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计算机网络基础知识

1、什么是计算机网络

计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。简单地说，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起来的集合。

计算机网络的发展经历了面向终端的单级计算机网络、计算机网络对计算机网络和开放式标准化计算机网络三个阶段。

2、计算机网络的结构组成

一个完整的计算机网络系统是由网络硬件和网络软件所组成的。网络硬件是计算机网络系统的物理实现,网络软件是网络系统中的技术支持。两者相互作用,共同完成网络功能。

①网络软件＝网络操作系统＋通信软件＋网络通信协议

②网络硬件＝网络拓朴结构＋网络服务器＋网络工作站＋传输介质＋网络设备

█网络服务器：是网络的核心，为使用者提供了主要的网络资源。网络服务器应是一台功能较强的计算机，一般用高档微型机或小型机作服务器。与一般计算机相比主要区别：一是运算速度快；二是存储容量(包括内存和硬盘)大；三是可靠性、稳定性好。另外，为了保证数据的安全，一般服务器应装两套完全相同的硬盘，且处于热备份状态。服务器一般分为文件服务器和打印服务器现类。

█网络工作站(客户机)：是指供用户直接使用入网的计算机，只要求一般的计算机即可。但在硬件上应配备网卡，软件上配备相应的网络软件。

█通信处理机：一方面作为资源子网的主机、终端连接的接口，将主机和终端连入网内；另一方面它又作为通信子网中分组存储转发结点，完成分组的接收、校验、存储和转发等功能。

█信息变换设备：对信号进行变换，包括：调制解调器、无线通信接收和发送器、用于光纤通信的编码解码器等。

█网卡：网络与计算机相连的接口电路。网卡是连接计算机与网络的基本硬件设备。网卡插在计算机或服务器扩展槽中, 通过网络线（如双绞线、同轴电缆或光纤）与网络交换数据、共享资源。

由于网卡类型的不同，使用的网卡也有很多种。如以太网、FDDI、AIM、无线网络等，但都必须采用与之相适应的网卡才行。目前，绝大多数网络都是以太网连接形式，使用的便是与之配套的以太网网卡。

网卡虽然有多种，不够有一个共同点就是每块网卡都拥有唯一的ID号，也叫做MAC地址（48位)，MAC地址被烧录在网卡上的ROM中。安装网卡后，还要进行协议的配置。例如，IPX/SPX协议、TCP/IP协议。

网卡的功能：网卡的功能主要有两个，一是将计算机的数据进行封装，并通过网线将数据发送到网络上；二是接收网络上传过来的数据，并发到计算机中。

网卡的分类：按总线分类：ISA总线、PCI总线、PCMCIA总线；

按端口分类：RJ-45端口、AUI粗缆端口、BNC细缆端口。

按带宽分类：10Mb/s、1000Mb/s、10/100Mb/s、1000Mb/s

█传输介质：是指连接计算机网络的信号线，是网络中信息传递的载体。其性能好坏直接影响网络的运行，常用的介质有同轴电览、双绞线和光览等：同轴电缆：

同轴电缆的核心部分是一根导线，导线外有一层起绝缘作用的塑性材料，再包上一层金属网，用于屏蔽外界的干扰，最外面是起保护作用的塑性外套。

同轴电缆的抗干扰特性强于双绞线，传输速率与双绞线类似，但它的价格接近双绞线的两倍。

同轴电缆分类：

A. 细同轴电缆(RG58),主要用于建筑物内网络连接；

B. 粗同轴电缆(RG11),主要用于主干或建筑物间网络连接；

对比项细缆粗缆

直径0.25英寸0.5英寸

传输距离185米500米

接头BNC头、T型头AUI

阻抗50Ω50Ω

应用的局域网10BASE2 10BASE5 双绞线：

是两条相互绝缘的导线按一定距离绞合若干次，使得外部的电磁干扰降到最低限度，以保护信息和数据。双绞线的广泛应用比同轴电缆要迟得多，但由于它提供了更高的性能价格比，而且组网方便，成为现在应用最广泛的铜基传输媒体。缺点是传输距离受限。

双绞线分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）。屏蔽双绞线外护套加金属材料，减少辐射，防止信息窃听，性能优于非屏蔽双绞线，但价格较高。而且安装比非屏蔽双绞线复杂。所以，在组建局域网时通常使用非屏蔽双绞线。但如果是室外使用，屏蔽线要好些。

目前共有6类双绞线，各类双绞线均为8芯电缆，双绞线的类型由单位长度内的绞环数确定。

1类双绞线通常在局域网中不使用，主要用于模拟话音，传统的电话线即为1类线；

2类双绞线支持4Mb/s传输速率，在局域网中很少使用；

3类双绞线用于10Mb/s以太网；

4类双绞线适用于16Mb/s令牌环局域网；

5类和超5类双绞线带宽可达100Mb/s，用于构建100Mb/s以太网，是目前最常用的线缆；

另外还有6类、7类，能提供更高的传输速率和更远的距离。

应用最广的是五类双绞线，最大传输率为100Mbps，最大传输距离100米。

双绞线的连接：在制作网络时，要用的RJ-45接头，俗称“水晶头”的接头，在将网络插入水晶头前，要对每条线排序。根据EIA/TIA接线标准，RJ-45 接口制作有两种排序标准：

EIA/TIA568A标准的线序为：

白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、棕、白棕

EIA/TIA568B白棕的线序为：

白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕

另外，根据双绞线两端线序的不同，有两种不同的连接方法:

直线连接法：直线连接法是将电缆的一端按一定顺序排序后接入RJ-45接头，线缆的另一端也用相同的顺序排序后接入RJ-45接头。直接连接法通常用于不同类型的设备的互相连接。

交叉连接法：交叉连接法是线缆的一端用一种线序排列，如T568B标准线序，而另一端用不同的线序，如T568A标准线序，这种线序用于连接同种设备。

具体连接情况如表

PC网卡PC网卡（对等网）交叉线

PC网卡集线器Hub 直通线

集线器Hub 集线器Hub（普通口）交叉线

集线器Hub 集线器Hub（级连口--级连口）交叉线

集线器Hub 集线器Hub（普通口--级连口）直通线

集线器Hub 交换机Switch 交叉线

集线器Hub（级连口）交换机Switch 直通线

交换机Switch 交换机Switch 交叉线

交换机Switch 路由器Router 直通线

路由器Router 路由器Router 交叉线

光纤：

光缆则是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质。与其它传输介质相比较，光缆的电磁绝缘性能好，信号衰变小，频带较宽，传输距离较大。光缆主要是在要求传输距离较长，布线条件特殊的情况下用于主干网的连接。光缆通信由光发送机产生光束，将电信号转变为光信号，再把光信号导入光纤，在光缆的另一端由光接收机接收光纤上传输来的光信号，并将它转变成电信号，经解码后再处理。光缆的最大传输距离远、传输速度快，是局域网中传输介质的姣姣者。

光缆是数据传输中最有效的一种传输介质。它有以下几个优点：频带极宽(GB)；抗干扰性强(无辐射)；保密性强(防窃听)；传输距离长(无衰减)；电磁绝缘性能好；中继器的间隔较大。

主要用途：长距离传输信号，局域网主干部分，传输宽带信号。

网络距离：一般为2000米。

每干线最大节点数：无限制。

光纤跳线连接：在1000M局域网中，服务器网卡具有光纤插口，交换机也有相应的光纤插口，连接时只要将光纤跳线进行相应的连接即可。在没有专用仪器的情况下，可通过观察让交换机有光亮的一端连接网卡没有光亮的一端，让交