1、计算机网络汇总计算机网络汇总计算机网络是什么? 这是首先必须解决的一个问题,绝对是核心概念.我们讲的计算机网络,其实就是利用通讯设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起来,以功能完善的网络软件(即网络通信协议、信息交换方式及网络操作系统等)实现网络中资源共享和信息传递的系统。它的功能最主要的表现在两个方面:一是实现资源共享(包括硬件资源和软件资源的共享);二是在用户之间交换信息。计算机网络的作用是:不仅使分散在网络各处的计算机能共享网上的所有资源,并且为用户提供强有力的通信手段和尽可能完善的服务,从而极大的方便用户。从网管的角度来讲,说白了就是运用技术手段实现网络间的信息传递
2、,同时为用户提供服务。 计算机网络由哪几个部分组成? 计算机网络通常由三个部分组成,它们是资源子网、通信子网和通信协议.所谓通信子网就是计算机网络中负责数据通信的部分;资源子网是计算机网络中面向用户的部分,负责全网络面向应用的数据处理工作;而通信双方必须共同遵守的规则和约定就称为通信协议,它的存在与否是计算机网络与一般计算机互连系统的根本区别。所以从这一点上来说,我们应该更能明白计算机网络为什么是计算机技术和通信技术发展的产物了。 计算机网络的种类怎么划分? 现在最常见的划分方法是:按计算机网络覆盖的地理范围的大小,一般分为广域网(WAN)和局域网(LAN)(也有的划分再增加一个城域网(MAN
3、)。顾名思义,所谓广域网无非就是地理上距离较远的网络连接形式,例如著名的Internet网,Chinanet网就是典型的广域网。而一个局域网的范围通常不超过10公里,并且经常限于一个单一的建筑物或一组相距很近的建筑物.Novell网是目前最流行的计算机局域网。 计算机网络的体系结构是什么? 在计算机网络技术中,网络的体系结构指的是通信系统的整体设计,它的目的是为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准.现在广泛采用的是开放系统互连OSI(Open System Interconnection)的参考模型,它是用物理层、数据链路层、网络层、传送层、对话层、表示层和应用层七个层次描述网络的结构
4、.你应该注意的是,网络体系结构的优劣将直接影响总线、接口和网络的性能.而网络体系结构的关键要素恰恰就是协议和拓扑。目前最常见的网络体系结构有FDDI、以太网、令牌环网和快速以太网等。 计算机网络的协议是什么? 刚才说过网络体系结构的关键要素之一就是网络协议。而所谓协议(Protocol)就是对数据格式和计算机之间交换数据时必须遵守的规则的正式描述,它的作用和普通话的作用如出一辙。依据网络的不同通常使用Ethernet(以太网)、NetBEUI、IPX/SPX以及TCP/IP协议。Ethernet是总线型协议中最常见的网络低层协议,安装容易且造价便宜;而NetBEUI可以说是专为小型局域网设计的
5、网络协议。对那些无需跨经路由器与大型主机通信的小型局域网,安装NetBEUI协议就足够了,但如果需要路由到另外的局域网,就必须安装IPX/SPX或TCP/IP协议.前者几乎成了Novell网的代名词,而后者就被著名的Internet网所采用.特别是TCP/IP(传输控制协议/网间协议)就是开放系统互连协议中最早的协议之一,也是目前最完全和应用最广的协议,能实现各种不同计算机平台之间的连接、交流和通信。 计算机网络的拓扑结构是什么? 计算机网络的拓扑结构是指网络中各个站点相互连接的形式,在局域网中明确一点讲就是文件服务器、工作站和电缆等的连接形式.现在最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、环型
