網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)課件

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本知識1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它已廣泛地應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)方面。在各種信息交換系統(tǒng)，大型企事業(yè)的管理信息系統(tǒng)，辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，生產(chǎn)及科研系統(tǒng)，金融財(cái)貿(mào)系統(tǒng)，等等，到處都有大大小小的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已成為現(xiàn)代高科技的一個(gè)重要組成部分。隨著半導(dǎo)體技術(shù)（主要是大規(guī)模集成電路LSI和超大規(guī)模集成電路VLSI技術(shù)）的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)迅速地?cái)U(kuò)展到計(jì)算機(jī)和通信兩個(gè)領(lǐng)域?！矫嫱ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)為計(jì)算機(jī)之間數(shù)據(jù)的傳輸和交換提供了必要的手段，另—方面數(shù)字信號技術(shù)的發(fā)展又推進(jìn)了通信網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)性能的提高。1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（ComputerNetwork）是利用通信線路和通信設(shè)備將地理上分散并獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互相連接起來，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是涉及計(jì)算機(jī)硬件、軟件和通信、信息處理以及信息工程學(xué)的綜合性學(xué)科，是計(jì)算機(jī)技術(shù)與計(jì)算機(jī)通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)和加工，利用通信技術(shù)傳播信息，奠定了信息化社會(huì)發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)。從技術(shù)上講，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。通過計(jì)算機(jī)來處理各種數(shù)據(jù)，再通過各種通信線路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。從組成結(jié)構(gòu)來講，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通過外圍設(shè)備和連線，將分布在相同或不同地域的多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接在一起所形成的集合。從應(yīng)用的角度講，只要將具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接在—起，能夠?qū)崿F(xiàn)各計(jì)算機(jī)間信息的交換，并可共享計(jì)算機(jī)資源的系統(tǒng)便可稱為網(wǎng)絡(luò)。將同一房間中兩臺(tái)計(jì)算機(jī)互連后所形成的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，將同—辦公部門的多臺(tái)計(jì)算機(jī)互連后所形成的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，將同—幢或相鄰幾幢大樓里的計(jì)算機(jī)互連后所形成的還是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，依此類推，將同一城市中分布在不同地區(qū)的計(jì)算機(jī)互連后所形成的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，將遍及全球不同角落的計(jì)算機(jī)互連后所形成的同樣是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。由此可以看出，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不存在地域的限制，只要根據(jù)連接距離的遠(yuǎn)近采取不問的連接方式，都可以實(shí)現(xiàn)不同計(jì)算機(jī)之間的互連，并進(jìn)行計(jì)算機(jī)之間的通信和資源共享。1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及特點(diǎn)自從1946年世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)（ENIAC）問世以來，計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路幾個(gè)階段。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代，其網(wǎng)絡(luò)雛形是計(jì)算機(jī)—終端系統(tǒng)，它把多臺(tái)遠(yuǎn)程終端設(shè)備通過通信線路連接到一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)上，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中處理。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜，從單機(jī)到多機(jī)的發(fā)展過程，到目前為止，其發(fā)展歷程可分為4個(gè)階段。1、第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展第一代：以主機(jī)為中心。人們利用通信線路、線路控制器、多重線路控制器以及公用電話網(wǎng)等設(shè)備，將一臺(tái)計(jì)算機(jī)與若干個(gè)用戶終端相連接，用戶通過終端命令以交互方式使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，從而將單一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種資源分散到了每個(gè)用戶中。1946年世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)（ENIAC）問世，此后的幾年中，由于計(jì)算機(jī)的價(jià)格較高且數(shù)量有限，還沒有人會(huì)想到將多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接起來，并實(shí)現(xiàn)不同計(jì)算機(jī)之間的通信。至1954年，隨著一種既能發(fā)送信息又能接收信息的終端設(shè)備一一收發(fā)器（Transceiver）的研制成功，人們實(shí)現(xiàn)了將穿孔卡片上的數(shù)據(jù)通過電話線路發(fā)送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上的夢想。此后，電傳打字機(jī)也作為遠(yuǎn)程終端與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了相連，用戶可以在遠(yuǎn)程的電傳打字機(jī)上鍵入自己的程序，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，程序又指揮計(jì)算機(jī)將處理結(jié)果再傳送給電傳打字機(jī)，并在電傳打字機(jī)上打印輸出。（1）使用線路控制器的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)因?yàn)樵缙诘挠?jì)算機(jī)是為成批處理信息而設(shè)計(jì)的，所以當(dāng)計(jì)算機(jī)在和遠(yuǎn)程終端相連時(shí)，必須在計(jì)算機(jī)上安裝一個(gè)叫做線路控制器（LineController）的設(shè)備，同時(shí)在線路的兩端還必須各安裝一臺(tái)調(diào)制解調(diào)器，如圖1.1所示。圖1.1通過線路控制器及調(diào)制解調(diào)器連接的網(wǎng)絡(luò)因?yàn)殡娫捑€路本來是為傳送模擬的語音信號而設(shè)計(jì)的，它不適合于傳送計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號，使用調(diào)制解調(diào)器的主要作用就是把計(jì)算機(jī)或終端的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成可以在電話線路上傳送的模擬信號，同時(shí)將從電話線路上接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)或終端可以處理的數(shù)字信號。早期的線路控制器只能通過一條通信線路和一個(gè)遠(yuǎn)程的終端互連，隨著遠(yuǎn)程終端數(shù)量的增多，為了避免一臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)使用多個(gè)線路控制器，在20世紀(jì)60年代初便出現(xiàn)了如圖1.2所示的多重線路控制器（MultilineController）。通過多重線路控制器，一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以通過公用電話網(wǎng)與多個(gè)終端相連。圖1.2通過多重線路控制器及調(diào)制解調(diào)器連接的網(wǎng)絡(luò)（2）使用前端處理機(jī)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)大家知道，計(jì)算機(jī)最初主要用于科學(xué)計(jì)算。然而，隨著網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和應(yīng)用，人們逐漸發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)在非數(shù)值處理方面的應(yīng)用遠(yuǎn)比純粹的科學(xué)計(jì)算廣泛得多，也就是說人們已認(rèn)識到了計(jì)算機(jī)在通信中的價(jià)值。然而，多重線路控制器嚴(yán)重限制了網(wǎng)絡(luò)中用戶數(shù)量的增加，每當(dāng)增加一個(gè)新用戶時(shí)，都需要對多重線路控制器進(jìn)行軟件和硬件的修改和重新配置，有些程序還需要重新編寫。另外，多重線路控制器和線路控制器要占用大量的計(jì)算機(jī)資源，使計(jì)算機(jī)增加了相當(dāng)大的額外開銷。因此，人們又研制出了前端處理機(jī)（FrontEndProcessor，F(xiàn)ED），簡稱為前端機(jī)。前端機(jī)可以完成全部的通信任務(wù)，而將計(jì)算機(jī)解放出來專門進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，這樣就大大減輕了計(jì)算機(jī)的額外開銷。圖1.3所示的是通過一臺(tái)前端機(jī)與多個(gè)遠(yuǎn)程終端相連的結(jié)構(gòu)。圖1.3使用前端處理機(jī)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（3）使用集中器的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程終端數(shù)量的不斷增加，使通信費(fèi)用也隨之增加。為了節(jié)約通信費(fèi)用，可在遠(yuǎn)程終端密集的地方安裝一個(gè)集中器（Concentrator）。集中器和前端機(jī)的功能有相似之處，也是一種通信處理機(jī)，它的一端用多條低速線路與各終端相連，另一端則用一條高速率的線路與計(jì)算機(jī)相連，如圖1.4所示。集中器可以利用一些終端的空閑時(shí)間來傳送其他處于工作狀態(tài)終端的數(shù)據(jù)，明顯降低了通信線路的費(fèi)用。另外，由于集中器距離終端較近，所以在集中器與終端之間可以省去調(diào)制解調(diào)器。圖1.4使用集中器的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器、前端機(jī)和集中器的使用，標(biāo)志著第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的問世。很顯然，第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和工作方式都非常簡單，但是其中的許多網(wǎng)絡(luò)至今仍在使用著。