第一章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1-1網(wǎng)絡(luò)基本概念一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍和發(fā)展前景1、數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)電話技術(shù)（IP電話)視頻會議技術(shù)384~2048kbps電子郵件服務(wù)：2、分布式計算3、網(wǎng)絡(luò)門戶服務(wù)IDCASPIdc是internetdatecenterASPapplicationserviceprovider（網(wǎng)上應(yīng)用服務(wù)供應(yīng)商）好處：IDC和ASP服務(wù)的好處有：集中提供服務(wù)可以節(jié)約費用、可以集中少量高級專業(yè)人才提供高質(zhì)量的服務(wù)、有利于服務(wù)平臺硬件和軟年的升級換代。具有安全、交效、性價比高等顯著優(yōu)點。4、信息查詢：搜索引擎5、網(wǎng)上教育“任何人、任何地點、作何時間、可以學(xué)習(xí)任何課程”6、虛擬現(xiàn)實7、電子商務(wù)EB和EC（電子商情、電子廣告、電子交易、電子購物等）8、家庭自動化（智能化小區(qū)）二、什么是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)？計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是利用通信線路和通信設(shè)備將分布在不同地點的具有獨立功能的多個計算機(jī)系統(tǒng)互相連接起來，在網(wǎng)絡(luò)軟件的支持下實現(xiàn)彼此之間的數(shù)據(jù)通信和資源共享的系統(tǒng)。思考：資源包括哪些？答：文件（文件夾共享）、信息（電子郵件）、外設(shè)（打印機(jī)、傳真機(jī)、掃描儀等）、應(yīng)用程序1-2網(wǎng)絡(luò)類型的分類網(wǎng)絡(luò)依規(guī)模大小可區(qū)分成三種類型：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)。表1-1網(wǎng)絡(luò)類型的比較┏━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━┓┃網(wǎng)絡(luò)類型┃范圍┃傳輸速度┃成本┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━┫┃局域網(wǎng)┃2km內(nèi)，同一棟建筑物內(nèi)快┃便宜┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━┫┃城域網(wǎng)┃2～10km，同一都市內(nèi)┃中等┃昂貴┃┣━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━┫┃廣域網(wǎng)┃10km以上，可跨越國家或洲界┃慢┃昂貴┃┗━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━┛提示：以上分類方式經(jīng)常因人而異。例如：因為城域網(wǎng)的規(guī)模介于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間，彼此的分界并不是很明確，所以有些人在區(qū)分網(wǎng)絡(luò)類型時，只分成局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)兩類，而略過城域網(wǎng)。（互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從局部到全國進(jìn)而將全世界聯(lián)成一片，這就是Internet網(wǎng)。）1-3對等式與主從式網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)按操作的方式可分為對等式(Peer-to-peer)與主從式(Client-to-server)兩種網(wǎng)絡(luò)。主從式網(wǎng)絡(luò)中的計算機(jī)可分為客戶端與服務(wù)器，客戶端可對服務(wù)器請求資源。服務(wù)器會根據(jù)其提供的服務(wù)，而配備較好的硬件設(shè)備。1、服務(wù)器：通常是指提供服務(wù)的計算機(jī)，例如：網(wǎng)絡(luò)上有A、B、C三臺計算機(jī)，其中C計算機(jī)提供自己的打印機(jī)與硬盤給A、B兩臺計算機(jī)使用，于是C計算機(jī)便扮演了打印機(jī)服務(wù)器與文件服務(wù)器兩種角色2、客戶端：至于A、B這兩臺享受服務(wù)的計算機(jī)，則通常稱為客戶端（Client）。優(yōu)點：與對等式網(wǎng)絡(luò)相比較，主從式網(wǎng)絡(luò)最大的優(yōu)點即適用于較大的網(wǎng)絡(luò)，資源集中無論是訪問還是管理，都較簡單。缺點：對服務(wù)器要求高、對管理員要求高。對等式網(wǎng)絡(luò)則是每部計算機(jī)可同時扮演客戶端與服務(wù)器的角色，可提供資源給其他計算機(jī)，也可以向其他計算機(jī)請求資源。優(yōu)點：架設(shè)容易，且成本低廉。缺點：網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大時，資源分散、管理困難，對網(wǎng)絡(luò)用戶要求較高。雖然理論上可區(qū)分上述兩種網(wǎng)絡(luò)操作方式，不過實際上，大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都結(jié)合了這兩種方式，可稱為混合式網(wǎng)絡(luò)。1-4網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)一、NOVELL--NetWare操作系統(tǒng)1、發(fā)展2、Novell局域網(wǎng)是Novell公司開發(fā)的高性能的基于微機(jī)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，NetWare是它的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。