第六章 网络基础知识

网络基础知识一、计算机网络概念1、定义：（1）是通信技术和计算机技术相结合的产物。

（2）按照网络协议，并将地理上分散的且各自独立的计算机互相连接的集合， 网络协议是有关网络通信双方在通信时所应遵循的一组规则和约定。

简单的说：计算机网络就是通过电缆、电话线或无线通讯将两台以上的计算机互连的集合。

网络组件：服务器、客户机、网络适配器、网络电缆、网络操作系统。

应用程序2、通过计算机网络，用户可以共享资源，如；文档、程序、打印机、调制解调器等。

3、计算机网络功能是：完成（数据处理）与（数据通信）两大功能。

二、协议与层次1、网络协议：是使计算机能够遵循通信标准。

是通信双方对等层次之间必须遵循的规则和约定。

2、网络协议分层：为了减少协议设计的复杂性，大多数网络都按层或级的方式来组织，因此，1982年国际标准化组织公布了OSI 参考标准。

三、开放系统互联（OSI ）参考模型ISO 7层（1） 每一层都完成一个定义明确的功能并按协议相互通信。

（2） 每层都向上一层提供服务。

（3） 层与层之间通信通过接口来实现。

开放系统四、计算机网络用途（1）共享打印机、绘图仪等费用较高的外部设备。

（2）通过公共数据库共享各类信息。

（3）向用户提供诸如电子邮件、文件上下载、浏览信息等高级服务。

五、计算机网络的分类（1）局域网LAN：地理范围一般在10KM以内，属于一个部门或单位组建的小范围网。

（2）广域网W AN：地理范围一般从几十公里至几万公里，属于一个城市、国家、洲际网络。

（3）城域网MAN：介于LAN和W AN之间，范围通常覆盖一个城市或地区。

六、计算机网络的构成（1）物理设备：主计算机、终端、通信处理机（交换机）、通信线路等。

（2）软件：网络操作系统、网络应用软件（3）共享资源：计算机硬软资源、网络打印机、软件资源、数据资源等。

第2节计算机网络拓扑结构一、基本概念1、网络拓扑：将计算机与通信线路结合在一起的总体布局模型。

2、网络拓扑结构：是指用传输媒体互连各种设备的物理布局（将参与LAN工作的各种设备用媒体互连在一起有多种方法）。

3、点对点连接：如果一个网络只连接几台设备，最简单的方法就是将它们直接相连在一起，这种连接方法叫点对点连接。

例如（6个设备需要15条线路。

即：n*（n-1）/2）。

这种方式只有在涉及地理范围不大，连接设备数很少的情况下适用。

二、目前大多数LAN使用的拓扑结构有三种：星型拓扑、环型拓扑、总线型拓扑结构。

1、星型拓扑：目前使用最普遍的是以太网星型结构。

在此结构中处于中心位置的是HUB。

特点：1）便于集中控制，因此也带来了易于维护和安全的特点。

2）可扩充为星型树。

例如下图所示。

每一个HUB与断用户连接，仍为星型，HUB的级连形成树。

HUB的级连数是有限的，不同的厂商有不同的规定。

2、环型结构（在LAN中使用较多）这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户直到所有的端用户连成环型。

特点：1）每个端用户都和两个相连的端用户相连，但是单方向传输数据，因此有上游端用户和下游端用户之称。

2）每一个端点除与一个环相连外还连接到备用环上。

3、总线型结构：1）定义：使用同一媒体或电缆连接所有端用户的连接方式。

在总线共享型网络使用的媒体访问方法：带有碰撞检测的载波侦听多路访问，CSMA/CD 特点：1）优点是费用低，数据端用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其他的站点或端用户通信。

