第1章計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識

《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》一、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》本章要點二、一、計算機網(wǎng)絡(luò)概述計算機網(wǎng)絡(luò)分類三、數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)適配器四、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》1、計算機網(wǎng)絡(luò)概述A廣義上，計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)信息傳送，達(dá)到資源共享的系統(tǒng)。從資源共享的角度。B計算機網(wǎng)絡(luò)是以能夠相互共享資源（硬件、軟件、數(shù)據(jù)）的方式連接起來，并各自具備獨立功能的計算機系統(tǒng)的集合。C本課程定義，計算機網(wǎng)絡(luò)是利用通信線路連接起來的相互獨立的計算機集合。1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的定義《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》計算機網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》1.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生獨立計算機階段：計算機系統(tǒng)都是相互獨立的，要想實現(xiàn)軟件或硬件的共享十分困難，需要在人力、物力和時間等方面有很多的投入。

第一階段獨立的計算機網(wǎng)絡(luò)：把獨立的計算機通過通信線路連接成計算機網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)了計算機之間的軟、硬件共享。第二階段廣域網(wǎng)階段：把不同地域的計算機網(wǎng)絡(luò)連接成一個更廣、更大的計算機網(wǎng)絡(luò)—廣域網(wǎng)。第三階段《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》1、2、3、4、數(shù)據(jù)傳輸：使得各種媒體信息通過一條通信線路從甲地傳送到乙地。資源共享：包括硬件共享和軟件共享。協(xié)調(diào)負(fù)載：通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)度來協(xié)調(diào)工作。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：電子郵件、網(wǎng)上電話、網(wǎng)絡(luò)會議、電子商務(wù)等。1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)功能《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》計算機網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通信線路(傳輸介質(zhì))網(wǎng)絡(luò)軟件客戶機服務(wù)器網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備雙絞線同軸電纜光纜微波衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理軟件網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件計算機網(wǎng)絡(luò)的組成1.1.4計算機網(wǎng)絡(luò)組成《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的分類計算機網(wǎng)絡(luò)按照其發(fā)展階段可分為主機通信，文件共享，客戶機/服務(wù)器3類，按照覆蓋范圍的大小可分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)3類，按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為星型、環(huán)型、總線型3類。（1）主機之間通信（2）文件共享網(wǎng)絡(luò)（3）客戶機服務(wù)器《計算機網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)教程》許四平1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展階段《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》21局域網(wǎng)地理范圍通常在10Km以內(nèi)，屬于一個部門、一個單位或一個小組所有。廣域網(wǎng)地理范圍在幾十公里到幾萬公里，小到一個城市，一個地區(qū)，大到一個國家，幾個國家，全世界。3城域網(wǎng)介于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間，地理范圍從幾十公里到上百公里，覆蓋著一座城市或一個地區(qū)。1.2.2計算機網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》A總線型：該結(jié)構(gòu)采用一條公共總線作為傳輸介質(zhì)，每臺計算機通過相應(yīng)的硬件接口入網(wǎng)，信號沿總線進(jìn)行廣播式傳送。

B環(huán)形結(jié)構(gòu)：環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為一封閉的環(huán)，每個連入環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的計算機有一個硬件接口入網(wǎng)，這些接口首尾相連形成一條環(huán)狀鏈路。

C星形結(jié)構(gòu)：星型結(jié)構(gòu)由一臺中央節(jié)點和周圍的從節(jié)點組成。中央節(jié)點可與從節(jié)點直接通信，而從結(jié)點之間必須經(jīng)過中央節(jié)點轉(zhuǎn)接才能通信。1.2.3計算機網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》1.3

