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文檔簡介
1、l項目情境引入項目情境引入 互聯(lián)網(wǎng)從互聯(lián)網(wǎng)從1969年的年的ARPAnet(互聯(lián)網(wǎng)的(互聯(lián)網(wǎng)的前身)開始到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展了整整前身)開始到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展了整整44年。年。 在這將近半個世紀的發(fā)展歷程中,互聯(lián)在這將近半個世紀的發(fā)展歷程中,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)從一個封閉型的網(wǎng)絡發(fā)展成為一個全網(wǎng)已經(jīng)從一個封閉型的網(wǎng)絡發(fā)展成為一個全世界共享的公共平臺。世界共享的公共平臺。 更重要的是,互聯(lián)網(wǎng)的用途也從一更重要的是,互聯(lián)網(wǎng)的用途也從一個單純的保證軍事機密安全備份的工具個單純的保證軍事機密安全備份的工具轉(zhuǎn)變成為一個商流、資金流以及信息流轉(zhuǎn)變成為一個商流、資金流以及信息流飛速流動的虛擬世界,而電子商務就是飛速流動的虛擬世
2、界,而電子商務就是這個虛擬世界的一部分。這個虛擬世界的一部分。 電子商務技術其實就是互聯(lián)網(wǎng)技術電子商務技術其實就是互聯(lián)網(wǎng)技術中的一部分,是進行安全電子商務應用中的一部分,是進行安全電子商務應用的保障與基礎。的保障與基礎。 因此,學習一些基本的互聯(lián)網(wǎng)技術因此,學習一些基本的互聯(lián)網(wǎng)技術以及網(wǎng)頁設計技術對于電子商務的學生以及網(wǎng)頁設計技術對于電子商務的學生來講非常重要。來講非常重要。l項目任務書項目任務書 項目任務書如表項目任務書如表3-1所示。所示。任務編號任務編號分項任務分項任務職業(yè)能力目標職業(yè)能力目標知識要求知識要求參考課時參考課時任務一任務一計算機網(wǎng)絡基計算機網(wǎng)絡基礎礎認識計算機網(wǎng)絡組成原理,
3、認識計算機網(wǎng)絡組成原理,了解如何解決一臺甚至多臺計了解如何解決一臺甚至多臺計算機連接網(wǎng)絡的問題算機連接網(wǎng)絡的問題1.計算機網(wǎng)絡的定義;計算機網(wǎng)絡的定義;2.計算機網(wǎng)絡組成與功計算機網(wǎng)絡組成與功能;能;3.計算機網(wǎng)絡的發(fā)展;計算機網(wǎng)絡的發(fā)展;4.計算機網(wǎng)絡的分類;計算機網(wǎng)絡的分類;5.計算機網(wǎng)絡拓撲結(jié)構;計算機網(wǎng)絡拓撲結(jié)構;6.計算機網(wǎng)絡協(xié)議;計算機網(wǎng)絡協(xié)議;7.計算機網(wǎng)絡設備設置計算機網(wǎng)絡設備設置6課時課時任務二任務二網(wǎng)絡協(xié)議基礎網(wǎng)絡協(xié)議基礎認識計算機網(wǎng)絡協(xié)議基礎,認識計算機網(wǎng)絡協(xié)議基礎,了解了解TCP/IP協(xié)議模型與計算協(xié)議模型與計算機網(wǎng)絡常用協(xié)議及其應用機網(wǎng)絡常用協(xié)議及其應用1.OSI模型
4、;模型;2.TCP/IP協(xié)議模型;協(xié)議模型;3.網(wǎng)絡網(wǎng)絡IP協(xié)議協(xié)議4課時課時職業(yè)素養(yǎng)目標職業(yè)素養(yǎng)目標1.利用互聯(lián)網(wǎng)不斷學習新知識、新技術、有一定創(chuàng)新意識;利用互聯(lián)網(wǎng)不斷學習新知識、新技術、有一定創(chuàng)新意識;2.立足本職崗位、明確工作目標、具備良好的動手操作能力;立足本職崗位、明確工作目標、具備良好的動手操作能力;3.計算機網(wǎng)絡工具的使用,保證網(wǎng)絡使用過程的安全和合法計算機網(wǎng)絡工具的使用,保證網(wǎng)絡使用過程的安全和合法表表3-1項目三任務書項目三任務書一、任務描述一、任務描述 老張的服裝生意一直做得不錯,在老張的服裝生意一直做得不錯,在當?shù)匾菜愕蒙鲜琼懏敭數(shù)漠數(shù)匾菜愕蒙鲜琼懏敭數(shù)摹按笃放拼笃放啤保?/p>
5、可近年來,由于受到網(wǎng)絡購物的沖擊,可近年來,由于受到網(wǎng)絡購物的沖擊,業(yè)務增長速度逐年下降。業(yè)務增長速度逐年下降。 近段時間老張一直考慮把業(yè)務拓展近段時間老張一直考慮把業(yè)務拓展到網(wǎng)上,可讓老張發(fā)愁的是,公司就一到網(wǎng)上,可讓老張發(fā)愁的是,公司就一根網(wǎng)線,怎么讓公司的根網(wǎng)線,怎么讓公司的10臺電腦同時上臺電腦同時上網(wǎng)呢?網(wǎng)呢? 通過本任務的學習,你能否了解計通過本任務的學習,你能否了解計算機網(wǎng)絡的組成原理,并幫助老張把全算機網(wǎng)絡的組成原理,并幫助老張把全公司的電腦都高效并低成本地連接上互公司的電腦都高效并低成本地連接上互聯(lián)網(wǎng)呢?聯(lián)網(wǎng)呢?1計算機網(wǎng)絡的定義計算機網(wǎng)絡的定義 隨著人們對信息交換的渴望,兩
6、臺隨著人們對信息交換的渴望,兩臺計算機組成的網(wǎng)絡越來越不能夠滿足人計算機組成的網(wǎng)絡越來越不能夠滿足人們的需求,于是便形成了將地理位置不們的需求,于是便形成了將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備,通過通信線路連接起來,在網(wǎng)部設備,通過通信線路連接起來,在網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡管理軟件及網(wǎng)絡通信絡操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡管理軟件及網(wǎng)絡通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下,實現(xiàn)資源共享和協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下,實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機系統(tǒng),即真正意義上信息傳遞的計算機系統(tǒng),即真正意義上的計算機網(wǎng)絡。的計算機網(wǎng)絡。 多臺計算機組成的真正意義上的計多臺計算機組成的真正意義上的計算
7、機網(wǎng)絡表面上是由多個兩兩組成的計算機網(wǎng)絡表面上是由多個兩兩組成的計算機網(wǎng)絡聚合而成,但實際上,真正意算機網(wǎng)絡聚合而成,但實際上,真正意義上的計算機網(wǎng)絡卻比兩臺計算機組成義上的計算機網(wǎng)絡卻比兩臺計算機組成的網(wǎng)絡要復雜許多。的網(wǎng)絡要復雜許多。 第一,兩臺計算機組成的網(wǎng)絡只需第一,兩臺計算機組成的網(wǎng)絡只需要考慮傳輸與接收,不需要考慮傳給誰要考慮傳輸與接收,不需要考慮傳給誰的問題。的問題。 第二,兩臺計算機組成的網(wǎng)絡最多也就第二,兩臺計算機組成的網(wǎng)絡最多也就只需要兩根連接線,成本不會太高,但是,只需要兩根連接線,成本不會太高,但是,多臺計算機組成的網(wǎng)絡如果每臺計算機都需多臺計算機組成的網(wǎng)絡如果每臺計算
