认识计算机网络（更新ing）

学习自网络！总结还不够详细，有待我逐一整理资料！

你知道生活中有些什么网络吗？他们各有什么用途？

----网络原指用一个巨大的虚拟画面把所有的东西连接起来形成的一个整体。

思考：

1.为什么要把计算机连接成网络？

2.建立计算机网络需要什么条件？

3.组建家庭计算机网络的过程是怎么样的？

答案：

1.可以实现网络范围内的信息传递和资源共享<什么是资源共享？见目录拓展一>

2.计算机网络的三个关键词：网络通信设备，网络传输介质，多台计算机<网络通讯设备介绍拓展二><网络传输介质，见目录拓展三>

3.五个步骤：

确定组网方案
配置硬件
配置软件
设置共享设备和资源
设置共享Internet

计算机网络的组成和作用

问：
什么是计算机网络？
定义：通过网络通信设备和网络传输介质把多台计算机按一定的方式连接起来，以实现资源共享和信息交换的系统称为计算机网络。
理解：通过有线和无线的传输介质连接起来，在计算机之间实现统一的通信协议。在计算机网络上达到信息的高速传送以及硬件、软件和信息资源的共享。

计算机网络中的硬件连接设备

网卡：作用是接入局域网或因特网，进行数据的转换与通信
通信电缆：作用是连接计算机与网络设备
集线器或交换机：作用是连接网络中的各台计算机，帮助数据信息在不同机器上进行传输

了解计算机网络的分类方法

按分布距离可分为

局域网（Local Area Network，LAN）局域网作用范围小，分布在一个房间、一个建筑物或一个企事业单位。例如学校的校园网。
城域网（Metropolitan Area Network，MAN）城域网作用范围是一个城市。
广域网（Wide Area Network，Wan）广域网作用的范围很大，可以是一个地区、一个省、一个国家以跨国集团。因特网是一种特殊的广域网。

网络类型	覆盖范围	特点
LAN	1~2千米内	高速、快捷
MAN	整个城市	大范围的信息传输、共享
WAN	全球或若干个城市	超大范围、传输速度率偏低

常见的计算机网络设备

集线器
中继器
交换机
路由器
网桥

网络介质

双绞线：双绞线是目前使用的最广泛的一种传输介质。

同轴电缆

光钎电缆：光纤电缆是一种能够进行调制的光信号传输的网络介质。



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了解计算机网络的功能

数据通信，如，电子邮件、网上聊天等。
资源共享，如，网上浏览新闻、网上查找学习资料等学校的电子阅览室。
协同工作（分布处理）
总结： 
电子邮件服务
www浏览服务
FTP服务
视频播放服务



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组建家庭网络的步骤

确定组网方案
配置硬件
配置软件
设置共享设备和资源
设置共享Internet
网络的带宽：bps（bit per second），表示每秒钟传送的二进制数据。

如何看待网络技术?
答：使用越来越广泛，方便
双刃剑（被别有用心的人利用进行犯罪活动）

复习 
1.计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物。
2.从网络覆盖范围上讲，因特网是一种广域网。
3.计算机网络依据网络覆盖的大小分为局域网、城域网、广域网。LAN是指局域网、WAN是指广域网。
4.网络介质有双绞线、光纤。

知识引用出处有：
http://wenku.baidu.com/view/50b6fac48bd63186bcebbc70.html （百度文库：认识计算机网络(优秀)）

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拓展一

资源共享

是基于网络的资源分享，是众多的网络爱好者不求利益，把自己收集的一些通过一些平台共享给大家，但是随着网络和经济社会的发展，资源共享在社会中也暴露出了一些问题。

原理

数据和应用程序的共享

打印共享局域网内建立一台打印服务器，可以为局域网所有用户提供打印服务。
邮件功能邮件服务器可以为企业内部所有的员工提供基于用户名的邮件转发、分发、抄送等服务，并且可以在服务器上完成方便的管理、备份、删除、收回、回复、恢复等工作。
网络聊天最常见的便是Whiteboard，Netmeeting，WebEx等应用程序，可以实时、快速的实现位于不同物理位置的用户之间的语音、视频交流。
实时信息的应用程序如yahoo IM、MSN等，可以实现局域网、互联网范围内的消息转发。
数据库数据服务器是企业局域网内部重要组成部分，可以实现数据共享、减少冗余度、集中存储和管理、可维护性和安全性等功能。

网络存储常见的便是文件共享服务，采用FTP和TFTP服务，使用户能够在工作组计算机上方便而安全的访问共享服务器上的资源，而且ftp资源大多是免费的。

资源备份随着网络攻击和病毒的发展，资源备份也成了资源共享当中不可或缺的一部分，现代企业大都采用实时高效的资源备份方式，以便在网络崩溃的时候能够最大限度的保护公司的信息，以及在灾难恢复的时候起到最大的作用。

