【文章內(nèi)容簡介】
網(wǎng)靈活方便、所用的線纜最短、增加和撤消結(jié)點(diǎn)也比較靈活、缺點(diǎn)是傳輸能力低,易發(fā)生“瓶頸”現(xiàn)象;安全性低,鏈路故障對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響大,總線的故障會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓;此外,結(jié)點(diǎn)數(shù)量的增多也會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的性能。環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡單、容易實(shí)現(xiàn)、信息的傳輸延遲時(shí)間固定,且每個(gè)結(jié)點(diǎn)的通信機(jī)會(huì)相同。缺點(diǎn)是:網(wǎng)絡(luò)建成后,增加新的結(jié)點(diǎn)比較困難;此外,鏈路故障對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響較大,只要有一個(gè)結(jié)點(diǎn)或一處鏈路發(fā)生故障,則會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):在樹型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中擴(kuò)充新結(jié)點(diǎn)容易,故障隔離也方便。但樹型網(wǎng)絡(luò)對(duì)根結(jié)點(diǎn)的依賴性大,如果根結(jié)點(diǎn)出故障就會(huì)影響全網(wǎng)的工作。網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):它既沒有一個(gè)自然的中心,也沒有固定的信息流向,所以這種網(wǎng)絡(luò)的控制往往是分布的。廣泛用于廣域網(wǎng)中,在局域網(wǎng)中很少使用上述5種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,星形、總線和環(huán)形在局域網(wǎng)中應(yīng)用較多,樹形和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在廣域網(wǎng)中應(yīng)用較多。OSI參考模型TCP/IP參考模型圖 OSI參考模型和TCP/IP參考模型層次結(jié)構(gòu)比較圖(4)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,為保證數(shù)據(jù)通信雙方能正確自動(dòng)地進(jìn)行通信,需要針對(duì)通信過程的各種問題制定一整套交互雙方必須遵守的規(guī)則,這些規(guī)定了交互雙方用于“交談”的一套語義和語法規(guī)則就叫做網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議定義了通信內(nèi)容是什么,通信如何進(jìn)行以及何時(shí)進(jìn)行。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要由以下三個(gè)要素組成。(1)語義:協(xié)議的語義是指對(duì)構(gòu)成協(xié)議的協(xié)議元素含義的理解。不同的協(xié)議元素規(guī)定了通信雙方所要表達(dá)的不同內(nèi)容。(2)語法:用于規(guī)定將若干個(gè)協(xié)議元素和數(shù)據(jù)組合在一起來表達(dá)一個(gè)更完整的內(nèi)容時(shí)所應(yīng)遵循的格式,即對(duì)所表達(dá)內(nèi)容的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的一種規(guī)定。例如需要發(fā)現(xiàn)何種控制信息、完成何種動(dòng)作及得到的響應(yīng)等。(3)時(shí)序:指通信中各事件發(fā)生的因果關(guān)系,規(guī)定了某個(gè)通信事件及其由它而觸發(fā)的一系列后續(xù)事件的執(zhí)行順序,即確定通信狀態(tài)的變化和過程。(5)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型和各層協(xié)議的集合稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。最著名的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是OSI參考模型和TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模型。有時(shí),也把網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)稱為協(xié)議集或協(xié)議棧。