2、第二代計(jì)算網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生和發(fā)展第二代：以通信子網(wǎng)為核心，在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，完成網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議的研究，形成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生于1969年。第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是面向終端的，是一種以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心的星型網(wǎng)絡(luò)，各終端通過通信線路共享主機(jī)的硬件和軟件資源，如圖1.5所示。而第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)則強(qiáng)調(diào)了網(wǎng)絡(luò)的整體性，用戶不僅可以共享與之直接相連的主機(jī)的資源，而且還可以通過通信子網(wǎng)共享其他主機(jī)或用戶的軟、硬件資源，如圖1.6所示。在談到第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，必須強(qiáng)調(diào)分組交換（PacketSwitching）概念。分組交換也稱為包交換，它產(chǎn)生于第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，同樣是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基礎(chǔ)。然而，在分組交換出現(xiàn)之前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)還使用過電路交換（CircuitSwitching）的通信方式，下面分別介紹電路交換和分組交換的特點(diǎn)。圖1.5以單個(gè)主機(jī)為中心的星型網(wǎng)絡(luò)圖1.6使用通訊子網(wǎng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（1）電路交換以電話為例，如果在所有用戶之間架設(shè)直達(dá)的線路對通信線路的資源是極大的浪費(fèi)，所以必須依靠交換機(jī)實(shí)現(xiàn)用戶之間的互連。一百多年來，電話交換機(jī)已經(jīng)歷了多次技術(shù)上的更新，從人工接續(xù)、步進(jìn)制、縱橫制到現(xiàn)在廣泛使用的程序控制交換機(jī)（程控交換機(jī)），但其本質(zhì)始終未發(fā)生變化，都是采用電路交換方式。電路交換也可稱之為線路交換，從通信資源的分配來看，電路交換是預(yù)先分配傳輸帶寬。用戶在開始通話之前，先要申請（一般通過撥號）建立一條從發(fā)送端到接收端的物理通路，只有在物理通路建立之后雙方才能互相通話。在通話的全部時(shí)間里，用戶終端占用端到端的固定傳輸帶寬。由此可見，電路交換方式對計(jì)算機(jī)之間或計(jì)算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)通信存在著明顯的限制。這是因?yàn)橛?jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的傳輸具有突發(fā)性和間歇性，當(dāng)使用電路交換方式時(shí)，通信雙方要長久占用通信線路，這將造成很大的資源浪費(fèi)。另外，電路交換中雙方建立通路的時(shí)間過長，不適合于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)之間的通信要求。所以，電路交換一般只能用于電話，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)通信已不再使用。（2）分組交換分組交換是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)。圖1.6所示的是一個(gè)分組交換的示意圖，當(dāng)其中一臺(tái)主機(jī)要向另一臺(tái)或多臺(tái)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先將要發(fā)送的數(shù)據(jù)分成一個(gè)個(gè)等長的分組，或稱為數(shù)據(jù)段或數(shù)據(jù)包，然后再將這些等長的數(shù)據(jù)包一個(gè)接一個(gè)地發(fā)送出去。當(dāng)數(shù)據(jù)包送往通信子網(wǎng)時(shí)，數(shù)據(jù)包可以選擇不同的鏈路進(jìn)行傳輸，直到到達(dá)目的主機(jī)為止。需要說明的是，當(dāng)數(shù)據(jù)包在通信子網(wǎng)中傳輸時(shí)，已建立的通信鏈路并不被目前的通信雙方所占用，在數(shù)據(jù)包傳輸?shù)目臻e期間這條鏈路仍然可以被其他主機(jī)用來傳輸數(shù)據(jù)包。分組交換中的通信子網(wǎng)也稱為分組交換網(wǎng)。從以上的介紹可以看出，分組交換方式非常適合計(jì)算機(jī)之間突發(fā)性和間歇性數(shù)據(jù)的傳輸方式，可大大提高通信線路的利用率。所以，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)仍然使用分組交換方式。第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作方式一直延續(xù)到了現(xiàn)在。

3、第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展第三代：建立OSI參考模型，加速了體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議國際標(biāo)準(zhǔn)化的研究與應(yīng)用。早期計(jì)算機(jī)之間的組網(wǎng)是有條件的，在同一網(wǎng)絡(luò)中只能存在同一廠家生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)，其他廠家生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)無法接入。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，一方面與當(dāng)時(shí)的條件有關(guān)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)還遠(yuǎn)不如現(xiàn)在這樣普及，一個(gè)人用戶能夠用上一臺(tái)計(jì)算機(jī)就算不錯(cuò)了，根本談不上實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的互連；另一方面也與未建立相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)，當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)只是部分高等學(xué)校或科研機(jī)構(gòu)針對自己的工作特點(diǎn)所建立的，還未能在大范圍內(nèi)（如不同的單位之間）進(jìn)行連接，他們各自為政，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。針對這種情況，出現(xiàn)了第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是制定了統(tǒng)—的不同計(jì)算機(jī)之間互連的標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)了不同廠家生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)之間互連成網(wǎng)。1977年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織成立了一個(gè)專門機(jī)構(gòu)，提出了各種計(jì)算機(jī)能夠在世界范圍內(nèi)互連成網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)框架，即著名的開放系統(tǒng)互聯(lián)基本參考模型OSI／RM（OpenSystemInterconnect／ReferenceModel），簡稱為OSI。OSI模型共分為七層，從下到上依次是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層，如圖1.7所示。OSI參考模型的提出，解決了不同廠家生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)之間的互連問題，同時(shí)也解決了運(yùn)行有不同操作系統(tǒng)的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的互連問題（如圖1.8所示）。OSI模型的提出，為計(jì)—算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展開創(chuàng)了一個(gè)新紀(jì)元。現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)便是以O(shè)SI模型為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作的。對于許多初學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的人來說，OSI模型顯得非常抽象，為此下面將OSI七層模型中每一層的功能用較直觀的語言表述。（1）物理層：計(jì)算機(jī)之間使用何種介質(zhì)進(jìn)行連接。（2）數(shù)據(jù)鏈路層：數(shù)據(jù)采取什么方式進(jìn)行傳輸。（3）網(wǎng)絡(luò)層：走哪一條路才可以到達(dá)對方。（4）傳輸層：對方在什么地方。（5）會(huì)話層：對方是誰。（6）表示層：對方看起來像什么。（7）應(yīng)用層：應(yīng)該做什么。

圖1.7OSI參考模型圖1.8網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與OSI模型之間的關(guān)系4、第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展第四代：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向互連、高速、智能化方向發(fā)展，并獲得廣泛的應(yīng)用。第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是在進(jìn)入90年代后，隨著數(shù)字通信的出現(xiàn)而產(chǎn)生的，其特點(diǎn)是綜合化和高速化。綜合化是指采用交換的數(shù)據(jù)傳送方式將多種業(yè)務(wù)綜合到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中完成。例如人們一直在使用一種與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)很不相同的電話網(wǎng)傳送語音信息，但是，現(xiàn)在已經(jīng)可以將多種業(yè)務(wù)，如語音、數(shù)據(jù)、圖像等信息以二進(jìn)制代碼的數(shù)字形式綜合到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)之中進(jìn)行傳送。這樣的網(wǎng)絡(luò)就叫做綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN（現(xiàn)在電信部門所提供的“一線通”即為ISDN中的一種通信方式B-ISDN，即窄帶ISDN）。在ISDN推出后不久，可在同一條線路中傳輸多種媒體的ADSL（異步數(shù)據(jù)傳輸模型）和CableModem（線纜調(diào)制解調(diào)器）等技術(shù)也相繼投入了使用。網(wǎng)絡(luò)的高速化在近年來顯得非常突出。如今大家在組建家庭、辦公室或網(wǎng)吧等小型網(wǎng)絡(luò)時(shí)，多采用100Mbit／s的連接設(shè)備，10Mbit／s的網(wǎng)絡(luò)已很少使用，在—些大中型網(wǎng)絡(luò)中還廣泛使用1000Mbit／s的設(shè)備，另外運(yùn)行速度達(dá)10000Mbit／s（10Gbit／s）的萬兆位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)也正在制定中，且相關(guān)產(chǎn)品即將投入使用。另外，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離連接的技術(shù)和產(chǎn)品也非常豐富。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)距離連接時(shí)，除可以使用高速的光纖和無線連接之外，基于普通電話線的ADSL技術(shù)可實(shí)現(xiàn)9Mbit／s的連接速度；基于有線電視網(wǎng)絡(luò)的CableModem技術(shù)可實(shí)現(xiàn)最高達(dá)30Mbit／s的連接速度。