1、第一章第一章 计算机网络计算机网络基础知识基础知识 在这样简单的网络上，你可 以完成许多重要的实验服务器(可用普通PC机代替)客户机双机互联网线(交叉双绞线)最简单的局域网(LAN)HUB 最简单的广域网(WAN)HUB2HUB1计算机计算机1计算机计算机2计算机计算机3计算机计算机4路由器路由器1路由器路由器2外地网本地网从原理上说从原理上说,可把广域网理解为可把广域网理解为:用路由器将二个或两个以上用路由器将二个或两个以上的局域网连接起来的网络的局域网连接起来的网络网络的基本拓扑结构 按网络中的每台计算机的地位是否按网络中的每台计算机的地位是否平等，可以分为平等，可以分为:对等网络对等网络
2、（Peer to Peer NetworkPeer to Peer Network）客户机服务器网络客户机服务器网络（Client/Server NetworkClient/Server Network）两类。两类。对等网络n在在对等网络对等网络中，相连的机器之间彼此处于中，相连的机器之间彼此处于同等地位，没有主从之分。网络上的每台同等地位，没有主从之分。网络上的每台计算机既可以向其它的计算机提供共享的计算机既可以向其它的计算机提供共享的资源，同时，它又可以从网络上的另外的资源，同时，它又可以从网络上的另外的计算机上获得共享的资源。计算机上获得共享的资源。n 例如例如:两台两台PC机中都安装了
3、机中都安装了Windows 98,任任何一台计算机都可以将文件夹共享出来何一台计算机都可以将文件夹共享出来,在在另外一台计算机上通过网上邻居对共享的另外一台计算机上通过网上邻居对共享的文件进行操作文件进行操作.客户机服务器网络n在在客户机服务器网络客户机服务器网络中，服务器用来专中，服务器用来专门向外提供资源，而客户机（又称工作站）门向外提供资源，而客户机（又称工作站）则一般只用来使用服务器的资源。也就是则一般只用来使用服务器的资源。也就是说，共享数据全部都集中存放在服务器上。说，共享数据全部都集中存放在服务器上。客户机服务器网络提供了更好的运行性客户机服务器网络提供了更好的运行性能并且可靠性
4、也有所提高。能并且可靠性也有所提高。n例如例如:Web服务器与上网浏览的客户机之间服务器与上网浏览的客户机之间就是典型的就是典型的客户机服务器网络客户机服务器网络.按传输介质分可分为按传输介质分可分为:同轴电缆网同轴电缆网、双绞线网双绞线网(局域网局域网中最常用中最常用)、光纤网光纤网(常用于校园网主干线路常用于校园网主干线路)和和无线无线网网（在下面的章节有介绍）。（在下面的章节有介绍）。按传输技术分可分为按传输技术分可分为:广播式网络广播式网络(例例:以太局域网中用以太局域网中用)、点点到点网络到点网络(例例:广域网的路由器之间就是点对到点传输广域网的路由器之间就是点对到点传输)。按所使用
5、的协议分可分为按所使用的协议分可分为:TCP/IP网网、X.25网网、ATM网网和和FDDI网网等。等。按使用单位分有按使用单位分有:企业网企业网(Intranet)、校园网校园网、政府网政府网、教育科研网教育科研网等。等。按信息的交换方式来分：按信息的交换方式来分：电路交换网电路交换网、报文交换网报文交换网和和报文分组报文分组交换网交换网。OSI/RM参考模型参考模型网卡机械方机械方面面:规规定插座定插座尺寸等尺寸等电器方电器方面面:规规定插座定插座每个针每个针上的电上的电压等压等机械方机械方面面:规规定插座定插座的用途的用途等等规程方规程方面面:规规定插座定插座上每个上每个针上信针上信号传
6、输号传输的先后的先后顺序等顺序等数据链路层与局域网和广域网中所涉及的内容对应关系 在局域网中，最典型的帧是在以太网上所用的以太帧。在广域网中常见的帧有HDLC和帧中继（Frame Relay）等。网络层与局域网和广域网中所涉及内容的对应关系如下图所示。网络层与局域网和广域网中所涉及的内容对应关系补充:为什么要有网络层?信件在国际间邮递的一种方案（非真实一种情况）补充:为什么要有网络层?补充:为什么要有网络层?在传输层有TCP和UDP会话层应用层和表示层TCP/IP协议簇共分四层OSI与TCP/IPTCP/IP协议与OSI七层模型的对应关系应用层协议使我们用网络很方便Transport Data
