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互联网
第一章 走进互联网
1.1认识计算机网络
计算机网络,是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。
1.1.1计算机网络的分类
1.按网络的覆盖面积划分
局域网(Local Area Network;LAN),它是我们最常见、应用最广的一种网络;局域网在计算机数量配置上没有太多的限制,少的可以只有两台,多的可达几百台,在网络所涉及的地理距离上一般来说可以是几米至10公里以内。
城域网(Metropolitan Area Network;MAN),一般来说城域网是在一个城市,但不在同一地理小区范围内的计算机互联,这种网络的连接距离可以在10~100公里。MAN与LAN相比扩展的距离更长,连接的计算机数量更多,在地理范围上可以说是LAN网络的延伸。
广域网(Wide Area Network;WAN),它也称为远程网,所覆盖的范围比城域网更广,它一般是在不同城市之间的LAN或者MAN网络互联,地理范围可从几百公里到几千公里。
2.按照传输介质划分
(1)有线网。有线网采用双绞线来连接的计算机网络。
(2)光纤网。光纤网采用光导纤维作为传输介质。
(3)无线网。无线网采用一种电磁波作为载体来实现数据传输的网络类型。
1.1.2计算机网络的拓扑结构
计算机网络的拓扑结构,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,它反映出计算机网络的物理布局。
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。
计算机网络的拓扑结构主要有:总线型拓扑、环型拓扑、星型拓扑、树型拓扑和混合型拓扑。
1.总线型拓扑
总线拓扑结构采用一个信道作为传输媒体,所有站点都通过相应的硬件接口直接连到这一公共传输媒体上,该公共传输媒体即称为总线。任何一个节点发送的信号都沿着传输媒体传播,而且能被所有其它节点所接收。因为所有节点共享一条公用的传输信道,所以一次只能由一个设备传输信号。
1.总线型拓扑
2.环形拓扑
环形拓扑中各节点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中,环路上任何节点均可以请求发送信息。请求一旦被批准,便可以向环路发送信息。环形网中的数据可以是单向也可是双向传输。
由于环线公用,一个节点发出的信息必须穿越环中所有的环路接口,信息流中目的地址与环上某节点地址相符时,信息被该节点的环路接口所接收,而后信息继续流向下一环路接口,一直流回到发送该信息的环路接口节点为止。
2.环形拓扑
3.星形拓扑
星形拓扑是由中央节点和通过点到点通信链路接到中央节点的各个站点组成。中央节点执行集中式通信控制策略,因此中央节点相当复杂,而各个站点的通信处理负担都很小。
星形网采用的交换方式有电路交换和报文交换,这种结构一旦建立了通道连接,就可以无延迟地在连通的两个站点之间传送数据。
3.星形拓扑
4.树形拓扑
树形拓扑可以认为是多级星形结构组成的,只不过这种多级星形结构自上而下呈三角形分布的,就像一颗树一样,最顶端的枝叶少些,中间的多些,而最下面的枝叶最多。树的最下端相当于网络中的边缘层,树的中间部分相当于网络中的汇聚层,而树的顶端则相当于网络中的核心层。
它采用分级的集中控制方式,其传输介质可有多条分支,但不形成闭合回路,每条通信线路都必须支持双向传输。
4.树形拓扑
5.混合形拓扑
混合形拓扑是将两种单一拓扑结构混合起来,取两者的优点构成的拓扑。一种是星形拓扑和环形拓扑混合成的星-环拓扑,另一种是星形拓扑和总线拓扑混合成的星-总拓扑。这两种混合型结构有相似之处,如果将总线拓扑的两个端点连在一起也就变成了环形拓扑。
在混合型拓扑结构中,汇聚层设备组成环型或总线型拓扑,汇聚层设备和接入层设备组成星型拓扑。
1.1.3计算机网络的组成
计算机网络主要由计算机系统、数据通信系统、网络软件及协议三大部分组成。
计算机网络也是由网络硬件系统和网络软件系统组成。网络硬件系统主要包括有:网络服务器、网络工作站、网络适配器、传输介质等;网络软件系统主要包括有:网络操作系统软件、网络通信协议、网络工具软件、网络应用软件等。
计算机网络从逻辑上可以分成通信子网和资源子网两部分。
1.1.4 TCP/IP协议
1.网络协议概念
协议是管理网络如何通信的规则,协议对网络设备之间的通信指定了标准。没有协议,设备不能解释由其他设备发送来的信号,数据不能传输到任何地方。
TCP/IP是目前为止使用最广
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