人脉关系，包括客户资源、能力资源等一些可以相互用得到的。

拓展一学习自：（http://baike.baidu.com/view/8881.htm ）

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拓展二

网络通讯设备介绍

主要内容

常用数据通讯产品的种类和作用
交换机的基本工作原理
路由器的基本工作原理
路由交换机的基本工作原理

中继器

位于第一层

网桥

第二层设备，它用来创建两个或多个LAN分段
通过查看MAC地址来过滤网络通信流

集线器Hub

工作在物理层

收到电气信号所有端口发送
连接同网段设备

交换机Switch

工作在数据链路层

按照物理MAC地址进行寻址转发
连接同网段设备



集线器和交换机的区别

路由器

工作在网络层

按照目的网络地址进行寻址转发
连接不同网段设备
需要收集全网路由信息

路由交换机RS

即具有二层交换的功能又具有三层路由的功能



路由交换机的工作方式--交换



路由交换机的工作方式--路由

路由器和路由交换机的对比

拓展二学习自（http://www.doc88.com/p-705554598637.html）

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拓展三·网络传输介质简介

常用的宽带接入网络传输介质

据CNNIC第21届中国互联网络发展状况统计报告：网络音乐收听率居中国各项网络应用之首，半年内有86.6%的网民收听过网络音乐；而2007视频网站迅速兴趣，网络影视观看比例更是达到76.9%。随便着网络传输数据量的增加，对传输介质的要求也更苛刻。网络传输介质是连接网络上各个节点的物理通道。网络中常用的传输介质有四种——双绞线、同轴电缆、光导纤维和微波传输和卫星传输。其中，双绞线是最常见的传输介质，它一般用于星形网络中，同轴电缆一般用于总线型网络，光缆一般用于主干网的连接。接下来让我们逐一了解下。

一、双绞线（Twisted Pair）

1．1非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)

　　双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线最外层由绝缘材料包裹，为了降低信号干扰，内部每两根绝缘铜导线相互缠绕，名符其实。双绞线又可分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)两大类。 



如上图所示，非屏蔽双绞线只有线缆外皮作为屏蔽层，而屏蔽式双绞线则具有一个金属甲套(sheath)，对电磁干扰EMI(Electromagnetic Interference)具有较强的抵抗能力。目前广泛使用的是非屏蔽双绞线，因为价格便宜，容易安装，性价比较高。细心的读者可能会发现图中的五类屏蔽双绞线多了根导线，这是一条金属铜导线，是接地用的，可以加强双绞线的数据传输和抗干扰能力。

1．2非屏蔽双绞线的标准

　　双绞线既可用于传输模拟信号，又可用于传输数字信号。美国的电气工业协会/电信工业协会（EIA/TIA）制定标准来评估非屏蔽双绞线，分为多个等级，每个等级的传输速率和应用环境不同，标准如下：

第一类线：主要用于传输语音（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），不用于数据传输。其数据传输速率可达4Mbps。

第二类线：传输频率为1MHz，用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输，常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网。

第三类线:指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。该电缆的传输频率为16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输，主要用于10base-T。

第四类线:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。

第五类线:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100base-T和10base-T网络，这就是我们最常用的双绞线。

超五类线：超5类具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值（ACR）和信噪比（Structural Return Loss）、更小的时延误差，性能得到很大提高。超5类线主要用于千兆位以太网（1000Mbps）。

六类线：该类电缆的传输频率为1MHz～250MHz，六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比（PS-ACR）应该有较大的余量，它提供2倍于超五类的带宽，最大速度可达到1 000 Mbps，能满足千兆位以太网需求。

　　另外，由欧州提出的标准七类线，为ISO7类/F级标准中最新的一种双绞线，它主要为了适应万兆位以太网技术的应用和发展。但它不再是一种非屏蔽双绞线了，而是一种屏蔽双绞线，所以它的传输频率至少可达500 MHz，是六类线和超六类线的2倍以上，传输速率可达10 Gbps。

1．3双绞线的使用

　　双绞线一般用于星型网的布线连接，两端安装有RJ-45头，就是我们经常说的“水晶头”。连接网卡与集线器，最大网线长度为100米，如果要加大网络的范围，在两段双绞线之间可安装中继器，最多可安装4个中继器，如安装4个中继器连5个网段，最大传输范围可达500米。



传输数据时，双绞线使用的只有八根线芯中的4根，用于双向传输（全双工），根据连接两端的网络端口不同，会有直通线、交叉线及rollover三种，直通线主要用于不同的两个端口，比如网卡-交换机，交叉线用于连接相同的两个端口，如网卡-网卡，而rollover线主要被用于使用RJ45转换器连接交换机或者路由器的控制端口。

