計算機網路入門知識

導語：計算機網路 課程的特點是計算機技術與通訊技術的結合,從事計算機網路課程教學的教師應具備計算機網路建設、管理和研究的背景。下面是小編整理的一些關於計算機網路入門知識，供你參考。

一、計算機網路基礎

對“計算機網路”這個概念的理解和定義，隨著計算機網路本身的發展，人們提出了各種不同的觀點。

早期的計算機系統是高度集中的，所有的裝置安裝在單獨的大房間中，後來出現了批處理和分時系統，分時系統所連線的多個終端必須緊接著主計算機。50年代中後期，許多系統都將地理上分散的多個終端通過通訊線路連線到一臺中心計算機上，這樣就出現了第一代計算機網路。

第一代計算機網路是以單個計算機為中心的遠端聯機系統。典型應用是由一臺計算機和全美範圍內2000多個終端組成的飛機定票系統。

終端：一臺計算機的外部裝置包括CRT控制器和鍵盤，無GPU記憶體。

隨著遠端終端的增多，在主機前增加了前端機FEP當時，人們把計算機網路定義為“以傳輸資訊為目的而連線起來，實現遠端資訊處理或近一步達到資源共享的系統”，但這樣的通訊系統己具備了通訊的雛形。

第二代計算機網路是以多個主機通過通訊線路互聯起來，為使用者提供服務，興起於60年代後期，典型代表是美國國防部高階研究計劃局協助開發的ARPAnet。

主機之間不是直接用線路相連，而是介面報文處理機IMP轉接後互聯的。IMP和它們之間互聯的通訊線路一起負責主機間的通訊任務，構成了通訊子網。通訊子網互聯的主機負責執行程式，提供資源共享，組成了資源子網。

兩個主機間通訊時對傳送資訊內容的理解，資訊表示形式以及各種情況下的應答訊號都必須遵守一個共同的約定，稱為協議。

在ARPA網中，將協議按功能分成了若干層次，如何分層，以及各層中具體採用的協議的總和，稱為網路體系結構，體系結構是個抽象的概念，其具體實現是通過特定的硬體和軟體來完成的'。

70年代至80年代中第二代網路得到迅猛的發展。

第二代網路以通訊子網為中心。這個時期，網路概念為“以能夠相互共享資源為目的互聯起來的具有獨立功能的計算機之集合體”，形成了計算機網路的基本概念。

第三代計算機網路是具有統一的網路體系結構並遵循國際標準的開放式和標準化的網路。

IS0在1984年頒佈了0SI/RM，該模型分為七個層次，也稱為0SI七層模型，公認為新一代計算機網路體系結構的基礎。為普及區域網奠定了基礎。(^60090922a^1)

70年代後，由於大規模積體電路出現，區域網由於投資少，方便靈活而得到了廣泛的應用和迅猛的發展，與廣域網相比有共性，如分層的體系結構，又有不同的特性，如區域網為節省費用而不採用儲存轉發的方式，而是由單個的廣播通道來連結網上計算機。

第四代計算機網路從80年代末開始，區域網技術發展成熟，出現光纖及高速網路技術，多媒體，智慧網路，整個網路就像一個對使用者透明的大的計算機系統，發展為以Internet為代表的網際網路。

計算機網路：將多個具有獨立工作能力的計算機系統通過通訊裝置和線路由功能完善的網路軟體實現資源共享和資料通訊的系統。

從定義中看出涉及到三個方面的問題：

(1)至少兩臺計算機互聯。

(2)通訊裝置與線路介質。

(3)網路軟體，通訊協議和NOS

二、計算機網路的分類

用於計算機網路分類的標準很多，如拓撲結構，應用協議等。但是這些標準只能反映網路某方面的特徵，最能反映網路技術本質特徵的分類標準是分佈距離，按分佈距離分為LAN，MAN，WAN，Internet。

1.區域網

幾米——10公里。小型機，微機大量推廣後發展起來的，配置容易，速率高，4Mbps～2GbpS。 位於一個建築物或一個單位內，不存在尋徑問題，不包括網路層。

2.都市網

10公里——100公里。對一個城市的LAN互聯，採用IEEE802.6標準，50Kbps～l00Kbps，位於一座城市中。

3.廣域網

也稱為遠端網，幾百公里——幾千公里。發展較早，租用專線，通過IMP和線路連線起來，構成網狀結構，解決循徑問題，速率為9.6Kbps～45Mbps 如：郵電部的CHINANET，CHINAPAC，和CHINADDN網。

4.網際網路

並不是一種具體的網路技術，它是將不同的物理網路技術按某種協議統一起來的一種高層技術。

三、區域網的特徵

區域網分佈範圍小，投資少，配置簡單等，具有如下特徵：

(1)傳輸速率高：一般為1Mbps--20Mbps，光纖高速網可達100Mbps，1000MbpS

(2)支援傳輸介質種類多。

(3)通訊處理一般由網絡卡完成。

(4)傳輸質量好，誤位元速率低。

(5)有規則的拓撲結構。

四、區域網的組成

區域網一般由伺服器、工作站、網絡卡和傳輸介質四部分組成。

1.伺服器

執行網路0S，提供硬碟、檔案資料及印表機共享等服務功能，是網路控制的核心。

從應用來說較高配置的普通486以上的相容機都可以用於檔案伺服器，但從提高網路的整體效能，尤其是從網路的系統穩定性來說，還是選用專用伺服器為宜。

目前常見的NOS主要有Netware，Unix和Windows NT三種。

(1)Netware：

流行版本V3.12，V4.11，V5.0，對硬體要求低，應用環境與DOS相似，技術完善，可靠，支援多種工作站和協議，適於區域網作業系統，作為檔案伺服器，列印伺服器效能好。