(6)判斷兩臺(tái)機(jī)器是否在同一個(gè)子網(wǎng)中,要用到子網(wǎng)掩碼,子網(wǎng)掩碼同IP地址一樣是一個(gè)32位的二進(jìn)制數(shù),只是其主機(jī)標(biāo)識(shí)部分全為0,網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)部分全為1。它的作用是識(shí)別子網(wǎng)和判別主機(jī)屬于哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)主機(jī)之間通信時(shí),通過子網(wǎng)掩碼與IP地址的邏輯與運(yùn)算,可分離出網(wǎng)絡(luò)地址。只要判斷這兩個(gè)IP地址與子網(wǎng)掩碼做邏輯與運(yùn)算的結(jié)果是否相同,相同則說明在同一個(gè)子網(wǎng)中。C類(7)網(wǎng)卡插在計(jì)算機(jī)總線插槽內(nèi),或者集成在主板上,是主機(jī)和網(wǎng)線之間的物理接口,工作在數(shù)據(jù)鏈路層。網(wǎng)卡與驅(qū)動(dòng)程序相配合,完成主機(jī)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)的工作。網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序在數(shù)據(jù)幀報(bào)頭加上目標(biāo)主機(jī)的MAC地址和源主機(jī)的MAC地址,在報(bào)尾加上校驗(yàn)結(jié)果。網(wǎng)卡中有硬件比較電路,將數(shù)據(jù)幀中的目標(biāo)MAC地址與自己的MAC地址進(jìn)行比較,只有兩者相等的時(shí)候,網(wǎng)卡才接受數(shù)據(jù)幀。網(wǎng)卡有多種類型,根據(jù)傳輸速率,網(wǎng)卡分為10M、100M、10M/100M自適應(yīng)等幾種類型;根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口類型的不同,網(wǎng)卡可分為用于粗同軸電纜的AUI接口網(wǎng)卡、用于細(xì)同軸電纜的BNC接口網(wǎng)卡、用于非屏蔽雙絞線的RJ45接口網(wǎng)卡以及用于光纖接口的網(wǎng)卡;根據(jù)總線類型網(wǎng)卡可分為ISA、EISA、MCA、PCI、PCMCIA、并行接口的網(wǎng)卡以及USB接口的網(wǎng)卡;根據(jù)需不需要網(wǎng)線,網(wǎng)卡可分為有線網(wǎng)卡和無線網(wǎng)卡,有線網(wǎng)卡就是平時(shí)所使用的普通網(wǎng)卡,無線網(wǎng)卡不需要網(wǎng)線,主要應(yīng)用在無線局域網(wǎng)內(nèi)。(8)MAC地址又稱網(wǎng)絡(luò)設(shè)備物理地址或硬件地址,它是網(wǎng)絡(luò)上用于惟一識(shí)別一個(gè)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的標(biāo)識(shí)符。當(dāng)一塊網(wǎng)卡插入到某臺(tái)計(jì)算機(jī)后,網(wǎng)卡的MAC地址就成了這臺(tái)計(jì)算機(jī)的MAC地址。如果一臺(tái)計(jì)算機(jī)插入了兩塊網(wǎng)卡,這臺(tái)計(jì)算機(jī)就具有兩個(gè)MAC地址,路由器就是具有多個(gè)MAC地址的典型例子。MAC地址與IP地址的關(guān)系:MAC地址,作用于鏈路層,而IP地址作用于網(wǎng)絡(luò)層。一臺(tái)計(jì)算機(jī)或路由器上的IP地址可以更改,但一個(gè)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的MAC地址不能更改。更換網(wǎng)卡或路由器時(shí),IP地址不必更改;更改IP地址時(shí),無需更換網(wǎng)卡。雖然在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中,計(jì)算機(jī)需要設(shè)置IP地址才能通訊,然而,實(shí)際上計(jì)算機(jī)之間的通訊并不是通過IP地址,而是借助于MAC地址。IP地址被用于查詢欲通訊的目的計(jì)算機(jī)的MAC地址。ARP(Address Resolution Protocol:地址解析協(xié)議)負(fù)責(zé)將IP地址映射到MAC地址上。(9)在某些高校的網(wǎng)站上設(shè)有IP網(wǎng)關(guān)登錄,用戶訪問校園網(wǎng)時(shí),無須登錄,如果訪問校外網(wǎng)絡(luò),必須登錄網(wǎng)關(guān)。IP控制網(wǎng)關(guān)最大的優(yōu)點(diǎn)是可以取代代理服務(wù)器。