網(wǎng)絡(luò)向綜合化和高速化發(fā)展是與多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展分不開的。1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類對事物進(jìn)行分類都是依據(jù)事物的某一屬性進(jìn)行的。由于事物往往有多種屬性，因此就有多種不同的分類方法。對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類也是如此，從不同的角度，按照不同的屬性有不同的分類方法。常用的分類方法有：按照網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍分類，按照網(wǎng)絡(luò)的連接方式分類，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分類，按照通信子網(wǎng)的傳輸形式分類等，例如從網(wǎng)絡(luò)的交換角度可以把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為電路交換、報(bào)文交換、分組交換和混合交換（同時(shí)采用電路交換和分組交換）等4種。但目前大多是根據(jù)地域范圍的大小來劃分網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)地域范圍的大小可將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)兩種。1.2.1局域網(wǎng)（LAN）局域網(wǎng)（LAN，LocalAreaNetwork）也叫局部網(wǎng)絡(luò)，是在較小地理范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它的地理范圍有限，大約在幾百米至幾公里，覆蓋范圍一般是一個(gè)實(shí)驗(yàn)室、一幢大樓、一個(gè)校園或一個(gè)單位。它把分散在一定范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)、終端、帶大容量存儲(chǔ)器的外圍設(shè)備、控制器、顯示器以及用于連接其他網(wǎng)而使用的網(wǎng)間連接器等相互連接起來，進(jìn)行高速數(shù)據(jù)通信。不同局域網(wǎng)的大小可能不盡相同，既可能是在同一房間中由兩臺(tái)運(yùn)行Windows98的計(jì)算機(jī)所組成的網(wǎng)絡(luò)，也可能是同一或相鄰兒幢大樓內(nèi)由幾百臺(tái)甚至是上千臺(tái)的計(jì)算機(jī)所組成的網(wǎng)絡(luò)。圖1.9所示的是一個(gè)由兩臺(tái)計(jì)算機(jī)組成、可共享一臺(tái)打印機(jī)的最簡單的局域網(wǎng)。圖1.9由兩臺(tái)計(jì)算機(jī)連接的網(wǎng)絡(luò)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用范圍的拓寬，局域網(wǎng)的作用和地位將顯得越來越突出。幾年前，只有一些大中院校、科研院所、大型企業(yè)才擁有局域網(wǎng)。但是近些年來伴隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及，單機(jī)操作存在的弊端日漸突出，人們已不僅僅要求計(jì)算機(jī)之間的資源共享，而且如大型軟件的開發(fā)，大型CAD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、大批量視頻影像的處理等，都需要通過局域網(wǎng)來進(jìn)行協(xié)同工作，如果離開了局域網(wǎng)，這些工作將很難正常進(jìn)行下去。為此，只要在兩臺(tái)或兩臺(tái)以上計(jì)算機(jī)的地方都有可能組建局域網(wǎng)。由于地理范圍小，一般不需租用電話線路而直接建立專用通信線路，因此數(shù)據(jù)傳輸速率高于廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)的特點(diǎn)是： （1）網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單。 （2）傳輸速率高，1Mb/s~10Gb/s。 （3）一般由單一的機(jī)構(gòu)管理。按網(wǎng)絡(luò)工作方式的不同，局域網(wǎng)一般分為令牌環(huán)網(wǎng)和以太網(wǎng)兩種。1.令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)（Token）主要用于廣域網(wǎng)和大型的局域網(wǎng)的主干部分，其操作系統(tǒng)大多使用UNIX，組建和管理非常繁瑣，只有專業(yè)人員才能勝任，普通用戶一般很少問津。日前，在局域網(wǎng)中一般很少使用令牌環(huán)網(wǎng)，所以這部分內(nèi)容不是本書的重點(diǎn)。2.以太網(wǎng)以太網(wǎng)（Ethernet）是當(dāng)今世界上應(yīng)用范圍最廣的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它最早起源于美國夏威夷大學(xué)，后來不斷發(fā)展完善，其相關(guān)技術(shù)已進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)一經(jīng)推出，許多大公司如3COM、AT&T等都相繼推出了以太網(wǎng)產(chǎn)品，為以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用起到了推動(dòng)作用。如今，以太網(wǎng)產(chǎn)品已遍布世界各地，它對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展起了舉足輕重的作用。以太網(wǎng)組建較為容易，各設(shè)備之間的兼容性較好，目前主流的服務(wù)器操作系統(tǒng)如WindowsNTServer4.0、Windows2000Server、WindowsXPServer、NetWare、Linux和UNIX以及單機(jī)操作系統(tǒng)Windows95／98／2000／Me／XP都支持這種網(wǎng)絡(luò)，所以現(xiàn)在有80％以上的局域網(wǎng)為以太網(wǎng)，而且其比例還在不斷上升。對于普通用戶來況，學(xué)會(huì)以太網(wǎng)的組建、維護(hù)和管理相對較為容易。如無特殊說明，本書中提到的局域網(wǎng)都是指以太網(wǎng)。1.2.2廣域網(wǎng)（WAN）盡管局域網(wǎng)在一個(gè)較小的范圍之內(nèi)可以共享信息和資源，但它卻不能連接遠(yuǎn)程站點(diǎn)，所以在較大范圍之內(nèi)共享信息時(shí)就需要使用廣域網(wǎng)。廣域網(wǎng)（WAN，WideAreaNetwork）也叫遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。它是在一個(gè)遼闊的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)、語音、圖象信息傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)。廣域網(wǎng)在地理上可以跨越很大的距離，連網(wǎng)的計(jì)算機(jī)之間的距離一般在幾萬米以上，跨省、跨國甚至跨洲，網(wǎng)絡(luò)之間也可通過特定方式進(jìn)行互連，實(shí)現(xiàn)局域資源共享與廣域資源共享相結(jié)合，形成地域廣大的遠(yuǎn)程處理和局域處理相結(jié)合的網(wǎng)際網(wǎng)系統(tǒng)。圖1.10所示的是一個(gè)簡單的廣域網(wǎng)。其實(shí)，大多數(shù)廣域網(wǎng)都隸屬于不同的公司或單位，它一般存在不同的兩種類型：一種是連接范圍較為龐大的網(wǎng)絡(luò)，如擴(kuò)展到城市中主要地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)也稱之為城域網(wǎng)（MAN，MetropolitanAreaNetwork），又如遍及全球的Internet；另一種是由多個(gè)局域網(wǎng)互連后形成的范圍更大的網(wǎng)絡(luò)，如由多個(gè)相對較遠(yuǎn)的分公司組成的企業(yè)網(wǎng)或由多個(gè)相對較遠(yuǎn)的分校組成的校園網(wǎng)等。與局域網(wǎng)相比，廣域網(wǎng)只能利用相當(dāng)有限的帶寬，數(shù)據(jù)傳輸速率要比局域網(wǎng)慢得多。因此，目前在廣域網(wǎng)上還不能像使用局域網(wǎng)一樣來共享大量的資源，多數(shù)廣域網(wǎng)只能用來收發(fā)電子郵件、進(jìn)行網(wǎng)頁瀏覽或發(fā)送簡短的信息等。廣域網(wǎng)有以下特點(diǎn)：（1）網(wǎng)絡(luò)的覆蓋地域遼闊，通常是以連接不同地域的大型主機(jī)系統(tǒng)組成的。（2）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜。（3）網(wǎng)絡(luò)傳輸速率較低，64Kb/s~2.5Gb/s。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，廣域網(wǎng)的傳輸速率正在不斷提高。圖1.10一個(gè)簡單的廣域網(wǎng)結(jié)構(gòu)1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作模式根據(jù)計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中扮演角色的不同，目前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要分為對等式網(wǎng)絡(luò)、基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)和混合網(wǎng)絡(luò)3種類型。1.3.1對等網(wǎng)對等網(wǎng)（Peer-to-Peer）也稱為同級網(wǎng)絡(luò)，就是在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中不存在專用的服務(wù)器，每一臺(tái)接入網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)既是服務(wù)器，也是工作站臺(tái)，擁有絕對的自主權(quán)。不同的計(jì)算機(jī)之間可以簡單地實(shí)現(xiàn)互訪，進(jìn)行文件的交換和共享其他計(jì)算機(jī)上的打印機(jī)、光驅(qū)等硬件設(shè)備。對等網(wǎng)的工作方式如圖1.11所示。圖1.11對等網(wǎng)結(jié)構(gòu)1.對等網(wǎng)的組織方式工作組是對等網(wǎng)的組織形式。在同一個(gè)對等網(wǎng)中，一般只允許同一工作組中的用戶共享資源。所以當(dāng)同一對等網(wǎng)中的用戶數(shù)（接入的計(jì)算機(jī)數(shù)量）較少時(shí)，可以只設(shè)置一個(gè)工作組，否則需要設(shè)置多個(gè)工作組以便于管理。例如，在一個(gè)辦公對等網(wǎng)中，用戶可能屬于不同的工作部門，且不同部門之間很少需要進(jìn)行資源的共享，這時(shí)就可以給每個(gè)部門設(shè)置一個(gè)工作組，如圖1.12所示。這樣一來，雖然同一辦公室中的所有用戶連接在同一網(wǎng)絡(luò)中，但是因?yàn)樗麄兎謩e屬于不同的工作組，所以只能在本工作組內(nèi)共享資源，而不能跨組操作。如果工作組之間的用戶發(fā)生變化，也不需要進(jìn)行計(jì)算機(jī)的物理移動(dòng)，只需要在自己的計(jì)算機(jī)上改變新的工作組即可。又如.許多局域網(wǎng)游戲軟件一般都有最多用戶數(shù)的限制（一個(gè)局域網(wǎng)游戲一般最多只允許同時(shí)由4個(gè)、8個(gè)、10個(gè)或12個(gè)人參與），所以在組建用于玩游戲的對等網(wǎng)時(shí)，可以將計(jì)算機(jī)分成多個(gè)工作組，每一工作組中的用戶數(shù)可以根據(jù)游戲軟件所實(shí)際限定的最大用戶數(shù)來確定。這樣，不但便于對網(wǎng)絡(luò)的管理，也可以快速查找和解決對等網(wǎng)中可能出現(xiàn)的問題。圖1.12根據(jù)部們需要所規(guī)劃的對等網(wǎng)2.對等網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有些讀者以為對等網(wǎng)只能是如圖1.12所示的總線型網(wǎng)絡(luò)，這種認(rèn)識是錯(cuò)誤的。對等網(wǎng)只表示網(wǎng)絡(luò)中各計(jì)算機(jī)的位置是平等的，不存在主從之分，與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)沒有任何關(guān)系，所以對等網(wǎng)既可以是總線型的，也可以是星型的，需要時(shí)還可以是星型總線結(jié)構(gòu)。