3、Novell的基本組成：1）文件服務(wù)器2）工作站3）網(wǎng)卡二、WindowsNT是具有Windows圖形用戶界面，內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)功能，支持32位操作系統(tǒng)1、NT的發(fā)展:WindowsNT總共歷經(jīng)三次主要改版,直至現(xiàn)在的windows2000(NT5.0)2、NT的主要特點：1）32位結(jié)構(gòu)2）多平臺支持3）多任務(wù)支持4）安全性5）多文件支持6）內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)功能三、linux優(yōu)點：公開程序源代碼、系統(tǒng)非常穩(wěn)定，性能極佳，且網(wǎng)絡(luò)功能超強缺點：字符界面，對用戶要求高，硬件支持較差，可用的軟件較少1-50Sl模型一、為什么要制定OSI模型?20世紀(jì)80年代末90年代初，網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和數(shù)量迅猛增長。但是，許多網(wǎng)絡(luò)都是基于不同的軟件和硬件實現(xiàn)的，這使得他們之間互不兼容，而且很難在使用不同標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行通信。為了解決這個問題，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）研究了許多網(wǎng)絡(luò)方案，建立了一種可以有助于網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)者們實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、并用于同通信和協(xié)同工作的網(wǎng)絡(luò)模型，并于1984年公布，這就是OSI參考模型。網(wǎng)絡(luò)分層的目的將網(wǎng)絡(luò)通信分解成更小、更簡單的模塊以便于研發(fā)。將網(wǎng)絡(luò)部件標(biāo)準(zhǔn)化，從而可以讓進(jìn)行研發(fā)和提供支持允許不同類型的網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件相互通信防止某一層的變更回影響到其他層，從而可以更快的發(fā)展將網(wǎng)絡(luò)通信分成較小的部分，學(xué)習(xí)時會更易于理解。學(xué)習(xí)OSI參考模型的作用學(xué)習(xí)關(guān)于層次的概念有助于理解一臺計算機(jī)與另一臺計算機(jī)之間的通信過程。學(xué)習(xí)各個層次的基本功能是開始設(shè)計、構(gòu)建以及解決網(wǎng)絡(luò)故障的基礎(chǔ)。OSI模型的七層模型1、7層包括：應(yīng)用層、表示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層（由高到低）OSI模型的每一層都有它必須實現(xiàn)的功能，以保證數(shù)據(jù)能從源端傳到目的端。2、各層的功能如下：第1層：物理層（信號與介質(zhì)）此層主要包含以下3項：>傳輸信息的介質(zhì)規(guī)格。>將數(shù)據(jù)以實體呈現(xiàn)并傳輸?shù)囊?guī)格。>接頭的規(guī)格。第2層：數(shù)據(jù)鏈路層（幀和介質(zhì)訪問控制）此層的主要工作包含以下3項：同步數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議會在傳送數(shù)據(jù)時，同時進(jìn)行連接同步化，使傳送與接收雙方達(dá)到同步，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。檢測接收端收到數(shù)據(jù)之后，會先檢查該數(shù)據(jù)的正確性，才決定是否繼續(xù)處理。制定介質(zhì)訪問控制方法當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上的多個設(shè)備要同時傳輸數(shù)據(jù)時，如何決定其優(yōu)先順序?是讓大家公平競爭、先搶先贏?或是賦予每個設(shè)備不同的優(yōu)先等級?這套管理辦法通稱為介質(zhì)訪問控制方法(MediaAccessControlMethod，MACMethod)(第5章p58)第3層：網(wǎng)絡(luò)層（路徑選擇、路由及邏輯尋址）此層的主要工作包含以下兩項：定址在網(wǎng)絡(luò)世界里，所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都必須有一個獨一無二的名稱或地址，才能相互找到對方并傳送數(shù)據(jù)。至于究竟采用名稱或地址?命名時有何限制?如何分配地址?這些工作都是在網(wǎng)絡(luò)層決定。選擇傳送路徑若從傳送端到接收端有許多條路徑，要如何決定走哪一條應(yīng)該考慮線路長短、質(zhì)量、可靠度、使用率、帶寬、成本等因素，才能選出最佳路徑。（路由）第4層：傳輸層（流量控制和可靠性）此層的主要工作包含以下3項：編定序號當(dāng)所要傳送的數(shù)據(jù)量很大時，便會予以切割成多段較小的數(shù)據(jù)，而每段傳送出去的數(shù)據(jù)，未必能遵循“先傳先到”的原則，有可能“先傳后到”，因此必須為每段數(shù)據(jù)編上序號，以利接收端收到后能組回原貌?？刂茢?shù)據(jù)流量控制數(shù)據(jù)流(DataFlow)的順暢。檢測與錯誤處理這里所用的檢測方式，可以和數(shù)據(jù)鏈路層相同或不同，兩者完全獨立。一旦發(fā)現(xiàn)錯誤，也未必要求對方重送。例如：TCP協(xié)議會要求對方重送，但UDP協(xié)議則不要求對方重送(詳見第10章)。第5層：會話層會話層建立、管理和中止兩臺通信主機(jī)之間的會話。負(fù)責(zé)通訊的雙方在正式開始傳輸前的溝通，目的在于建立傳輸時所遵循的規(guī)則，使傳輸更順暢、有效率。溝通的議題包括：使用全雙工模式或半雙工模式?如何發(fā)起傳輸?如何結(jié)束傳輸?如何設(shè)置傳輸參數(shù)?第6層：表示層表示層確保一個系統(tǒng)應(yīng)用層發(fā)送的信息可以被另一種系統(tǒng)的應(yīng)用層讀取。此層的主要工作包含以下3項：內(nèi)碼轉(zhuǎn)換表示層協(xié)議就可以在傳輸前或接收后，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為接收端所用的內(nèi)碼系統(tǒng)，以免解讀有誤。壓縮與解壓縮為了提高傳輸效率，傳送端可在傳輸前將數(shù)據(jù)壓縮，而接收端則在收到后予以解壓縮。恢復(fù)為原來的數(shù)據(jù)加密與解密第7層應(yīng)用層OSI參考模型中最靠近用戶的一層，為用戶的應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 3、OSI的3個較高層可歸納為應(yīng)用層，處理與用戶接口（telnet、http）、數(shù)據(jù)格式(ascii、jpeg)及應(yīng)用進(jìn)程訪問（操作系統(tǒng)/應(yīng)用訪問的日程安排）有關(guān)的工作。