二、同轴电缆（Coaxial Cable）

2．1同轴电缆结构

　　同轴电缆以单根铜导线为内芯（电缆铜芯），外裹一层绝缘材料（绝缘层），外覆密集网状导体（铜网），最外面是一层保护性塑料（外绝缘层）。金属屏蔽层能将磁场反射回中心导体，同时也使中心导体免受外界干扰，故同轴电缆比双绞线具有更高的带宽和更好的噪声抑制特性。



图5：同轴电缆结构

2．2基带同轴电缆

　　广泛使用的同轴电缆有两种：一种为50Ω(指沿电缆导体各点的电磁电压对电流之比) 同轴电缆，用于数字信号的传输，即基带同轴电缆；另一种为75Ω同轴电缆，用于宽带模拟信号的传输，即宽带同轴电缆。而基带同轴电缆的主要类型有粗缆（RG-8）和细缆（RG-58）。

2．3同轴电缆应用

　　现在计算机局域网中一般都使用细缆组网。细缆一般用于总线型网络布线连接。利用T型BNC接口连接器连接BNC接口网卡，同轴电缆的两端需安装50Ω终端电阻器。细缆网络每段干线长度最大为185米，每段干线最多可接入30个用户。如要拓宽网络范围，则需要使用中继器，如采用4个中继器连接5个网段，使网络最大距离达到925米。细缆安装较容易，而且造价较低，但因受网络布线结构的限制，其日常维护不是很方便，一旦一个用户出故障，便会影响其他用户的正常工作。



粗缆适用于较大局域网的网络干线，布线距离较长，可靠性较好。用户通常采用外部收发器与网络干线连接。粗缆局域网中每段长度可达500米，采用4个中继器连接5个网段后最大可达2500米。用粗缆组网如果直接与网卡相连，网卡必须带有AUI接口(15针D型接口)。用粗缆组建的局域网虽然各项性能较高，具有较大的传输距离，但是网络安装、维护等方面比较困难，且造价较高。



目前，同轴电缆大量被光纤取代，但仍广泛应用于有线电视和某些局域网。

三、光纤（Fiber）

3．1光缆结构

　　光纤一般都是使用石英玻璃制成，横截面积非常小，利用内部全反射原理来传导光束。光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为“光缆”。光缆(optical fiber cable)由光导纤维纤芯（光纤核心）、玻璃网层（内部敷层）和坚强的外壳组成（外部保护层）。

3．2光纤分类

　　目前有两种光纤：单模光纤和多模光纤(模即Mode，这里指入射角)。单模光纤的纤芯直径很小，约为8~10μm，在给定的工作波长上只能以单一模式传输，传输频带宽，传输容量大，距离远，一般由激光作光源,多用于远程通信。多模光纤是在给定的工作波长上，能以多个模式同时传输的光纤，一般由二极管发光,多用于网络布线系统。与单模光纤相比，多模光纤的传输性能较差。

3．3光纤传输

　　光纤的数据传输：由光发送机产生光束，将电信号转变为光信号，再把光信号导入光纤，在光纤的另一端由光接收机接收光纤上传输来的光信号，并将它转变成电信号，经解码后再处理。光纤的传输距离远、传输速度快，是局域网中传输介质的姣姣者。不过光纤的安装和连接需由专业技术人员完成。



光纤中传输的是光束，由于光束不受外界电磁干扰与影响，而且本身也不向外辐射信号，加上提供极宽的频带且功率损耗小，所以光纤具有传输距离长（多模光纤有2公里以上，单模光纤则有上百公里，如我们熟知的海底通讯光缆）、传输率高（可达数千Mbps）、保密性强（不会受到电子监听）等优点，适用于高速局域网，远距离的信息传输以及主干网连接。

　　虽然目前光纤费用昂贵，但是光纤到户（FTTH：Fiber To The Home）作为宽带接入的最终发展方向已是不可逆转，据报导，2007第一季度日本宽带用户数达2644万户，其中光纤宽带用户880万户，市场占有率挺进33%。香港特区政府有关部门2007年月11月公布的数据显示，香港光纤到户及光纤到楼加局域网的普及率已达到21.2%，超越韩国和日本，成为全球之冠。笔者跟大家一样，期待着有一天可以用上光纤。

       四、 微波传输和卫星传输

      这两种传输方式均以空气为传输介质，以电磁波为传输载体，联网方式较为灵活。

卫星传输作为微波接力传输的一种特殊形式，凭其无线通信的特点和优势，在军用、民用、科研等领域中发挥着巨大的作用。目前在商用卫星通信方面用得最广泛的是语音通信和电视传输，数据传输所占的比例非常小。随着Internet的迅速扩大和信息量的急剧增加，卫星传输在数据通信领域也得到越来越广泛的应用。