3.對等網(wǎng)中使用的操作系統(tǒng)日前廣泛使用的DOS、Windows95／98、WindowsNTWorkstation、Windows2000Professional、WindowsMe、WindowsXPProfessional和WindowsXpHomeEdition等單機(jī)操作系統(tǒng)，因?yàn)槠鋬?nèi)部分別內(nèi)置了部分網(wǎng)絡(luò)功能，所以都可以用來組建對等網(wǎng)。另外，對于一些主要用于專用服務(wù)器的操作系統(tǒng)如UNIX、Linux、WindowsNTServer、Windows2000Server和WindowsXPServer雖然也可以用于組建對等網(wǎng)，但不建議用戶使用。另外，NetWare操作系統(tǒng)不能用于組建對等網(wǎng)，但Novell公司的NetWareLite操作系統(tǒng)則可以專門用來組建對等網(wǎng)。注意在組建安全性能較高的對等網(wǎng)時(shí)，可以使用WindowsNTWorkstation、Windows2000Professional、WindowsXPProfessional操作系統(tǒng)，因?yàn)榕cWindows95／98／Me等操作系統(tǒng)相比，這些操作系統(tǒng)內(nèi)置的網(wǎng)絡(luò)功能更加強(qiáng)大，可以像使用專用服務(wù)器操作系統(tǒng)一樣來添加工作組和用戶，并分配一定的權(quán)限。4.對等網(wǎng)的優(yōu)、缺點(diǎn)對等網(wǎng)中的用戶被組織成不同的工作組。工作組只有很少的安全控制手段，不存在集中登錄過程，只要登錄到網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)工作組，就可以使用網(wǎng)絡(luò)中其他未設(shè)置密碼的任何資源。另外，對等網(wǎng)并沒有針對某些資源提供資源優(yōu)化的能力，在一般情況下如果多名用戶同時(shí)訪問同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的資源時(shí)，那臺(tái)計(jì)算機(jī)的用戶就會(huì)立刻感覺到計(jì)算機(jī)的性能明顯的下降，所以對等網(wǎng)中限制同一工作組中的用戶數(shù)也是非常必要的。

對等網(wǎng)具有以下的優(yōu)點(diǎn)。.組建和維護(hù)容易。.不需要專用的服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)投資較少。.可實(shí)現(xiàn)低價(jià)格組網(wǎng)，是建立小型網(wǎng)絡(luò)的首選。.設(shè)置方便，使用簡單。.用戶可通過設(shè)定密碼對共享資源進(jìn)行安全保護(hù)和控制。

對等網(wǎng)存在以下的缺點(diǎn)。.數(shù)據(jù)的保密性差。.由于資源共享，為網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)帶來了額外的負(fù)擔(dān)。.文件的存放分散，沒有一個(gè)統(tǒng)一的地方保存一些重要文件.缺乏統(tǒng)一組織和管理。通過以上的介紹，可以發(fā)現(xiàn)對等網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)都非常明顯。所以，對等網(wǎng)一般只用于計(jì)算機(jī)數(shù)量較少，對網(wǎng)絡(luò)安全要求不高的一些場合，如家庭、學(xué)生宿舍、網(wǎng)吧和小型辦公室等。1.3.2基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)也稱為基于“客戶機(jī)／服務(wù)器”（C/S）的網(wǎng)絡(luò)。在基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)中必需有一臺(tái)服務(wù)器，這臺(tái)服務(wù)器提供了網(wǎng)絡(luò)的安全保護(hù)和管理功能。在基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行任務(wù)的不同可分成很多類型，主要有文件服務(wù)器、打印服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、web服務(wù)器、E_mail服務(wù)器、目錄服務(wù)器等。在局域網(wǎng)中使用得最多的是文件服務(wù)器，利用文件服務(wù)器可以為網(wǎng)絡(luò)中的用戶提供共享文件服務(wù)，用戶可以通過它交換、讀取、寫入和管理共享文件。如圖1.13所示為一個(gè)基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。圖1.13基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1、基于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與對等網(wǎng)一樣，基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)也只是表示計(jì)算機(jī)之間的工作方式，與網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際結(jié)構(gòu)沒有直接關(guān)系，也就是說基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)既可以是總線型結(jié)構(gòu)，也可以是星型結(jié)構(gòu)，還可以是星型總線結(jié)構(gòu)，用戶可以根據(jù)組網(wǎng)的實(shí)際條件來確定其結(jié)構(gòu)。由于基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)多用于計(jì)算機(jī)數(shù)量較多的情況，所以建議使用星型結(jié)構(gòu)或星型總線結(jié)構(gòu)，而不使用單純的總線型結(jié)構(gòu)，因?yàn)榭偩€型結(jié)構(gòu)所連接的計(jì)算機(jī)數(shù)量有限，一般最多不超過30臺(tái)。2、基于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)常用的操作系統(tǒng)這里的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是指安裝和運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上的操作系統(tǒng)，也稱為服務(wù)器操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)可以用來管理網(wǎng)絡(luò)上的各種計(jì)算機(jī)，使用戶能方便有效地共享網(wǎng)絡(luò)資源，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供所需的各種服務(wù)，并對網(wǎng)絡(luò)上的資源提供一定的安全管理服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)還可以用來監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況、管理網(wǎng)絡(luò)的共享資源、保證資源的安全、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的性能、排除網(wǎng)絡(luò)的故障，以確保網(wǎng)絡(luò)能夠高效可靠地工作并為用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。目前，局域網(wǎng)中所使用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)主要有UNIX、NetWare、WindowsNTServer4.0、Windows2000Server／AdvancedServer、Windows.NETServer等，這些操作系統(tǒng)的主要功能分別如下。（1）UNIX操作系統(tǒng)

UNIX網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代，最初是為第一代網(wǎng)絡(luò)所開發(fā)的，是標(biāo)準(zhǔn)的多用戶終端系統(tǒng)。在采用UNIX網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)上，所有應(yīng)用軟件、文件和數(shù)據(jù)都集中保存在一個(gè)地方，其他用戶終端則通過網(wǎng)絡(luò)來訪問這些資源。雖然UNIX足—個(gè)名聲很大的操作系統(tǒng)，但是對于大多數(shù)的計(jì)算機(jī)操作者來說它又是高深莫測的，幾乎所有的個(gè)人計(jì)算機(jī)者匡不會(huì)用它作操作系統(tǒng)。UNIX操作系統(tǒng)是典型的32位多用戶多仟?jiǎng)?wù)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，它一般主要應(yīng)用于從事于工程設(shè)計(jì)、科學(xué)計(jì)算、以及CAD等工作的小型機(jī)和大型機(jī)上。由于UNIX的安裝、管理和維護(hù)都比較專業(yè)化，所以在，中小型局域網(wǎng)中使用得很少。（2）NetWare操作系統(tǒng)NetWare系列網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是Novell公司開發(fā)的專門用于管理網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)。在20世紀(jì)80年代初，Novell公司充分借鑒了UNIX操作系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，吸收了UNIX的多用戶、多任務(wù)的功能推出了NetWare網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，也能提供多任務(wù)服務(wù)，使網(wǎng)絡(luò)中各用戶的訪問請求可以得到及時(shí)有效地響應(yīng)。NetWare網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)以個(gè)人計(jì)算機(jī)為主要連網(wǎng)對象，所以自推出后大部分的局域網(wǎng)都使用NetWare操作系統(tǒng)，在20世紀(jì)80年代末到90年代初曾經(jīng)是風(fēng)靡—時(shí)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。近年來，隨著WindowsNTServer4.0和Windows2000Server／AdvancedServer網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用以及人們對微軟公司W(wǎng)indows操作系統(tǒng)的過于依賴，NetWare操作系統(tǒng)已不再是中小型局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的主流。對于初學(xué)局域網(wǎng)的人來說，由于NetWare的安裝和管理不像WindowsNTServer4.0和Windows2000Server／AdvancedServer那樣簡單，所以一般也較少使用。但是，對于20世紀(jì)90年代中期以前接觸和使用局域網(wǎng)的用戶來說，他們都非常喜歡使用NetWare。（3）Linux操作系統(tǒng)1991年，芬蘭赫爾辛基大學(xué)的學(xué)生LinusTorvalds利用Internet發(fā)布了他在80386個(gè)人計(jì)算機(jī)上開發(fā)的Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核的源代碼，開創(chuàng)了Linux操作系統(tǒng)，也促使了自由軟件Linux的誕生。隨后經(jīng)過各地Linux愛好者的補(bǔ)充和修改，到1994年Linux1.0發(fā)布之時(shí)，這一操作系統(tǒng)已經(jīng)具備了搶先多任務(wù)和對稱多處理的功能。經(jīng)過Linux編程人員（有許多是原來從事UNIX開發(fā)的人員）的不斷努力，如今Linux家族已經(jīng)有近200個(gè)不同的版本。所有這些不同的版本都是基于最初的、免費(fèi)的源代碼。不同的公司可以推出不同的Linux產(chǎn)品，但是他們都必須承諾對初始源代碼的任何改動(dòng)皆公布于眾。自從自由軟件Linux推出以后，已經(jīng)逐漸占領(lǐng)了操作系統(tǒng)市場份額的30％，成了Windows操作系統(tǒng)的強(qiáng)勁競爭對手，相對于Windows操作系統(tǒng)而言，Linux具有開放源代碼、可以運(yùn)行在多種硬件平臺(tái)上、支持大量的外部設(shè)備、支持的文件系統(tǒng)多達(dá)32種等特點(diǎn)。但是，Linux同樣擺脫不了版本過多（目前已有100余種），且不同版本之間互不兼容等致命的缺點(diǎn)，所以使用Linux作為局域網(wǎng)服務(wù)器（尤其是文件服務(wù)器）的用戶還不多，多數(shù)Linux愛好者只把它作為Web服務(wù)器和E-mail服務(wù)器，與WindowsNTServer4.0或Windows2000Server／AdvancedServer集成在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中使用。（4）WindowsNTServer4.0操作系統(tǒng)