OSI較低的4層規(guī)定了如何通過互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備把數(shù)據(jù)在一條物理線路上傳輸?shù)侥繕?biāo)終端站并最終達(dá)到應(yīng)用層的過程。OSI模型七層的運作方式數(shù)據(jù)在傳送端由上層到下層，每經(jīng)過一層加上一些該層專用的信息（即為報頭或報尾），這個過程稱為封裝。到達(dá)接收端后，從最底層向上層傳送，每過一層去掉該層所認(rèn)識的報頭（報尾），傳到最上層時恢復(fù)原貌，這個過程稱為解封裝。OSI模型的優(yōu)點1、分工合作，貴任明確2、對等交談所謂“對等”是指所處的層級相同，“對等交談”意即同一層找同一層談對于不同端、相同層的溝通約定，我們才稱之為“協(xié)議”；至于在同一端、不同層的溝通程序，那不叫做通訊協(xié)議，而是稱為“接口”逐層處理，層層負(fù)責(zé)1-6DoD模型一、DoD模型又稱Tcp/Ip模型，是互聯(lián)網(wǎng)的實際標(biāo)準(zhǔn)，由美國國防部制定。其實是先有了TCP／IP協(xié)議組合，后來才建立DoD模型，而OSI卻是先有模型，后有協(xié)議。二、四層簡介(有些層的名字雖然和OSI參考模型中的名字一樣，但是意義不同，有不一樣的功能)1、應(yīng)用層定義應(yīng)用程序如何提供服務(wù)，并保證為下一層適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行分組。例如：瀏覽程序如何與WWW服務(wù)器溝通、郵件軟件如何從郵件服務(wù)器下載郵件等。2、傳輸層又稱為主機(jī)對主機(jī)(Host-To-Host)層，負(fù)責(zé)傳輸過程的流量控制、錯誤處理、數(shù)據(jù)重送等工作，TCP和UDP為此層最具代表協(xié)議。3、網(wǎng)絡(luò)層又稱為互聯(lián)網(wǎng)(Intemet)層，決定數(shù)據(jù)如何傳送到目的地，例如：編定地址、選擇路徑等。IP便是此層最著名的通訊協(xié)議。4、數(shù)據(jù)鏈路層又稱為網(wǎng)絡(luò)接口(NetworkInterface)層，負(fù)責(zé)對硬件的溝通。例如網(wǎng)卡的驅(qū)動程序或廣域網(wǎng)的FrameRelay便屬于此層。比較DOD模型和OSI模型1、DoD模型與OSI模型有以下兩點主要差異：>DoD模型的應(yīng)用層相當(dāng)于OSI模型的第5、6、7層。>DoD模型的數(shù)據(jù)鏈路層相當(dāng)于OSI模型的第1、2層。2、DoD模型的分工比較粗略，不像OSI模型那么精密與周詳。在實際操作中，DoD模型比較簡單和有效率；在學(xué)習(xí)上，則以參考OSI模型較容易理清各層的職責(zé)。

第二章數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)要通過傳輸介質(zhì)(Media)從發(fā)送端傳遞到接收端，先按照傳輸介質(zhì)的特性，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成傳輸介質(zhì)上所承載的信號(Signal)。接收端自傳輸介質(zhì)取得信號后，再將其還原成數(shù)據(jù)。不同傳輸介質(zhì)所承載的信號類型各不相同，信號的物理特性也各異但無論各種信號之間的差異有多大，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成各類信號的方式卻大致相同，有共通的脈絡(luò)可循。2-1數(shù)字與模擬一、數(shù)字與模擬“數(shù)字”泛指一切可數(shù)的信息，“模擬”則是那些只能通過比較技巧進(jìn)行區(qū)分的不可數(shù)信息。二、模擬信號信號：指的是所需的電壓、光模式或調(diào)制的電磁波模擬信號：可以用波形進(jìn)行圖示，因為他們是逐漸的持續(xù)的發(fā)生變化的，模擬信號是一種能持續(xù)變化的電磁波。（電話系統(tǒng)）模擬信號具有以下特征：波動性持續(xù)變化的電壓-時間圖反映事物的本質(zhì)特征在電信業(yè)已經(jīng)被廣泛使用了超過100年三、數(shù)字信號幾乎能瞬時的從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一個狀態(tài)。（現(xiàn)代的局域網(wǎng)數(shù)字傳輸技術(shù)）數(shù)字信號具有以下特征：離散的、或跳躍的電壓-時間圖反映技術(shù)的本質(zhì)特征而不是時間的本質(zhì)特征四、數(shù)字信號和模擬信號通常數(shù)字信號是描述傳輸計算機(jī)數(shù)據(jù)的一種非常近似的格式，因此絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)使用數(shù)字信號的描述方法。數(shù)字信號的優(yōu)點：制造數(shù)字設(shè)備，較模擬設(shè)備便宜數(shù)字信號開啟或關(guān)閉的離散狀態(tài)不會像一個連續(xù)波形那樣容易受到一個較小的失真的影響。模擬信號的優(yōu)點：容易進(jìn)行多路復(fù)用，也就是聯(lián)合起來增加帶寬。不容易衰減但放大信號時，噪聲和信號也一起隨之放大。五、數(shù)據(jù)的數(shù)字化模擬數(shù)據(jù)經(jīng)過采樣過程后就變成了數(shù)字信息，這種取樣過程也常被稱為“數(shù)字化”(digitize)過程。2-2基帶傳輸與寬帶傳輸一、基帶傳輸與寬帶傳輸信號的傳輸方式分為兩大類:“基帶(BASEband)傳輸”與“寬帶(Broadband)傳輸”。其中基帶傳輸是“直接控制信號狀態(tài)”的傳輸方式；寬帶傳輸則是“控制載波(Carder)信號狀態(tài)”的傳輸技術(shù)。未經(jīng)調(diào)制的電脈沖信號呈現(xiàn)方波形式，在直接和低頻條件下就可傳輸，稱為基帶信號，在近距離范圍內(nèi)，基本信號功率衰減不大，故局域網(wǎng)都采用基帶傳輸。而在遠(yuǎn)程傳輸中，必須經(jīng)高頻調(diào)制后才能在信道進(jìn)行傳輸，稱為數(shù)字基帶信號的載波傳輸或?qū)拵鬏?。二、基帶的信號發(fā)送與接收基帶(BASEband)傳輸是“直接控制信號狀態(tài)”的傳輸方式，是直接改變電位狀態(tài)來傳輸數(shù)據(jù)。三、載波信號的調(diào)制與解調(diào)載波是指“可以用來載送數(shù)據(jù)的信號”。1、發(fā)送端的載波產(chǎn)生器輸出正弦波信號給調(diào)制器。2、調(diào)制器根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容改變正弦波信號的物理特性，送出信號。3、解調(diào)器收到信號后，拿它跟接收端載波產(chǎn)生器所輸入正弦波信號相比較，過濾出物理特性上的變動。4、解調(diào)器根據(jù)信號物理特性上的變動，還原出數(shù)據(jù)內(nèi)容。