一般的代理服務(wù)器不支持諸如Real、IP Phone、Telnet等服務(wù),而且用戶對(duì)國外站點(diǎn)的訪問完全依賴于服務(wù)器本身,訪問速度要受服務(wù)器的性能、用戶數(shù)量的影響。使用IP控制網(wǎng)關(guān)就可以不受任何限制直接訪問國外站點(diǎn)。除此之外,IP控制網(wǎng)關(guān)還可以加強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的有效管理,維護(hù)人們正常使用網(wǎng)絡(luò),杜絕端口掃描、惡意攻擊、占用動(dòng)態(tài)地址池地址歸為己有等等類似事件發(fā)生。另外,采用IP網(wǎng)關(guān)登錄可以保護(hù)我們的資源和安全。同時(shí),還可以監(jiān)測(cè)用戶的使用流量實(shí)行計(jì)費(fèi)功能。(10)①通過電話撥號(hào)接入電話撥號(hào)接入目前主要采用串行線路網(wǎng)際協(xié)議(Serial Line Internet Protocol,SLIP)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議(Point to Point Protocol,PPP),并多使用PPP。這種方式通過使用調(diào)制解調(diào)器(Moderm)經(jīng)過電話線與ISP相連接。Moderm將計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào),然后通過電話線發(fā)送給ISP。ISP的Moderm將接收的模擬信號(hào)又還原為數(shù)字信號(hào),發(fā)送給路由器傳輸?shù)絀nternet上。IP地址通過ISP的主機(jī)被動(dòng)態(tài)分配給每個(gè)PPP終端用戶,因而用戶每次上網(wǎng)得到的IP地址是不固定的,只有分配到IP地址的計(jì)算機(jī)用戶才能享受到ISP所提供的各種Internet服務(wù)。這種接入方式費(fèi)用較低,速度慢,理論上最大傳輸速率為56Kbit/s,比較適合個(gè)人和業(yè)務(wù)量小的單位使用。②ISDN接入 在20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了ISDN(Integrated Services Digital Network),即綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)。它將電話、傳真、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務(wù)綜合在一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸和處理,所以又稱為“一線通”。ISDN接入方式需要使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字終端的適配器(TA)將計(jì)算機(jī)連接到普通的電話線。ISDN將原有的模擬用戶線改造成為數(shù)字信號(hào)的傳輸線路,即ISDN上傳送的是數(shù)字信號(hào),因此速度較快,最大傳輸速率為128kbit/s,而且上網(wǎng)的同時(shí)可以打電話、收發(fā)傳真。③xDSL接入xDSL是各種類型DSL(Digital Subscriber Line,數(shù)字用戶線路)的總稱,包括ADSL、RADSL、HDSL、VDSL、SDSL、IDSL等。xDSL是一種新的傳輸技術(shù),在現(xiàn)有的銅質(zhì)電話線路上采用較高的頻率及相應(yīng)調(diào)制解調(diào)技術(shù),即利用在模擬線路中加入或獲取更多的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的信號(hào)處理技術(shù)來獲得高傳輸速率(理論值可達(dá)到52Mbit/s)。允許上網(wǎng)的同時(shí)撥打電話,互不影響,并且上網(wǎng)時(shí)不需另交電話費(fèi)。根據(jù)采取不同的調(diào)制方式,各種DSL技術(shù)最大的區(qū)別體現(xiàn)在信號(hào)傳輸速率和距離的不同,以及上行(從用戶到ISP)速率和下行(從ISP到用戶)速率對(duì)稱性的不同兩個(gè)方面。xDSL是寬帶上網(wǎng)技術(shù),寬帶是相對(duì)傳統(tǒng)撥號(hào)上網(wǎng)而言,目前沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定寬帶的帶寬應(yīng)達(dá)到多少,但依據(jù)大眾習(xí)慣和網(wǎng)絡(luò)多媒體數(shù)據(jù)流量考慮,網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率至少應(yīng)達(dá)到256Kbit/s才能稱之為寬帶,其最大優(yōu)勢(shì)是帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過56Kbit/s撥號(hào)上網(wǎng)方式。