8、機都需要兩兩相連,那么成本就會變得巨大。要兩兩相連,那么成本就會變得巨大。 因此,怎么連接也就成為第二個問題。因此,怎么連接也就成為第二個問題。 第三,既然不能兩兩相連,如何讓第三,既然不能兩兩相連,如何讓信息在傳輸過程中不信息在傳輸過程中不“塞車塞車”呢?呢? 第四,由于真正意義上的計算機網(wǎng)第四,由于真正意義上的計算機網(wǎng)絡由無數(shù)臺計算機組成,幾乎無法甄別絡由無數(shù)臺計算機組成,幾乎無法甄別出哪一些是安全的,哪一些是有潛在威出哪一些是安全的,哪一些是有潛在威脅的,因此,安全問題也是極其重要的脅的,因此,安全問題也是極其重要的問題之一。問題之一。 互聯(lián)網(wǎng)最早起源于美國國防部高級研究計互聯(lián)網(wǎng)最早起源
9、于美國國防部高級研究計劃署(劃署(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)的前身)的前身ARPAnet,該網(wǎng)于,該網(wǎng)于1969年投入使用。年投入使用。 由此,由此,ARPAnet成為現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡誕生成為現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡誕生的標志。的標志。 從從20世紀世紀60年代起,計算機網(wǎng)絡由年代起,計算機網(wǎng)絡由ARPA提供經(jīng)費,聯(lián)合計算機公司和大學提供經(jīng)費,聯(lián)合計算機公司和大學共同研制而發(fā)展起來的共同研制而發(fā)展起來的。 最初,最初,ARPAnet主是用于軍事研究主是用于軍事研究目的,其指導思想是:網(wǎng)絡必須經(jīng)受得目的,其指導思想是:網(wǎng)絡必須經(jīng)受得住故障
10、的考驗而維持正常的工作,一旦住故障的考驗而維持正常的工作,一旦發(fā)生戰(zhàn)爭,當網(wǎng)絡的某一部分因遭受攻發(fā)生戰(zhàn)爭,當網(wǎng)絡的某一部分因遭受攻擊而失去工作能力時,網(wǎng)絡的其他部分擊而失去工作能力時,網(wǎng)絡的其他部分應能維持正常的通信工作。應能維持正常的通信工作。 ARPAnet在技術上的另一個重大貢獻在技術上的另一個重大貢獻是是TCP/IP協(xié)議簇的開發(fā)和利用。協(xié)議簇的開發(fā)和利用。 作為互聯(lián)網(wǎng)的早期骨干網(wǎng),作為互聯(lián)網(wǎng)的早期骨干網(wǎng),ARPAnet試驗并奠定了互聯(lián)網(wǎng)存在和發(fā)展的基礎,試驗并奠定了互聯(lián)網(wǎng)存在和發(fā)展的基礎,較好地解決了異種機網(wǎng)絡互聯(lián)的一系列理較好地解決了異種機網(wǎng)絡互聯(lián)的一系列理論和技術問題。論和技術問題
11、。 1983年,年,ARPAnet分裂為兩部分:分裂為兩部分:ARPAnet和純軍事用的和純軍事用的MILNET。 同時,局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的產(chǎn)生和快速發(fā)展同時,局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的產(chǎn)生和快速發(fā)展對互聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展起了重要的作用。對互聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展起了重要的作用。 其中,最引人注目的是美國國家科學基金其中,最引人注目的是美國國家科學基金會會NSF(National Science Foundation)建立的)建立的NSFNet。 NSF在美國建立了按地區(qū)劃分的計算機廣在美國建立了按地區(qū)劃分的計算機廣域網(wǎng),并將這些地區(qū)網(wǎng)絡和超級計算機中心域網(wǎng),并將這些地區(qū)網(wǎng)絡和超級計算機中心互聯(lián)起來?;ヂ?lián)起來。
12、NSFNet于于1990年年6月徹底取代了月徹底取代了ARPAnet而成為互聯(lián)網(wǎng)的主干網(wǎng)。而成為互聯(lián)網(wǎng)的主干網(wǎng)。 NSFNet對互聯(lián)網(wǎng)的最大貢獻是使互對互聯(lián)網(wǎng)的最大貢獻是使互聯(lián)網(wǎng)向全社會開放,而不像以前那樣僅聯(lián)網(wǎng)向全社會開放,而不像以前那樣僅供計算機研究人員和政府機構使用。供計算機研究人員和政府機構使用。 1990年年9月,由月,由Merit、IBM和和MCI公司聯(lián)合建立了一個非盈利的組織公司聯(lián)合建立了一個非盈利的組織先進網(wǎng)絡科學公司(先進網(wǎng)絡科學公司(Advanced Network &Science Inc.,ANS)。)。 ANS的目的是建立一個全美范圍的的目的是建立一個全美范圍的T3級
13、主干網(wǎng),它能以級主干網(wǎng),它能以45Mbit/s的速率傳的速率傳送數(shù)據(jù)。送數(shù)據(jù)。 到到1991年年底,年年底,NSFNet的全部主干的全部主干網(wǎng)都與網(wǎng)都與ANS提供的提供的T3級主干網(wǎng)相聯(lián)通。級主干網(wǎng)相聯(lián)通。 互聯(lián)網(wǎng)的第二次飛躍歸功于互聯(lián)網(wǎng)的商互聯(lián)網(wǎng)的第二次飛躍歸功于互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)化。業(yè)化。 商業(yè)機構一踏入互聯(lián)網(wǎng)這一陌生領地,商業(yè)機構一踏入互聯(lián)網(wǎng)這一陌生領地,很快就發(fā)現(xiàn)了它在通信、資料檢索、客戶服很快就發(fā)現(xiàn)了它在通信、資料檢索、客戶服務等方面的巨大潛力,于是世界各地的無數(shù)務等方面的巨大潛力,于是世界各地的無數(shù)企業(yè)紛紛涌入互聯(lián)網(wǎng),帶來了互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展史企業(yè)紛紛涌入互聯(lián)網(wǎng),帶來了互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展史上的一個新的飛
14、躍。上的一個新的飛躍。 通過多年的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)基本通過多年的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)基本實現(xiàn)全球覆蓋。實現(xiàn)全球覆蓋。 其中:世界上網(wǎng)速最快的國家是韓其中:世界上網(wǎng)速最快的國家是韓國,平均傳輸速率達到國,平均傳輸速率達到20.4Mbit/s,日本,日本次之,為次之,為15.8Mbit/s。 我國平均傳輸速率雖然只有我國平均傳輸速率雖然只有1.774Mbit/s,但我國的互聯(lián)網(wǎng)覆蓋范圍及網(wǎng)民人數(shù)卻都處但我國的互聯(lián)網(wǎng)覆蓋范圍及網(wǎng)民人數(shù)卻都處在世界的最前列,這一點對于互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起在世界的最前列,這一點對于互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起步比較晚的我國來講也是巨大的成績。步比較晚的我國來講也是巨大的成績。 全球及全球部分國家互