上述將數(shù)據(jù)放上載波的操作稱為“調(diào)制(Modulation)”，執(zhí)行調(diào)制操作的裝置或程序稱為“調(diào)制器(Modulator)”；而將數(shù)據(jù)與載波分離的操作稱為“解調(diào)(Demodulation)”執(zhí)行解調(diào)制操作的設(shè)備或程序稱為“解調(diào)器(Demodulator)”。四、載波傳輸不等于模擬傳輸、載波傳輸不等于單向傳輸2-3基帶編碼技術(shù)一、編碼是指把1和0轉(zhuǎn)換成某種真實的和物理的事務(wù)，比如：一條線路上的電脈沖一根光纖上的光脈沖進(jìn)入空間的電磁波二、二階基帶信號的編碼方式二階信號：指信號上僅能區(qū)分出兩種邏輯狀態(tài)。以電流脈沖來說，便是兩端電位的“高”與“低”二階基帶信號的編碼方式種類及每種的編碼規(guī)則（p28-30）三、多階基帶信號的編碼方式就三階的電流脈沖而言，信號通常區(qū)分成三種電位狀態(tài)，分別為：“正電位”、“零電位”、“負(fù)電位”。三階的基帶傳輸方式有：>BipolarAlternateMarkInversion(BiDolar-AMI，雙極交替記號反轉(zhuǎn))：早期T-Carrier網(wǎng)絡(luò)采用這種傳輸方式。>Bipolar-8-ZeroSubstitution(B8ZS，雙極信號八零替換)：新式T-Cartier網(wǎng)絡(luò)采用這種傳輸方式。>Highdensitybipolar3(HDB3，高密度雙極信號3)：E-Carrier網(wǎng)絡(luò)采用這種傳輸方式。2-4寬帶調(diào)制技術(shù)調(diào)制發(fā)送端根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容命令調(diào)制器(modulator)改變載波的物理特性使其能夠攜帶信息?！罢{(diào)制”常通過改變載波的“振幅、頻率、相位”三種物理特性來完成。控制載波振幅的技術(shù)稱為“振幅調(diào)制”技術(shù)；控制載波頻率的技術(shù)則為“頻率調(diào)制”技術(shù)；控制載波相位的技術(shù)便是“相位調(diào)制”技術(shù)。二、振幅調(diào)制技術(shù)控制載波振幅的調(diào)制技術(shù)為“振幅調(diào)制”(AmplitudeModulation，AM)技術(shù)，數(shù)字振幅調(diào)制技術(shù)稱為“振幅鍵控”(AmplitudeSlliftKeying，ASK)調(diào)制技術(shù)，它以振幅較弱的信號狀態(tài)代表O，以振幅較強的信號狀態(tài)代表1(p31圖2-23)。三、頻率調(diào)制技術(shù)控制載波頻率的調(diào)制技術(shù)為“頻率調(diào)制”(FrequencyModulation，F(xiàn)M)技術(shù)，數(shù)字頻率調(diào)制技術(shù)稱為“頻移鍵控”(FrequencyshiftKeying，F(xiàn)sK)調(diào)制技術(shù)，它以頻率較低的信號狀態(tài)代表0，以頻率較高的信號狀態(tài)代表l(見p31圖2-24)。四、相位調(diào)制技術(shù)控制載波相位的調(diào)制技術(shù)為“相位調(diào)制”(PhaseModulation，PM)技術(shù)，調(diào)制相位調(diào)制技術(shù)則稱為“相移鍵控”(PhaseShiftKeying，PSK)調(diào)變技術(shù)，它以信號相位狀態(tài)的改變代表1，以信號相位狀態(tài)不變代表O五、正交幅度調(diào)制技術(shù)QAM是一種結(jié)合ASK與PSK的綜合型調(diào)制技術(shù)，同時控制載波的“振幅強度”與“相位偏移量”，讓同一個載波信號得以呈現(xiàn)出更多的邏輯狀態(tài)。2-5同步化接收端要順利將信號轉(zhuǎn)換成原先的數(shù)據(jù)，必須知道兩件事:“從哪個時間點開始檢測信號的邏輯狀態(tài)”與“傳輸一位所占用的時間”。為解決第一個問題，傳輸控制機(jī)制都會定義一種“閑置(Idle)狀態(tài)”。不傳送數(shù)據(jù)時，傳輸介質(zhì)便處于閑置狀態(tài)下。一旦開始傳送數(shù)據(jù)，便進(jìn)入“數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)”，并開始檢測信號的邏輯狀態(tài)。要解決第二個問題，只需讓發(fā)送端與數(shù)據(jù)端參考同一套時鐘(Clock)即可。但除非傳送端通過另一條傳輸線路將時序信號傳送給接收端，讓接收端得以隨時修正時序。這個程序，便是“同步化”。否則只要雙方的時鐘有些微的誤差，長時間傳輸累積下來，便會使得取樣過程出錯，解譯出錯誤的數(shù)據(jù)。2-6單工與雙工進(jìn)行信號傳送的數(shù)據(jù)通道有三種方式：單工、半雙工、全雙工單工：在此傳輸模式下，發(fā)送端只能發(fā)送信息出去，不能接收調(diào)制；接收端只能接收信息，不能發(fā)送信息出去。例:電視二、半雙工可在兩個方向上傳送流量，但某一時刻只能有一方進(jìn)行傳輸。即半雙工傳輸方式使信號能朝任一方向傳送，但不能朝兩個方向同時傳送，例：對講機(jī)三、全雙工在此傳輸模式下通訊端可以同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送操作。例：電話2-7帶寬帶寬：用來描述在一個給定的時間內(nèi)有多少信息能夠從一個地方傳輸?shù)搅硪粋€地方。包括模擬信號帶寬和數(shù)字信號帶寬。模擬信號：信號帶寬——信號頻率的變動范圍數(shù)字信號：線路帶寬——線路傳輸速率（重點）信息的最基本單位是比特，時間的最基本單位是秒，所以線路帶寬的單位為b／s(BitPerSecond，每秒傳輸位數(shù))。

第三章網(wǎng)絡(luò)的組成元件3-1傳輸介質(zhì)介質(zhì)的基本功能是以比特的形式攜帶信息流通過一個局域網(wǎng)，一般情況下網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)將網(wǎng)絡(luò)信號限制在線纜、電纜或光纖中。網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)是物理層的部件一、同軸電纜在局域網(wǎng)中，采用同軸電纜的網(wǎng)絡(luò)以10BASE-2為代表，采用的是RG-58同軸電纜同軸電纜優(yōu)缺點。優(yōu)點：同軸電纜有雙層的保護(hù)(金屬銅網(wǎng)和絕緣外皮)，不易受外界(例如：電磁波和濕氣)干擾，使用壽命也較長。缺點：同軸電纜和雙絞線相比，價格比較貴，而且也很重。二、雙絞線1、雙絞線(TwistedPair)是由成對外覆絕緣材料的銅線對絞而成“兩兩對絞”可降低兩條線路傳送信號時所產(chǎn)生的電磁場相互干擾的影響，對絞的次數(shù)越多，抗干擾的效果越好。2、從整體結(jié)構(gòu)來看，雙絞線一般可分為兩種：屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線。