网络传输介质 tcpip等介绍.doc

网络传输介质；（网线）分细同轴线缆、粗同轴线缆、双绞线和光纤光缆。1.同轴电缆同轴电缆是很多朋友比较熟悉的一类传输介质，它是由一层层的绝缘线包裹着中央铜导体的电缆线，它的最大特点就是抗干扰能力好，传输数据稳定，而且价格也便宜，所以一度被广泛使用，如闭路电视线等。然而以前同轴电缆采用较多，主要是因为同轴电缆组成的总线结构网络成本较低，但单条电缆的损坏可能导致整个网络瘫痪，维护也难，这是其最大的弊端。以太网应用中的同轴电缆主要分为粗同轴电缆（10Base5）和细同轴电缆（10Base2）两种。现在粗同轴电缆用得不多了，细同轴电缆还有些市场。细同轴电缆线一般市场售价几元一米，不算太贵。另外，同轴电缆是用来和BNC头相连的，市场上卖的同轴电缆线一般都是已和BNC头连接好了的成品，大家可直接选用。2.双绞线双绞线是一种柔性的通信电缆，包含着成对的绝缘铜线，它的特点是价格便宜，所以被广泛应用，如我们常见的电话线等。根据最大传输速率的不同，双绞线可分为3类、5类及超5类。3类双绞线的速率为10Mb/s，5类可达100Mb/s，而超5类则高达155Mb/s以上，可以适合未来多媒体数据传输的需求，所以推荐采用5类甚至超5类双绞线。双绞线还可分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）。STP双绞线虽然速率较低（只有4Mb/s），但抗干扰性比UTP双绞线强，所以价格也要贵许多，现在这类双绞线便宜的几元一米，贵的可能十几元以上才能买到一米。相比之下，UTP双绞线价格一般在一米一元左右，比较低廉。另外，常用的10M和100M非屏蔽双绞线的流行叫法是10Base-T和100Base-T，大家在市面上经常可以见到。和双绞线配套使用的还有RJ45水晶头，用于制作双绞线与网卡RJ45接口间的接头，其质量好坏直接关系到整个网络的稳定性，不可忽视。3.光纤光缆光纤光缆是新一代的传输介质，与铜质介质相比，光纤无论是在安全性、可靠性还是网络性能方面都有了很大的提高。除此之外，光纤传输的带宽大大超出铜质线缆，而且其支持的最大连接距离达两公里以上，是组建较大规模网络的必然选择。由于光纤光缆具有抗电磁干扰性好、保密性强、速度快、传输容量大等优点，所以它的价格也较为昂贵，在家用场合很少使用。目前比较常见的有两种不同类型的光纤，分别是单模光纤和多模光纤（所谓“模”就是指以一定的角度进入光纤的一束光线）。多模光纤一般被用于同一办公楼或距离相对较近的区域内的网络连接。而单模光纤传递数据的质量更高，传输距离更长，通常被用来连接办公楼之间或地理分散更广的网络。如果使用光纤光缆作为网络传输介质，还需增加光端收发器等设备网络拓扑简介：计算机网络的拓扑结构，即是指网上计算机或设备与传输媒介形成的结点与线的物 理构成模式。网络的结点有两类：一类是转换和交换信息的转接结点，包括结点交换机、集线器和终端控制器等；另一类是访问结点，包括计算机主机和终端等。线则代表各种传输媒介，包括有形的和无形的。 结构：计算机网络的拓扑结构主要有：总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑和混合型拓扑。 总线型拓扑总线型结构由一条高速公用主干电缆即总线连接若干个结点构成网络。网络中所有的结点通过总线进行信息的传输。这种结构的特点是结构简单灵活，建网容易，使用方便，性能好。其缺点是主干总线对网络起决定性作用，总线故障将影响整个网络。 总线型拓扑是使用最普遍的一种网络。 星型拓扑星型拓扑由中央结点集线器与各个结点连接组成。这种网络各结点必须通过中央结点才能实现通信。星型结构的特点是结构简单、建网容易，便于控制和管理。其缺点是中央结点负担较重，容易形成系统的“瓶颈”，线路的利用率也不高。 环型拓扑环型拓扑由各结点首尾相连形成一个闭合环型线路。环型网络中的信息传送是单向的，即沿一个方向从一个结点传到另一个结点；每个结点需安装中继器，以接收、放大、发送信号。这种结构的特点是结构简单，建网容易，便于管理。其缺点是当结点过多时，将影响传输效率，不利于扩充。 树型拓扑树型拓扑是一种分级结构。在树型结构的网络中，任意两个结点之间不产生回路，每条通路都支持双向传输。这种结构的特点是扩充方便、灵活，成本低，易推广，适合于分主次或分等级的层次型管理系统。 网型拓扑主要用于广域网，由于结点之间有多条线路相连，所以网络的可靠性较搞高。由于结构比较复杂，建设成本较高。 混合型拓扑混合型拓扑可以是不规则型的网络，也可以是点-点相连结构的网络。 蜂窝拓扑结构蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以无线传输介质（微波、卫星、红外等）点到点和多点传输为特征，是一种无线网，适用于城市网、校园网、企业网。 