15、聯(lián)網(wǎng)普及率的比全球及全球部分國家互聯(lián)網(wǎng)普及率的比較如圖較如圖3-1所示。所示。圖圖3-1 全球部分國家互聯(lián)網(wǎng)普及率比較全球部分國家互聯(lián)網(wǎng)普及率比較 我國的計算機網(wǎng)絡發(fā)展是從我國的計算機網(wǎng)絡發(fā)展是從1986年年開始的。開始的。 當時,北京市計算機應用技術研究當時,北京市計算機應用技術研究所與德國卡爾斯魯厄大學(所與德國卡爾斯魯厄大學(University of Karlsruhe)合作實施的國際聯(lián)網(wǎng)項目)合作實施的國際聯(lián)網(wǎng)項目中國學術網(wǎng)(中國學術網(wǎng)(Chinese Academic Network,CANET)啟動。)啟動。 1987年年9月,月,CANET在北京計算機應用在北京計算機應用技術研
16、究所內(nèi)正式建成中國第一個國際互聯(lián)技術研究所內(nèi)正式建成中國第一個國際互聯(lián)網(wǎng)電子郵件節(jié)點,并于網(wǎng)電子郵件節(jié)點,并于9月月14日發(fā)出了中國第日發(fā)出了中國第一封電子郵件:一封電子郵件:“Across the Great Wall we can reach every corner in the world.(越過長(越過長城,走向世界)城,走向世界)”,揭開了中國人使用互聯(lián),揭開了中國人使用互聯(lián)網(wǎng)的序幕。網(wǎng)的序幕。 1988年年初,中國第一個年年初,中國第一個X.25分組分組交換網(wǎng)交換網(wǎng)CNPAC建成,當時覆蓋北京、上建成,當時覆蓋北京、上海、廣州、沈陽、西安、武漢、成都、海、廣州、沈陽、西安、武漢、
17、成都、南京、深圳等城市。南京、深圳等城市。 這一年,我國通過這一年,我國通過X.25分組交換網(wǎng)分組交換網(wǎng)實現(xiàn)了與加拿大、歐洲以及美國的電子實現(xiàn)了與加拿大、歐洲以及美國的電子郵件通信。郵件通信。 1989年年5月,中國研究網(wǎng)(月,中國研究網(wǎng)(CRN)通)通過當時郵電部的過當時郵電部的X.25試驗網(wǎng)(試驗網(wǎng)(CNPAC)實現(xiàn)了與德國研究網(wǎng)(實現(xiàn)了與德國研究網(wǎng)(DFN)的互連。)的互連。 1989年年10月,國家計委利用世界銀行月,國家計委利用世界銀行貸款重點學科項目貸款重點學科項目國內(nèi)命名為中關村國內(nèi)命名為中關村地區(qū)教育與科研示范網(wǎng)絡、世界銀行命名地區(qū)教育與科研示范網(wǎng)絡、世界銀行命名為為Natio
18、nal Computing and Networking Facility of China(NCFC)正式立項,)正式立項,11月月,該項目正式啟動。,該項目正式啟動。 1992年年底,年年底,NCFC工程的院校網(wǎng),即工程的院校網(wǎng),即中科院院網(wǎng)(中科院院網(wǎng)(CASNET,連接了中關村地,連接了中關村地區(qū)區(qū)30多個研究所及三里河中科院院部)、多個研究所及三里河中科院院部)、清華大學校園網(wǎng)(清華大學校園網(wǎng)(TUNET)和北京大學校)和北京大學校園網(wǎng)(園網(wǎng)(PUNET)全部完成建設。)全部完成建設。 1994年年4月初,中美科技合作聯(lián)委會月初,中美科技合作聯(lián)委會在美國華盛頓舉行。在美國華盛頓舉行。
19、 會前,中國科學院副院長胡啟恒代表會前,中國科學院副院長胡啟恒代表中方向美國國家科學基金會(中方向美國國家科學基金會(NSF)重申)重申連入互聯(lián)網(wǎng)的要求,得到認可。連入互聯(lián)網(wǎng)的要求,得到認可。 1994年年7月初,由清華大學等月初,由清華大學等6所高所高校建設的校建設的“中國教育和科研計算機網(wǎng)中國教育和科研計算機網(wǎng)”試驗網(wǎng)開通,該網(wǎng)絡采用試驗網(wǎng)開通,該網(wǎng)絡采用IP/x.25技術,技術,連接北京、上海、廣州、南京和西安連接北京、上海、廣州、南京和西安5所所城市,并通過城市,并通過NCFC的國際出口與互聯(lián)的國際出口與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián),成為運行網(wǎng)互聯(lián),成為運行TCP/IP協(xié)議的計算機協(xié)議的計算機互聯(lián)網(wǎng)絡。
20、互聯(lián)網(wǎng)絡。 1994年年8月,由國家計委投資、國家教委月,由國家計委投資、國家教委主持的中國教育和科研計算機網(wǎng)(主持的中國教育和科研計算機網(wǎng)(CERNET)正式立項。正式立項。 該項目的目標是利用先進實用的計算機技該項目的目標是利用先進實用的計算機技術和網(wǎng)絡通信技術,實現(xiàn)校園間的計算機聯(lián)網(wǎng)術和網(wǎng)絡通信技術,實現(xiàn)校園間的計算機聯(lián)網(wǎng)和信息資源共享,并與國際學術計算機網(wǎng)絡互和信息資源共享,并與國際學術計算機網(wǎng)絡互聯(lián),建立功能齊全的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。聯(lián),建立功能齊全的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。 從從1986年到年到1994年,我國計算機網(wǎng)年,我國計算機網(wǎng)絡走過了從無到有、從落后到較為先進絡走過了從無到有、從落后到較為
21、先進的艱難歷程,也正是因為這的艱難歷程,也正是因為這8年的積淀才年的積淀才有了我國計算機網(wǎng)絡蓬勃發(fā)展的今天。有了我國計算機網(wǎng)絡蓬勃發(fā)展的今天。1)局域網(wǎng)()局域網(wǎng)(Local Area Network,LAN) 局域網(wǎng)是我們最常見的網(wǎng)絡之一,例局域網(wǎng)是我們最常見的網(wǎng)絡之一,例如校園網(wǎng)、企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡及家庭網(wǎng)絡。如校園網(wǎng)、企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡及家庭網(wǎng)絡。 局域網(wǎng)一般是在方圓幾千米內(nèi),將各局域網(wǎng)一般是在方圓幾千米內(nèi),將各種計算機、外部設備和種計算機、外部設備和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫等互相聯(lián)接等互相聯(lián)接起來組成的計算機通信網(wǎng)。起來組成的計算機通信網(wǎng)。 它可以通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)或?qū)S脭?shù)據(jù)它可以通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)或?qū)S脭?shù)據(jù)電路
22、,與遠方的局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫或處理電路,與遠方的局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫或處理中心相連接,構成一個較大范圍的信息中心相連接,構成一個較大范圍的信息處理系統(tǒng)。處理系統(tǒng)。 局域網(wǎng)可以實現(xiàn)局域網(wǎng)可以實現(xiàn)文件管理文件管理、應用軟、應用軟件共享、件共享、打印機打印機共享、共享、掃描儀掃描儀共享、工共享、工作組內(nèi)的日程安排、作組內(nèi)的日程安排、電子郵件電子郵件和和傳真?zhèn)髡嫱ㄍㄐ欧盏裙δ?。信服務等功能?局域網(wǎng)嚴格意義上是封閉型的,它可局域網(wǎng)嚴格意義上是封閉型的,它可以由辦公室內(nèi)幾臺甚至上千上萬臺以由辦公室內(nèi)幾臺甚至上千上萬臺計算機計算機組成。組成。 決定局域網(wǎng)的主要技術要素為:決定局域網(wǎng)的主要技術要素為:網(wǎng)絡網(wǎng)絡拓撲拓
