有的計算機共享通信介質（3） 使用進行介質共享訪問控制（4） 支持10BASE-5/10BASE-2/10BASE-T配線（5） 使用基帶傳輸，數據傳輸速率為10Mbps到100Mbps（6） 可以支持各種協議和計算機硬件平臺，組網成本較低，被廣泛使用。3、 以太網的工作原理網上的每個站點在發(fā)送數據前，先監(jiān)聽信道是否空閑；若信道空閑，則發(fā)送數據，并繼續(xù)監(jiān)聽下去；一旦監(jiān)聽到沖突，便立即停止發(fā)送；如果信道忙，則暫不發(fā)送，退避一段時間后再嘗試。CSMA/CD發(fā)送數據可簡述為：先聽后發(fā)、邊發(fā)邊聽、沖突停止、隨機延遲后重發(fā)。二、常用的以太網1、 10M以太網（1） 10BASE-5標準以太網，或稱粗纜以太網，10表示10Mbps的傳輸速率，BASE表示基帶傳輸，5表示每區(qū)段500米（網絡中的共享介質稱為網絡區(qū)段）（2） 10BASE-2是細纜以太網，10表示10Mbps的傳輸速率，BASE表示基帶傳輸，2表示每區(qū)段200米（實際為185米）（3） 10BASE-T雙絞線以太網，它使用不超過100米的雙絞線，將每一臺網絡設備連接到集線器。（4） 10BASE-F光纜以太網，93年加入IEEE802.3利用光纖作為傳輸媒體，對于每一條傳輸鏈路均采用兩根光纖，每條光纖上傳輸一個方向上的信號，每個信息元素被轉換成一個光信號元素，有光代表高，無光代表低。10M以太網各種傳輸介質的性能比較表如下：表10M以太網各種傳輸介質的性能比較名稱電纜最大區(qū)間長度節(jié)點數/段優(yōu)點10BASE-5粗同軸電纜500米100用于主干很好10BASE-2細同軸電纜200（185）米30最便宜的系統10BASE-T雙絞線100米1024易于維護10BASE-F光纖2000米1024最適于在樓間使用2、 百兆以太網100BASE-T支持多種網絡傳輸媒體，如雙絞線、光纖，但不支持同軸電纜。3、 千兆以太網遵從IEEE802.3Z建議（98年成為標準）傳輸介質采用100MSTP雙絞線（100BASE-CX）傳輸距離為25米，采用5類UTP雙絞線（1000BASE-T）傳輸距離為100米，多模光纖為500米（1000BASE-SX）,單模光纖（1000BASE-LX）為3千米.典型例題一、 選擇題1、 100BASE-T4中的“100”弋表A含義°（zcg釋：T4表示為4對雙絞線）A、傳輸速率為每秒100M位B、傳輸速率為每秒100MBC、網絡的最大傳輸距離為100KMD、網絡的連網主機為最多100臺2、 目前以太網使用的傳輸介質為A。A、雙絞線、同軸電纜、光纖B、雙絞線、同軸電纜C、雙絞線D、雙絞線、光纖3、 以太網協議是一個B協議。A、無沖突的B、有沖突的C、多令牌的D、單令牌二、 判斷題1、 光纖進行數據傳輸，只能進行單向傳輸。（錯）2、 支持10BASE-2的以太網，通信介質上的數據傳送速度始終為10Mbps。（錯）3、 目前采用5類UTP雙絞線為傳輸介質其傳輸距離為100米，傳輸速率可達1000Mbps。（對）（zcg釋：千兆以太網遵從IEEE802.3Z標準，該技術采用屏蔽雙絞線或非屏蔽雙絞線、單模光纖或多模光纖，其傳輸速率可達到1000Mbps，而傳輸距離分別為25米、100米、3KM、500M）。4、 以太網是目前最流行的LAN技術。