兩者主要區(qū)別是在絞線和外皮間有無銅網(wǎng)或金屬層的屏蔽。雙絞線的分類雙絞線的顏色雙絞線的優(yōu)缺點雙絞線的優(yōu)點就是便宜，再者，雙絞線的維護(hù)和布線彈性也很好。但是比較不耐用，而且較容易受到電磁干擾。三、光纖1、光纖(OpticalFiber)的材質(zhì)是極細(xì)小的玻璃纖維(50～100μm)，彈性很好非常適合傳輸光波信號。2、光纖的優(yōu)缺點：優(yōu)點：>傳輸速度快>抗電磁干擾>傳輸安全性高缺點：架設(shè)不易，分接線路很麻煩，價格很高，不適合一般小型局域網(wǎng)使用。四、比較三種常用傳輸介質(zhì)：1、同軸電纜在寬帶(Broadband)傳輸仍有較大發(fā)揮空間。例如：目前方興未艾的纜線調(diào)制解調(diào)器(CableModem)市場，從有線電視部門到用戶家中，都一律使用同軸電纜。2、雙絞線是基帶傳輸介質(zhì)的主流，是網(wǎng)絡(luò)安裝中經(jīng)常使用的介質(zhì)。3、由于光線價格昂貴與施工困難，通常只在鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)主干線時使用。4、無線傳輸介質(zhì)：激光、紅外線、無線電，微波3-2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌╰opology）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)定了網(wǎng)絡(luò)的組織結(jié)構(gòu)。拓?fù)涞亩x包括兩部分：物理拓?fù)洌淳W(wǎng)線的實際布局）和邏輯拓?fù)洌粗鳈C(jī)如何訪問介質(zhì)）常用的物理拓?fù)浒ǎ嚎偩€型、星型、環(huán)型、擴(kuò)展星型、層次、網(wǎng)絡(luò)。各拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡介1、總線型：所有節(jié)點都連到一條主干電纜上缺點：故障診斷困難，總線故障會引起整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。（早期常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）2、星型：將所有電纜連到一個中心點上，這一點通常是一臺集限器或者交換機(jī)。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、建網(wǎng)易，故障診斷易，系統(tǒng)較穩(wěn)定。缺點：安裝費用多。目前已成為小型局域網(wǎng)的趨勢。3、環(huán)型：各節(jié)點形成閉合的環(huán)，可實現(xiàn)任意兩點間通信。缺點：環(huán)中任意一處故障都會造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。擴(kuò)展星型拓?fù)渫ㄟ^集線器/交換機(jī)把獨立的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連到一起，可以擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。層次拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與擴(kuò)展星型拓?fù)漕愃?，只是把主計算機(jī)連到一起。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涿颗_主機(jī)都具有與其他所有主機(jī)的連接，應(yīng)用于絕對不能出現(xiàn)通信中斷的情況下，如核電廠?；旌鲜骄W(wǎng)絡(luò)實際應(yīng)用中，通常不會只用到一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而是多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的結(jié)合。例如：目前最常見的總線型和星型網(wǎng)絡(luò)的集合。比較幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點及應(yīng)用。3-3網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一、網(wǎng)卡（NIC）功能：控制主機(jī)對介質(zhì)的訪問，使主機(jī)設(shè)備能適用于網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)。能夠把計算機(jī)所產(chǎn)生的串行信號轉(zhuǎn)換成可以在網(wǎng)絡(luò)電纜上傳送的串行格式。網(wǎng)卡工作于OSI第二層：數(shù)據(jù)鏈路層（即實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層的三大功能：同步、保證正確、制定介質(zhì)訪問控制方法)，每塊網(wǎng)卡都有一個獨一無二的代碼，稱為mac地址，即介質(zhì)訪問控制地址。該地址用于控制主機(jī)在網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)通信。3、網(wǎng)卡的分類：網(wǎng)卡可采用下列3種方式來分類>以接頭種類區(qū)分。>以總線(Bus)接口區(qū)分。>以帶寬(Bandwidth)區(qū)分。二、中繼器功能：可以對由于電纜距離過長而衰減的信號進(jìn)行清除、放大、及重傳。中繼器位于OSI參考模型的最底層物理層。三、集線器集線器工作在物理層，可分為有源集線器和無緣集線器，無源集線器的功能是集中線路。有源集線器本質(zhì)上是一種中繼器，又稱為多端口中繼器，功能是對信號進(jìn)行再生并且把它放大到所有的網(wǎng)絡(luò)連接上。后者多用于以太網(wǎng)中。特點：共享帶寬。同一時間只能有一對port在工作。集線器的種類：按端口數(shù)量分按帶寬分4、擴(kuò)充局域網(wǎng)時應(yīng)遵循5-4-3原則。5、集線器(Hub)在10BASE-T和100BASE-TX網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常被用到。四、網(wǎng)橋功能：過濾局域網(wǎng)上的流量，確保本地通信在本地進(jìn)行。但不能過濾廣播包。工作在數(shù)據(jù)鏈路層(即實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層的三大功能：同步、保證正確、制定介質(zhì)訪問控制方法)。根據(jù)mac地址做出判斷，可以維護(hù)地址表。路由器（路徑選擇器）功能：檢查進(jìn)入的數(shù)據(jù)，為他們選擇通過網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑，然后把他們交換到合適的輸出端口上，還可以過濾廣播包。