6、拓扑以及它们的混合型。顾名思义,总线型其实就是将文件服务器和工作站都连在称为总线的一条公共电缆上,且总线两端必须有终结器;星型拓扑则是以一台设备作为中央连接点,各工作站都与它直接相连形成星型;而环型拓扑就是将所有站点彼此串行连接,像链子一样构成一个环形回路;把这三种最基本的拓扑结构混合起来运用自然就是混合型了。 计算机网络建设中涉及到哪些硬件? 计算机网络的硬件系统通常由五部分组成:文件服务器、工作站(包括终端)、传输介质、网络连接硬件和外部设备。文件服务器一般要求是配备了高性能CPU系统的微机,它充当网络的核心。除了管理整个网络上的事务外,它还必须提供各种资源和服务。而工作站可以说是一种智能
7、型终端,它从文件服务器取出程序和数据后,能在本站进行处理,一般有有盘和无盘之分。接下来谈谈传输介质,它是通信网络中发送方和接受方之间的物理通路,在局域网中就是用来连接服务器和工作站的电缆线.目前常用的网络传输介质有双绞线(多用于局域网)、同轴电缆和光缆等.常用的网络连接硬件有网络接口卡(NIC)、集线器(HUB)、中继器(Repeater)以及调制解调器(Modem)等。而打印机、扫描仪、绘图仪以及其它任何可为工作站共享的设备都能被称为外部设备。 计算机网络一般都装哪些操作系统? 我们都知道,网络操作系统是整个网络的灵魂,同时也是分布式处理系统的重要体现,它决定了网络的功能并由此决定了不同网络
8、的应用领域即方向。目前比较流行的网络操作系统主要有Unix、NetWare、Windows NT和新兴流行的Linux.Unix历史悠久,发展到今天已经相当成熟,尤其以安全可靠和应用广泛著称;相比之下,NetWare以文件服务及打印管理闻名,而且其目录服务可以说是被业界公认的目录管理杰作;Windows NT是能支持多种硬件平台的真正的32位操作系统,它保持了深受欢迎的Windows用户界面,目前正被越来越多的网络所应用;而最新的Linux凭借其先进的设计思想和自由软件的身分正跻身优秀网络操作系统的行列。 计算机网络未来的发展趋势如何? 未来网络的发展有三种基本的技术趋势.一是朝着低成本微机所
9、带来的分布式计算和智能化方向发展,即Client/Server(客户/服务器)结构;二是向适应多媒体通信、移动通信结构发展;三是网络结构适应网络互连,扩大规模以至于建立全球网络。 计算机网管的具体业务有哪些? 概括的说网管的业务内容有三个方面:网络建设、网络维护和网络服务。组建局域网(包括规划拓扑结构、物理硬件实现和网络协议设置)、新增或升级网络设备以及规划网络发展就是网络建设的具体内容;而一般的网络维护则包括网络故障检测和维修(包括硬件和软件),网络安全的防护和管理;至于网络服务则完全可以根据各种网络目的的不同而有所区别,但最常见的都有远程登陆、文件传输、电子邮件和资源共享等,当然也可以侧重
10、一到几个方面.另外,像网站中主页的制作与更新,BBS站台的建设与管理等等也都可纳入网管的业务范围.总之,所谓网管顾名思义就是建设并管理网络的人员,他们的工作和任务就如同大酒店的员工一样,通过经营好酒店来款待从四面八方来的朋友。什么是广域网 广域网(wide area network, WA N )它是影响广泛的复杂网络系统。 WA N 由两个以上的L A N 构成,这些L A N 间的连接可以穿越3 0 m i l e *以上的距离。大型的WA N可以由各大洲的许多L A N 和M A N 组成。最广为人知的WA N 就是I n t e r n e t ,它由全球成千上万的L A N 和WA
11、N 组成。 有时L A N 、M A N 和WA N 间的边界非常不明显,很难确定L A N 在何处终止、M A N 或WA N在何处开始。但是可以通过四种网络特性-通信介质、协议、拓扑以及私有网和公共网间的边界点来确定网络的类型。通信介质是指用来连接计算机和网络的电缆、光纤电缆、无线电波或微波。通常L A N 结束在通信介质改变的地方,如从基于电线的电缆转变为光纤。电线电缆的L A N 通常通过光纤电缆与其他的L A N 连接。什么是网桥 网桥这种设备看上去有点像中继器。它具有单个的输入端口和输出端口。它与中继器的不同之处就在于它能够解析它收发的数据。网桥属于O S I 模型的数据链路层;数