布线简单，扩充容易。

2）缺点是媒体访问获取机制较复杂。

三、计算机网络设备及传输介质计算机网络互联就是为了将不同的网络或相同的网络用互联设备连接在一起，形成一个更大的网络。

1、网络设备1）服务器（server）是为所有工作站服务的计算机，配置要高。

常使用的网络操作系统有：netware、windows NT 、windows2000等。

2）工作站（workstation）3）网络适配器（network adapter）既是网卡，常有PCI和ISA两种。

4）中继器（repeater）A、当网段超过规定的最大距离（例如：双绞线最长为100米）就要用中继器延伸。

B、它有信号放大和再生功能。

C、它工作在OSI的物理层。

实现物理互联。

5）集线器（HUB）A、特殊的中继器，作为网络传输介质的中央节点，是一个信号再生转发的设备。

B、通常有8个以上的端口。

C、每个端口互相独立，一个端口的故障不会影响其他的端口。

D、一般分为：无源、有源和只能三种。

6）网桥（network bridge）网桥是用来连接两个相同网络操作系统的设备。

分为内桥和外桥两种。

在数据链路层实现网络互连，作用是在LAN内部存储转发帧。

在一定条件下具有增加网络带宽的作用。

7）路由器（router）当两个以上同类网络互连时，必须使用它。

它不仅具有网桥的全部功能，还可以根据传输费用、网络拥塞情况以及信息源与目的地的距离等不同情况自动选择最佳路径传送数据包。

它在网络层实现网络互连。

它由是逻辑上而不是物理上划分网络的必要性而设计的。

路由器与网桥的差别：A、路由器在网络层提供服务，它提供的服务高于网桥。

B、路由器了解整个网络，维持拓扑、了解网络状态，因而可以使用最有效的路径发送包。

8）网关（gateway）当需要将不同网络操作系统的计算机网络互相连接时，要用网关来完成不同协议间的转换。

一般运行在OSI的最高层，是网络层以上互连设备的总称。

它的功能是所有互连设备中最强的。

是一种概念和功能的抽象。

9）调制解调器（modem）它是调制起和解调器的合称。

是一种能够使计算机通过电话线同其他计算机通信的设备，把计算机里的二进制格式的信息转换为能以电话线传输的格式。

首先把计算机中的字符转换成声音信号，然后再把信号还原为位（bit）前面叫调制，后面叫解调。

工作方式分为：半双工和全双工。

2、传输介质1）按其性质划分，计算机连网中最常用的传输介质有：有线通信、光纤通信、无线通信和卫星通信四种。

2）其中计算机局域网络中，经常使用双绞线、同轴电缆等。

（1）双绞线：是一种价格低廉、易于连接的传输介质。

其数据传输率能够达到10—100MBPS，虽然传输距离一般只有数百米，但他非常适合于局域网的连接。

（2）同轴电缆：其传输信息的速度与双绞线差不多，但由于同轴电缆的导线外面有屏蔽层，因而他的抗干扰能力较强，同时他的连接也不很复杂。

（3）光缆：他与普通电缆不同，他用光信号而不是电信号来传输信息。

一般不受外界的干扰，不受带宽的限制，可以实现高达数千兆/秒（1000Mbps以上），是一种理想的通信介质。

三、LAN概述1、定义：功能性定义和技术性定义。

2、常用的建网结构：总线型和环型。

3、组网的五种基本设备：1）计算机2）传输媒体3）网络适配器4）网络连接设备5）网络操作系统4、以太网简介以太网是美国施乐公司与斯坦福大学合作于1975年设计并实现的一种小型机局域网络。

它以无源的电缆作为总线来传输数据帧。

分类：根据所采用的传输媒体及接口的不同分为：标准以太网、细缆以太网、双绞线以太网、光纤以太网和混合结构的以太网。

1）标准以太网（10 BASE 5）标准以太网记为10 BASE 5。

其中10表示信号在电缆上的传输速率为10M/s，BASE表示电缆上的信号为基带信号，5表示每一段电缆的最大长度为500米。

标准以太网的传输媒体采用外径为10毫米的粗同轴电缆，采用总线拓扑结构。

粗电缆有较好的电器性能，抗干扰能力强。

2）细缆以太网（10 BASE 2）10 BASE 2被称为细缆以太网。

与标准以太网相比价格便宜安装简单，缺点是信号衰减大，抗噪音能力低。

采用内部收发器，通过以太网卡上的BNC接口，和T型插头（连接器），每个段最大长度为185米。

3）双绞线以太网（10 BASE T）在80年代出现了以无屏蔽双绞线为传输介质的以太网，10 BASE T ，T代表双绞线星形网。

采用星形拓扑结构，以集线器（HUB）作为中央结点。

HUB解决了长期困扰以太网的两个难题：一是网络的管理和维护；二是网络的稳定和可靠性。

每个站到集中器的距离不超过100米。

双绞线采用普通的无屏蔽双绞线（四芯或八芯），直径在0.4~0.6毫米。

4）10 BASE FF代表光纤，基带信号速率为10兆/秒。

四、LAN的新发展1、交换式集线器2、100 BASE T100 BASE T是双绞线上传送100M/S基带信号的以太网，仍使用802.3标准，又称为快速以太网。

用户只要更换一张网卡，再配上一个100M/S，就可以方便的由100BASE T 直接升级100M/S，而不用改变拓扑结构。

五、网络操作系统1、概念：网络操作系统（NOS）是网络的心脏和灵魂，是向网络计算机提供服务的特殊的操作系统，他在计算机操作系统下工作，使计算机操作系统增强了网络操作所需的能力。

网络操作系统运行在称为服务器的计算机上，并由连网的计算机用户共享，这类用户称为客户。

2、常用网络操作系统1）netware2）windows NT3）nix4）OS/2六、网络协议1、TCP/IP通讯协议TCP/IP是目前最完整、最被普遍接受的通讯协议的标准。

2、NETBEUI通信协议NETBEUI是一个速度较快的通信协议，它适用于小型的网络。

（如果用户使用广域网的话，建议在自己的计算机上要同时安装两种协议：TCP/IP和NETBEUI协议。

第7章internet及其功能一、internet的发展历程1、interne即国际互连网，又称环球网和因特网等。

实际上internet就是由符合TCP/IP协议的多个计算机网络组成的一个覆盖全球的计算机网。

2、internet的前身是美国国防部高级研究计划管理局在1969年作为军事实验网络建立的APPANET。

3、internet包含丰富信息资源。

提供了电子公告牌、网络新闻组、电子邮件和最新消息在内的各种信息。

二、什么是TCP/IPTCP/IP 的最高层是应用层相当于OSI 的最高三层。

包括以上等著名的协议。

与OSI 传输层相当的是传输层。

使用TCP （是面向连接的，传输单位是报文段segment ） 和 UDP （面向无连接的用户数据协议，传输单位是数据报，就是常说的分组）协议。

与OSI 网络层相当的是互连网层，主要是IP 协议，传输单位是数据报。

三、域名以及URL局域网与internet 互联，用户必须向网络信息NICIP 地址。

在internet 中，每个独立存在的计算机都拥有唯一IP 地址。

IP 地址是一个2位的二进制数，通常写成用“.”分隔的十进制数的形式，例如 128.14.16.1,每个十进制数对应一个字节。

IP 地址的类型有A 、B 、C 三类，他们所表示的范围分别是：A 类：0.0.0.0---127.255.255.255;B 类：128.0.0.0---191.255.255.255;C 类：192.0.0.0---233.255.255.255。