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计算机网络学习

计算机网络学习（收集转）

2007-03-0216:

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一.  计算机网络

凡是地理位置不同、并具有独立功能的多个计算机系统与专用外部设备用通信线路互连起来，并且配以功能完善的网络软件，实现网络上资源（包括硬件、软件和数据信息）共享的系统，称为计算机网络系统。

二.  计算机网络的特点

1、进网的计算机各自功能是独立的。

2、进网的计算机之间通过导线、电缆、光缆、微波或通信卫星相互连接起来。

3、要有网络协议的支持。

不符合网络协议的计算机互连不叫计算机网络。

三.  计算机网络的功能

1、资源共享

资源共享是计算机网络的主要功能。

共享的资源包括共享软件、硬件和数据信息资源。

2、信息传送与集中处理

用以实现计算机与终端或别的计算机之间各种数据信息的传输，地理位置分散的生产单位或业务部门可通过计算机网络联接起来进行集中的控制和管理。

信息传送是计算机网络的最基本功能之一。

3、负荷与分布处理

计算机网络中的各台计算机可以通过网络彼此互为后备机，提高了系统的可靠性；当网络中某台计算机负担过重时，网络可将新的任务转交给网中较空闲的计算机去完成，均衡各计算机的负载；对于较大型综合性问题，可实现分布处理。

4、综合信息服务

通过计算机网络可以向全社会提供各种经济信息、科研情报和咨询服务。

四.  计算机网络的分类

1、按连接区域划分：

可分为局域网、城域网和广域网。

（1）局域网（Local Area Network，LAN）

局域网是一种在小区域内使用的由多个计算机组成的网络。

（2）城域网（Metropolitan Area Network，MAN）

城域网是位于一座城市的—组局域网。

（3）广域网（Wide Area  Network，WAN）

广域网是将地域分布广泛的局域网、城域网连接起来的网络系统。

Internet是属于广域网的一种。

2、按拓扑结构划分：

可分为环型、星型、总线型和树型结构。

（1）星型结构

特点：

采用集中式控制方式，将各站点通过链路单独与中心结点连接，且各站点之间的通信都要通过中心结点交换。

优点：

网络结构简单,便于管理、集中控制,容易检测和隔离故障；组网容易；网络延迟时间短，误码率低。

缺点：

通信线路利用率不高，中央节点负担过重，当中心站出现超负载或中心站发生故障时，会导致整个网络停止工作。

（2）树型结构

特点：

采用分级的集中控制方式，其传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路，每条通信线路都必须是支持双向传输的。

优点：

成本较低，节点易于扩充。

可比较充分地利用计算机资源。

缺点：

大量数据要经过多级传输，系统的响应时间较长。

（3）环型结构

特点：

环形网中各结点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中，环路上任何结点均可以请求发送信息。

请求一旦被批准，便可以向环路发送信息。

优点：

信息在网络中沿固定方向流动，路径选择简单，可靠性较高。

当网络确定时，其延时固定，实时性强；

缺点：

当环中所接站点过多时，将会影响信息传输效率。

由于环路封闭故扩充不方便。

（4）总线型结构

特点：

一般用于分布式的控制方式，所有的工作站都连在一条总线上，工作时只有一个站点可通过总线进行发送信息，可沿着总线向两个方向传输扩散，其他所有站点这时都不能发送，且都将接收到该信号。