(2)Unix：

一種典型的32位多使用者的NOS，主要應用於超級小型機，大型機上，目前常用版本有Unix SUR4.0。支援網路檔案系統服務，提供資料等應用，功能強大，不易掌握，命令複雜，由AT&T和SCO公司推出。

(3)Windows NT Server 4.0：

一種面向分散式圖形應用程式的完整平臺系統，介面與Win95相似，易於安裝和管理，且集成了Internet網路管理工具，前景廣闊。

伺服器分為檔案伺服器，列印伺服器，資料庫伺服器，在Internet網上，還有Web，FTP，E-mail等伺服器。

網路0S朝著能支援多種通訊協議，多種網絡卡和工作站的方向發展。

2.工作站

可以有自己的0S，獨立工作;通過執行工作站網路軟體，訪問Server共享資源，常見有DOS工作站，Windows 95工作站。

3.網絡卡

將工作站式伺服器連到網路上，實現資源共享和相互通訊，資料轉換和電訊號匹配。

網絡卡(NTC)的分類：

(1)速率：10Mbps，100Mbps

(2)匯流排型別：ISA/PCI

(3)傳輸介質介面：

單口：BNC(細纜)或RJ-45(雙絞線)。(^60090922b^2)

4.傳輸介質

目前常用的傳輸介質有雙絞線，同軸電纜，光纖等。

(1)雙絞線(TP)：

將一對以上的雙絞線封裝在一個絕緣外套中，為了降低干擾，每對相互扭繞而成。分為非遮蔽雙絞線(UTP)和遮蔽雙絞線(STP)。區域網中UTP分為3類，4類，5類和超5類四種。

以AMP公司為例：

3類：10Mbps，皮薄，皮上注“cat3”，箱上注“3類”，305米/箱，400元/箱。

4類：網路中用的不多。

5類：(超5類)100Mbps，10Mbps，皮厚，匝密，皮上注“cat5”，箱上注5類，305米/箱，600—700元/箱(每段100米，接4箇中繼器，最大500米)。

接線順序：

正常： 白桔 桔 白綠 藍 白藍 綠 白棕 棕

(對應) 1 2 3 4 5 6 7 8

集聯： 白綠 綠 白桔 棕 白棕 桔 白藍 藍

(對應) 1 2 3 4 5 6 7 8

STP：內部與UTP相同，外包鋁箔，Apple，IBM公司網路產品要求使用STP雙絞線，速率高，價格貴。

(2)同軸電纜：

由一根空心的外圓柱導體和一根位於中心軸線的內導線組成，兩導體間用絕緣材料隔開。

按直徑分為粗纜和細纜。

粗纜：傳輸距離長，效能高但成本高，使用於大型區域網幹線，連線時兩端需終接器。

A.粗纜與外部收發器相連。

B.收發器與網絡卡之間用AUI電纜相連。

C.網絡卡必須有AUI介面：每段500米，100個使用者，4箇中繼器可達2500米，收發器之間最小2.5米，收發器電纜最大50米。

細纜：傳輸距離短，相對便宜，用T型頭，與BNC網絡卡相連，兩端安50歐終端電阻。

每段185米，4箇中繼器，最大925米，每段30個使用者，T型頭之間最小0.5米。 按傳輸頻帶分為基帶和寬頻傳輸。

基帶：數字訊號，訊號佔整個通道，同一時間內能傳送一種訊號。

寬頻：傳送的是不同頻率的訊號。

(3)光纖：

應用光學原理，由光傳送機產生光束，將電訊號變為光訊號，再把光訊號匯入光纖，在另一端由光接收機接收光纖上傳來的光訊號，並把它變為電訊號，經解碼後再處理。分為單模光纖和多模光纖。絕緣保密性好。

單模光纖：由鐳射作光源，僅有一條光通路，傳輸距離長，2公里以上。

多模光纖：由二極體發光，低速短距離，2公里以內。

五、區域網的幾種工作模式

1.專用伺服器結構(Server-Baseb)

又稱為“工作站/檔案伺服器”結構，由若干臺微機工作站與一臺或多臺檔案伺服器通過通訊線路連線起來組成工作站存取伺服器檔案，共享儲存裝置。

檔案伺服器自然以共享磁碟檔案為主要目的。 對於一般的資料傳遞來說已經夠用了，但是當資料庫系統和其他複雜而被不斷增加的使用者使用的應用系統到來的時候，伺服器已經不能承擔這樣的任務了，因為隨著使用者的增多，為每個使用者服務的程式也增多，每個程式都是獨立執行的大檔案，給使用者感覺極慢，因此產生了客戶機/伺服器模式。

2.客戶機/伺服器模式(client/server)

其中一臺或幾臺較大的計算機集中進行共享資料庫的管理和存取，稱為伺服器，而將其他的應用處理工作分散到網路中其他微機上去做，構成分散式的處理系統，伺服器控制管理資料的能力己由檔案管理方式上升為資料庫管理方式，因此，C/S由的伺服器也稱為資料庫伺服器，注重於資料定義及存取安全後備及還原，併發控制及事務管理，執行諸如選擇檢索和索引排序等資料庫管理功能，它有足夠的能力做到把通過其處理後用戶所需的那一部分資料而不是整個檔案通過網路傳送到客戶機去，減輕了網路的傳輸負荷。C/S結構是資料庫技術的發展和普遍應用與區域網技術發展相結合的結果。

3.對等式網路(Peer-to-Peer)

在拓撲結構上與專用Server與C/S相同。在對等式網路結構中，沒有專用伺服器 每一個工作站既可以起客戶機作用也可以起伺服器作用。