7、 LinkPhysical Network 应用层数据分成许多小片应用层数据分成许多小片数据数据IP 头头数据数据LLC 头头数据数据MAC 头头PresentationApplicationSessionSegmentPacketBitsFramePDUFCSFCSTCP 头头应用层数据应用层数据0101110101001000010以态帧以态帧FTP服务器接收文件的解包过程一个典型的广域网 看上去为星型结构，逻辑上为总线型 用HUB组建的局网的逻辑等效图1、以太网与人们讲话场景的对比、以太网与人们讲话场景的对比 以太网的工作原理与在一间办公室里的许多人进行交流相似。在办公室里每个人讲话的权
8、力都相等在以太网上每台计算机地位相等以太网也是一样，发送数据的计算机将要发送的数据以一帧帧（相当于句子）的形式发送到以太网上。事实上每帧数据可以分解成一位一位的二进制的数据（相当于一个一个汉字），二进制数据被网卡转换成一串串的电脉冲在以太网线路上传播到同一个以太网上的所有计算机。D计算机发一帧数据到A，其它计算机也都可以收到2.以太网的帧结构以太网的帧结构 IEEE 802.3帧格式信函与以太帧的比较位位MAC地址写成地址写成16进制后，分成两部分（书写时进制后，分成两部分（书写时每每4位位16进制数为一组，共三组）进制数为一组，共三组）帧同步字段 为了便于听清，为了便于听清，同一个时间内，同
9、一个时间内，办办公室里只能有一个公室里只能有一个人讲话。人讲话。为避免冲突，同一个时间只能有 一台计算机发送数据冲突域（物理网段）的概念说明接在三台HUB上的计算机是一个物理网段典型的令牌环网的拓扑结构特性特性说明说明物理层物理层直序扩频(DSSS)调频扩频(FHSS)红外(IR)直序扩频(DSSS)调频扩频(FHSS)红外(IR)频段频段2.4GHz(ISM频段，802.11b和802.11g)，5GHz(802.11a)2.4GHz(ISM频段，802.11b和802.11g)，5GHz(802.11a)速率速率11Mbps,2Mbps,5.5Mbps(802.11g),55M(802.1
10、1a和802.11g)11Mbps,2Mbps,5.5Mbps(802.11g),55M(802.11a和802.11g)安全安全基于RC4的流加密算法，有限的密钥管理基于RC4的流加密算法，有限的密钥管理吞吐量吞吐量11M(802.11b)54M(802.11a,802.11g)11M(802.11b)54M(802.11a,802.11g)范围范围室内100米，室外300米左右室内100米，室外300米左右优点优点无需布线，使用灵活方便，产品已经很多且成熟，价格已经下降无需布线，使用灵活方便，产品已经很多且成熟，价格已经下降缺点缺点安全方面比较差，吞吐量会随着用户的增多和距离的加大而下降安
11、全方面比较差，吞吐量会随着用户的增多和距离的加大而下降 一个典型的广域网一个典型的广域网通信线路与月费用的关系各种远程传输介质的速率用公用电话交换网将一台远程计算机连到一个局域网上 缺点:四、四、ISDNISDN分类外置式ISDN调制解调器内置式ISDN调制解调器通过ISDN将局域网接到广域网 Quidway T801 ISDN网络终端NT1 ADSL上行和下行带宽不一样上行和下行带宽不一样通过ASDL将计算机网接到广域网通过Cable Modem将计算机接到广域网T1可以使用屏蔽或非屏蔽可以使用屏蔽或非屏蔽双绞线、同轴电缆、光纤双绞线、同轴电缆、光纤 或微波线路。通常采用或微波线路。通常采用T1线路来连接线路来连接ISP。电话公司一般都要使用至少一条。电话公司一般都要使用至少一条以上的以上的T1线路来连接其中心机房。线路来连接其中心机房。下图说明了下图说明了T1T1线路上的多路复用情况。线路上的多路复用情况。在T1线路上24个用户分时使用T1线路 将两个局域网通过将两个局域网通过X.25X.25网络连接网络连接,则需要则需要选用广域网端口具有支持选用广域网端口具有支持X.25X.25的路由器，典型的路由器，典型拓扑图如下图所示。拓扑图如下图所示。通过帧中继连接两个计算机局域网十、十、ATM朗迅ATM交换机采用拨号上网时，常在异步口上运行PPPHDLCHDLC帧格式