23、撲,傳輸,傳輸介質(zhì)介質(zhì)與介質(zhì)訪問控制方法。與介質(zhì)訪問控制方法。 同時,局域網(wǎng)建網(wǎng)、維護以及擴展等同時,局域網(wǎng)建網(wǎng)、維護以及擴展等較容易,系統(tǒng)靈活性高。較容易,系統(tǒng)靈活性高。 局域網(wǎng)如圖局域網(wǎng)如圖3-2和圖和圖3-3所示。所示。圖圖3-2 局域網(wǎng)示例局域網(wǎng)示例圖圖3-3 局域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)形式局域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)形式 鑒于上述局域網(wǎng)的特點,其在校園鑒于上述局域網(wǎng)的特點,其在校園實驗室、公司內(nèi)部等場所被廣泛應用,實驗室、公司內(nèi)部等場所被廣泛應用,這也是我們在校園網(wǎng)打開視頻文件速度這也是我們在校園網(wǎng)打開視頻文件速度較快的原因。較快的原因。2)城域網(wǎng)()城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network,MAN
24、) 城域網(wǎng)和局域網(wǎng)的組成結(jié)構非常相似,城域網(wǎng)和局域網(wǎng)的組成結(jié)構非常相似,屬于寬帶局域網(wǎng)。屬于寬帶局域網(wǎng)。 由于城域網(wǎng)采用具有有源交換元件的由于城域網(wǎng)采用具有有源交換元件的局局域網(wǎng)技術域網(wǎng)技術,因而網(wǎng)中,因而網(wǎng)中傳輸時延傳輸時延較小。較小。 城域網(wǎng)的傳輸城域網(wǎng)的傳輸媒介媒介主要采用主要采用光纜光纜,傳輸,傳輸速率速率在在l00Mbit/s以上。以上。 MAN的一個重要用途是用作的一個重要用途是用作骨干網(wǎng)骨干網(wǎng),通,通過它將位于同一城市內(nèi)不同地點的主機、過它將位于同一城市內(nèi)不同地點的主機、數(shù)數(shù)據(jù)庫據(jù)庫以及(以及(LAN)等互相聯(lián)接起來,這與廣)等互相聯(lián)接起來,這與廣域網(wǎng)(域網(wǎng)(WAN)的作用有相似
25、之處,但兩者在)的作用有相似之處,但兩者在實現(xiàn)方法與性能上有很大差別。實現(xiàn)方法與性能上有很大差別。 城域網(wǎng)因為其不同于廣域網(wǎng)的構造城域網(wǎng)因為其不同于廣域網(wǎng)的構造結(jié)構,使其具有了獨特的特點,一般來結(jié)構,使其具有了獨特的特點,一般來講,城域網(wǎng)具備以下幾種特點。講,城域網(wǎng)具備以下幾種特點。 傳輸速率高。傳輸速率高。 用戶投入少,接入簡單。用戶投入少,接入簡單。 技術先進、安全。技術先進、安全。圖圖3-4 城域網(wǎng)示例城域網(wǎng)示例 3)廣域網(wǎng))廣域網(wǎng) 廣域網(wǎng)覆蓋的范圍比廣域網(wǎng)覆蓋的范圍比局域網(wǎng)局域網(wǎng)(LAN)和和城域網(wǎng)城域網(wǎng)(MAN)都廣。)都廣。 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)的的通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)主要使用主要使用分組交換
26、分組交換技術技術。 廣域網(wǎng)的廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)可以利用可以利用公用分組公用分組交換網(wǎng)交換網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)和無線分組交換網(wǎng),、衛(wèi)星通信網(wǎng)和無線分組交換網(wǎng),將分布在不同地區(qū)的將分布在不同地區(qū)的局域網(wǎng)局域網(wǎng)或或計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng)互連起來,達到互連起來,達到資源共享資源共享的的目的目的。 如互聯(lián)網(wǎng)就是世界范圍內(nèi)最大的如互聯(lián)網(wǎng)就是世界范圍內(nèi)最大的廣廣域網(wǎng)域網(wǎng)。 因為廣域網(wǎng)的覆蓋面積廣,所以廣因為廣域網(wǎng)的覆蓋面積廣,所以廣域網(wǎng)必須適應大容量與突發(fā)性通信的域網(wǎng)必須適應大容量與突發(fā)性通信的要要求求,必須適應綜合業(yè)務服務的,必須適應綜合業(yè)務服務的要求要求,要,要有開放的設備接口與規(guī)范化的協(xié)議,要有開放的設
27、備接口與規(guī)范化的協(xié)議,要有完善的通信服務與有完善的通信服務與網(wǎng)絡管理網(wǎng)絡管理。圖圖3-5 廣域網(wǎng)示例廣域網(wǎng)示例 1)電路交換網(wǎng)絡()電路交換網(wǎng)絡(Circurt Switching Net) 電路交換電路交換(SCN)又稱線路交換,)又稱線路交換,是指按照需求建立連接并允許專用這些是指按照需求建立連接并允許專用這些連接,直至它們被釋放這樣一個過程。連接,直至它們被釋放這樣一個過程。 電路交換網(wǎng)絡包含一條物理路徑,電路交換網(wǎng)絡包含一條物理路徑,并支持網(wǎng)絡連接過程中兩個終點間的單并支持網(wǎng)絡連接過程中兩個終點間的單連接方式。連接方式。 傳統(tǒng)的語音電話服務通過公共交換電傳統(tǒng)的語音電話服務通過公共交換電
28、話網(wǎng)話網(wǎng)PSTN(而不是(而不是IP語音)實現(xiàn)電路交語音)實現(xiàn)電路交換過程。換過程。 電話公司在用戶呼叫期間為用戶呼叫電話公司在用戶呼叫期間為用戶呼叫號碼設定一條特定的物理路徑,該路徑專號碼設定一條特定的物理路徑,該路徑專用于兩終點雙方間的連接。用于兩終點雙方間的連接。 2)報文交換網(wǎng)()報文交換網(wǎng)(Message Switching Net) 報文交換不要求在兩個報文交換不要求在兩個通信通信結(jié)點之間結(jié)點之間建立專用通路,結(jié)點把要發(fā)送的信息組織建立專用通路,結(jié)點把要發(fā)送的信息組織成一個數(shù)據(jù)包成一個數(shù)據(jù)包報文,該報文中含有目報文,該報文中含有目標結(jié)點的地址,完整的報文在網(wǎng)絡中一站標結(jié)點的地址,完
29、整的報文在網(wǎng)絡中一站一站地向前傳送。一站地向前傳送。 每一個結(jié)點都接收整個報文,檢查目每一個結(jié)點都接收整個報文,檢查目標結(jié)點地址,然后根據(jù)網(wǎng)絡中的交通情況標結(jié)點地址,然后根據(jù)網(wǎng)絡中的交通情況在適當?shù)臅r候轉(zhuǎn)發(fā)到下一個結(jié)點。在適當?shù)臅r候轉(zhuǎn)發(fā)到下一個結(jié)點。 經(jīng)過多次的存儲經(jīng)過多次的存儲轉(zhuǎn)發(fā),最后到轉(zhuǎn)發(fā),最后到達目標,因而這樣的網(wǎng)絡稱為存儲達目標,因而這樣的網(wǎng)絡稱為存儲轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡,其中的交換結(jié)點要有足夠大轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡,其中的交換結(jié)點要有足夠大的的存儲空間存儲空間(一般是磁盤),用以緩沖(一般是磁盤),用以緩沖收到的長報文。收到的長報文。 交換結(jié)點對各個方向上收到的報文排隊,找交換結(jié)點對各個方向上收到的報文排