无线电通信拓扑结构传输线系统除同轴电缆、双绞线、和光纤外，还有一种手段是根本不使用导线，这就是无线电通信，无线电通信利用电磁波或光波来传输信息，利用它不用敷设缆线就可以把网络连接起来。无线电通信包括两个独特的网络：移动网络和无线LAN网络。利用LAN网，机器可以通过发射机和接收机连接起来；利用移动网，机器可以通过蜂窝式通信系统连接起来，该通信系统由无线电通信部门提供。 网络可采用以太网的结构,物理上由服务器，路由器，工作站，操作终端通过集线器形成星型结构共同构成局域网。 局域网的结构：局域网中常见的结构为总线型或星型。 IP地址：IP地址被用来给Internet上的电脑一个编号。大家日常见到的情况是每台联网的PC上都需要有IP地址，才能正常通信。我们可以把”个人电脑“比作”一台电话“，那么”IP地址“就相当于”电话号码“，而Internet中的路由器，就相当于电信局的”程控式交换机“。 IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个”8位二进制数“（也就是4个字节）。IP地址通常用”点分十进制“表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0255之间的十进制整数。例：点分十进IP地址（），实际上是32位二进制数（01100100.00000100.00000101.00000110）。 目前使用的IPV4，就是有4段数字，每一段最大不超过255 IP地址分类最初设计互联网络时，为了便于寻址以及层次化构造网络，每个IP地址包括两个标识码（ID），即网络ID和主机ID。同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络ID，网络上的一个主机（包括网络上工作站，服务器和路由器等）有一个主机ID与其对应。Internet委员会定义了5种IP地址类型以适合不同容量的网络，即A类E类。 其中A、B、C3类（如下表格）由InternetNIC在全球范围内统一分配，D、E类为特殊地址。 网络类别最大网络数第一个可用的网络号 最后一个可用的网络号 每个网络中的最大主机数 A126112616777214B16383128.1191.25565534C2097151192.0.1223.255.255254A类IP地址 一个A类IP地址是指， 在IP地址的四段号码中，第一段号码为网络号码，剩下的三段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，A类IP地址就由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”。A类IP地址中网络的标识长度为7位，主机标识的长度为24位，A类网络地址数量较少，可以用于主机数达1600多万台的大型网络。 A类IP地址 地址范围-54（二进制表示为：00000001 00000000 00000000 00000001 - 01111110 11111111 11111111 11111110）。 A类IP地址的子网掩码为，每个网络支持的最大主机数为256的3次方-2=16777214台。 B类IP地址 一个B类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，前两段号码为网络号码。如果用二进制表示IP地址的话，B类IP地址就由2字节的网络地址和2字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”。B类IP地址中网络的标识长度为14位，主机标识的长度为16位，B类网络地址适用于中等规模的网络，每个网络所能容纳的计算机数为6万多台。 B类IP地址地址范围-54（二进制表示为：10000000 00000001 00000000 00000001 - 10111111 11111111 11111111 11111110）。 B类IP地址的子网掩码为，每个网络支持的最大主机数为256的2次方-2=65534台 C类IP地址 一个C类IP地址是指，在IP地址的四段号码中，前三段号码为网络号码，剩下的一段号码为本地计算机的号码。如果用二进制表示IP地址的话，C类IP地址就由3字节的网络地址和1字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。C类IP地址中网络的标识长度为21位，主机标识的长度为8位，C类网络地址数量较多，适用于小规模的局域网络，每个网络最多只能包含254台计算机。 C类IP地址范围-54（二进制表示为: 11000000 00000000 00000001 00000001 - 11011111 11111111 11111110 11111110）。 