工作在第三層網(wǎng)絡(luò)層。使得任何類型的計算機(jī)都可以與世界上的任何地方的計算機(jī)進(jìn)行通信。可路由的傳輸協(xié)議tcp/ip,ipx/spx；不可路由的傳輸協(xié)議netbuei。第二層交換機(jī)同時具備集線器和網(wǎng)橋的功能，他把來自輸入端口的幀交換到輸出端口，同時能夠為每個端口提供完全的帶寬。工作在數(shù)據(jù)鏈路層第三層交換機(jī)工作在第三層，除了具有第二層交換機(jī)的功能外，還能進(jìn)行路由工作。通常和路由器搭配使用。增加路由速度。調(diào)制解調(diào)器1、接收一串?dāng)?shù)據(jù)位，并根據(jù)這些比特流調(diào)制載波的硬件線路稱為調(diào)制器；而接收載波，并重建調(diào)制在載波上的數(shù)據(jù)的硬件線路稱為解調(diào)器。2、調(diào)制解調(diào)器可以采用下列兩種分類方式：以連接方式區(qū)分調(diào)制解調(diào)器與計算機(jī)的連接方式可分為內(nèi)置和外置：以上網(wǎng)帶寬區(qū)分窄帶：指的是帶寬在56Kb/s以下的調(diào)制解調(diào)器，也就是傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器。寬帶：則是指電纜線調(diào)制解調(diào)器和ADSL調(diào)制解調(diào)器這兩種當(dāng)紅的寬帶上網(wǎng)設(shè)備。九、VLANVLAN實際是與位置無關(guān)的局域網(wǎng)。由一個站點發(fā)送的廣播信息幀只能發(fā)送到具有相同虛擬網(wǎng)號的其它站點，而其它虛擬局域網(wǎng)的站點則接收到該廣播信息幀。因此，在同一VLAN內(nèi)，用戶能高效地進(jìn)行通信原因：具有交換能力技術(shù)特點：1、借助子網(wǎng)絡(luò)管理軟件2、大大降低網(wǎng)絡(luò)的廣播風(fēng)暴。

第四章局域網(wǎng)原理4-1以太網(wǎng)的基本原理以太網(wǎng)最大的特性在于信號是以廣播的方式傳輸。在網(wǎng)絡(luò)上任一部計算機(jī)送出的信號，其他相連的計算機(jī)都會收到。在這種情況下，如果A傳數(shù)據(jù)給B時應(yīng)使用定址(Addressing)的方法來解決。二、1、在數(shù)據(jù)中記錄目的端與來源端的地址（mac地址），以決定數(shù)據(jù)的接收及響應(yīng)對象，這就是所謂的定址(Addressing)。注：mac地址是全球獨一無二的。2、數(shù)據(jù)在傳輸?shù)浇橘|(zhì)之前，會劃分為特定大小的數(shù)據(jù)單元，稱為幀(frame)。幀中除了要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)外還加入一些控制用的數(shù)據(jù)，以提供管理的功能。三、1、沖突：來自兩臺不同通信計算機(jī)的信號在同一時刻位于同一共享介質(zhì)時，造成信號意義無法識別，這就是所謂的沖突。2、以太網(wǎng)技術(shù)中，沖突是一個正常組成部分，但過度沖突會降低網(wǎng)絡(luò)速度或者使網(wǎng)絡(luò)停止運行。因此許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)計通過網(wǎng)絡(luò)最小化和沖突本地化盡量避免沖突。3、以太網(wǎng)中采用“介質(zhì)訪問控制”來避免沖突。四、以太網(wǎng)是以CSMA／CD(CarrierSenseMultipleAccess／CollisionDetection，載波監(jiān)聽多重訪問沖突檢測)的方式來進(jìn)行介質(zhì)訪問控制，其目的是為了避免發(fā)生沖突。CSMA/CD傳輸過程總結(jié)：CSMA／CD屬于競爭式(Contention)的網(wǎng)絡(luò)訪問方式。由于每一個工作站使用介質(zhì)的權(quán)力相等，一旦有許多的工作站需要輸出時，則看誰先送出信號，誰就能占用介質(zhì)進(jìn)行傳輸，因此也稱為搶占式傳輸。五、沖突域沖突域：是幀送出時，會遭到?jīng)_突的范圍。（網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，數(shù)據(jù)分組和發(fā)生沖突的區(qū)域稱為沖突域，所有的共享介質(zhì)環(huán)境都是沖突域，例：一條線路通過的電纜、收發(fā)器、接插面板、中繼器、集線器與另一條線路相連。那么這些都是沖突域的一部分）最小幀限制：在傳輸介質(zhì)線路的最大距離F，信號在介質(zhì)來回一次的時間，稱為“來回時間”。在送出幀后，必須持續(xù)檢測一段“來回時間”，才能確定幀不會遭到?jīng)_突。為避免在還未確定之前，幀就已經(jīng)發(fā)送完畢而開始發(fā)送下一個幀，所以幀不能太小。以太網(wǎng)幀的最小限制為64Bytes=512Bits。因此512Bits的最小幀限制，意味著必須持續(xù)檢測512BitTime，以10Mb／s來說，就是51．2us。提示：請注意，51．2“s并非絕對，假設(shè)帶寬為100Mb／s，則512BitTime。5．12us其限制的沖突范圍會相對地縮小。六、中繼器、集線器、網(wǎng)橋中繼器、集線器只能對信號進(jìn)行再生和重定，但是不能進(jìn)行過濾，所以兩者的使用相當(dāng)于延長了沖突域，擴(kuò)展了沖入范圍。網(wǎng)橋能過濾轉(zhuǎn)送幀，所以能把局域網(wǎng)分成兩個獨立的沖突域。七、全雙工和半雙工以太網(wǎng)卡能否達(dá)到全雙工的功能，除了雙絞線的使用外，還得使用點對點的連接方式，實際上網(wǎng)卡是以連接交換機(jī)來達(dá)到全雙工的功能。4-2交換式以太網(wǎng)的原理一、什么是交換式以太網(wǎng)?使用交換機(jī)來作集線器的以太網(wǎng)，稱為交換式以太網(wǎng)。二、獨享帶寬交換式以太網(wǎng)最明顯的好處就是能獨享帶寬交換式以太網(wǎng)不會有沖突檢測，所以也不會有沖突延遲，這樣能更有效地使用帶寬。三、1、由于交換機(jī)能像網(wǎng)橋一樣分隔出獨立的沖突范圍，因此可提供全雙工的傳輸模式。2、當(dāng)網(wǎng)卡接通交換機(jī)或集線器時，會送出特定的信號，并判斷送來的信號，以決定是否能提供全雙工的傳輸模式，在交換機(jī)這一邊也由網(wǎng)卡送來的信號來判斷對方是否能接受全雙工的模式，這就是自動協(xié)調(diào)。自動協(xié)調(diào)是為了保有向下兼容性，全雙工的網(wǎng)卡萬一只連接到集線器時，可改成半雙工的模式。4-3令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)簡介令牌環(huán)(Token-Ring)網(wǎng)絡(luò)是由IBM在1970年發(fā)展的局域網(wǎng)技術(shù)。