30、隊,找到下一個轉(zhuǎn)結(jié)點,然后再轉(zhuǎn)發(fā)出去,這些帶來了到下一個轉(zhuǎn)結(jié)點,然后再轉(zhuǎn)發(fā)出去,這些帶來了排隊等待延遲。排隊等待延遲。 報文交換的優(yōu)點是不建立專用鏈路,線路利報文交換的優(yōu)點是不建立專用鏈路,線路利用率較高,這是由通信中的等待時延換來的。用率較高,這是由通信中的等待時延換來的。 電子郵件系統(tǒng)電子郵件系統(tǒng)適合采用報文交換方式。適合采用報文交換方式。 分組交換仍采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)傳輸方式,分組交換仍采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)傳輸方式,只是將一個長報文先分割為若干個較短的只是將一個長報文先分割為若干個較短的分組,然后把這些分組(攜帶源、目的地分組,然后把這些分組(攜帶源、目的地址和編號信息)逐個地發(fā)送出去,因此分址和編號
31、信息)逐個地發(fā)送出去,因此分組交換除了具有報文的優(yōu)點外,與報文交組交換除了具有報文的優(yōu)點外,與報文交換相比還具有以下優(yōu)、缺點。換相比還具有以下優(yōu)、缺點。 優(yōu)點如下所示。優(yōu)點如下所示。 加速了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中的傳輸。加速了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中的傳輸。 簡化了存儲管理簡化了存儲管理 減少了出錯概率和重發(fā)數(shù)據(jù)量。減少了出錯概率和重發(fā)數(shù)據(jù)量。 由于分組短小,更適用于采用優(yōu)先級策由于分組短小,更適用于采用優(yōu)先級策略,便于及時傳送一些緊急數(shù)據(jù),因此對略,便于及時傳送一些緊急數(shù)據(jù),因此對于計算機之間的突發(fā)式的于計算機之間的突發(fā)式的數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信,分組,分組交換顯然更為合適。交換顯然更為合適。 缺點如下所示。缺點如下所
32、示。 盡管分組交換比報文交換的傳輸時延盡管分組交換比報文交換的傳輸時延少,但仍存在存儲轉(zhuǎn)發(fā)時延,而且其結(jié)少,但仍存在存儲轉(zhuǎn)發(fā)時延,而且其結(jié)點交換機必須具有更強的處理能力。點交換機必須具有更強的處理能力。 分組交換與報文交換一樣,每個分組分組交換與報文交換一樣,每個分組都要加上源、目的地址和分組編號等信都要加上源、目的地址和分組編號等信息,使傳送的信息量增大息,使傳送的信息量增大5%10%,一,一定程度上降低了通信效率,增加了處理定程度上降低了通信效率,增加了處理的時間,使控制復雜,時延增加。的時間,使控制復雜,時延增加。 當分組交換采用數(shù)據(jù)報服務時,可能當分組交換采用數(shù)據(jù)報服務時,可能出現(xiàn)失序
33、、丟失或重復分組,分組到達出現(xiàn)失序、丟失或重復分組,分組到達目的結(jié)點時,要對分組按編號進行排序目的結(jié)點時,要對分組按編號進行排序等工作,增加了麻煩。若采用虛電路服等工作,增加了麻煩。若采用虛電路服務,雖無失序問題,但有呼叫建立、數(shù)務,雖無失序問題,但有呼叫建立、數(shù)據(jù)傳輸和虛電路釋放據(jù)傳輸和虛電路釋放3個過程。個過程。3)分組交換網(wǎng)()分組交換網(wǎng)(Packet Switching Net,PSN) 分組交換是為適應計算機通信而發(fā)展起分組交換是為適應計算機通信而發(fā)展起來的一種先進通信手段,它以來的一種先進通信手段,它以CCITTX.25建議為基礎,可以滿足不同速率、不同型號建議為基礎,可以滿足不同
34、速率、不同型號終端終端與終端、終端與計算機、計算機與計算與終端、終端與計算機、計算機與計算機間以及局域網(wǎng)間的通信,實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫機間以及局域網(wǎng)間的通信,實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫資源資源共享共享。 分組交換網(wǎng)是數(shù)據(jù)通信的基礎網(wǎng),利分組交換網(wǎng)是數(shù)據(jù)通信的基礎網(wǎng),利用其網(wǎng)絡平臺可以開發(fā)各種增值業(yè)務,如用其網(wǎng)絡平臺可以開發(fā)各種增值業(yè)務,如電子信箱電子信箱、電子數(shù)據(jù)交換電子數(shù)據(jù)交換、可視圖文可視圖文、傳、傳真存儲轉(zhuǎn)發(fā)和真存儲轉(zhuǎn)發(fā)和數(shù)據(jù)庫檢索數(shù)據(jù)庫檢索。 分組交換網(wǎng)的突出優(yōu)點是可以在一條分組交換網(wǎng)的突出優(yōu)點是可以在一條電路上同時開放多條虛電路,為多個用戶電路上同時開放多條虛電路,為多個用戶同時使用,網(wǎng)絡具有同時使用,網(wǎng)絡具
35、有動態(tài)路由動態(tài)路由功能和先進功能和先進的誤碼糾錯功能,網(wǎng)絡性能最佳。的誤碼糾錯功能,網(wǎng)絡性能最佳。 中國公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)中國公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)是中國電信經(jīng)是中國電信經(jīng)營的全國性分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng),網(wǎng)絡已直接覆營的全國性分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng),網(wǎng)絡已直接覆蓋到全部地市和絕大部分縣城,通過蓋到全部地市和絕大部分縣城,通過電話電話網(wǎng)網(wǎng)可以覆蓋到電話網(wǎng)通達的所有城市,用戶可可以覆蓋到電話網(wǎng)通達的所有城市,用戶可就近以專線或電話撥號方式入網(wǎng),使用分組就近以專線或電話撥號方式入網(wǎng),使用分組交換業(yè)務。交換業(yè)務。1)星型結(jié)構)星型結(jié)構 星型結(jié)構網(wǎng)絡是用集線器或交換機作星型結(jié)構網(wǎng)絡是用集線器或交換機作為網(wǎng)絡的中央節(jié)點,網(wǎng)
36、絡中的每一臺計算為網(wǎng)絡的中央節(jié)點,網(wǎng)絡中的每一臺計算機都通過網(wǎng)卡連接到中央節(jié)點,計算機之機都通過網(wǎng)卡連接到中央節(jié)點,計算機之間通過中央節(jié)點進行信息交換,各節(jié)點呈間通過中央節(jié)點進行信息交換,各節(jié)點呈星狀分布而得名,如圖星狀分布而得名,如圖3-6所示。所示。圖圖3-6 星型網(wǎng)絡拓撲結(jié)構示意圖星型網(wǎng)絡拓撲結(jié)構示意圖 星型結(jié)構是目前在局域網(wǎng)中應用最星型結(jié)構是目前在局域網(wǎng)中應用最為普遍的一種,在企業(yè)網(wǎng)絡中幾乎都是為普遍的一種,在企業(yè)網(wǎng)絡中幾乎都是采用這一方式。采用這一方式。 星型網(wǎng)絡幾乎是星型網(wǎng)絡幾乎是Ethernet(以太網(wǎng)以太網(wǎng))網(wǎng)絡專用。網(wǎng)絡專用。 這類網(wǎng)絡目前利用最多的傳輸介質(zhì)這類網(wǎng)絡目前利用最