12、据链路层能够进行流控制、纠错处理以及地址分配。网桥能够解析它所接受的帧,并能指导如何把数据传送到目的地。特别是它能够读取目标地址信息(M A C ),并决定是否向网络的其他段转发(重发)数据包,而且,如果数据包的目标地址与源地址位于同一段,就可以把它过滤掉。当节点通过网桥传输数据时,网桥就会根据已知的M A C 地址和它们在网络中的位置建立过滤数据库(也就是人们熟知的转发表)。网桥利用过滤数据库来决定是转发数据包还是把它过滤掉.什么是网关 网关不能完全归为一种网络硬件。用概括性的术语来讲,它们应该是能够连接不同网络的软件和硬件的结合产品。特别地,它们可以使用不同的格式、通信协议或结构连接起两个
13、系统。和本章前面讨论的不一样,网关实际上通过重新封装信息以使它们能被另一个系统读取。为了完成这项任务,网关必须能运行在O S I 模型的几个层上。网关必须同应用通信,建立和管理会话,传输已经编码的数据,并解析逻辑和物理地址数据。 网关可以设在服务器、微机或大型机上。由于网关具有强大的功能并且大多数时候都和应用有关,它们比路由器的价格要贵一些。另外,由于网关的传输更复杂,它们传输数据的速度要比网桥或路由器低一些。正是由于网关较慢,它们有造成网络堵塞的可能。然而,在某些场合,只有网关能胜任工作。在你的网络生涯中,你很可能会在电子邮件系统环境中听到关于网关的讨论。常见的网关,包括电子邮件网关,描述如
14、下: o 电子邮件网关:通过这种网关可以从一种类型的系统向另一种类型的系统传输数据。例如,电子邮件网关可以允许使用E u d o r a 电子邮件的人与使用Group Wi s e 电子邮件的人相互通信。 o I B M 主机网关:通过这种网关,可以在一台个人计算机与I B M 大型机之间建立和管理通信。 o 因特网网关:这种网关允许并管理局域网和因特网间的接入。因特网网关可以限制某些局域网用户访问因特网。反之亦然。 o 局域网网关:通过这种网关,运行不同协议或运行于O S I 模型不同层上的局域网网段间可以相互通信。路由器甚至只用一台服务器都可以充当局域网网关。局域网网关也包括远程访问服务器
15、。它允许远程用户通过拨号方式接入局域网。网 络 类 型 每一种网络都要求布线、网络设备、文件服务器、工作站、软件和培训,这些要素以多 种不同的方式进行综合便可以创建与具体单位的需要和资源相适应的网络。有些网络的启动 成本很低,但是维护和升级的代价很高;而另有一些网络虽然建立时耗资较大,但是易于维 护、升级路径简单。 区分网络类型的很明显的一点就是网络的拓扑结构。拓扑结构是指网络的物理布局以及 其逻辑特征。物理布局就像是描述办公室、建筑物或校园中如何布线的示意图,通常称为电 缆线路。网络的逻辑是指信号沿电缆从一点向另一点进行传输的方法。 网络的布局可以分散开,电缆在网络的各个站铺开;或者可以是集
16、中的,每个站都与在 工作站间分派包的中央设备有物理的连接。集中布局像是星星,工作站是星星的点;分散布 局有些像一队登山者,每个登山者位于山的不同位置上,但都由一条很长的绳子连接着。拓 扑结构的逻辑方面包括包在网络中传递的路径。 有三种主要的拓扑结构:总线拓扑、环形拓扑和星形拓扑。网络协议 一个L A N 可以由一系列的子网组成,而一个WA N ,例如I n t e r n e t ,可以由一系列的自治网络组成。L A N 可以只使用以太网,而WA N 却可能包括以太网、令牌环网、X .25 和其他一些网络。通过网际协议( I P ),可以把一个包发送到L A N 的不同子网和WA N 的不同网
