交大計算機課程（5）：計算機網路

網路概念：

一個互聯、自主的計算機集合

互聯：指用一定的通訊線路將地理位置不同的、分散的多臺計算機連線起來。
自主：指網路中的每一臺計算機都是平等的，獨立的。沒有主次之分

計算機網路技術包含：通訊技術、計算機技術

計算機網路發展的3個階段

1階段

只有一臺主機，其餘終端不具備自主處理功能。

2階段

多臺主機互聯的通訊系統
利用網路將分散各地的主機經通訊線路連線起來，形成一個以眾多主機組成的資源子網。使用者共享資源子網內的所有軟硬體資源。典型代表是美國國防部高階研究計劃局協助來發的ARPANET。

3階段

國際標準化的計算機網路
各個網路具有統一的網路體系結構並遵循國際開放式標準，以實現網與網相連，異型網相連
國際標準化組織ISO在1981頒佈“開放是系統互連參考模型（OSI/RM）”

TCP/IP協議支援的全球網際網路（Internet）目前 IPV6 = 128位 IP地址長度
目前研究下一代網際網路絡（NGN）為中心的新一代網路

計算機連線網路的優點

共享資源。提高可靠性。分擔負荷。實現實時管理

計算機網路發展方向

1、向開放式的網路結構體系發展
2、向高效能發展
3、向智慧化的計算機網路發展

計算機網路的基本分類

1區域網（LAN）
只一個區域網內的、近距離的計算機組成的網
2都會網路（MAN）
規模主要鉅獻在一個城市範圍內的計算機網路
3廣域網（WAN）
指遠距離的計算機網際網路組成的網路，服務區域不侷限於一個地區，可大到全球防衛

計算機網路的傳輸介質

計算機網路的傳輸介質指網路中傳送方與接收方之間的物理通路
雙絞線，同軸電纜，光纖，無線通訊

傳輸率1Mbps，每秒傳輸速度為1M的二進位制位

計算機網路的拓撲結構

網路連線及工作點的分佈形式
星型結構、匯流排結構、環形結構、樹形結構、網狀結構

網狀結構就是目前的網路的排布方式

計算機網路協議

1.網路協議：
在通訊過程中，雙方對通訊的各種約定。比如：資訊傳輸順序，資訊格式和資訊內容等的約定。

2.目前常用的網路：

ISO/OSI參考模型

7層傳輸協議

物理層（Physical Layer）
負責訊號的物理傳輸，定義物理鏈路的機械、電器、功能和過程特性。資料僅作為原始的位流或電氣電壓處理，單位是位元

資料鏈路層（Data Link Layer）
負責無差錯的傳送以幀為單位的資料，每一幀包括一定數量的資料和一些必要的控制資訊。在傳輸資料時，如果接收點檢測到所傳資料中有差錯，就要通知發方重發這一幀。

網路層（Network Layer）
選擇合適的網間路由和交換結點，確保資料送到正確的目的地。網路層將資料連結層提供的幀組成資料包，包中封裝有網路層包頭，其中含有邏輯地址資訊--源站點和目的站點地址的網路地址。

傳輸層（Transport Layer）
為兩端系統（源站和目的站）的會話層之間，提供簡歷、維護和取消傳輸連結的功能，負責可靠地傳輸資料。資訊的傳送單位是報文。

會話層（Session Layer）
提供兩個會話程式的通訊，例如伺服器驗證使用者登入就是由會話層完成的

表示層（Presentation Layer）
解決使用者資訊的語法標識問題，提供格式化的表示和轉換資料服務，例資料的壓縮和解壓縮，加密和解密等工作都由表示層負責。

應用層（Application Layer）
提供程式之間的通訊，滿足使用者需要

IEEE802網路協議

1、區域網協議，
2、覆蓋OSI模型的最低兩層
存在問題：
傳輸介質多點訪問控制問題
多點同時反問引起的碰撞問題
---只覆蓋物理層與鏈路層
匯流排形乙太網（Ethernet）採用IEEE802.3標準

TCP/IP協議

Internet 上所採用的協議
採用TCP/IP協議，其中TCP和IP是兩個重要的協議

IP、（國際互聯協議）

負責將訊息從一個地方傳送到另一個地方。不考慮傳送的可靠性和資料流量控制等安全因素。
功能：管理Internet地址、路由選擇功能、資料的分片和重組

TCP（傳輸控制協議）

面向連線的、可靠的協議，提供了可靠的傳輸機制用於保證被傳送資訊的完整性，是資訊在網上正確傳輸的重要保證。

UDP（使用者資料包協議）

不可靠的，在TCP/IP協議的傳輸層沒有對傳送端進行檢測

TCP/IP 有四個層次結構

應用層 Telnet、SMTP、FTP、HTTP、DNS

傳輸層 TCP、UDP協議

網際網層 IP協議

網路介面層（物理鏈路層）

TCP/IP具有五個方面的特點

在其“應用層”有3個重要的服務軟體

區域網的概念

區域網的分類

區域網的特點

區域網路的功能

區域網的硬體組成

1、傳輸介質
雙絞線、同軸電纜、 光纖、微波、無線電波
根據材料的不同，傳輸速率和距離方面也各不相同
2、網路工作站
提供操作的電腦
3、網路伺服器
執行網路作業系統，控制和協調各工作站之間的工作
儲存和管理網路中的共享資源
為各工作站的應用程式服務
對網路活動進行監督和控制，並進行相關的調整