37、多的傳輸介質(zhì)是雙絞線,如常見的是雙絞線,如常見的五類雙絞線五類雙絞線、超五超五類雙絞線類雙絞線等。等。 星型星型拓撲結(jié)構拓撲結(jié)構網(wǎng)絡的基本特點有以網(wǎng)絡的基本特點有以下幾點。下幾點。 容易實現(xiàn)容易實現(xiàn) 節(jié)點擴展、移動方便節(jié)點擴展、移動方便 維護容易維護容易 采用廣播信息傳送方式采用廣播信息傳送方式 網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)快網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)快2)樹型結(jié)構)樹型結(jié)構 樹型結(jié)構是總線型結(jié)構的擴展,是在樹型結(jié)構是總線型結(jié)構的擴展,是在總線網(wǎng)上加上分支形成的,其傳輸介質(zhì)可總線網(wǎng)上加上分支形成的,其傳輸介質(zhì)可有多條分支,但不形成閉合回路,也可以有多條分支,但不形成閉合回路,也可以把它看成是星型結(jié)構的疊加。把它看成是星型結(jié)
38、構的疊加。 樹型結(jié)構又稱為分級的集中式結(jié)構,樹型結(jié)構又稱為分級的集中式結(jié)構,如圖如圖3-7所示。所示。圖圖3-7 樹型結(jié)構示例樹型結(jié)構示例 樹型拓撲擁有與眾不同的特征,其樹型拓撲擁有與眾不同的特征,其具有層次結(jié)構,是一種分層網(wǎng),網(wǎng)絡的具有層次結(jié)構,是一種分層網(wǎng),網(wǎng)絡的最高層是中央處理機,最低層是終端,最高層是中央處理機,最低層是終端,其他各層可以是多路轉(zhuǎn)換器、集線器或其他各層可以是多路轉(zhuǎn)換器、集線器或部門用計算機。部門用計算機。 樹型結(jié)構可以對稱,聯(lián)系固定,具有樹型結(jié)構可以對稱,聯(lián)系固定,具有一定的容錯能力,一般一個分支和節(jié)點的一定的容錯能力,一般一個分支和節(jié)點的故障不影響另一分支節(jié)點的工作,
39、任何一故障不影響另一分支節(jié)點的工作,任何一個節(jié)點送出的信息都由根接收后重新發(fā)送個節(jié)點送出的信息都由根接收后重新發(fā)送到所有的節(jié)點,可以傳遍整個傳輸介質(zhì),到所有的節(jié)點,可以傳遍整個傳輸介質(zhì),因而也是廣播式網(wǎng)絡。因而也是廣播式網(wǎng)絡。 著名的互聯(lián)網(wǎng)也大多采用樹型結(jié)構。著名的互聯(lián)網(wǎng)也大多采用樹型結(jié)構。 樹型網(wǎng)的優(yōu)點如下所示。樹型網(wǎng)的優(yōu)點如下所示。 結(jié)構比較簡單,成本低。結(jié)構比較簡單,成本低。 網(wǎng)絡中任意兩個節(jié)點之間不產(chǎn)生回路,網(wǎng)絡中任意兩個節(jié)點之間不產(chǎn)生回路,每個鏈路都支持雙向傳輸。每個鏈路都支持雙向傳輸。 網(wǎng)絡中節(jié)點擴充方便靈活,尋找鏈路路網(wǎng)絡中節(jié)點擴充方便靈活,尋找鏈路路徑比較方便。徑比較方便。 樹
40、型網(wǎng)的缺點如下所示。樹型網(wǎng)的缺點如下所示。 除葉節(jié)點及其相連的鏈路外,任何一個除葉節(jié)點及其相連的鏈路外,任何一個工作站或鏈路產(chǎn)生故障都會影響整個網(wǎng)絡工作站或鏈路產(chǎn)生故障都會影響整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的正常運行。系統(tǒng)的正常運行。 對根的依賴性太大,如果根發(fā)生故障,對根的依賴性太大,如果根發(fā)生故障,則全網(wǎng)不能正常工作。因此,這種結(jié)構的則全網(wǎng)不能正常工作。因此,這種結(jié)構的可靠性問題和星型結(jié)構相似。可靠性問題和星型結(jié)構相似。3)總線型拓撲結(jié)構)總線型拓撲結(jié)構 總線型總線型拓撲結(jié)構拓撲結(jié)構是指采用單根傳輸是指采用單根傳輸線作為總線,所有工作站都共用一條總線作為總線,所有工作站都共用一條總線,如圖線,如圖3-8所示
41、。所示。 當其中一個工作站發(fā)送信息時,該當其中一個工作站發(fā)送信息時,該信息將通過總線傳到每一個工作站上。信息將通過總線傳到每一個工作站上。圖圖3-8 總線型拓撲結(jié)構示例總線型拓撲結(jié)構示例 工作站在接到信息時,先要分析該工作站在接到信息時,先要分析該信息的目標地址與本地地址是否相同,信息的目標地址與本地地址是否相同,若相同,則接收該信息;若不相同,則若相同,則接收該信息;若不相同,則拒絕接收。拒絕接收。 總線型拓撲結(jié)構的優(yōu)點有電纜長度總線型拓撲結(jié)構的優(yōu)點有電纜長度短,布線容易,便于擴充;其缺點有總短,布線容易,便于擴充;其缺點有總線中任一處發(fā)生故障將導致整個網(wǎng)絡癱線中任一處發(fā)生故障將導致整個網(wǎng)絡
42、癱瘓,且故障診斷困難。瘓,且故障診斷困難。 總線結(jié)構的優(yōu)點如下。總線結(jié)構的優(yōu)點如下。 總線結(jié)構的缺點如下??偩€結(jié)構的缺點如下。4)環(huán)型網(wǎng)絡)環(huán)型網(wǎng)絡 環(huán)型網(wǎng)絡是使用一個連續(xù)的環(huán)將每環(huán)型網(wǎng)絡是使用一個連續(xù)的環(huán)將每臺設備連接在一起的,如圖臺設備連接在一起的,如圖3-9所示。所示。 環(huán)型網(wǎng)絡能夠保證一臺設備上發(fā)送環(huán)型網(wǎng)絡能夠保證一臺設備上發(fā)送的信號可以被環(huán)上其他所有的設備都看的信號可以被環(huán)上其他所有的設備都看到。到。圖圖3-9 環(huán)型結(jié)構示例環(huán)型結(jié)構示例 在簡單的環(huán)型網(wǎng)中,網(wǎng)絡中任何部在簡單的環(huán)型網(wǎng)中,網(wǎng)絡中任何部件的損壞都將導致系統(tǒng)出現(xiàn)故障,這樣件的損壞都將導致系統(tǒng)出現(xiàn)故障,這樣將阻礙整個系統(tǒng)進行正
43、常工作,環(huán)型網(wǎng)將阻礙整個系統(tǒng)進行正常工作,環(huán)型網(wǎng)絡主要應用于絡主要應用于令牌網(wǎng)令牌網(wǎng)中,在該網(wǎng)絡結(jié)構中,在該網(wǎng)絡結(jié)構中各設備是直接通過電纜來串接的,最中各設備是直接通過電纜來串接的,最后形成一個閉環(huán),整個網(wǎng)絡發(fā)送的信息后形成一個閉環(huán),整個網(wǎng)絡發(fā)送的信息就是在這個環(huán)中傳遞,通常把這類網(wǎng)絡就是在這個環(huán)中傳遞,通常把這類網(wǎng)絡稱之為稱之為“令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)”。 環(huán)型結(jié)構環(huán)型結(jié)構在在LAN中使用較多,該結(jié)中使用較多,該結(jié)構中的傳輸媒體從一個端用戶到另一個構中的傳輸媒體從一個端用戶到另一個端用戶,直到將所有端用戶連成環(huán)型。端用戶,直到將所有端用戶連成環(huán)型。 環(huán)型結(jié)構顯而易見地消除了端用戶環(huán)型結(jié)構顯而易見地
44、消除了端用戶通信時對中心系統(tǒng)的依賴性。通信時對中心系統(tǒng)的依賴性。 環(huán)型網(wǎng)絡的特點如下所示。環(huán)型網(wǎng)絡的特點如下所示。 網(wǎng)絡實現(xiàn)非常簡單,投資最小。網(wǎng)絡實現(xiàn)非常簡單,投資最小。 傳輸速度較快。傳輸速度較快。 維護困難。維護困難。 擴展性能差。擴展性能差。5)網(wǎng)狀網(wǎng)絡)網(wǎng)狀網(wǎng)絡 網(wǎng)狀網(wǎng)絡是在網(wǎng)狀網(wǎng)絡是在網(wǎng)絡節(jié)點網(wǎng)絡節(jié)點間透過動態(tài)間透過動態(tài)路由路由的方式來進行資料與控制指令的傳送的,如的方式來進行資料與控制指令的傳送的,如圖圖3-10所示。所示。 這種網(wǎng)絡可以保持每個節(jié)點間的連線完這種網(wǎng)絡可以保持每個節(jié)點間的連線完整,當網(wǎng)絡拓撲中有某節(jié)點失效或無法服務整,當網(wǎng)絡拓撲中有某節(jié)點失效或無法服務時,這種架構