后來IEEE將它小幅度修改即成為IEEE802．5的標(biāo)準(zhǔn)。一、令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淞钆骗h(huán)網(wǎng)絡(luò)通常使用雙絞線，起初是以環(huán)狀拓?fù)涞姆绞絹聿季€。原始版的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)中每一部計算機(jī)必須連接2條電路，一條用來接收前一部計算機(jī)的信號，而另一條則輸出信號給下一部計算機(jī)，如此頭尾相接成為一個環(huán)狀的電路連接。二、令牌傳遞令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)利用令牌傳遞(TokenPassing)來進(jìn)行介質(zhì)訪問控制。它的做法如下：1、在令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)中，每個工作站以固定的順序，傳遞一個稱為“令牌(Token)”的幀，收到此令牌的計算機(jī)，如果需要傳輸數(shù)據(jù)，則會檢查令牌是否閑置。若為閑置則將數(shù)據(jù)填入令牌中，并設(shè)置為忙碌，接著將令牌傳給下一部計算機(jī)。2、由于令牌已經(jīng)設(shè)置為忙，所以接下來的工作站只能將幀傳給下一部計算機(jī)。一直傳到目的端時，目的端的計算機(jī)會將此令牌的內(nèi)容復(fù)制下來，并設(shè)置令牌為已收到，并傳向下一部計算機(jī)。3、當(dāng)令牌繞了一圈回到原來的來源端時，來源端在知道數(shù)據(jù)己被接收后，會清除令牌中的數(shù)據(jù)，接著將此令牌設(shè)置為閑置并傳給下一部計算機(jī)，接下來的計算機(jī)又可以使用這個令牌來發(fā)送它要發(fā)的數(shù)據(jù)。令牌傳遞還能提供優(yōu)先權(quán)的管理，具有較高優(yōu)先等級的工作站能優(yōu)先取得令牌。將各部計算機(jī)設(shè)置不同的優(yōu)先等級，使因此，優(yōu)先等級高的工作站能有較多的機(jī)會進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。三、令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)可通過各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。以下介紹幾種常用的設(shè)備：1、多工作站訪問單元令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)以MSAU(MulfiStafionAccessUnit，多工作站訪問單元)作為集線器，連接網(wǎng)絡(luò)上的計算機(jī)。MSAU實體連接方式為星型拓?fù)?，但其?nèi)部電路仍是以環(huán)狀拓?fù)溥\作。2、網(wǎng)橋網(wǎng)橋兩端的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)，分別傳遞兩個不同的令牌。當(dāng)令牌中數(shù)據(jù)的目的端在網(wǎng)橋的另一端時，令牌中的數(shù)據(jù)會通過網(wǎng)橋轉(zhuǎn)送到另一端的空閑令牌中，以傳輸?shù)搅硪欢说挠嬎銠C(jī)。3、交換機(jī)令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與以太網(wǎng)交換機(jī)相當(dāng)類似，可將根據(jù)目的地址，直接將幀中繼到目的端，讓令牌不必逐一通過網(wǎng)絡(luò)上的每一臺計算機(jī)。

第五章廣域網(wǎng)5-1廣域網(wǎng)剖析一、常見的運行類型向提供連線服務(wù)的電信公司租用廣域網(wǎng)連線。（專線）二、末端用戶與傳輸主干電信公司開放給大眾租賃的線路通稱為“專線”(DedicatezlLine)或“租線”(LeasedLine)。從連線用戶到電信公司機(jī)房之間的廣域網(wǎng)連線，我們通稱為末端用戶連線。電信公司機(jī)房之間的連接，我們則稱為傳輸主干連接。5-2廣域網(wǎng)主干傳輸技術(shù)的物理層標(biāo)準(zhǔn)在眾多廣域網(wǎng)主干傳輸技術(shù)中屬于物理層規(guī)格的有“T-Carrier”與“SONET”，運行范圍向上包含鏈路層的標(biāo)準(zhǔn)則有“FrameRelay”(幀中繼)與"ATM”(非同步傳輸模式)。一、T-CarrierAT&T公司發(fā)展T-Carrier(TrunkCarrier，主干傳輸媒體)傳輸技術(shù)，最初的目標(biāo)是希望通過數(shù)字傳輸技術(shù)，在一條傳輸線路上傳遞多個即時語音通訊，所以便通過“分時多工”(TimeDivisionMultiplexing，TDM)技術(shù)同時進(jìn)行多道語音通話。模擬的語音信號經(jīng)過取樣過程轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，再傳遞出去。二、SONET電信公司各自發(fā)展高速連線技術(shù)，使各種高速連線之間難以互通。為了順利銜接各種不同的高速光纖連線，Bellcore(現(xiàn)今的Telcordia)公司推出了soNET(synchrollollsOpticalNETwork，同步光纖網(wǎng)絡(luò))傳輸標(biāo)準(zhǔn)，劃分出各種OC(Optic址calTler，光學(xué)媒體)等級的光纖連線傳輸速率，讓各家光纖連線互連時有參考的根據(jù)。5-3廣域網(wǎng)主干傳輸技術(shù)的數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)一、幀中繼1、幀中繼(FrameRelay)是一種常見的數(shù)據(jù)交換通訊協(xié)議，通過可變動長度的幀來傳遞數(shù)據(jù)。2、幀中繼不負(fù)責(zé)檢查或修改數(shù)據(jù)傳遞過程的錯誤，這類工作改由更高層的通訊協(xié)議負(fù)責(zé)。3、多臺幀中繼路由器的互連，形成了傳輸距離更長且傳輸范圍更為廣闊的大型幀中繼公眾網(wǎng)絡(luò)，可以將更多遠(yuǎn)距離的局域網(wǎng)串聯(lián)起來。二、非同步傳輸模式1、ATM(AsynchronousTransferMode，非同步傳輸模式)是另一種高速數(shù)據(jù)交換傳輸技術(shù)。ATM傳輸技術(shù)所采用的特殊幀稱為“傳輸細(xì)胞”(Cell)，即信元，是一種長度固定為53-byte的基本傳輸單位。2、ATM采用固定長度的信元(Cell)傳遞數(shù)據(jù)，不但數(shù)據(jù)的傳輸效率更高(傳輸延遲低)，還能夠?qū)崿F(xiàn)1-bit的錯誤修正功能。