      4.1、卫星传输在因特网通信中的应用

      在最初的因特网通信中，基于通信质量和通信容量的考虑，极大部分的传输中继采用光缆方式。随着卫星通信技术的不断成熟和发展，宽带通信得到越来越广泛的应用，卫星通信在宽带传输领域中组网简单、连接便利、费用低廉、调度灵活等优势也得到了充分的体现，目前越来越多的国家都逐步采用了卫星Internet宽带中继传输作为本国国特网网络结构中的重要组成部分。

      一般来说，因特网网络分为3层拓扑结构：核心层由各出口局组成，通过光缆或卫星与别的网络相联；大区层由各汇接中心已互相通过光缆连接组成，经光缆与核心层连接；用户接入层由各本地网构成，通过光缆中继与大区层连接。

       由于各地区对数据信息的进口量和出日量有时不尽相同，特别是亚洲、非洲等地区本身的数据库输出量较小如对欧美等发达国家的信息需求量了「常大，同时随着因特网用户数的迅速增加，国际进、出日通道显得日益紧张，因此在这种情况下，卫星Internet非对称（收或发45Mbit／S，发或收8Mbit／S冲继传输电路在充分利用网络资源、有效分担网络负荷、多种路由通道备份。迅速疏通网路流量、组网简单、互联便捷等方面所具有的巨大潜力就得到了充分的应用和体现。我国也于近年分别在北京国际地球站和上海国际地球站与美国开通了卫星Internet非对称（收45Mbit／s，8Mbit／s冲继传输电路在因特网数据通信中发挥着巨大的作用。

       在此系统链路中，数据库端LAN提供的是双向对称45Mbit／s数据流，但是其中发卫星方向的数据流中只有8Mhit／S的数据是有用信息，其余是数据流填充比例不含信息），为了使地球站调制解调器能够进行非对称传输，就需要利用路由器2来进行数据缓冲、G703与HSSI数据接口转换、8Mbit／s数据流提取。

       4.2、卫星传输在因特网通信中的前景

       由于卫星通信技术在网络资源的分配和信息的传递方面具有良好的应用前景，地面段数据网络也逐步开始利用卫星通信的优势来优化和提高自身的传输效率。但是目前的卫星宽带Internet非对称中继传输技术和设备属于传统的卫星同步传输设备，不支持局域网（LAN）数据，只有利用路由器进行数据转换，将LAN数据转换为适用于卫星传输设备的广域网（WAN）数据，而随着传输带宽和速率的增加，路由器的价格将非常昂武因此一般只能被大的运营商所采用。

       为了满足数据传输大容量、高速率、低成本的要求，目前，一种称为卫星下行Internet（点一多址）接入技术正在逐步成熟，该技术在地球站上行发端采用MPEG－2、DVB数据传输复用器、IP网关、网络管理软件等技术；在地球站下行收端或客户端则接收数据，在卫星传输链路的发、收端均不采用路由器。它为住宅和商业用户提供了无缝、高速、经济的Internet连接（最高至1.5Mbit／S／每个TCP／IP会话），实时多媒体，高质量的多媒体文件传输和其他应用。其技术特点为：

       1．为广大的普通拨号用户提供高速的信息反馈通道    普通拨号用户通过电话线用Modem拨号上网后，用户所需要的反馈信息将通过卫星下行直接被接收天线收到，并通过代理服务器迅速地送到用户的计算机，节省了在普通线路上回传信息所花费的时间和金钱。

       2．均分到每个用户的费用降低    由于采用了卫星下行的形式，因此可以充分利用卫星通信的广播特点，将需要同一种信息的许多用户进行统计，再通过卫星下行方式广播，避免了一般网络采用的多次、重复访问方式，即节约了网上时间、避免了网络瓶颈，又降低了单个用户的平均费用。

       3．为大用户提供高质量的专用通路    由于大用户对数据传输通道的质量要求很高，如果让他们象普通用户那样分享带宽资源，必然感到数据的传输速度较慢，而如果采用卫星下行Internet接入方式，就可以在整个卫星下行通道中划分出一定的带宽用于此大用户，从而使传输质量提高。

       4．为企业内部网的数据传输提供专用通路 

      由于大企业有许多部门，而让这些部门自己分别上网互相联系，则耗费时间和金钱，而卫星传输方式，则由于在发端可以利用发信复用器将多达35个数据流合成一个数据流（通过RS－422／RS－232接口），那么在接收端就可以通过较简单的设备收到信号，达到快速联网的目的。

       随着因特网用户数的不断增加，用户对数据通道的要求也会越来越高。卫星传输凭借其自身的特点，与不断成熟的各种Internet传输新技术相结合，使得卫星传输网络做为传统因特网传输网络的重要补充和扩展，其所起的作用越来越重要，应用也越来越广泛。
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