數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信是指在兩點或多點之間以二進(jìn)制形式進(jìn)行信息交換，也就是使用電力或電子設(shè)備實現(xiàn)兩點或多點之間的符號或字符形式信息的傳送。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)通信設(shè)備和數(shù)據(jù)終端設(shè)備組成。1.3.1數(shù)據(jù)通信概述計算機網(wǎng)絡(luò)的基本功能就是數(shù)據(jù)傳輸。從數(shù)據(jù)通信的角度來看，有兩個因素對網(wǎng)絡(luò)性能的好壞起主要作用，即數(shù)據(jù)傳送的速率和質(zhì)量。（1）數(shù)據(jù)傳輸速率（2）誤碼率《計算機網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)教程》許四平一、數(shù)字二、模擬1.3.2數(shù)字信號與模擬信號《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》雙絞線并行通信與串行通信按照通信方式，數(shù)據(jù)通信分為并行通信和串行通信，其中串行通信分為同步通信和異步通信；按照通信方向，數(shù)據(jù)通信分為單工、半雙工和全雙工；按照通信時對信道的使用方式，數(shù)據(jù)通信分為共享通信和點對點通信?！队嬎銠C網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)教程》許四平1.3.3數(shù)據(jù)通信分類并行通信是指使用獨立的通信線路同時傳輸多組數(shù)據(jù)。并行通信被普遍用于兩個距離設(shè)備之間的通信中。最常見的例子是計算機和外圍設(shè)備之間的通信，比如計算機和打印機之間的通信?！队嬎銠C網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)教程》許四平1并行通信和串行通信串行通信是指使用一條通信線路一次傳送多組數(shù)據(jù)。它具有成本低、適合長距離傳輸?shù)葍?yōu)點。關(guān)于在串行通信中收到的信號代表什么數(shù)據(jù)是字符格式的問題。串行通信提供了兩種不同的方法，對應(yīng)有兩種基本通信方式---異步通信和同步通信。《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》單工、半雙工和全雙工通信數(shù)據(jù)通信是指在兩點或多點之間以二進(jìn)制形式進(jìn)行信息交換，也就是使用電力或電子設(shè)備實現(xiàn)兩點或多點之間的符號或字符形式信息的傳送。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)通信設(shè)備和數(shù)據(jù)終端設(shè)備組成。1.3.3數(shù)據(jù)通信分類《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》多路復(fù)用技術(shù)復(fù)用技術(shù)劃分頻分多路復(fù)用（FrequencyDivisionMultiplexing--FDM）的原理是將一個信道可用帶寬的頻率范圍劃分為多個更細(xì)的帶寬時分多路復(fù)用（TimeDivisionMultiplexing一TDM）的原理是將信道按時間段分配給各個信號源。通過多個信號源共享一條信道以提高信道的利用率。

碼分多路復(fù)用（CodeDivisionMultiplexing一CDM）作為一種多址方案已經(jīng)成功地應(yīng)用于衛(wèi)星通信和蜂窩電話領(lǐng)域。波分多路復(fù)用（WavelengthDivisionMultiplexing一WDM）是將兩種或多種不同波長的光載波信號(攜帶各種信息)在發(fā)送端經(jīng)復(fù)用器匯合在一起，并耦合到光線路的同一根光纖中進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)?！秾嵱糜嬎銠C網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》數(shù)據(jù)通信的交換方式A電路交換：電路交換是指兩臺計算機或終端在相互通信時，使用同一條實際的物理鏈路，通信中自始至終使用該鏈路進(jìn)行信息傳輸。B報文交換：報文交換是將用戶的報文存儲在交換機的存儲器中(內(nèi)存或外存)，當(dāng)所需輸出電路空閑時，再將該報文發(fā)往需接收的交換機或終端。C分組交換：分組交換是將用戶發(fā)來的整份報文分割成若干個定長的數(shù)據(jù)塊(稱為分組或打包)，將這些分組以存儲—轉(zhuǎn)發(fā)的方式在網(wǎng)內(nèi)傳輸?！秾嵱糜嬎銠C網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》調(diào)制解調(diào)器的英文單詞為Modem，來自于英文術(shù)語MODulator/DEModulator（調(diào)制器/解調(diào)器），是一種翻譯器。將計算機輸出的數(shù)字信號變換成適應(yīng)模擬信道信號的過程稱為調(diào)制，相應(yīng)的設(shè)備稱為調(diào)制器?！秾嵱糜嬎銠C網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》卡又稱為網(wǎng)絡(luò)接口適配器簡稱網(wǎng)卡，是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的基本部件。網(wǎng)絡(luò)接口卡，是插在個人計算機或服務(wù)器擴(kuò)展槽內(nèi)的擴(kuò)展卡或者在主板上集成的芯片，同網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)配合工作，控制網(wǎng)絡(luò)上的信息流?！秾嵱糜嬎銠C網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》4、網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議A早期開發(fā)的局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)在許多方面都是混亂的。由于使用不同技術(shù)規(guī)范，網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行相互通信就變得困難起來。

B隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步和各種網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的出現(xiàn)，一個現(xiàn)實問題擺在人們面前，這就是希望解決不同系統(tǒng)的互聯(lián)問題。C網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議是不基于特定機型、操作系統(tǒng)或公司的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》OSI參考模型分層結(jié)構(gòu)《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》OSI參考模型分層功能《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》OSI協(xié)議封裝過程《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》21TCP/IP就是用在因特網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，用該協(xié)議可以讓因特網(wǎng)上的所有計算機互相通信而形成了今天的因特網(wǎng)。TCP/IP協(xié)議傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議（TCP/IP，TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）是工業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議組，為跨越局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)環(huán)境的大規(guī)?；ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計?！秾嵱糜嬎銠C網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》TCP/IP協(xié)議分層結(jié)構(gòu)《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》IP地址IP地址是給每一個使用TCP/IP協(xié)議的計算機分配的一個惟一的32位地址，IP地址的結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)在計算機網(wǎng)絡(luò)中很方便地進(jìn)行尋址。通常將一個IP地址按每8位（一個字節(jié)）分為4段，段與段之間用“.”隔開。為了便于應(yīng)用，IP地址的每個段用十進(jìn)制數(shù)表示。IP地址成為每臺計算機惟一的標(biāo)識?！秾嵱糜嬎銠C網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》IP地址分類《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》三類IP劃分AA類地址的有效網(wǎng)絡(luò)范圍為1～126。全世界只有126個A類網(wǎng)絡(luò)，每個A類網(wǎng)絡(luò)可以擁有的主機數(shù)就是后面24個比特位的組合，為224個。

BB類地址中規(guī)定前兩個8位為網(wǎng)絡(luò)部分，后兩個8位為主機部分。B類地址中作為引導(dǎo)位的前兩個比特必須是10，因此它的網(wǎng)絡(luò)部分的范圍就是128～191。CC類地址中規(guī)定前三個8位為網(wǎng)絡(luò)部分，最后一個8位為主機部分，即：C類地址=網(wǎng)+網(wǎng)+網(wǎng)+主?！秾嵱糜嬎銠C網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》子網(wǎng)掩碼在網(wǎng)絡(luò)中不同主機之間通信的情況可以分為兩種：①同一個網(wǎng)段中兩臺主機之間相互通信。②不同網(wǎng)段中兩臺主機之間相互通信。為了區(qū)分這兩種情況，進(jìn)行通信的計算機需要獲取遠(yuǎn)程主機IP地址的網(wǎng)絡(luò)部分以做出判斷：如果源主機的網(wǎng)絡(luò)地址=目標(biāo)主機的網(wǎng)絡(luò)地址，則為相同網(wǎng)段主機之間的通信；如果源主機的網(wǎng)絡(luò)地址≠目標(biāo)主機的網(wǎng)絡(luò)地址，則為不同網(wǎng)段主機之間的通信。因此對一臺計算機來說，關(guān)鍵問題就是如何獲取遠(yuǎn)程主機IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址信息，這就需要借助子網(wǎng)掩碼（Netmask）。