45、允許使用時,這種架構允許使用“跳躍跳躍”的方式形成的方式形成新的路由后將信息送達目的地。新的路由后將信息送達目的地。圖圖3-10 網(wǎng)狀結(jié)構示例網(wǎng)狀結(jié)構示例 在網(wǎng)狀網(wǎng)絡中,所有節(jié)點都可與拓撲中的在網(wǎng)狀網(wǎng)絡中,所有節(jié)點都可與拓撲中的所有節(jié)點進行連線而形成一個所有節(jié)點進行連線而形成一個“局域網(wǎng)路局域網(wǎng)路”。 網(wǎng)狀網(wǎng)絡與一般網(wǎng)絡架構的差異在于,所網(wǎng)狀網(wǎng)絡與一般網(wǎng)絡架構的差異在于,所有節(jié)點可以透過多次跳躍進行數(shù)據(jù)通信,但它有節(jié)點可以透過多次跳躍進行數(shù)據(jù)通信,但它們通常不是移動式裝置。們通常不是移動式裝置。 網(wǎng)狀網(wǎng)絡可以視為是一種點對點的網(wǎng)狀網(wǎng)絡可以視為是一種點對點的架構。架構。 移動式點對點網(wǎng)絡與網(wǎng)狀網(wǎng)
46、絡在架移動式點對點網(wǎng)絡與網(wǎng)狀網(wǎng)絡在架構上是非常相似的,只是移動式點對點構上是非常相似的,只是移動式點對點網(wǎng)絡還必須隨時更新組態(tài)以適應各節(jié)點網(wǎng)絡還必須隨時更新組態(tài)以適應各節(jié)點移動的情形。移動的情形。 計算機網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡協(xié)議是有關計算機網(wǎng)絡通協(xié)議是有關計算機網(wǎng)絡通信的一整套規(guī)則,或者說是為完成計算機信的一整套規(guī)則,或者說是為完成計算機網(wǎng)絡通信而制訂的規(guī)則、約定和標準。網(wǎng)絡通信而制訂的規(guī)則、約定和標準。 網(wǎng)絡協(xié)議由語法、語義和時序網(wǎng)絡協(xié)議由語法、語義和時序3大要大要素組成。素組成。語法:通信數(shù)據(jù)和控制信息的結(jié)構與格式。語法:通信數(shù)據(jù)和控制信息的結(jié)構與格式。語義:對具體事件應發(fā)出何種控制信息,完語義
47、:對具體事件應發(fā)出何種控制信息,完成何種動作以及做出何種應答。成何種動作以及做出何種應答。時序:對事件實現(xiàn)順序的詳細說明。時序:對事件實現(xiàn)順序的詳細說明。 網(wǎng)絡協(xié)議是為網(wǎng)絡協(xié)議是為計算機網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡中進行數(shù)據(jù)交換中進行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定的集合。而建立的規(guī)則、標準或約定的集合。 例如,網(wǎng)絡中一個微機用戶和一個大型例如,網(wǎng)絡中一個微機用戶和一個大型主主機機的操作員進行通信,由于這兩個數(shù)據(jù)終端所的操作員進行通信,由于這兩個數(shù)據(jù)終端所用用字符集字符集不同,因此操作員所輸入的命令彼此不同,因此操作員所輸入的命令彼此不認識,為了能進行通信,規(guī)定每個終端都要不認識,為了能進行通信,規(guī)定每個終
48、端都要將各自將各自字符集字符集中的字符先變換為標準字符集的中的字符先變換為標準字符集的字符后才進入網(wǎng)絡傳送,到達目的終端之后,字符后才進入網(wǎng)絡傳送,到達目的終端之后,再變換為該終端字符集的字符。再變換為該終端字符集的字符。 當然,對于不相容終端,除了需變當然,對于不相容終端,除了需變換換字符集字符集字符外,其他特性,如顯示格字符外,其他特性,如顯示格式、行長、行數(shù)、屏幕滾動式、行長、行數(shù)、屏幕滾動方式方式等也需等也需作相應的變換。作相應的變換。 常用網(wǎng)絡協(xié)議如下。常用網(wǎng)絡協(xié)議如下。 NETBEUI是為是為IBM開發(fā)的非開發(fā)的非路由協(xié)議路由協(xié)議,用于攜帶用于攜帶NETBIOS通信。通信。 NET
49、BEUI缺乏路由和缺乏路由和網(wǎng)絡層尋址網(wǎng)絡層尋址功能,功能,既是其最大的優(yōu)點,也是其最大的缺點。既是其最大的優(yōu)點,也是其最大的缺點。 因為它不需要附加的因為它不需要附加的網(wǎng)絡地址網(wǎng)絡地址和和網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層頭尾,所以很快并很有效,且適用于只有單頭尾,所以很快并很有效,且適用于只有單個網(wǎng)絡或整個環(huán)境都個網(wǎng)絡或整個環(huán)境都橋接橋接起來的小工作組環(huán)起來的小工作組環(huán)境。境。 IPX是是NOVELL用于用于NETWARE客戶客戶端端/服務器的協(xié)議群組,克服了服務器的協(xié)議群組,克服了NETBEUI的弱點。的弱點。 但是,但是,IPX具有完全的具有完全的路由路由能力,可能力,可用于大型用于大型企業(yè)網(wǎng)企業(yè)網(wǎng),它允許
50、有許多,它允許有許多路由路由網(wǎng)絡,網(wǎng)絡,包括包括32位位網(wǎng)絡地址網(wǎng)絡地址,在單個環(huán)境中帶來了,在單個環(huán)境中帶來了新的不同弱點。新的不同弱點。 IPX的可擴展性受到其高層廣播通信的可擴展性受到其高層廣播通信和高開銷的限制。和高開銷的限制。 服務廣告協(xié)議(服務廣告協(xié)議(Service Advertising Protocol,SAP)將)將路由路由網(wǎng)絡中的主機數(shù)網(wǎng)絡中的主機數(shù)限制為幾千。限制為幾千。 盡管盡管SAP的局限性已經(jīng)被的局限性已經(jīng)被智能路由智能路由器器和和服務器配置服務器配置所克服,但是,大規(guī)模所克服,但是,大規(guī)模IPX網(wǎng)絡的管理仍是非常困難的工作。網(wǎng)絡的管理仍是非常困難的工作。 TCP
51、/IP同時具備了可擴展性和可靠性同時具備了可擴展性和可靠性的需求,不幸的是犧牲了速度和效率(可的需求,不幸的是犧牲了速度和效率(可是是TCP/IP的開發(fā)受到了政府的資助)。的開發(fā)受到了政府的資助)。 TCP/IP的的32位尋址功能方案不足以支持位尋址功能方案不足以支持即將加入互聯(lián)網(wǎng)的主機和網(wǎng)絡數(shù),因而可能即將加入互聯(lián)網(wǎng)的主機和網(wǎng)絡數(shù),因而可能代替當前實現(xiàn)的標準是代替當前實現(xiàn)的標準是IPv6。三、任務實施三、任務實施四、任務評價四、任務評價五、知識拓展五、知識拓展 小王家有小王家有4口人,爸爸、媽媽、妹妹口人,爸爸、媽媽、妹妹和自己。和自己。 家中已經(jīng)通過中國電信的家中已經(jīng)通過中國電信的ADSL
52、撥號撥號方式上網(wǎng),但是只有一個上網(wǎng)賬號。方式上網(wǎng),但是只有一個上網(wǎng)賬號。 請按照任務案例中的思路幫助小王使請按照任務案例中的思路幫助小王使用簡易路由器,實現(xiàn)家中用簡易路由器,實現(xiàn)家中4臺電腦同時上臺電腦同時上網(wǎng),并且每次上網(wǎng)都不需要撥號連接。網(wǎng),并且每次上網(wǎng)都不需要撥號連接。一、任務描述一、任務描述 對于計算機網(wǎng)絡的初學者來講,了對于計算機網(wǎng)絡的初學者來講,了解計算機網(wǎng)絡的構造是非常重要的,本解計算機網(wǎng)絡的構造是非常重要的,本任務從任務從OSI開始,到了解開始,到了解IP地址構成循地址構成循序漸進、層層深入。序漸進、層層深入。 但是,當面對更加復雜的任務需要但是,當面對更加復雜的任務需要捕獲或