（對）第三節(jié)Internet復習要求1、 了解Internet的產生、發(fā)展、功能與特點2、 了解Internet的基本原理與主要技術3、 了解Internet接入技術4、 掌握IP地址和域名系統的基礎知識5、 掌握Internet的三種常見應用（E-mail、WWW、FTP）知識精講一、概述1、 Internet的產生與發(fā)展Internet是由ARPA（美國國防部高級研究計劃局）創(chuàng)建和發(fā)展的ARPANET網絡轉化而來，后經NSF（美國國家科學基金會）從ARPANET的民用部分中形成了NSFNET網絡，后經商業(yè)人而變成今天的InternetoInternet是集現代計算機技術、通信技術于一體的全球性的開放的信息互聯網，它是一個龐大的、實用的、可享受的信息源，是由世界范圍內的各種大大小小計算機網絡通過網關或路由器相互連接而成的，它使用TCP/IP協議進行信息通信。2、 Internet的特點（1）信息交流：Internet是一個巨大的信息源，處于其上的用戶既可以接收信息也可以提供信息。（2） 使用TCP/IP協議簇：連網的各計算機借用TCP/IP進行信息通信。（3） 開放性：沒有統一的管理機構，Internet上的功能、服務均由用戶開發(fā)經營及管理，所以說Internet是一個用戶的網絡。（4） 透明性：通信的用戶不需要知道通信的過程及與其通信的主機位置。（5） 交互性：用戶選擇和系統應答是交互的，信息的傳遞是雙向的。（6） 服務方式采用客戶機/服務器模式（C/S）:系統的客戶端應用程序的服務器部件分別運行在不同的計算機上，易于對系統進行擴充。3、Internet的功能Internet網由主干網、地區(qū)網和校園網（企業(yè)網或部門網）三級組成，它為所有接入Internet的主機用戶提供了一個資源共享的信息高速公路，其主要功能有電子郵件服務（E-mail）、文件傳輸（FTP）、遠程登錄（Telnet）、萬維網服務（WWW）、電子公告牌（BBS）等。（1）電子郵件服務（E-mail）電子郵件簡稱E-mail，它利用計算機的存儲、轉發(fā)原理，克服時間、地理上的差距，通過計算機終端和通信網絡進行文字、聲音、圖像等信息的傳遞。（2） 文件傳輸服務（FTP）文件傳輸是指用戶通過網絡將文件傳輸到指定位置的計算機上，該功能是由FTP來支持的，通常又稱為FTP服務。采用FTP傳輸文件時，不需要對文件進行復雜的轉換，因此FTP比任何其他方式交換數據都要快得多。（3）萬維網服務（WWW worldwideweb）萬維網是一種交互式圖形界面的Internet服務，簡稱Web或者3W，具有強大的信息連接功能，目前是Internet上增長最快的網絡信息服務，也是Internet上最方便和最受用戶歡迎的信息服務類型。它使用超媒體/超文本的信息組織和管理技術，各單位或個人需向外發(fā)布的或可共享信息以HTML的格式編排后放在各自的WEB服務器中，網上用戶需要信息時可在自己的機器上啟動一個瀏覽器軟件。（4） 遠程登錄（Telnet）在Internet中，用戶可以連接遠程計算機，使本地計算機成為遠程計算機的一個終端，這種連接方式稱為遠程登錄，支持該項服務的協議為Telneto二、ISP與接入技術1、ISP由于租用數據專線與Internet主干線連接需要很高的費用，一般用戶負擔不起，而ISP可以先架設或租用某一地區(qū)到Internet主干線路的數據專線，再把本地區(qū)的某些服務器與主干線連通，用戶可以通過價格低廉的方式訪問相應的服務器而使用Internet提供的相應服務，所以將提供Internet訪問和信息服務的公司或機構，稱為Internet服務提供商，簡稱ISP（InternetServiceProvider），它主要負責Internet的接入技術、域名注冊、虛擬主機、主機托管服務等。