17、络上,唯一的条件就是这些网络所使用的传输选项要保证能够和T C P / I P 兼容,这些选项包括: o 以太网。 o 令牌环网。 o X.25 。 o FDDI 。 o ISDN 。 o 帧中继。 o (带有转换的) AT M 。 网络传输头 (例如,以太网) I P 的基本功能是提供数据传输、包编址、包寻径、分段和简单的包错误检测。通过I P 编址约定,可以成功地将数据传输和路由到正确的网络或者子网。每个网络结点具有一个3 2 位的I P 地址,它和4 8 位的M A C 地址一起协作,完成网络通信。TCP/IP协议 TCP/IP协议(Transfer Control Protocol/I
18、nternet Protocol)叫做传输控制/网际协议,又叫网络通讯协议,它包括上百个各种功能的协议,如:远程登录、文件传输和电子邮件等,而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。通常说TCP/IP是Internet协议族,而不单单是TCP和IP。 TCP/IP协议的基本传输单位是数据包 (datagram)。TCP协议负责把数据分成若干个数据包,并给每个数据包加上包头;IP协议在每个包头上再加上接收端主机地址,这样数据找到自己要去的地方。如果传输过程中出现数据丢失、数据失真等情况,TCP协议会自动要求数据重新传输,并重新组包。总之,IP协议保证数据的传输,TCP协议保证
19、数据传输的质量。 TCP/IP协议数据的传输基于TCP/IP协议的四层结构:应用层、传输层、网络层、接口层,数据在传输时每通过一层就要在数据上加个包头,其中的数据供接收端同一层协议使用,而在接收端,每经过一层要把用过的包头去掉,这样来保证传输数据的格式完全一致。 IP 地址 1. IP地址基本概念 Internet依靠TCP/IP协议,在全球范围内实现不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统的互联。在Internet上,每一个节点都依靠唯一的IP地址互相区分和相互联系。IP地址是一个32位二进制数的地址,由4个8位字段组成,每个字段之间用点号隔开,用于标识TCP/IP宿主机。 每个IP地址都包
20、含两部分:网络ID和主机ID。网络ID标识在同一个物理网络上的所有宿主机,主机ID标识该物理网络上的每一个宿主机,于是整个Internet上的每个计算机都依靠各自唯一的IP地址来标识。 IP地址构成了整个Internet的基础,它是如此重要,每一台联网的计算机无权自行设定IP地址,有一个统一的机构-IANA负责对申请的组织分配唯一的网络ID,而该组织可以对自己的网络中的每一个主机分配一个唯一的主机ID,正如一个单位无权决定自己在所属城市的街道名称和门牌号,但可以自主决定本单位内部的各个办公室编号一样。 2. 静态IP与动态IP IP地址是一个32位二进制数的地址,理论上讲,有大约40亿(2的3
21、2次方)个可能的地址组合,这似乎是一个很大的地址空间。实际上,根据网络ID和主机ID的不同位数规则,可以将IP地址分为A(7位网络ID和24位主机ID)、B(14位网络ID和16位主机ID)、C(21位网络ID和8位主机ID)三类,由于历史原因和技术发展的差异,A类地址和B类地址几乎分配殆尽,目前能够供全球各国各组织分配的只有C类地址。所以说IP地址是一种非常重要的网络资源。 什么是路由器 路由器是一种多端口设备,它可以连接不同传输速率并运行于各种环境的局域网和广域网,也可以采用不同的协议。路由器属于O S I 模型的第三层。网络层指导从一个网段到另一个网段的数据传输,也能指导从一种网络向另一
22、种网络的数据传输。过去,由于过多的注意第三层或更高层的数据,如协议或逻辑地址,路由器曾经比交换机和网桥的速度慢。因此,不像网桥和第二层交换机,路由器是依赖于协议的。在它们使用某种协议转发数据前,它们必须要被设计或配置成能识别该协议。 传统的独立式局域网路由器正慢慢地被支持路由功能的第三层交换机所替代。但路由器这个概念还是非常重要的。本节的剩余部分讲述的都是关于第三层交换机的应用。独立式路由器仍然是使用广域网技术连接远程用户的一种选择路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备,它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读”懂对方的数据,从而构成一个更大的网络。 路由器有两大