优点：

结构简单灵活，便于扩充结点，网络响应速度快，共享资源能力强，任一结点上的故障不会引起整个网络的使用，因此可靠性好。

缺点：

总线故障诊断和隔离困难，网络对总线故障较为敏感。

总线长度有一定限制，一条总线也只能连接一定数量的结点。

五.  网络体系结构

网络体系结构就是对构成计算机网络的各组成部分层次之间的关系及所要实现各层次功能的一组精确定义。

网络体系结构可以描述为计算机网络各层和层间协议的集合。

六.  计算机网络协议

1、计算机网络协议：

是计算机在网络中实现通信时必须遵守的约定，也即通信协议。

主要是对信息传输的速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等作出规定，制定标准。

在计算机网络分层结构体系中，通常把每一层在通信中用到的规则与约定称为协议。

2、ISO／OSI参考模型（开放系统互连参考模型）：

是国际标准化组织（ISO）于1984年提出的计算机网络的标准，它将计算机网络的体系结构分成七层：

物理层、数据链路层、网络层、运输层、对话层、表示层和应用层。

3、TCP/IP协议：

是Internet所采用的主要协议。

它由几个协议组合成一个协议组。

（1）IP（Internet Protocol）网际协议

负责数据包的传输寻址，它规定了网络之间传送数据报的格式，每个数据报由IP地址（源地址和目的地址）和信息区二部分组成。

将数据正确传送到目的地。

（2）TCP（Transmission Control Protocol）传输控制协议

负责对发送的整体信息进行数据分解，保证可靠性传送并按序组合。

它解决传输过程中出现的差错问题（数据是否到达，是否重复及排列次序）。

（3）TCP/IP协议由四层组成：

网络接口层、网络层、传输层和应用层。

①应用层：

提供一些常用的应用程序如电子邮件（SMTP）服务、文件传输（FTP）服务、Telnet服务等。

②传输层：

提供应用程序间（即端到端）的通信，其功能是利用网络层传输格式化的信息流，提供连接的服务。

它对发送的信息进行数据包分解，保证可靠性传送并按序组合。

③网络层：

负责计算机之间的通信，处理来自传输层的分组发送请求，首次检查其合法,将数据报文发往适当的网络接口，进行寻址转发、流量控制、拥挤阻塞等问题。

④网络接口层：

负责从网络上接收发送物理帧及硬件设备驱动。

七.  局域网的硬件构成

1、网卡（或称网络适配器、网络接口卡）

网卡插在服务器和客户机的主板扩展槽中，通信线路通过它与计算机相连接。

网卡的功能是将计算机数据转换成能在通讯介质中传输的信号。

2、传输介质

传输介质为数据传输提供信道，分有线传输介质和无线传输介质两种。

局域网常用的有线传输介质有双绞线、同轴电缆和光缆。

无线传输介质有微波、红外线和激光等。

3、服务器（Server）

服务器是为网络上的其他计算机提供信息资源的计算机。

服务器按在网络中所起的作用可划分为文件服务器、打印服务器、通信服务器等。

4、客户机（Client）

客户机是网络中用户使用的计算机，可使用服务器所提供的各类服务，从而提高单机的功能，是使用者直接操作的网络一端。

5、中继器（Repeater）/集线器（Hub）/交换机（PBX）

中继器用于同一网络中两个相同网络段的连接。

对传输中的数字信号进行再生放大，用以扩展局域网中连接设备的传输距离。

集线器用于局域网内部多个工作站与服务器之间的连接，可以提供多个微机连接端口，在工作站集中的地方使用Hub，便于网络布线，也便于故障的定位与排除。

集线器还具有再生放大和管理多路通信的能力。

交换机（PBX）：

用于网络设备的多路对多路的连接，采用全双工的传输方式，和集线器一对多的连接方式相比，交换机的多对多连接增加了通信的保密性，在两点之间通信时对第三方完全屏蔽。

八.  网络互联设备

网络互联设备即网络间互联的接口设备。

网络互联包括同种局域网、异种子网以及局域网与广域网的互联。

常用的互联设备有网桥（Bridge）、路由器（Router）和网关（Gateway）。

1、网桥

适用于同种类型局域网间的连接的设备。

它将一个网的帧格式转换为另一个网的帧格式进入另一个网中（典型的帧为几百个字节）。

网桥的操作在网络数据链路层进行。

2、路由器

路由器是在网络层上实现多个网络互联的设备，路由器具有判断网络地址和选择路径、数据转发和数据过滤的功能，它的作用是在复杂的网络互联环境中建立非常灵活的连接。

3、网关

网关在网络传输层或更高层连接两个不同体系结构的网络或局域网与大型计算机的连接，且具有路由器的全部功能，它主要的职能是通过硬件和软件完成由于不同操作系统的差异引起的不同协议之间的转换。

4、调制解调器

调制解调器是网络设备与电信通信线路的接口，用来在电话线上传递数字信息。

它的作用是将电脑的数字信号转换为能够用电话线路传输的模拟信号，通过网络传递到另外的电脑或服务器；对于接受到的模拟信号，则由它再解调为数字信号，以便电脑能够识别。

九.  接入广域网

1、电话拨号上网

（1）以终端方式上网：

先在ISP主机上申请一个帐号，登录到ISP主机后，通过该主机使用因特网业务。

即客户的计算机作为网上主机的一个远程终端，没有自己的IP地址。

接收的电子邮件和通过FTP取得的文件均存放在所连接的主机上,可以联机阅读或利用download协议把文件再传送到本机上。

此外，无法使用一些高级的用户接口软件（如IE和Netscape等图形方式WWW客户程序）。

（2）以PPP方式上网：

客户的计算机作为Internet上具有独立有效IP地址的Internet主机。

以SLIP/PPP方式入网在性能上优于以终端方式入网，用户可享用Internet的所有服务，但通信速度受到一定限制。

2、以LAN方式上网

（1）共享IP地址：

通过局域网的服务器把局域网与INTERNET主机连接起来,局域网上的所有微机共享服务器的一个IP地址。

适用于小型局域网的对外连接。

（2）独享IP地址的方法：

通过路由器把局域网接入Internet, 局域网上的所有主机都可以有自己的IP地址，可以直接访问Internet。

3、DDN（Digital Data Network）

数字数据网（Digital Data Network，简称DDN）是利用数字信道（光纤、数字微波、卫星）提供半永久性连接电路连续传输数据信号的数字传输网络，不同于通常的报文交换网和分级交换网，它不具备数据交换的功能。