C类IP地址的子网掩码为，每个网络支持的最大主机数为256-2=254台 除了以上三种类型的IP地址外，还有几种特殊类型的IP地址，TCP/IP协议规定，凡IP地址中的第一个字节以“lll0”开始的地址都叫多点广播地址。因此，任何第一个字节大于223小于240的IP地址是多点广播地址；IP地址中的每一个字节都为0的地址（“”）对应于当前主机；IP地址中的每一个字节都为1的IP地址（“255255255255”）是当前子网的广播地址；IP地址中凡是以“llll0”的地址都留着将来作为特殊用途使用；IP地址中不能以十进制“127”作为开头，该类地址中数字127001到127111用于回路测试，如：可以代表本机IP地址，用“”就可以测试本机中配置的Web服务器。网络ID的第一个6位组也不能全置为“0”，全“0”表示本地网络。D类IP地址第一个字节以“1110”开始，它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播（Multicast）中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它标识共享同一协议的一组计算机。地址范围-54 。E类IP地址以“11110”开始，保留用于将来和实验使用。 网络协议网络协议的定义：为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。例如，网络中一个微机用户和一个大型主机的操作员进行通信，由于这两个数据终端所用字符集不同，因此操作员所输入的命令彼此不认识。为了能进行通信，规定每个终端都要将各自字符集中的字符先变换为标准字符集的字符后，才进入网络传送，到达目的终端之后，再变换为该终端字符集的字符。当然，对于不相容终端，除了需变换字符集字符外。其他特性，如显示格式、行长、行数、屏幕滚动方式等也需作相应的变换。简介1协议是用来描述进程之间信息交换数据时的规则术语。在计算机网络中，两个相互通信的实体处在不同的地理位置，其上的两个进程相互通信，需要通过交换信息来协调它们的动作和达到同步，而信息的交换必须按照预先共同约定好的过程进行。 要素一个网络协议至少包括三要素: 语法 用来规定信息格式；数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。 语义 用来说明通信双方应当怎么做；用于协调与差错处理的控制信息。 定时 （时序）定义了何时进行通信，先讲什么，后讲什么，讲话的速度等。比如是采用同步传输还是异步传输！ 工作方式网络上的计算机之间又是如何交换信息的呢？就像我们说话用某种语言一样，在网络上的各台计算机之间也有一种语言，这就是网络协议，不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行通信。 网络协议是网络上所有设备（网络服务器、计算机及交换机、路由器、防火墙等）之间通信规则的集合，它规定了通信时信息必须采用的格式和这些格式的意义。大多数网络都采用分层的体系结构，每一层都建立在它的下层之上，向它的上一层提供一定的服务，而把如何实现这一服务的细节对上一层加以屏蔽。一台设备上的第 n层与另一台设备上的第n层进行通信的规则就是第n层协议。在网络的各层中存在着许多协议，接收方和发送方同层的协议必须一致，否则一方将无法识别另一方发出的信息。网络协议使网络上各种设备能够相互交换信息。常见的协议有：TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。 网络上的计算机之间又是如何交换信息的呢？就象我们说话用某种语言一样，在网络上的各台计算机之间也有一种语言，这就是网络协议，不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行通信。当然了，网络协议也有很多种，具体选择哪一种协议则要看情况而定。Internet上的计算机使用的是TCP/IP协议。 ARPANET网成功的主要原因是因为它使用了TCP/IP标准网络协议，TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）-传输控制协议/互连网协议是Internet采用的一种标准网络协议。它是由ARPA于1977年到1979年推出的一种网络体系结构和协议规范。随着Internet网的发展，TCP/IP也得到进一步的研究开发和推广应用，成为Internet网上的通用语言。 层次结构由于网络节点之间联系的复杂性，在制定协议时，通常把复杂成分分解成一些简单成分，然后再将它们复合起来。最常用的复合技术就是层次方式，网络协议的层次结构如下： （1）结构中的每一层都规定有明确的服务及接口标准。 （2）把用户的应用程序作为最高层 （3）除了最高层外，中间的每一层都向上一层提供服务，同时又是下一层的用户。 （4）把物理通信线路作为最低层，它使用从最高层传送来的参数，是提供服务的基础。 层次的划分为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信，以便在更大的范围内建立计算机网络，国际标准化组织（ISO）在1978年提出了“开放系统互联参考模型”，即著名的OSI/RM模型（Open System Interconnection/Reference Model）。它将计算机网络体系结构的通信协议划分为七层，自下而上依次为：物理层（Physics Layer）、数据链路层（Data Link Layer）、网络层（Network Layer）、传输层（Transport Layer）、会话层（Session Layer）、表示层（Presentation Layer）、应用层（Application Layer）。 其中低四层完成数据传送服务，上面三层面向用户。对于每一层，至少制定两项标准：服务定义和协议规范。前者给出了该层所提供的服务的准确定义，后者详细描述了该协议的动作和各种有关规程，以保证服务的提供。 常用的三种网络协议2TCP/IP协议毫无疑问是这三大协议中最重要的一个，作为互联网的基础协议，没有它就根本不可能上网，任何和互联网有关的操作都离不开TCP/IP协议。不过TCP/IP协议也是这三大协议中配置起来最麻烦的一个，单机上网还好，而通过局域网访问互联网的话，就要详细设置IP地址，网关，子网掩码，DNS服务器等参数。 TCP/IP尽管是目前最流行的网络协议，但TCP/IP协议在局域网中的通信效率并不高，使用它在浏览“网上邻居”中的计算机时，经常会出现不能正常浏览的现象。此时安装NetBEUI协议就会解决这个问题。 NetBEUI即NetBios Enhanced User Interface ，或NetBios增强用户接口。它是NetBIOS协议的增强版本，曾被许多操作系统采用，例如Windows for Workgroup、Win 9x系列、Windows NT等。NETBEUI协议在许多情形下很有用，是WINDOWS98之前的操作系统的缺省协议。NetBEUI协议是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议，安装后不需要进行设置，特别适合于在“网络邻居”传送数据。所以建议除了TCP/IP协议之外，小型局域网的计算机也可以安上NetBEUI协议。另外还有一点要注意，如果一台只装了TCP/IP协议的WINDOWS98机器要想加入到WINNT域，也必须安装NetBEUI协议。 IPX/SPX协议本来就是Novell开发的专用于NetWare网络中的协议，但是现在也非常常用-大部分可以联机的游戏都支持IPX/SPX协议，比如星际争霸，反恐精英等等。虽然这些游戏通过TCP/IP协议也能联机，但显然还是通过IPX/SPX协议更省事，因为根本不需要任何设置。除此之外，IPX/SPX协议在局域网络中的用途似乎并不是很大，如果确定不在局域网中联机玩游戏，那么这个协议可有可无。 划分；物理层：以太网 调制解调器 电力线通信(PLC) SONET/SDH G.709 光导纤维 同轴电缆 双绞线等 数据链路层：Wi-Fi(IEEE 802.11) WiMAX(IEEE 802.16) ARP RARP ATM DTM 令牌环 以太网 FDDI 帧中继 GPRS EVDO HSPA HDLC PPP L2TP ISDNSTP 等 网络层协议：IP (IPv4 IPv6) ICMP ICMPv6IGMP IS-IS IPsec 等 传输层协议：TCP UDP TLS DCCP SCTP RSVP PPTP OSPF 等 应用层协议：DHCP DNS FTP Gopher HTTP IMAP4 IRC NNTP XMPP POP3 SIP SMTP SNMP SSH TELNET RPC RTCP RTP RTSP SDP SOAP GTP STUN NTP SSDP BGP RIP 等 学校网络拓扑结构；现在基本都是星型结构！其他结构都是集线器设备才有的，已经落后淘汰 学校园网由网控中心、主干网和各楼内的局域网组成。整个校园网采用全星型结构，为快速交换以太网，网控中心设在图书馆大楼五楼，主干网传输介质采用8芯多膜混合光纤，通过光缆将校内教学、科研和行政办公楼群10多栋与校园主干网相联；通过 PSTN 电话网与家庭电脑拨号联网。 一般大学现共申请了32个C类IP地址，按现在的设计目标，可以配置 310个子网，连接32*254台计算机。1. 主干网网络设备配置： 网络中心配置了两个