WindowsNTServer4.0系列網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是由微軟公司于1996年推出的—個(gè)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，它是基于32位結(jié)構(gòu)的操作系統(tǒng)。使用WindowsNTServer4.0可以得到很快的處理速度。安裝WindowsNTServer4.0的計(jì)算機(jī)還可以通過增加CPU數(shù)量的方法來獲得更好的性能。因?yàn)閃indowsNTServer4.0采用了多處理器的設(shè)計(jì)方法，通常每增加一個(gè)CPU，系統(tǒng)的性能就可以提高80％。WindowsNTServer4.0在應(yīng)付多任務(wù)時(shí)采用了搶先式（PreemptiveMultitask）的處理方式，采用這種方式的操作系統(tǒng)對計(jì)算機(jī)擁有優(yōu)先控制權(quán)。這樣當(dāng)一個(gè)正在運(yùn)行的應(yīng)用程序因錯(cuò)誤不能順利交出控制權(quán)時(shí)，就可以直接控制計(jì)算機(jī)，避免了系統(tǒng)的癱瘓，同時(shí)其他的應(yīng)用程序也可以繼續(xù)運(yùn)行。除此之外，WindowsNTServer4.0的操作界面采用了非常流行的圖形用戶界面（GUl），凡是會(huì)使用Windows操作系統(tǒng)的用戶都很熟悉這種友好的界面，操作方法也大同小異。WindowsNTServer4.0還提供了一系列的網(wǎng)絡(luò)管理工具用來指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)管理員一步一步地完成網(wǎng)絡(luò)管理工作。以上特點(diǎn)，決定了WindowsNTServer4.0是一個(gè)非常適合中小型局域網(wǎng)用戶使用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，目前有一半以上的局域網(wǎng)用戶都在使用WindowsNTServer4.0。另外，由于WindowsNTServer4.0所提供的各項(xiàng)功能已完全能夠滿足中小型局域網(wǎng)用戶的需要，所以即使是Windows2000Server／AdvancedServer推出后，還有許多用戶一直在使用著WindowsNTServer4.0。（5）Windows2000Server／AdvancedServer操作系統(tǒng)

Windows2000Server／AdvancedServer是微軟公司于2000年推出的新一代網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。Windows2000中包含有4個(gè)產(chǎn)品，它們是Windows2000Server、Windows2000AdvanceServer、Windows2000DatacenterServer以及Windows2000Professional，其中Windows2000Professional是為個(gè)人計(jì)算機(jī)所開發(fā)的新一代單機(jī)操作系統(tǒng)，Windows2000DatacenterServer是專門為某些企業(yè)定制的，不以單獨(dú)的產(chǎn)品形式從市場出售。唯有Windows2000Server和WindowsAdvancedServer是普通用戶可以選用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。Windows2000Server是在WindowsNTServer4.0的基礎(chǔ)上，專門為部門工作組或中小型公司的中小型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境所開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，是WindowsNTServer4.0的升級產(chǎn)品。與WindowsNTServer4.0相比，Windows2000Server在穩(wěn)定性、可靠性等方面都有所改進(jìn)，它的性能更好，工作更加穩(wěn)定，管理更加容易，成為中小型局域網(wǎng)用戶首選的主流服務(wù)器操作系統(tǒng)。Windows2000Server主要為用戶提供文件打印、軟件應(yīng)用、Web功能和通信等服務(wù)。Windows2000AdvanceServer被稱之為高級服務(wù)器版，是WindowsNTServer4.0企業(yè)版的升級產(chǎn)品。它除具備Windows2000Server的所有功能外，還提供了一些專門為大型企業(yè)級服務(wù)器設(shè)計(jì)的特性，例如：在穩(wěn)定性方面，當(dāng)運(yùn)行于Windows2000AdvanceServer上的應(yīng)用程序發(fā)生一般性錯(cuò)誤時(shí)，系統(tǒng)能夠在1分鐘內(nèi)重新啟動(dòng)該應(yīng)用軟件，而不影響服務(wù)器的正常工作。在對稱多處理器（SMP）支持方面，Windows2000Sewer最多只支持2路（4個(gè)CPU），而Windows2000AdvanceServer可達(dá)到4路（8個(gè)CPU）。集群、負(fù)載平衡等技術(shù)的應(yīng)用，使系統(tǒng)和應(yīng)用程序的穩(wěn)定性得到了保證。此外，它還具有更高的擴(kuò)展性、互操作性和可管理性，這是Windows2000Server所無法比擬的。Windows2000AdvancedServer集眾多網(wǎng)絡(luò)操作和Internet服務(wù)于一身，是較大型網(wǎng)絡(luò)首選的操作系統(tǒng)，也是原來WindowsNTServer4.0企業(yè)版升級時(shí)首選的操作系統(tǒng)。（6）Windows.NETServer操作系統(tǒng)Windows.NET是微軟公司繼Windows2000與WindowsMe之后于2001年11月推出的又一個(gè)系列版本的操作系統(tǒng)，它集Windows2000的安全性、可靠性及WindowsMe的易操作性等眾多優(yōu)異性能與一身，是微軟公司W(wǎng)indows操作系統(tǒng)的另一顆新星。Windows.NET中用于服務(wù)器端的產(chǎn)品共有3個(gè)：用于工作組和部門服務(wù)器的Windows.NETServer、用于應(yīng)用程序服務(wù)器和更強(qiáng)勁的部門服務(wù)器的Windows.NETAdvancedServer（64位版）以及用于核心業(yè)務(wù)海量數(shù)據(jù)處理中心服務(wù)器的Windows.NETDatacenterServer（只向企業(yè)定制，不在市場上銷售）。其中，Windows.NETServer是Windows2000Server的升級版本，它不僅繼承了老系統(tǒng)的優(yōu)秀功能與特性，又在內(nèi)部添加了許多全新的功能與特性，大大地提高了Windows.NETServer的易用性、安全性、高效性和集成性。Windows.NETAdvancedServer是Windows2000AdvancedServer的升級產(chǎn)品，是64位的操作系統(tǒng)，它主要用于大型局域網(wǎng)的應(yīng)用程序服務(wù)器和功能更加強(qiáng)大的局域網(wǎng)服務(wù)器，同時(shí)可作為Internet服務(wù)器。3.基于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)缺點(diǎn)基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)還包括工作站（客戶機(jī)），這些工作站依賴于服務(wù)器提供的服務(wù)（如文件存儲(chǔ)、打印共享等），與對等網(wǎng)比較起來，工作站計(jì)算機(jī)所要處理的工作量較小。（1）基于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)統(tǒng)一的文件存儲(chǔ)，允許在相同的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上工作，并方便地備份關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的保密性很強(qiáng)?？蓪④浻布械揭黄饋硎褂?，降低了總體的費(fèi)用。可共享—些價(jià)格較為昂貴的設(shè)備，如彩色激光打印機(jī)等。可以嚴(yán)格地對每一個(gè)用戶設(shè)置訪問權(quán)限。具有很高的安全性能。用戶只需要輸入安全密碼登錄服務(wù)器就可以共享網(wǎng)絡(luò)中的所有可共享資源。使用戶從對等網(wǎng)的共享資源管理工作中解脫出來。易于管理大量的用戶。集中管理，可避免數(shù)據(jù)分散在不同的計(jì)算機(jī)中。（2）基于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)需要一臺(tái)較高配置的計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器，增加了網(wǎng)絡(luò)的投資。在服務(wù)器上需要安裝所需的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，與單機(jī)操作系統(tǒng)相比網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的價(jià)格要高得多。一般至少需要一名專職的網(wǎng)絡(luò)管理人員。1.3.3混合網(wǎng)絡(luò)混合網(wǎng)絡(luò)是指網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)既能以客戶機(jī)的身份登錄服務(wù)器，也可以不登錄服務(wù)器，而與其他的客戶機(jī)組成對等網(wǎng)。這意味著盡管大多數(shù)共享資源都位于服務(wù)器，但網(wǎng)絡(luò)用戶仍然有權(quán)訪問工作組里供對等網(wǎng)共享的任何資源，這還意味著為了以對等網(wǎng)的方式工作，網(wǎng)絡(luò)用戶可以不必先登錄到服務(wù)器?；旌暇W(wǎng)絡(luò)是基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)與對等網(wǎng)在特定環(huán)境下的組合，混合網(wǎng)絡(luò)的工作方式如圖1.14所示。圖1.14混合網(wǎng)絡(luò)的工作方式混合網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的基礎(chǔ)是基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)，在混合網(wǎng)絡(luò)中存在兩種可能：一種是當(dāng)工作站登錄服務(wù)器后，工作站既可以共享服務(wù)器中的資源，也可以共享同一工作組中其他計(jì)算機(jī)上的資源；另一種是當(dāng)工作站未登錄服務(wù)器（如服務(wù)器未打開）時(shí)，工作站將自動(dòng)組建成對等網(wǎng)，同一工作組中的用戶將可以共享資源?；旌暇W(wǎng)絡(luò)集合了基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)和對等網(wǎng)的優(yōu)。電，也包含了共享存在的缺點(diǎn)。當(dāng)服務(wù)器上運(yùn)行WindowsNTServer4.0、Windows2000Server／AdvancedServer或Windows.NETServer時(shí)，就會(huì)形成混合網(wǎng)絡(luò)。如果服務(wù)器上運(yùn)行的是NetWare操作系統(tǒng)，則不會(huì)形成混合網(wǎng)絡(luò)。1.4網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就在我們身邊。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的用戶遍布于從家庭到辦公室，從企業(yè)到政府部門，從一個(gè)大樓到到一個(gè)城市、一個(gè)國家、全世界甚至宇宙。它深遠(yuǎn)地影響著人們的工作和生活方式。而建立網(wǎng)絡(luò)的目的是為了應(yīng)用，應(yīng)用是通過各種網(wǎng)絡(luò)功能來實(shí)現(xiàn)的，每種功能都要由相應(yīng)的軟件來提供，每種網(wǎng)絡(luò)功能也稱為服務(wù)。主要的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)有打印、文件共享、Internet訪問、遠(yuǎn)程撥入、主機(jī)通信等。