《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》子網(wǎng)掩碼格式與IP地址一樣，子網(wǎng)掩碼也是由32個二進(jìn)制位組成，對應(yīng)IP地址的網(wǎng)絡(luò)部分用1表示，對應(yīng)IP地址的主機部分用0表示，通常也是用4個點分開的十進(jìn)制數(shù)表示。當(dāng)為IP網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點分配IP地址時，也一并要給出每個節(jié)點所使用的子網(wǎng)掩碼。對A、B、C這三類地址來說，通常情況下都使用默認(rèn)子網(wǎng)掩碼。A類地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是；B類地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是；C類地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是?！秾嵱糜嬎銠C網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》子網(wǎng)掩碼的作用就是獲取主機IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址信息，用于區(qū)分主機通信的不同情況，由此選擇不同的路徑。

《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》域名A域名（DomainName），是由一串用點分隔的名字組成的Internet上某一臺計算機或計算機組的名稱，域名用于在數(shù)據(jù)傳輸時標(biāo)識計算機的電子方位（有時也指地理位置）。B域名是地址與互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）地址相對應(yīng)的一串容易記憶的字符，并按一定的層次和邏輯排列。目前也有一些國家在開發(fā)其他語言的域名，如中文域名。C域名不僅便于記憶，而且即使在IP地址發(fā)生變化的情況下，通過改變解析對應(yīng)關(guān)系，域名仍可保持不變?！秾嵱糜嬎銠C網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》國際域名（internationalTop-LevelDomain-names，簡稱iTDs），也叫國際頂級域名。這也是使用最早也最廣泛的域名。例如表示工商企業(yè)的.com，表示網(wǎng)絡(luò)提供商的.net，表示非盈利組織的.org等。國內(nèi)域名，又稱為國內(nèi)頂級域名（nationalTop-LevelDomainnames，簡稱nTLDs），即按照國家的不同分配不同后綴，這些域名即為該國的國內(nèi)頂級域名。目前200多個國家和地區(qū)都按照ISO3166國家代碼分配了頂級域名，例如中國是cn，美國是us，日本是jp等?！秾嵱糜嬎銠C網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》域名管理機構(gòu)國際域名由美國商業(yè)部授權(quán)的互聯(lián)網(wǎng)名稱與數(shù)字地址分配機構(gòu)（TheInternetCorporationforAssignedNamesandNumbers）即ICANN負(fù)責(zé)注冊和管理；而國內(nèi)域名則由中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)管理中心（ChinaInternetNetworkInformationCenter）即CNNIC負(fù)責(zé)注冊和管理。《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》域名分類類別域名按申請機構(gòu)的性質(zhì)依次分為：com…Commercialorganizations，工、商、金融等企業(yè)edu…Educationalinstitutions教育機構(gòu)gov…Governmentalentities政府部門地理域名是按地理位置分配的符號，如下所示：At…Austria奧地利be…Belgium比利時de…Germany德國ca…Canada加拿大fr…France法國it…Italy意大利《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》IPv6在WindowsXP系統(tǒng)上只需要執(zhí)行IPv6–install就可以在本機上啟用IPv6?，F(xiàn)在很多BBS和大型門戶網(wǎng)站都提供了IPv6的入口，在本機啟用IPv6之后，本地所在的網(wǎng)絡(luò)只要具備IPv6出口并且設(shè)備支持IPv6，那么就可以使用IPv6上網(wǎng)。IPv6以它的訪問速度和安全性能得到了用戶的歡迎?！秾嵱糜嬎銠C網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》操作步驟

在運行窗口輸入CMD，安裝IPv6協(xié)議，使用ipconfig查看本地配置信息；傳統(tǒng)的Ping、Tracert都有相應(yīng)的IPv6版本?？梢允褂肞ing6探測到達(dá)目標(biāo)服務(wù)器的連通性。使用Tracert6同樣可以追蹤到達(dá)指定IPv6站點的所經(jīng)歷的中間通信節(jié)點的情況，Tracert6《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》查看IPv6配置信息《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》Ping

《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》Tracert6

《實用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》國內(nèi)一些主要機構(gòu)都提供了IPv6的訪問方式，如下所示。清華大學(xué)IPv6上海交通大學(xué)IPv6實