根據所提供的服務不同，ISP主要包括三大類：（1） 提供接入服務的IAP:如163、169（2） 提供信息服務的ICP：即Internet內容提供商，主要提供Internet信息搜索、整理加工等服務，但大多數ISP在提供接入服務的同時也會提供信息服務，因此ISP與ICP通常是融合于一體的，如新浪、搜狐。（3） 提供應用服務的ASP:意為網絡應用服務商，主要為企業(yè)、事業(yè)單位進行信息化建設，開展電子商務和提供各種基于Internet的應用服務。目前中國大多數用戶是通過163、169接入Internet，163即中國公用計算機互聯網chinanet，由于用戶所持服務號為163故又稱163網，它為要面向中國的ISP和具有英文水平的用戶群，而169中國公眾多媒體通信網，該網絡的服務接入號碼為169故稱169網，它利用開放的Internet技術建立起面向中國公眾所有的電話和電腦用戶都能上網，它面向中文信息服務、內容提供者ICP，主要為政府機關、企業(yè)等提供國內信息服務。2、接入技術目前Internet的接入主要有撥號接入、專線接入、無線接入和有線電視網接入，ISDN、ADSL是常用的撥號接入方式，DDN采用專線接入，利用有線電視網接入則可使用CableModem來進行。（1） 電話撥號接入方式通過公用電話交換網接入Internet。接入前應該選擇合適的Internet服務供應商（簡稱ISP），撥號接入的用戶還需要有一臺微機，一個Modem（調制解調器），一根與電信局相連的電話線和一條數據電纜。電話線連接到Modem，再通過數據電纜把Modem和微機的串行口連接起來。（2） ISDN專線接入ISDN的中文名稱為綜合業(yè)務數字網，俗稱''一線通”，是基于傳統電話網基礎上的綜合業(yè)務數字網，也是一種集語音、數據于一身的電路交換網絡。ISDN的特點是速度快、安全可靠、業(yè)務綜合能力強、經濟、多用途等。ISDN的安裝只要在原有的模擬的設備上（如：普通電話、傳真機等）配備一部ISDN終端適配器（ISDNTA），將現有的設備連接到ISDNTA上，就可以通過ISDN上網，它的好處之一是在上網同時也能打電話，其傳輸速率為64K或128K。（3） ADSL寬帶接入ADSL稱為非對稱數字用戶線路，它是運行在原有普通電話線上的一種新的高速、寬帶技術。安裝ADSL時，只需在原有的電話線上加載一個復用設備，用戶不必再加一條電話線，緊接在這個Modem之后用戶的計算機需要安裝一塊普通的網卡連接這個Moem。所謂非對稱主要體現在上行速率（640K~1M）和下行速率（1M~8M）的非對稱性上。（4） DDN專線接入DDN（數字數據網）是一種數字傳輸網絡。DDN網絡用戶可以從中國電信的chinaDDN（中國公用數字數據網），或中國電信地方機構在當地開設的DDN本地網得到DDN線路資源，其傳輸速度為64K~2M。一般來說，DDN數字線路距離越長費用越高，最好就近通過DDN接入Interneto（5） CableModemCableModem是一種可以通過有線電視網絡進行高速數據接入的設備，它一般有兩個接口，一個用為接室內的有線電視端口，另一個與計算機相連。由于和有線電視節(jié)目共享帶寬，故傳輸速率較低，一般為400~500Ko三、Internet地址和域名服務Internet網絡系統為每臺連到Internet上的計算機、路由器規(guī)定唯一的IP地址，從而使協議能夠利用這個地址在主機之間傳遞信息。Internet的地址有IP地址和域名兩種表示，兩種地址之間存在著一種相互映射的關系。1、IP地址IP地址由32位的無符號二進制數分4個字節(jié)表示，以X-X-X-X表示，每個X為8個二進制位，用對應的十進制數來表示，其取值為0~255。IP地址又分為網絡地址和主機地址兩部分，其中網絡地址用來標識一