23、典型功能,即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等,一般由特定的硬件来完成;控制功能一般用软件来实现,包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。 多少年来,路由器的发展有起有伏。90年代中期,传统路由器成为制约因特网发展的瓶颈。ATM交换机取而代之,成为IP骨干网的核心,路由器变成了配角。进入90年代末期,Internet规模进一步扩大,流量每半年翻一番,ATM网又成为瓶颈,路由器东山再起,Gbps路由交换机在1997年面世后,人们又开始以Gbps路由交换机取代ATM交换机,架构以路由器为核心的骨干网。 网卡MAC地址概念每块网卡在生产出来后,
24、除了基本的功能外,都有一个唯一的编号标识自己。全世界所有的网卡都有自己的唯一标号,是不会重复的。这个MAC地址是由48位2进制数组成的,通常分成6段,用16进制表示就是类似00-D0-09-A1-D7-B7的一串字符。由于它的唯一性,我们就用它来标识你的那块网卡。下面说一下MAC地址的查找办法。1.点击开始-程序-MS-DOS 方式2.然后就会弹出DOS命令行接口3.输入命令ipconfig/all4.在返回的结果中,找出形如这样的:00-D0-09-9C-99-D3 就是mac地址了.TCP协议TCP,即传输控制协议,是一种面向连接的传输层协议。通过使用序列号和确认信息,TCP协议能够向发送
25、方提供到达接收方的数据包的传送信息。当传送过程中出现数据包丢失情况时,TCP协议可以重新发送丢失的数据包直到数据成功到达接收方或者出现网络超时。TCP协议还可以识别重复信息,丢弃不需要的多余信息,使网络环境得到优化。如果发送方传送数据的速度大大快于接收方接收数据的速度,TCP协议可以采用数据流控制机制减慢数据的传送速度,协调发送和接收方的数据响应。TCP协议能够把数据传送信息传递给所支持的更高层次的协议或应用使用。IP协议IP协议位于Internet协议栈的第三层,最早于1970年在UNIX系统平台上开发成功。是整个Internet协议栈的核心。一个完整的IP地址由4字节,即32位数字组成,为
26、了方便人们的使用,IP地址经常被写成10进制的形式,中间使用符号“.”分开不同的字节。例如采用32位形式的IP地址如下:00001010000000000000000000000001如果使用十进制的形式则为:10.0.0.1IP地址可以被划分成不同的类,根据最左边4个地址位的值决定具体的网络类型。例如,所有的A类网络的地址最左边一位的值均为0,而其它剩余31位的值既可以取0也可以取1。即:0xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx(x代表0或1)根据A类网络地址的规定,我们可 扑愠龈美嘈屯 绲挠行刂贩段 谴?.0.0.0到127.255.255.255。B类网络地址从左
27、向右第一位必须为1,第二为必须为0,其它30位则可以自由取值。例如:10xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx因此,B类型网络地址的有效取值范围是从128.0.0.0到191.255.255.255。同样的,除第一位必须为1之外,C、D和E类网络地址的第二、三和四位都应当分别为1。该地址不但标识了一个既定的网络,而且还指明了是该网络上的哪个结点关于软件路由和硬件路由的区别:看法是片面的。像PC机一样,Cisco的路由器包括电源、内部总线、主存、闪存、处理器和操作系统等。同时,它的内部组件还包括专用网卡,用来处理各种各样可能的连接。总之,Cisco路由器的硬件与具有插入式组