可以为客户提供各种速率的高质量数字专用电路和其他新业务，以满足客户多媒体通信和组建中高速计算机通信网的需要。

4、ISDN（Integrated Services Digital Network）

ISDN（综合业务数字网）是以综合数字电话网（IDN）为基础发展演变而成的通信网，能够提供端到端的数字连接，用来支持包括话音在内的多种电信业务，用户能够通过有限的一组标准化的多用途用户-网络接口接入网内。

5、ADSL（Asymmetrical Digital Subscriber Loop）

ADSL技术即非对称数字用户环路技术。

利用现有的一对电话铜线，为用户提供上、下行非对称的传输速率（带宽）、上行（从用户到网络）可达1Mbps；下行（从网络到用户）可达8Mbps。

它是针对Internet和视频点播业务上、下行数据流不对称的特点的宽带接入技术。

是一种较方便的宽带接入技术。

6、VDSL（Very-high-bit-rate Digital Subscriber Loop）

VDSL（甚高速数字用户环路）与ADSL 类似，也是非对称型，即利用双绞铜线提供上行与下行两个方向非对称的宽带业务。

但VDSL 的传输速率比ADSL 高近10 倍，传输距离比ADSL 也短得多。

　　，短距离内的最大下传速率可达55Mbps，上传速率可达19.2Mbps。

7、FTTX+LAN接入

这是一种利用光纤加五类网络线方式实现宽带接入方案，实现千兆光纤到小区中心交换机，中心交换机和楼道交换机以百兆光纤或5类网络线相连，楼道内采用综合布线，用户上网速率可达10Mbps，网络可扩展性强，投资规模小。

FTTX+LAN方式采用星型网络拓扑，用户共享带宽，是城市用户的较理想的上网连接方案。

十.  调制解调器（Modem）

调制解调器是网络设备与电信通信线路的接口，用来在电话线上传递数字信息。

1、调制（Modulation）：

发送方把计算机的数字信号转变为模拟载波信号的过程；

2、解调（Demodulation）：

接收方把模拟载波信号转变为计算机能接收的数字信号的过程。

3、Modem分类

（1）按通信方式可分为：

同步Modem与异步Modem；

（2）按安装的位置可分为内置式Modem与外置式Modem。

（3）Modem的数据传输速率有14.4kbps、28.8kbps、36.6kbps和56kbps等。

十一.          网络操作系统

1、网络操作系统（Network Operating System，简称NOS）：

网络操作系统是使网络上各计算机能方便有效地共享网络资源，为网络用户提供所需的各种服务的软件和通信协议的集合。

2、网络操作系统的任务：

（1）网络通信。

这是网络最基本的功能。

其任务是实现发送方主机和接收方主机之间无差错的数据传输。

（2）资源管理。

对网络中的共享资源（包括硬件和软件）实施有效的管理，协调各用户对共享资源的使用，保证全网范围内对资源的管理和使用、对数据存取方法的一致性，保证信息的安全性。

并允许人网计算机自主地工作。

（3）网络服务。

为方便用户使用，应向用户提供多种有效的网络服务，主要有：

电子邮件服务，文件传输、存取和管理服务，共享硬盘服务，共享打印服务等。

（4）网络管理。

网络管理最基本的任务是安全管理。

通过“存取控制”保证数据存取的安全性；通过“容错技术”保障系统的可靠性。

还应提供对网络性能进行监视、统计、调整及维护、报告等功能。

3、常用网络操作系统：

（1）Unix网络操作系统

（2）Linux网络操作系统

（3）Windows NT和 Windows 2000网络操作系统

（4）NetWare网络操作系统

十二.          拨号上网

1、上网条件

（1）硬件配置环境：

 一台486或486以上档次的微机，内存16MB以上，硬盘的空间尽可能大一些（1GB以上），一个调制解调器（Modem）。

（2）软件配置环境：

 Windows 95以上版本操作系统、Communicator或Explorer浏览器。

2、调制解调器的安装

（1）内置式Modem是一块硬卡，体积小，只要直接插在主机板的ISA扩展槽上就可以了。

（2）外置式Modem是一种独立封装的设备，首先选择计算机的一个串口，将串口电缆的一头插在计算机串口上，另一头接Modem；然后将原来接到电话机上的电话线改插到Modem背后的Line孔，将Modem随配的另一根线的两端分别接Modem背后的Phone孔和电话机。