服務(wù)一般都由服務(wù)器提供，在小的組織中所有的服務(wù)可以由一臺(tái)服務(wù)器擔(dān)任，在大的組織中，可能每種服務(wù)各由一臺(tái)服務(wù)器擔(dān)任。1.4.1文件和打印服務(wù)文件服務(wù)指使用文件服務(wù)器提供數(shù)據(jù)文件、應(yīng)用（比如文字處理程序或電子表格）和磁盤空間共享的功能。文件服務(wù)是網(wǎng)絡(luò)的最初應(yīng)用，因?yàn)樵S多原因，文件服務(wù)至今仍是網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用基礎(chǔ)。正如前面所提到的那樣，在一個(gè)中心位置存放共享的數(shù)據(jù)比把文件拷貝到磁盤上，然后通到磁盤傳送文件的處理方式要更容易和更快捷。數(shù)據(jù)保存在中心位置也會(huì)更安全，原因是網(wǎng)絡(luò)管理員可以很容易地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份，而不需依靠單個(gè)用戶分別做備份。而且，使用文件服務(wù)器來運(yùn)行多個(gè)用戶需要的應(yīng)用程序只需購買更少的應(yīng)用程序拷貝，也會(huì)減少網(wǎng)絡(luò)管理員的維護(hù)工作。1.4.2通信服務(wù)借助于網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)，遠(yuǎn)程用戶可以連接到網(wǎng)絡(luò)（通常通過電話線和調(diào)制解調(diào)器）。術(shù)語“遠(yuǎn)程用戶”指在地理位置上與局域網(wǎng)服務(wù)器不同的計(jì)算機(jī)用戶。在通常情況下，通信服務(wù)不能讓網(wǎng)絡(luò)用戶連接到該網(wǎng)絡(luò)之外的計(jì)算機(jī)。諸如Windows2000和NetWare等網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)都包含內(nèi)置的通信服務(wù)。在Windows2000中，通信軟件被稱為遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器（RAS）。在NetWare中，通信軟件被稱為網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)器（NAS）。兩種通信軟件都能保證用戶撥號進(jìn)入通信服務(wù)器，或者運(yùn)行這些服務(wù)器，然后登錄到網(wǎng)絡(luò)，利用各種網(wǎng)絡(luò)功能，就好像登錄到服務(wù)器環(huán)境中的某臺(tái)工作站一樣。商業(yè)公司和其他組織通常使用通信服務(wù)為遠(yuǎn)離局域網(wǎng)的員工提供局域網(wǎng)訪問能力，比如在家工作的員工，在旅途中的員工，以及那些工作在小的衛(wèi)星辦公室的員工（當(dāng)建立廣域網(wǎng)連接太昂貴時(shí)）。除此之外，這些組織和商業(yè)公司還可能使用通信服務(wù)來使其他組織的員工（比如軟件或硬件供應(yīng)商）幫助分析和解決網(wǎng)絡(luò)問題。例如，假設(shè)你任職于一家紡織廠，該廠使用刺繡軟件往襯衫和帽子上編織花紋。當(dāng)該軟件出問題時(shí)，你會(huì)求助于軟件供應(yīng)商。然而，如果該軟件公司位于澳大利亞，就可以讓供應(yīng)商的技術(shù)人員通過通信服務(wù)器撥號進(jìn)入公司網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程分析和調(diào)試軟件。這比讓技術(shù)人員乘飛機(jī)到公司駐地來解決問題要更容易，并且耗費(fèi)更低廉。通信服務(wù)器也被稱為“訪問服務(wù)器”。不管通信服務(wù)器運(yùn)行于何種平臺(tái)，都應(yīng)該能夠讓外部用戶使用網(wǎng)絡(luò)資源和設(shè)備，就好像登錄到辦公室中工作站一樣，這一點(diǎn)很重要。從一個(gè)遠(yuǎn)程地點(diǎn)，用戶可以在共享的打印機(jī)上打印文件，登錄到IBM主機(jī)，從內(nèi)部郵件系統(tǒng)接收郵件，或者對內(nèi)部數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢。由于內(nèi)部資源可以被局域網(wǎng)的用戶訪問，所以通信服務(wù)器有必要進(jìn)一步加強(qiáng)安全管理。1.4.3郵件服務(wù)郵件服務(wù)可以保證網(wǎng)絡(luò)上的用戶間電子郵件的保存和傳送。用戶借助于電子郵件可以實(shí)現(xiàn)組織內(nèi)外快捷方便的通信。郵件服務(wù)除提供發(fā)送、接收和存儲(chǔ)電子郵件的功能外，還可以包含智能的電子郵件路由能力（比如，如果某技術(shù)支持代表沒有在郵件到達(dá)后15分鐘內(nèi)打開郵件，則郵件自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)給主管）、提示、規(guī)劃、文檔管理和到其他郵件服務(wù)器的網(wǎng)關(guān)（網(wǎng)關(guān)是個(gè)硬件和軟件的整體，能夠在兩種不同類型的網(wǎng)絡(luò)間交換數(shù)據(jù)）。郵件服務(wù)可以運(yùn)行在數(shù)種系統(tǒng)之上；郵件服務(wù)可以連接到Internet，也可以隔離在組織內(nèi)。常見的郵件服務(wù)軟件有Microsoft公司的ExchangeServer，NetWare的GroupWise，以及Lotus公司的cc：Mail。對于用戶來說，郵件服務(wù)是網(wǎng)絡(luò)最常見的功能。因而，郵件服務(wù)軟件的客戶端界面（即用戶與之交互的接口部分）通常開發(fā)得不錯(cuò)，易于使用。同樣，由于郵件服務(wù)使用得很頻繁，因而需要保證有足夠的技術(shù)支持和管理資源。1.4.4Internet服務(wù)商業(yè)公司僅靠使用孤立的局域網(wǎng)就能保持競爭力的日子一去不返了?，F(xiàn)在，全球通信和數(shù)據(jù)交換非常普及。作為全球覆蓋面最廣的網(wǎng)絡(luò)，Internet已經(jīng)成為生活和商業(yè)活動(dòng)中不可或缺的工具。也許你曾經(jīng)使用過Internet，但未必了解Internet提供的所有服務(wù)。一旦與Internet建立連接，則工作站和配套的服務(wù)器必須運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，這樣才能使用Internet服務(wù)。Internet服務(wù)包括WWW服務(wù)器和瀏覽器、文件傳輸功能、Internet編址模式、安全過濾，以及直接登錄到連接在Internet上其他計(jì)算機(jī)等。Internet服務(wù)的概念包含很廣泛的網(wǎng)絡(luò)功能，為突出它的重要性，本書將在后讀的課程中更加詳細(xì)地討論Internet服務(wù)。1.4.5管理服務(wù)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理員借助于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的內(nèi)部功能就可以很容易地管理網(wǎng)絡(luò)，比如，假設(shè)某用戶報(bào)告說登錄不了網(wǎng)絡(luò)，管理員會(huì)很容易地解決問題。也許是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)地址沖突（即同一網(wǎng)絡(luò)上兩個(gè)計(jì)算機(jī)有相同的網(wǎng)絡(luò)地址）所引起的。在一個(gè)規(guī)模很小的網(wǎng)絡(luò)中，地址沖突的兩臺(tái)工作站也許會(huì)離得很近，地址修改起來很快。再舉個(gè)例子，如果管理員需要報(bào)告某部門所使用的Lotusl-2-3的拷貝數(shù)，他只需在部門內(nèi)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，逐個(gè)檢查各臺(tái)工作站就可以得到正確答案。隨著網(wǎng)絡(luò)變得越來越龐大和復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)管理會(huì)變得很難。為跟蹤大型網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，有必要使用特殊的網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)可以集中管理網(wǎng)絡(luò)，并簡化復(fù)雜的管理任務(wù)，比如確保不超過20臺(tái)工作站同時(shí)使用WordPerfect。一些組織使用專用于網(wǎng)絡(luò)管理功能的服務(wù)器，其中每臺(tái)服務(wù)器只執(zhí)行一項(xiàng)或兩項(xiàng)專項(xiàng)服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)管理的服務(wù)內(nèi)容很多，下面列出一些最重要的服務(wù)。流量監(jiān)測和控制。該服務(wù)可以測定當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)或某段網(wǎng)絡(luò)的流量（即數(shù)據(jù)傳送和處理活動(dòng)），并且可以在某段網(wǎng)絡(luò)超載時(shí)提醒管理員。通常，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越大，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)流量越重要。負(fù)載平衡。在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的范圍內(nèi)平均地分配處理活動(dòng)，以確保沒有任何一臺(tái)設(shè)備被擊垮。對于那些很難預(yù)測提交給服務(wù)器請求數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)來說（比如Web服務(wù)器），負(fù)載平衡尤其重要。硬件診斷和失效報(bào)警。當(dāng)某網(wǎng)絡(luò)組件發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)診斷出來，并通過電子郵件或打印結(jié)果自動(dòng)地把突發(fā)情況通知網(wǎng)絡(luò)管理員。資產(chǎn)管理。資產(chǎn)管理的任務(wù)是收集和存儲(chǔ)關(guān)于網(wǎng)絡(luò)中軟件和硬件資產(chǎn)（或資源）的數(shù)量和類型之類的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)收集過程自動(dòng)進(jìn)行，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)客戶端被在線地檢測。過去，這些數(shù)據(jù)是手工記錄得到，然后輸入到電子表格的。許可證跟蹤。許可證跟蹤可監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)前正在使用的某個(gè)應(yīng)用程序的拷貝數(shù)。這種信息對于法律訴訟很重要，因?yàn)楝F(xiàn)在非法軟件拷貝和使用的比例日益升高。安全審計(jì)。安全審計(jì)可以決定當(dāng)前正在使用何種安全措施，并且當(dāng)安全受到侵害時(shí)及時(shí)通知網(wǎng)絡(luò)管理員。軟件分發(fā)。軟件分發(fā)指自動(dòng)地把數(shù)據(jù)文件和程序從服務(wù)器傳送到網(wǎng)絡(luò)中客戶端。軟件分發(fā)可以從服務(wù)器開始，也可以從客戶機(jī)開始分發(fā)。當(dāng)分發(fā)軟件時(shí)可以使用一些選項(xiàng)，比如告訴用戶有關(guān)軟件的更新，把更新寫到工作站的系統(tǒng)文件中，以及在更新后重新啟動(dòng)工作站等。地址管理。地址管理指集中管理整個(gè)局域網(wǎng)有限的網(wǎng)絡(luò)地址。通常，在無需與客戶機(jī)交互的情況下就可以完成該任務(wù)。數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)。該服務(wù)指把關(guān)鍵數(shù)據(jù)文件拷貝（或備份）到安全的存儲(chǔ)區(qū)域，當(dāng)原來的文件丟失或被刪除時(shí)，可以重新恢復(fù)（或檢索）數(shù)據(jù)。通常數(shù)據(jù)備份是按照一定的規(guī)則進(jìn)行的。備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)服務(wù)集中地管理多個(gè)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)備份，并且在需要時(shí)恢復(fù)文件和目錄。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展日新月異，通過本課的學(xué)習(xí)，可以使讀者對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生、發(fā)展、分類、工作模式、主要應(yīng)用等有一個(gè)較為完整的認(rèn)識，為今后進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的知識打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本章小結(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展日新月異，通過本章的學(xué)習(xí)，可以使讀者對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生、發(fā)展、分類、工作模式、主要應(yīng)用等有一個(gè)較為完整的認(rèn)識，為今后進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的知識打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本章習(xí)題1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是怎樣產(chǎn)生的？2、OSI七層模型在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的作用和意義？3、簡述局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的特點(diǎn)和用途？4、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為那些類型？5、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要用于那些方面，并簡述其應(yīng)用特點(diǎn)。