④Cable Modem接入Cable Modem又稱電纜(線纜)調(diào)制解調(diào)器,它利用有線電視線路(目前使用較多的是同軸電纜)接入Internet,下行速率最高可達(dá)36Mbit/s,上行速率最高可達(dá)10Mbit/s,可以實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播、互動(dòng)游戲等大容量的數(shù)據(jù)傳輸。傳輸信號(hào)時(shí),將整個(gè)電纜劃分為3個(gè)頻帶,分別用于Cable Modem數(shù)字信號(hào)上傳、數(shù)字信號(hào)下傳及電視節(jié)目模擬號(hào)下傳。這樣,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)就不會(huì)互相沖突,在上網(wǎng)的同時(shí)可以收看電視節(jié)目。而且,上網(wǎng)時(shí)無須撥號(hào)。一般Cable Modem有兩個(gè)接口,一個(gè)接有線電視插座,另一個(gè)接計(jì)算機(jī)內(nèi)的網(wǎng)卡。⑤專線接入專線接入是指企業(yè)用戶使用ISP服務(wù)商提供的、接入到服務(wù)商網(wǎng)內(nèi)的獨(dú)享專用線路。不同于平常在ADSL、Cable Modem接入方式中所說的“專線接入”,這里所說的“專線接入”是指專門為用戶建立線路,由用戶專用,而不是指僅有固定公用網(wǎng)IP地址的靜態(tài)專有鏈路。實(shí)際上也就是“線路”與“鏈路”之間的區(qū)別。主要有DDN專線接入、PCM專線接入、SDH專線接入、光纖接入等幾種。DDN(Digital Data Network,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò))。這種方式采用的圖形化網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)地收集網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)生的故障進(jìn)行故障分析和定位,DDN專線通信保密性強(qiáng),特別適合金融、保險(xiǎn)客戶的需求。DDN的通信速率可根據(jù)用戶需要在N64kbit/s(N=1~32)之間進(jìn)行選擇,當(dāng)然速度越快租用費(fèi)用也越高。PCM(Pulse Code Modulation,脈沖編碼調(diào)制)/SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步數(shù)字系列)。都可以向用戶提供多種業(yè)務(wù),既可以提供從2Mbit/s到155Mbit/s速率的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)專線業(yè)務(wù),也可以提供語音、圖像傳送、遠(yuǎn)程教學(xué)等其他業(yè)務(wù);線路使用費(fèi)用相對(duì)便宜;接口豐富便于用戶連接內(nèi)部網(wǎng)絡(luò);特別適用于對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率要求較高,需要更高帶寬的用戶使用。光纖專線 光纖接入網(wǎng)是目前電信網(wǎng)中發(fā)展最快的接入技術(shù)。光纖傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸速度快、損耗低;在通信線中可以減少中繼站的數(shù)量,提高了通信質(zhì)量,同時(shí)抗擾能力極強(qiáng);光纖接入能夠提供10Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s的高速寬帶,主要適用于集團(tuán)用戶和智能化小區(qū)、賓館、商務(wù)樓、校園網(wǎng)等的高速接入Internet。光纖接入有下面3種方式。光纖到路邊(Fiber To The Curb,F(xiàn)TTC):從路邊到各用戶使用星形結(jié)構(gòu),以雙絞線作為傳輸介質(zhì)。光纖到大樓(Fiber To The Building,F(xiàn)TTB):光纖進(jìn)入大樓后轉(zhuǎn)換為電信號(hào),然后用電纜或雙絞線分配到各用戶。光纖到戶(Fiber To The Home,F(xiàn)TTH):光纖一直鋪設(shè)到用戶家庭。這是理想的寬帶接入方式,也是公認(rèn)的接入網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo),但投資過高。無線接入技術(shù)無線接入與任何其他接入方法類似,必須有公共設(shè)施無線接入網(wǎng)。所謂無線接入網(wǎng)是指從業(yè)務(wù)接點(diǎn)接口到用戶終端全部或部分采用無線方式,即利用衛(wèi)星、微波等傳輸手段向用戶提供各種業(yè)務(wù)。