3、Modem软件设置

选择 “控制面板”的“调制解调器”图标，在“调制解调器属性”对话框的“常规”选项卡中“本机安装了下列调制解调器”域中，会列出已安装的Modem的名称；若为空白，单击“添加”按钮；若不正确，可单击“更改”按钮进行选择。

如果是首次安装Modem，系统还会出现“拨号属性”对话框，提示用户输入拨号地点、国家代码、国内城市区号等。

4、设置Windows 的拨号网络

（1） 安装拨号网络适配器：

双击“控制面板”中的“网络”图标，选择“配置”选项卡的“已经安装了下列网络组件”列表中是否有“拨号网络适配器”项，若无，单击“添加”按钮；在“请选择网络组件类型”对话框中单击“适配器”，再单击“添加”按钮，在“选择网络适配器”对话框中的“厂商（M）：

”和“网络适配器：

”列表中选择“Microsoft”和“拨号适配器”，然后单击“确定”按钮。

（2） 配置TCP/IP协议：

在 “网络”对话框中检查“配置”选项卡的“已经安装了下列网络组件”列表中是否有“TCP/IP”项，若无，单击“添加”按钮，打开“请选择网络组件类型”对话框中选择“协议”，单击“添加”按钮，在对话框的“厂商（M）：

”中选择“Microsoft”，在“网络协议：

”中选择“TCP/IP”，单击“确定”按钮。

（3） 建立拨号网络连接：

从“我的电脑”中双击“拨号网络”，在“拨号网络”窗口双击“建立新连接”后，在“请键入对方计算机的名称（T）”栏目下输入ISP名称以供自己识别，单击“下一步”后，填入当地区号、ISP的接入号码及国家/地区代码。

如果你所拨电话是分机电话，需要加上外线的号码（如0），并在外线号码之后插入一个英文半角逗号“,”，如0,165。

单击“下一步”后，单击“完成”。

选中刚建立的图标，单击鼠标右键，选中“属性”，在对话框中选“服务器类型”选项卡，把拨号网络服务器类型设定以“PPP”连接。

5、连接Internet

在“拨号网络”窗口中，双击新建立的连接图标，在“用户名”和“密码”栏分别填入向ISP申请时得到的用户名和密码，经连接确认后即与因特网相连了。

十三.          Windows 中的网络功能

1、“网上邻居”

双击“网上邻居” 可浏览整个局域网所连接的计算机，单击其中某个计算机图标，可查看该计算机上的共享文件夹和打印机信息。

2、文件夹和打印机的共享设置

（1）在“控制面板”窗口中，双击“网络”图标，或用鼠标右键单击桌面上的“网上邻居”，在弹出的快捷菜单中单击“属性”命令，在“网络”对话框，选取“配置”选项卡中的“文件及打印共享”按钮，选中“允许其他用户访问我的文件”复选框或“允许其他用户使用我的打印机”复选框，单击“确定”。

（2）对磁盘、文件夹设置共享：

用鼠标右键单击需共享的文件夹，在弹出的快捷菜单中选择“共享”命令。

3、“映射”网络文件夹

用“资源管理器”的“工具”菜单下的“映射网络驱动器”把网络中的某一个文件夹用一个盘符来表示。

十四.          Internet发展概况

1、Internet又称因特网，国际互联网，实际是一个远程网的网际网。

1969年，美国国防部高级研究计划管理局（ARPA）开始建立一个命名为ARPAnet的网络， 把美国的4台军事及研究用主机联接起来。

1983年，ARPA和美国国防部通信局研制成功了用于异构网络的TCP/IP协议，从而诞生了真正的Internet。

1986年，美国国家科学基金会（NSF）利用ARPAnet发展出来的TCP/IP 的通讯协议，在5 个科研教育服务超级电脑中心的基础上建立了NSFnet广域网。

1991年，商业机构踏入Internet 带来Internet发展史上一个新的飞跃。

2、我国的九大网络主干网：

（1）中国公用计算机互联网络，简称ChinaNet。

（2）中国教育和科研计算机网，简称CERNET。

（3）中国科学技术网，简称CSTNNET。

（4）中国金桥网，简称GBNET。

（5）中国网络通信网，简称CNCNET。

（6）中国联合通信网，简称UNINET。

（7）中国长城互联网，简称GWNET。

（8）中国移动通信网，简称CMNET。

（9）中国对外经济贸易网, 简称CIENET。

十五.          IP地址

1、Internet上每一台计算机都有一个唯一的地址称为 IP 地址，IP 地址用32位二进制（4个字节）表示。

例二进制数:

  11001010  01100011  01100000  10001100

对应十进制：

    202       99         96        140

常用以下方式来表示IP地址：

202.99.96.140，它代表了公共互联网某台主机的IP地址。

2、IP 地址有两部分组成：

网络号：

标识一个网络，网络号中的某些信息代表网络的种类。

主机号：

标识这个网络中的一台主机。

Internet的网络地址分为A、B、C、D和E五类，目前常用的为前A、B、C类。

位

0  1  2  3  4……7  8……15  16……23  24……  31

A类地址：

  0    网络号1～126  主机号

B类地址：

  1  0 网络号128.0～191.255    主机号

C类地址：

  1  1  0网络号192.0.0～223.255.255       主机号

D类地址：

  1  1  1  0多站播送地址

E类地址：

  1  1  1  1  0保  留

Ａ类，共有网络号126个，每个网络号可有224-2 台主机。

Ｂ类，共有网络号214个，每个网络号可有216-2台主机。

Ｃ类，共有网络号221个，每个网络号可有2８-2台主机。

从IP地址的第一位十进制大小即能知是哪类网络：

Ａ类：

1~126，  Ｂ类：

128~191   Ｃ类：

192~223

      127.0.0.1 为本机。

十六.          域名

1、IP 地址很难记忆，为此给它起个名字，叫域名，例如上面的202.99.96.140有个域名叫，域名必须到专门的域名服务器机构进行注册登记。

域名服务器常称为DNS（Domain Name Server）

2、域名系统采用层次结构，按地理域或机构域进行分层。

从右到左依次为最高层域名、次高层域名等，最左的一个字段为主机名。

例如，mail．hz．zj．cn表示杭州电信局里的一台电子邮件服务器。

       mail       hz         zj          cn

      主机名   三级域名   二级域名   顶级域名

3、机构性域名：

com（盈利性的商业实体）

edu（教育机构或设施）

gov（非军事性政府或组织）

int（国际性机构）

mil（军事机构或设施）

net（网络资源或组织）

org（非盈利性组织机构）

firm（商业或公司）

store（商场）

web（和WWW有关的实体）

arts（文化娱乐）

arc（消遣性娱乐）

info（信息服务）

nom（个人）。

4、地理性域名：

用国家或地区的字母代码表示。

如

中国（cn）

加拿大（ca）

德国（de） 

日本（JP）

英国（UK）

法国（FR）

俄罗斯（RU）等

5、域名和IP地址的关系：

注册了域名的主机一定有IP地址；

一个IP地址在域名服务器中不一定注册域名。

十七.          Internet上的服务

Internet上提供万维网（WWW）服务、电子邮件（E-mail）、远程登录（Telnet）和文件传输（FTP）、电子公告板（BBS）、名录服务、查询服务等多种服务。

；

1、万维网（World Wide Web，缩写WWW）：

是一个把信息存储与检索技术，以及超文本（超媒体）技术融合到一起的，在全球范围内分布的，具有开放的、交互的、动态的、可在交叉平台上运行等特性的多媒体信息服务系统。

2、电子邮件（E-mail）：

是Internet中目前使用最频繁最广泛的服务之一。

（1）“发送邮件服务器”（SMTP服务器）：

简单邮件传输协议SMTP（Simple Mail Transfer Protocol），是Internet上传输电子邮件的标准协议，用于提交和传送电子邮件，规定了主机之间传输电子邮件的标准交换格式和邮件在链路层上的传输机制。

SMTP通常用于把电子邮件从客户机传输到服务器，以及从某一服务器传输到另一个服务器。

（2）“接收邮件服务器”（POP3服务器）：

邮局协议POP3（Post Office Protocol），是Internet上传输电子邮件的第一个标准协议，也是一个离线协议。

它提供信息存储功能，负责为用户保存收到的电子邮件，并且从邮件服务器上下载取回这些邮件。

E-mail地址中“＠”后的字符串就是一个POP3服务器名称。

3、文件传输（File Transfer Protocol， 缩写FTP）：

是Internet最早的，也是最重要的Internet服务功能之一， FTP允许Internet网上的用户将一台计算机上的文件传送到另一台计算机上。

访问FTP服务器，用户需先登录，登录分匿名用户和注册用户两种，匿名登录一般不需要输入用户名和密码，如果需要输入可以用“Anonymous”作为用户名，用“Gu