4、網路卡
網路介皮膚
作用：
使用者計算機與各種網路裝置的連結
利用電路提供通訊協議的產生和檢測
使用注意:與網路軟體（協議）相容

5、網間聯結器

看清楚他們在什麼層次上

中繼器：
在物理層上實現訊號放大和再生用於延長網路線路超過電纜所規定的長度
網橋：
在資料鏈路層上實現互連的裝置，用於連線兩個同型別（但不同網段）的區域網路，網橋能夠讀取目標地址資訊，並決定是否向網路的其他轉發。
集線器（HUB）：
星型網路傳輸媒介的中間節點，集線器的基本功能是資訊分發，他把一個埠接收的所有訊號向所有埠分發出去，具有訊號再生轉發功能。

集線器型別
無源：不對訊號做任何處理，工作站到集線器之間的距離在30米之內
有源：對訊號可再生和放大，工作站到集線器之間的距離可達600米
智慧：具有有源集線器的全部功能外，還提供網路管理。智慧選擇網路傳輸通路等功能

交換機
一般會使用交換機來替代集線器

路由器

閘道器

廣域網

（wide area network） WAN
通常由兩個以上的區域網構成，是一中跨地區的資料通訊網路，網間用路由器連線

概念

共享資源設定

1、進行網路卡屬性設定

2、可以進行共享的資源
2.1 計算機本身所使用的大部分的外接裝置
2.2 計算機本身的邏輯盤、資料夾等
2.3 注意，計算機所存的單個檔案，不能直接設定共享
3、設定共享方法
右鍵共享

常用的網路診斷命令

PING
通過返回資訊進行診斷網路狀態的命令
ping + 自己的IP地址，成功代表網路卡沒有問題

IPCONFIG
快速檢查或檢視網路配置的命令
乙太網的網路卡、IP地址、 子網掩碼、閘道器

得到更多資訊的命令列：ipconfig/all
會得到網路卡的實體地址，在區域網的尋找，是根據實體地址。唯一的

另一種輸入法：ping -t 127.0.0.1
在執行中輸入，視窗就不會關閉了

Internet的發展歷史
起源於美國國防部高階研究計劃局建立的軍用計算機網路（60年代 ARPAnet,形成了TCP/IP協議）

真正發展1985年，美國國家基金會建設的NSFnet開始，採用了TCP/IP協議，替代ARPAnet

20世紀80年代開始，由於NSFnet的成功，吸引了世界各國的加入

目前ipv6

IPv6是[IETF](Internet Engineering Task Force 譯：網際網路工程任務組)設計的用於替代現行版本IP協議-IPv4-的下一代IP協議，它由128位二進位制數碼錶示。

中國的Internet現狀

1994年4月20日通過64kb/s專線正式連入Internet
中國有10個全國範圍的公用計算機網直接連線在Internet上，也稱作為10大網路服務提供商ISP：

中國科技網（CSTNet）、
中國教育和科研計算機網（CERNET）、
中國公用計算機網際網路（ChinaNet）、
中國網通公用網際網路（網通控股）（CNCNet）、
寬頻中國china169網（網通集團）、
中國移動網際網路（CMNet）、
中國聯通網際網路（UNINet）、
中國國際經濟貿易網際網路（CIETNet）、
中國長城網際網路（CGWNet）、
中國衛星集團網際網路（CSNet）

internet常用的服務

WWW : 是Internet的精華，基於超級文字（hypertext）方式的資訊庫，以網頁形式展示，網頁資訊用HTML標識語言描述
SMTP：電子郵件
FTP：互動方式訪問遠端計算機的檔案目錄與直叫喚檔案的一種方式
TELNET：用於在網路環境下實現資源共享，利用遠端登入可以將一臺終端變成另一臺主機的遠端終端

Internet網址的概念

每個接入Internet的計算機都有唯一的自己的IP地址
internet網路是根據網址來識別計算機的

為什麼要建立域名系統

為了使IP地址便於使用者的 記憶和使用

為了使Internet網便於維護和管理

什麼是DNS

域名管理系統
採用分層命名的方法對網路上的計算機分別賦予唯一的標識名，該名字與其IP地址一一對應，這就是域名

DNS負責網路上在域名和IP地址之間進行解析，把域名解釋為IP地址