無線接入網(wǎng)要求在接入的計(jì)算機(jī)上插入無線接入網(wǎng)卡,得到無線接入網(wǎng)ISP的服務(wù),便可實(shí)現(xiàn)Internet的接入。采用無線接入方式適用于建筑物之間距離較遠(yuǎn)、難以布線、布線成本較高,或短時(shí)間不能開通專線接入的地區(qū)。同時(shí),由于無線接入技術(shù)為一次性投入,可以節(jié)省租用專線接入的費(fèi)用。常見的無線接入技術(shù)有藍(lán)牙技術(shù)、GSM、GPRS、CDMA、3G等。⑦.通過局域網(wǎng)接入局域網(wǎng)與Internet的連接可以按照實(shí)際情況選擇上述接入方式。現(xiàn)在,廣泛使用的是FTTx+LAN的接入方案。局域網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)可以通過路由器或者代理服務(wù)器上網(wǎng)。在使用路由器時(shí),局域網(wǎng)內(nèi)所有的計(jì)算機(jī)、服務(wù)器都與交換機(jī)連接,路由器的一個(gè)接口連接在內(nèi)部交換機(jī)上,另一個(gè)接口連接外網(wǎng)。在使用代理服務(wù)器時(shí),代理服務(wù)器需要兩塊網(wǎng)卡,一塊網(wǎng)卡連接內(nèi)部交換機(jī),另一塊網(wǎng)卡連接外網(wǎng)。在局域網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)需要訪問外部網(wǎng)絡(luò)時(shí),該計(jì)算機(jī)的訪問請(qǐng)求被代理服務(wù)器截獲,代理服務(wù)器通過查找本地的緩存,如果請(qǐng)求的數(shù)據(jù)(如WWW頁面)可以查找到,則把該數(shù)據(jù)直接傳給局域網(wǎng)絡(luò)中發(fā)出請(qǐng)求的計(jì)算機(jī);否則代理服務(wù)器訪問外部網(wǎng)絡(luò),獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù),并把這些數(shù)據(jù)緩存,同時(shí)把該數(shù)據(jù)發(fā)送給發(fā)出請(qǐng)求的計(jì)算機(jī)。代理服務(wù)器緩存中的數(shù)據(jù)需要不斷更新。也可以在代理服務(wù)器和外網(wǎng)之間使用路由器,即用戶訪問外網(wǎng)時(shí),在代理服務(wù)軟件的控制之下經(jīng)過路由器訪問Internet。常用的代理服務(wù)器軟件有sysgate、wingate、ccproxy等。(11)雖然用IP地址能夠有效地標(biāo)識(shí)互聯(lián)網(wǎng)上的結(jié)點(diǎn),但用戶訪問Internet上的計(jì)算機(jī)時(shí)并不愿意使用很難記憶的長達(dá)32位二進(jìn)制IP地址,總希望用易于記憶的有意義的符號(hào)名字來標(biāo)識(shí)互聯(lián)網(wǎng)上的每個(gè)主機(jī)。為了達(dá)到這一目的,引入了一些有意義的名字來指明互聯(lián)網(wǎng)上的主機(jī),并提供一個(gè)組織名字的命名系統(tǒng)來管理名字到IP地址的映射。這些易于記憶的文字式主機(jī)名字叫做“域名”,命名系統(tǒng)則稱為域名系統(tǒng)(Domain Name System, DNS)。IP地址到域名的解析由若干個(gè)域名服務(wù)器程序協(xié)同工作完成的,具體解析過程如下:當(dāng)用戶需要查詢某域名的IP地址時(shí),就調(diào)用一個(gè)稱為解析器的系統(tǒng)。解析器將用戶指定的域名字符串作為參數(shù)放在一個(gè)DNS客戶請(qǐng)求報(bào)文中,并使用UDP發(fā)送給已知的域名服務(wù)器,然后等待域名服務(wù)器的回答。域名服務(wù)器接收到請(qǐng)求報(bào)文后,首先查找本地的數(shù)據(jù)庫,如果找到就向客戶主機(jī)發(fā)送回查找結(jié)果。如果待查域名不屬于該域名服務(wù)器的管轄范圍,也就是說域名服務(wù)器不能完全解析域名,這時(shí)有兩種處理方式:遞歸和迭代。遞歸方式是指服務(wù)器作為客戶與能夠解析待查域名的服務(wù)器聯(lián)系,這個(gè)過程可能延續(xù)下去,直到查到需要的IP地址,最后沿原路返回給客戶主機(jī)。迭代方式是指服務(wù)器將能夠解析待查域名的服務(wù)器地址通知客戶主機(jī),客戶再與另一域名服務(wù)器聯(lián)系。在這種方式下,客戶可能需要進(jìn)行多次與不同域名服務(wù)器的聯(lián)系才會(huì)找到需要的IP地址(12)WWW服務(wù)的工作流程是這樣的,用戶在瀏覽器的地址欄里輸入網(wǎng)址,通過域名解析系統(tǒng),進(jìn)行地址解析,通過用于定位WWW網(wǎng)絡(luò)服務(wù)資源的統(tǒng)一資源定位符URL(Uniform Resource Locators),向WWW服務(wù)