53、抓取數(shù)據(jù)包時應該怎么辦呢?捕獲或抓取數(shù)據(jù)包時應該怎么辦呢? (一)(一)OSI參考模型參考模型 OSI參考模型是國際標準化組織參考模型是國際標準化組織(International Standards Organization,ISO)制定的模型,它把計算機與計算)制定的模型,它把計算機與計算機之間的通信分成機之間的通信分成7個互相連接的協(xié)議個互相連接的協(xié)議層,結(jié)構如圖層,結(jié)構如圖3-33所示。所示。圖圖3-33 網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層 最底層是物理層,這一層負責傳送最底層是物理層,這一層負責傳送比特流,它從第二層數(shù)據(jù)鏈路層接收數(shù)比特流,它從第二層數(shù)據(jù)鏈路層接收數(shù)據(jù)幀,并將幀的結(jié)構和內(nèi)容串行發(fā)送,據(jù)幀,并
54、將幀的結(jié)構和內(nèi)容串行發(fā)送,即每次發(fā)送一個比特。即每次發(fā)送一個比特。 物理層只能看見物理層只能看見0和和1,只與電信號技,只與電信號技術和光信號技術的物理特征相關。術和光信號技術的物理特征相關。 這些特征包括用于傳輸信號電流的電這些特征包括用于傳輸信號電流的電壓、介質(zhì)類型以及阻抗特征。壓、介質(zhì)類型以及阻抗特征。 該層的傳輸介質(zhì)是同軸電纜、光纖、該層的傳輸介質(zhì)是同軸電纜、光纖、雙絞線等,有時該層被稱為雙絞線等,有時該層被稱為OSI參考模型參考模型的第的第0層。層。 物理層可能受到的安全威脅是搭線物理層可能受到的安全威脅是搭線竊聽和監(jiān)聽,可以利用數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)竊聽和監(jiān)聽,可以利用數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)標簽加
55、密、數(shù)據(jù)標簽、流量填充等方法標簽加密、數(shù)據(jù)標簽、流量填充等方法保護物理層的安全。保護物理層的安全。 OSI參考模型的第二層稱為數(shù)據(jù)鏈路層,參考模型的第二層稱為數(shù)據(jù)鏈路層,與其他層一樣,它肩負兩個責任:發(fā)送和接與其他層一樣,它肩負兩個責任:發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。收數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)鏈路層還要提供數(shù)據(jù)有效傳輸?shù)亩藬?shù)據(jù)鏈路層還要提供數(shù)據(jù)有效傳輸?shù)亩说蕉诉B接。到端連接。 在發(fā)送方,數(shù)據(jù)鏈路層負責將指令、數(shù)在發(fā)送方,數(shù)據(jù)鏈路層負責將指令、數(shù)據(jù)等包裝到幀中,幀是該層的基本結(jié)構。據(jù)等包裝到幀中,幀是該層的基本結(jié)構。 幀中包含足夠的信息,確保數(shù)據(jù)可以安幀中包含足夠的信息,確保數(shù)據(jù)可以安全地通過本地局域網(wǎng)到達目的地。全地通
56、過本地局域網(wǎng)到達目的地。 網(wǎng)絡層的主要功能是完成網(wǎng)絡中主網(wǎng)絡層的主要功能是完成網(wǎng)絡中主機間的報文傳輸。機間的報文傳輸。 在廣域網(wǎng)中,這包括產(chǎn)生從源端到在廣域網(wǎng)中,這包括產(chǎn)生從源端到目的端的路由。目的端的路由。 在單個局域網(wǎng)中,網(wǎng)絡層是冗余的,在單個局域網(wǎng)中,網(wǎng)絡層是冗余的,因為報文是直接從一臺計算機傳送到另一因為報文是直接從一臺計算機傳送到另一臺計算機的。臺計算機的。 傳輸層的主要功能是完成網(wǎng)絡中不傳輸層的主要功能是完成網(wǎng)絡中不同主機上的用戶進程之間可靠的數(shù)據(jù)通同主機上的用戶進程之間可靠的數(shù)據(jù)通信。信。 最好的傳輸連接是一條無差錯的、最好的傳輸連接是一條無差錯的、按順序傳送數(shù)據(jù)的管道,即傳輸層
57、鏈接按順序傳送數(shù)據(jù)的管道,即傳輸層鏈接是真正端到端的。是真正端到端的。 由于絕大多數(shù)主機都支持多用戶操由于絕大多數(shù)主機都支持多用戶操作,因而機器上有多道程序,這意味著作,因而機器上有多道程序,這意味著多條鏈接將進出于這些主機,因此需要多條鏈接將進出于這些主機,因此需要以某種方式區(qū)別報文屬于哪條連接。以某種方式區(qū)別報文屬于哪條連接。 識別這些連接的信息可以放入傳輸識別這些連接的信息可以放入傳輸層的報文頭中。層的報文頭中。 會話層允許不同機器上的用戶之間會話層允許不同機器上的用戶之間建立會話關系;會話層允許進行類似傳建立會話關系;會話層允許進行類似傳輸層的普通數(shù)據(jù)的傳送,在某些場合還輸層的普通數(shù)據(jù)
58、的傳送,在某些場合還提供了一些有用的增強型服務;允許用提供了一些有用的增強型服務;允許用戶利用一次會話在遠端的分時系統(tǒng)上登戶利用一次會話在遠端的分時系統(tǒng)上登錄,或者在兩臺機器間傳遞文件。錄,或者在兩臺機器間傳遞文件。 會話層提供的服務之一是管理對話會話層提供的服務之一是管理對話控制??刂啤?會話層允許信息同時雙向傳輸,或會話層允許信息同時雙向傳輸,或限制只能單向傳輸。限制只能單向傳輸。 如果屬于后者,則類似于物理信道如果屬于后者,則類似于物理信道上的半雙工模式,會話層將記錄此時該上的半雙工模式,會話層將記錄此時該輪到哪一方。輪到哪一方。 一種與對話控制有關的服務是令牌管一種與對話控制有關的服務
59、是令牌管理(理(Token Management)。)。 有些協(xié)議保證雙方不能同時進行同樣有些協(xié)議保證雙方不能同時進行同樣的操作,這一點很重要。的操作,這一點很重要。 為了管理這些活動,會話層提供了令為了管理這些活動,會話層提供了令牌,令牌可以在會話雙方之間移動,只有牌,令牌可以在會話雙方之間移動,只有持有令牌的一方可以執(zhí)行某種操作。持有令牌的一方可以執(zhí)行某種操作。 表示層完成某些特定的功能,這些功表示層完成某些特定的功能,這些功能不必由每個用戶自己來實現(xiàn)。能不必由每個用戶自己來實現(xiàn)。 值得一提的是,表示層以下各層只關值得一提的是,表示層以下各層只關心從源端機到目標機可靠地傳送比特,而心從源端
60、機到目標機可靠地傳送比特,而表示層關心的是所傳送的信息的語法和語表示層關心的是所傳送的信息的語法和語義。義。 表示層服務的一個典型例子是用一種一表示層服務的一個典型例子是用一種一致選定的標準方法對數(shù)據(jù)進行編碼。致選定的標準方法對數(shù)據(jù)進行編碼。 大多數(shù)用戶程序之間并非交換隨機的比大多數(shù)用戶程序之間并非交換隨機的比特,而是交換諸如人名、日期、貨幣數(shù)量和特,而是交換諸如人名、日期、貨幣數(shù)量和發(fā)票之類的信息,這些對象是用字符串、整發(fā)票之類的信息,這些對象是用字符串、整型數(shù)、浮點數(shù)的形式,以及由幾種簡單類型型數(shù)、浮點數(shù)的形式,以及由幾種簡單類型組成的數(shù)據(jù)結(jié)構來表示。組成的數(shù)據(jù)結(jié)構來表示。 應用層包含大量
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