網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及協(xié)議選擇2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就像在蓋一幢大樓之前需要先設(shè)計(jì)出建筑圖一樣，在組建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)之前也需要繪制出一個(gè)網(wǎng)絡(luò)圖，而不管這個(gè)網(wǎng)絡(luò)大或小。學(xué)過機(jī)械或電子的人都知道，在繪制一張機(jī)械圖或電路圖之前，首先需要學(xué)習(xí)相關(guān)的零件圖（如螺母、螺釘、二極管、三極管等）的知識，然后還要學(xué)習(xí)這些零件之間的組合關(guān)系，只有在此基礎(chǔ)上才能夠繪制出一張符合要求的圖紙。設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)圖也是一樣，首先需要學(xué)會(huì)用不同的圖標(biāo)代表不同的設(shè)備（如服務(wù)器、工作站、集線器等），然后再用一定的連線將這些設(shè)備連接起來，即用不同的連線代表不同的傳輸介質(zhì)（如細(xì)纜、雙絞線、光纖或微波等）。在網(wǎng)絡(luò)中，將不同設(shè)備根據(jù)不同的工作方式進(jìn)行連接被稱作拓?fù)洌═opology）。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中多使用以下幾種基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線型結(jié)構(gòu)、星型結(jié)構(gòu)、環(huán)型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等，除此之外還可以綜合這幾種基本的結(jié)構(gòu)，形成星型總線、星型環(huán)等變化結(jié)構(gòu)。下面分別進(jìn)行介紹。2.1.1總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)總線型網(wǎng)絡(luò)是比較常見的局域網(wǎng)拓?fù)湫问?。在總線型結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)稱為結(jié)點(diǎn)（NODE），都連接在一條總線上。總線型拓?fù)洌˙usTopology）如圖2.1所示，每一臺(tái)工作站都共用一條通信線路（總線），如果其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送了信息，該信息會(huì)通過總線傳送到每一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，即屬于廣播方式的通信。每臺(tái)工作站在接收到信息時(shí)，先分析該信息的目的地址是否與本地地址相一致，若一致，則接收此信息，否則拒絕接收。圖2.1總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1.總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)總線型網(wǎng)絡(luò)有以下幾個(gè)特點(diǎn)。（1）一般使用同軸電纜進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，不需要中間的連接設(shè)備，建網(wǎng)成本較低。（2）每一網(wǎng)段的兩端都要安裝終端電阻器。（3）僅適用于連接計(jì)算機(jī)較少（一般應(yīng)少于20臺(tái)）的網(wǎng)絡(luò)。（4）網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性較差，任一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。（5）目前單純的總線型結(jié)構(gòu)主要用于10Mbit／s的共享網(wǎng)絡(luò)。2.總線上的通信方式網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)以電子信號的形式發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)上的所有計(jì)算機(jī)，但只有計(jì)算機(jī)地址與信號中的目的地址相匹配的計(jì)算機(jī)才能接收。在任何時(shí)刻，只有一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以發(fā)送信息，其他想發(fā)送信息的計(jì)算機(jī)必須等待，直到網(wǎng)絡(luò)空閑。總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上的通信過程如圖2.2所示。圖2.2總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的通信過程3.總線上的信號反射和終結(jié)器在總線型網(wǎng)絡(luò)中，因?yàn)閿?shù)據(jù)或電子信號都發(fā)送給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，所以這些數(shù)據(jù)或電子信號將從總線的一端傳到另一端。當(dāng)信號傳送到總線的端點(diǎn)時(shí)，將產(chǎn)生反射信號，反射信號會(huì)繼續(xù)占用總線，從而阻止了其他計(jì)算機(jī)發(fā)送信號，所以必須消除反射信號。為了阻止信號反射，總線的兩端各需安裝一個(gè)終結(jié)器組件，此終結(jié)器通常稱為終端電阻器。終端電阻器用于吸收傳送到總線端點(diǎn)的信號，如圖2.3所示。圖2.3終結(jié)器吸收反射信號總線的每一個(gè)端點(diǎn)都必須連接到某個(gè)器件上，比如說連接到計(jì)算機(jī)上或是連接到總線連接器上。任何開放的總線端口（沒有接入器件的總線端）都必須接入終端電阻器，以阻止信號的反射。4.總線型網(wǎng)絡(luò)通信的中斷如果總線被分成兩部分或者總線的一端沒有連接器件，這樣總線就會(huì)斷開。由于斷開的部分沒有終結(jié)器（終端電阻器），信號就會(huì)反射，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的活動(dòng)就會(huì)停止。這時(shí)，雖然計(jì)算機(jī)仍可以作為獨(dú)立計(jì)算機(jī)進(jìn)行工作，但是由于網(wǎng)絡(luò)斷開，計(jì)算機(jī)之間就不能彼此通信了，脫落的總線沒有終結(jié)器，網(wǎng)絡(luò)將停止工作，如圖2.4所示。圖2.4脫落的總線沒有終結(jié)器，網(wǎng)絡(luò)將停止工作2.1.2星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)星型拓?fù)洌⊿tarTopology）如圖2.5所示，在星型網(wǎng)絡(luò)中所有的計(jì)算機(jī)都直接連接到中心節(jié)點(diǎn)上，常使用的中心節(jié)點(diǎn)有集線器（Hub）或交換機(jī)。當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)要傳輸數(shù)據(jù)到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)時(shí)，都需要通過中心節(jié)點(diǎn)。采用星型結(jié)構(gòu)組網(wǎng)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：圖2.5星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（1）Hub或交換機(jī)可以進(jìn)行級連。（2）計(jì)算機(jī)接入或退出網(wǎng)絡(luò)時(shí)不會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作。即纜線斷開或松動(dòng)時(shí)只影響與纜線相連的計(jì)算機(jī)，如圖2.6所示。（3）這種網(wǎng)絡(luò)中一般使用雙絞線或光纖進(jìn)行連接，符合現(xiàn)代綜合布線的標(biāo)準(zhǔn)。（4）這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以滿足多種帶寬的要求，帶寬范圍從10Mbit／s、100Mbit／s到1000Mbit／s。（5）如果Hub或交換機(jī)出現(xiàn)故障，與之相連的所有計(jì)算機(jī)將全部無法進(jìn)行通信。圖2.6纜線斷開或松動(dòng)時(shí)只影響與纜線相連的計(jì)算機(jī)2.1.3環(huán)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)環(huán)型拓?fù)洌≧ingTopology）中所有計(jì)算機(jī)連成壞狀，不需要終結(jié)器。信號沿環(huán)的一個(gè)方向傳播，依次通過每臺(tái)計(jì)算機(jī)。簡單的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2.7所示。圖2.7簡單的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)與總線型拓?fù)洳煌氖?，在環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)都是一個(gè)中繼器，把信號放大并傳給下一臺(tái)計(jì)算機(jī)。因?yàn)樾盘柾ㄟ^每臺(tái)計(jì)算機(jī)，所以任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接故障都會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。沿環(huán)傳遞數(shù)據(jù)的一種方法叫做令牌傳遞（TokenPassins）。令牌依次通過計(jì)算機(jī)直到有數(shù)據(jù)要發(fā)送的計(jì)算機(jī)。該計(jì)算機(jī)修改令牌，加入數(shù)據(jù)，并將令牌沿環(huán)發(fā)送出去。令牌依次通過每臺(tái)計(jì)算機(jī)，直到發(fā)現(xiàn)與傳送中的目的地址相匹配的計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)獲取令牌并沿環(huán)傳遞下去的示意圖如圖2.8所示。圖2.8計(jì)算機(jī)獲取令牌并沿環(huán)傳遞下去2.1.4網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀拓?fù)洌∕eshTopology）結(jié)構(gòu)指各節(jié)點(diǎn)通過傳輸線相互連接起來，并且任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)都至少與其他兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相連，簡單的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)如圖2.9所示。