28、件的专用计算机,主要区别就在于:Cisco路由器的网络操作系统(IOS)中包含路由软件,而软路由器产品则是运行在Windows系列的操作系统上。下面是二者在另外一些方面的比较。 应用场合不同 Tiny Software的WinRoute Pro适合于一个分支办公机构,而Vicomsoft的Internet Gateway适合于整个办公机构,因为它可以处理各个分支机构的多个连接。同时,还可以通过一个共享远程服务器实现用户拨叫。一些公司为了安全的需要,正在建立自己的工作组,并把工作组掩藏在以软件为基础的网络地址转换(NAT)路由器的后面。 这两种软路由器是不是都能满足大公司应用的要求?比如说有一5
29、000多个用户的公司,该公司只用一根或两根T-1租线与Internet相连,其带宽不到5Mbps。虽然,这两种软路由器都可以达到超过一台高速PC机6倍以上的流量,但是,在使用DHCP的情况下,Internet Gateway路由器将用户数量限制在1024个。当用户超过一定的数量时,WinRoute Pro的电子邮件服务器就会给多出的用户文件加一个标记。在庞大而复杂的公司环境中,这两种路由器就显得力不从心。实际上,大多数这种公司,都需要Cisco的新型高端路由产品。 安全程度不一 如果将软路由器安装在一个非常“干净”的系统上,也就是说,系统安装有最新的维护程序和安全补丁,没有安装其他软件,而且执
30、行NAT,那么,软路由器就能像所有其它Cisco提供的硬路由器一样安全可靠。 尽管NAT最初是设计用来加强和保护网络通信协议的,但是它并不运行在操作系统内,它通常安装在硬件层和网络协议堆栈层之间,能够访问所有的信息包,近而在它们产生任何危害前有效地进行控制,这就大大提高了系统的安全性。Internet Gateway和WinRoute Pro中都运用到了NAT技术,而Cisco在它的IOS V12.0及以后的版本中,则完全融合了NAT的各种功能。这些运用都遵循RFC 1631对IP NAT的要求。 对Cisco的硬件路由器而言,NAT不仅对外将网络用户的IP地址隐藏起来,而且在内部,用户也看不
31、到外部网络资源的IP地址,这可防止有恶意的人员去盗取网络资源。 就安全级别来说,Cisco路由器的安全性并不比软路由器高。Cisco在PIX中使用NAT,与其在自己的IOS中使用NAT基本相同。尽管如此,Cisco的路由器在抵抗Dos(拒绝服务)攻击方面做得不错,这主要是因为Cisco的IOS不仅是操作系统,它还是路由/安全软件。这种集成方式不仅比工作于Windows上的软路由产品更简洁,而且,每当Cisco发现一种新的攻击方法时,它就能够实现快速更新。 价格有差异 各中小型机构里使用的Cisco路由器,其价格一般不等。价格的不同决定于子网的数量和流量支持,决定于上传的方式和速度,还决定于安全
32、选择及用户是否要求语音服务。我们来看非常普通的路由器Cisco 4500-M。该系统的吞吐能力与我们测试的系统相当,4500-M高端支持一个155Mbps 的ATM OC-3组件,低端可以支持两个T-1租线接口,这种接口通常支持2.048Mbps和16.128Mbps的低速接口。一个800MHz的PC机在这种宽带下工作也是完全可以的。 但是价格并不代表一切,表面现象可能具有欺骗性。Cisco 4500-M比起其他配备软件的PC产品有很多的优点,它包括更多的内建LAN和WAN协议,优化的WAN服务,以及集中安装和设计用户自己的网络基本架构的能力。除此之外,一台Cisco路由器或其他主流路由产品的正常运行时间,要比在Windows平台上路由器的运行时间长得多。但是,这种路由器仍然要比我们上
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