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有較高的可靠性，但其實(shí)現(xiàn)起來費(fèi)用高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易管理和維護(hù)，在局域網(wǎng)中很少采用，常用在廣域網(wǎng)中。在廣域網(wǎng)中還經(jīng)常采用部分網(wǎng)狀連接的形式，以節(jié)省經(jīng)費(fèi)。圖2.9簡單的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)2.1.5網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變體目前，大部分的網(wǎng)絡(luò)都是由兩種或兩種以的基本拓?fù)浠旌隙傻摹Ｔ谟?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中主要的變體有星型總線和星型環(huán)兩種。1.星型總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)星型總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與星型環(huán)的結(jié)構(gòu)很相似，如圖2.10所示。采用這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)可以覆蓋較大的范圍，容易與不同的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接或斷開。同時(shí)，這種結(jié)構(gòu)也具有星型網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)。圖2.10星型總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)星型總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)如下。（1）任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)生故障都不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。（2）如果這種網(wǎng)絡(luò)中的Hub出現(xiàn)問題就會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不能工做。（3）星型總線是以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)的基礎(chǔ)，也是未來的萬兆以太網(wǎng)的基礎(chǔ)，但是這種網(wǎng)絡(luò)的成本較高，總線可作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主干，一般需要用光纖等高速介質(zhì)進(jìn)行連接。2.星型環(huán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)星型（Star-Ring）網(wǎng)絡(luò)。在星型環(huán)中，計(jì)算機(jī)連接到集線器或交換機(jī)上，但是與星型總線不同的是集線器或交換機(jī)的內(nèi)部是環(huán)狀而不是總線狀。有時(shí)集線器或交換機(jī)也連成環(huán)狀。2.2通信協(xié)議及選擇什么是協(xié)議?理解協(xié)議的一個(gè)辦法是把它看作一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)或一組規(guī)則。為了能在兩個(gè)實(shí)體之間正確地進(jìn)行通信，通信雙方必須遵守共同一致的規(guī)則和約定，如通信過程的同步方式、差錯(cuò)處理方式、數(shù)據(jù)格式、編碼方式等等，否則通信就將成為不可能或毫無意義，這些規(guī)則的集合就稱為協(xié)議。人們在日常生活中經(jīng)常會(huì)運(yùn)用各種各樣的協(xié)議，例如當(dāng)電話鈴一響時(shí)，接聽者會(huì)拿起電話然后說一聲“你好”，在這一過程中“你好”便是一個(gè)協(xié)議，當(dāng)建立了這個(gè)協(xié)議后雙方才開始進(jìn)行正常的通話。另外，當(dāng)朋友見面時(shí)是否會(huì)相互擁抱、握手或親吻？這都可以理解為一種協(xié)議。都需要由雙方先約定。2.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中通信協(xié)議的概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議主要是服務(wù)于通信，所以也稱為通信協(xié)議。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議決定數(shù)據(jù)如何通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，以及數(shù)據(jù)如何進(jìn)行封裝和尋址。當(dāng)同一網(wǎng)絡(luò)中的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間要進(jìn)行通信時(shí)，必須使用相同的協(xié)議，因?yàn)槭褂玫膮f(xié)議決定了數(shù)據(jù)如何封裝和發(fā)送。上面提到了“封裝”和“尋址”兩個(gè)概念。其中封裝是指將一個(gè)協(xié)議的數(shù)據(jù)（分組或數(shù)據(jù)包）插入到另外一個(gè)協(xié)議（本地協(xié)議）中，讓本地協(xié)議“包”著它跨過本地網(wǎng)絡(luò)。例如，如圖2.13所示，當(dāng)使用IPX協(xié)議的數(shù)據(jù)要經(jīng)過使用TCP／IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，到達(dá)另外一個(gè)同樣使用IPX協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)入TCP／IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之前就需要進(jìn)行封裝，將其封裝在TCP／IP之中，讓TCP／IP協(xié)議“包”著它跨過使用TCP／IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，然后解除原來的封裝，到達(dá)另外一個(gè)使用IPX的網(wǎng)絡(luò)。圖2.11通信協(xié)議的工作方式網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)（如計(jì)算機(jī)）都被賦予了一個(gè)唯一的地址，其他節(jié)點(diǎn)可以使用該地址與之進(jìn)行通信。而尋址就是指根據(jù)對方的網(wǎng)絡(luò)地址，把數(shù)據(jù)成功地發(fā)送給對方的過程。從技術(shù)上講，任何決定網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞蕉伎梢苑Q為協(xié)議。但是，在局域網(wǎng)中通常把決定數(shù)據(jù)如何封裝和在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送的方式稱為通信協(xié)議，它們主要有NetBEUI、IPX／SPX和TCP／IP。所以說，協(xié)議是一個(gè)應(yīng)用較廣的范疇，而下面將要重點(diǎn)介紹的NetBEUI、IPX／SPX和TCP／IP則是可以由用戶自己選擇和設(shè)置的3種常用的協(xié)議。2.2.2NetBEUl協(xié)議

NetBEUI協(xié)議是隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)而出現(xiàn)的。早在IBM公司剛剛開始開拓個(gè)人計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)市場時(shí)，需要一種基本的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，該協(xié)議只想把幾十臺(tái)計(jì)算機(jī)連接起來組建成工作組網(wǎng)絡(luò)，并不想建立大型的網(wǎng)絡(luò)。為了滿足這種需要，產(chǎn)生了NetBIOS協(xié)議（NetworkBasicInput／OutputSystem，網(wǎng)絡(luò)基本輸入／輸出系統(tǒng)）。NetBIOS中只有18條命令，用于通過網(wǎng)絡(luò)生成、維護(hù)和使用個(gè)人計(jì)算機(jī)之間的連接。1985年，IBM公司把NetBIOS進(jìn)行了擴(kuò)充，成為NetBIOSExtendedUserInterface（NetBIOS擴(kuò)充用戶接口），即NetBEUI。隨著時(shí)間的推移，NetBEUI和NetBIOS分別有了不同的含義，NetBEUI成為一種傳輸協(xié)議，而NetBIOS成為一組編程命令，供系統(tǒng)管理網(wǎng)絡(luò)，即成為一種用于網(wǎng)絡(luò)管理的APl（ApplicationProgramInterface，應(yīng)用程序接口）。在局域網(wǎng)的基本協(xié)議中，NetBEUI協(xié)議的速度最快，基本上不需要進(jìn)行設(shè)置就可以直接使用。但是，NetBEUI也存在一個(gè)主要的問題：無法路由。也就是說，如果用戶需要建立較大型的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)超過了一個(gè)網(wǎng)段時(shí)，就不能在本地網(wǎng)段之外再使用這種協(xié)議，否則不同網(wǎng)段之間的用戶將無法進(jìn)行通信。目前，NetBEUI協(xié)議主要用于Windows系列操作系統(tǒng)和OS／2操作系統(tǒng)中，如果用戶使用的是UNIX、Linux或NetWare操作系統(tǒng)，就不能使用NetBEUI協(xié)議，因?yàn)檫@些操作系統(tǒng)不支持NetBEUI協(xié)議。過去用戶喜歡使用NetBEUI協(xié)議的原因無外乎有兩點(diǎn)：一是當(dāng)時(shí)的局域網(wǎng)較小，不存在跨網(wǎng)段操作的問題；二是TCP／IP協(xié)議的速度太慢。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，許多網(wǎng)絡(luò)可能同時(shí)由幾個(gè)網(wǎng)段組成，這時(shí)就必須使用具有路由功能的協(xié)議。另外，TCP／IP協(xié)議的速度已經(jīng)有了很大的提高，而且在許多方面人們都需要使用TCP／IP協(xié)議（如Internet接入），即使原來必須使用NetBEUI協(xié)議的程序，現(xiàn)在也可以在TCP／IP協(xié)議上通過使用NetBIOS達(dá)到同樣的效果。所以，除單網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)外，單純使用NetBEUI協(xié)議的情況已經(jīng)不多見了。這里提到了“網(wǎng)段”這一個(gè)概念，其實(shí)網(wǎng)段的定義很多。在局域網(wǎng)（以太網(wǎng)）環(huán)境中，可以理解為兩端終結(jié)的直線性干線電纜，網(wǎng)段也稱為子網(wǎng)。在網(wǎng)段上的廣播的信號將會(huì)被連到該網(wǎng)段上的所有用戶所接收。如圖2.12所示的是通過在服務(wù)器上同時(shí)安裝多塊網(wǎng)卡（本例為3塊），形成不同的3個(gè)網(wǎng)段的兩種情況，這兩種情況在局域網(wǎng)中很常見。圖2.12一個(gè)服務(wù)器同時(shí)連接3個(gè)網(wǎng)段時(shí)的結(jié)構(gòu)圖2.2.31PX／SPX及其兼容協(xié)議

IPX／SPX是Novell公司在自己的NetWare網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中專用的通信協(xié)議實(shí)際上分為IPX和SPX兩部分。1.IPX／SPX通信協(xié)議的特點(diǎn)

IPX／SPX（InternetPacketExchange／SequencesPacketExchange，網(wǎng)際包交換/順序包交換）是Novell公司的通信協(xié)議集。其中，IPX負(fù)責(zé)選擇最佳的路徑將數(shù)據(jù)送到目的地，而SPX主要負(fù)責(zé)通信中的差錯(cuò)管理，其中協(xié)議主體是IPX，所以有時(shí)也將IPX／SPX稱為IPX協(xié)議。與NetBEUI形成顯明區(qū)別的是，IPX／SPX顯得比較龐大，在復(fù)雜環(huán)境下具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。因?yàn)镮PX／SPX在設(shè)計(jì)一開始就考慮了多網(wǎng)段的問題，具有強(qiáng)大的路由功能，適合于大型網(wǎng)絡(luò)使用。當(dāng)用戶端接入NetWare服務(wù)器時(shí)，