3、多臺ATM網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的互連，形成傳輸距離更長且傳輸范圍更為廣闊高大型ATM公眾網(wǎng)絡(luò)，可以將更多遠(yuǎn)距離的局域網(wǎng)串聯(lián)起來。（不需路由器）5-4整體服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)ISDN(IntegratedServicesDigitalNetwork，整體服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，或稱整合服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò))，原本目的，是將語音、數(shù)據(jù)和圖像等多種不同服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸，都整合到同一個數(shù)字線路上。一、lSDN的結(jié)構(gòu)1、信道ISDN將可用來傳輸數(shù)據(jù)的傳輸線路稱為信道。lSDN定義了6種不同信道，比較常見的只有2種：B信道(BearerChannel)和D信道(DmaChannel)2、接口將不同的信道組合起來，就是一個可供用戶使用的接口(Interface)，或者說是訪問ISDN服務(wù)的方式，目前常見接口有：BRI(BasicRateInterface)和PRI(PrimaryRateInterface)3、參考點與設(shè)備參考點有時也稱為接口，為避免與BRI、PRI接口混淆，稱為參考點，用來描述不同功能群組間的接口，或是邊界(Boundary)。參考點共有R、S、T、U、V等5種。設(shè)備種類也可稱為功能群組(FunctionalGroup)，指的是一組ISDN運行的程序，如將信息格式化、多工化等。ISDN將設(shè)備分為幾類：見書p103ISDN的運行環(huán)境以及各參考點所代表的意義見書p104二、ISDN傳輸方式ISDN所用的傳輸方式稱為281Q(2Binary，lQuatemary)，每個信號代表2位的數(shù)據(jù)，所以共有4種不同的表示方式。（見書p104表6-5）三、lSDN的優(yōu)點1、ISDN的目的是要整合多種形式的服務(wù)在同一線路上傳輸，多種服務(wù)同時進(jìn)行互不影響。2、快速連接3、支持PPPML(Point-to-PointProtocolMultilink)4、動態(tài)配置信道四、ISDN可視為將傳統(tǒng)電話傳輸線路升級為數(shù)字化電話線路的操作，除了有2個B信道以及使用設(shè)備的不同外，其他都和使用電話類似。5-5遠(yuǎn)程控制與遠(yuǎn)程訪問服務(wù)一、遠(yuǎn)程控制(RemoteControl)通過數(shù)據(jù)傳輸連線操作遠(yuǎn)程計算機(jī)的功能，稱做“遠(yuǎn)程控制”(RemoteContr01)。二、遠(yuǎn)程訪問服務(wù)局域網(wǎng)外的用戶若要訪問局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)資源，就得通過遠(yuǎn)程訪問服務(wù)(RemoteAccessService，RAS)。三、遠(yuǎn)程控制與遠(yuǎn)程訪問的差異1、通過遠(yuǎn)程控制方式操作遠(yuǎn)程的計算機(jī)時，所下達(dá)的指令、所執(zhí)行的程序，都是在遠(yuǎn)程受控制計算機(jī)上執(zhí)行的。2、通過遠(yuǎn)程訪問方式獲取遠(yuǎn)程計算機(jī)上的資源時，所下達(dá)的指令、執(zhí)行的程序，都是在客戶端計算機(jī)上執(zhí)行。5-6虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)一、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)可通過互聯(lián)網(wǎng)之類的公共網(wǎng)絡(luò)，連接遠(yuǎn)程的計算機(jī)或局域網(wǎng)。二、信道技術(shù)是虛擬專用網(wǎng)絡(luò)的核心，常見的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持兩種信道技術(shù)協(xié)議：PPTP與L2TP。三、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用上可分為Point-to-LAN(單機(jī)對局域網(wǎng))與LAN-to-LAN(局域網(wǎng)對局域網(wǎng))兩種。

第六章無線網(wǎng)絡(luò)6-1無線傳輸技術(shù)介紹無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸技術(shù)可分為兩大類：光學(xué)傳輸和無線電波傳輸。目前以光為傳輸介質(zhì)的技術(shù)有紅外線(Infrared，IR)和激光(Laser)，利用無線電波傳輸?shù)募夹g(shù)則包括窄頻微波(NarrowbandMicrowave)、直接序列展頻(DirectSequenceSpreadSpectrum，DSSS)、跳頻式展頻(FrequencyHoppingSpreadSpectrum，F(xiàn)HSS)、HomeRF以及藍(lán)牙(Bluetooth)等多項技術(shù)。一、以光為傳輸介質(zhì)光作為傳輸介質(zhì)，特性有兩點：光無法穿透大多數(shù)的障礙物，就算穿透了也會出現(xiàn)折射和反射的情況。光的行進(jìn)路徑必須為直線，不過這點可以通過折射及反射的方式解決。1、紅外線紅外線傳輸標(biāo)準(zhǔn)制定目的是為了建立互通性佳、低成本、低耗能的數(shù)據(jù)傳輸解決方案，目前幾乎所有筆記本電腦都各有紅外線通訊端口。紅外線傳輸有3種模式：直接紅外線連接(Direct-BeamIR，DB/IR)、反射式紅外線連接(DiffuselR，DF/lR)、全向性紅外線連接(OmnidireclionallR，Omni／IR)無線局域網(wǎng)中，紅外線傳輸不受到重視的原因：傳輸距離太短及易受阻隔2、激光激光和紅外線同屬光波傳送技術(shù)，激光無線網(wǎng)絡(luò)的連接模式只有直接連接一種。幾乎不會產(chǎn)生反射現(xiàn)象，在許多需要安全的連接環(huán)境中，激光極佳的選擇。二、無線電波無線電波的穿透力強，全方位傳輸，不局限于特定方向，和光波傳輸相比較之下，無線電波傳輸特別適合用在局域網(wǎng)。而且布線和維護(hù)線路的成本可以省去。以無線電波作為傳輸介質(zhì)的技術(shù)有窄頻微波、直接序列展頻、跳頻式展頻、HomeRF、Bluetooth6-2lEEE802.11IEEE802.11是無線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。在這份文檔中，除了說明無線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)外，還規(guī)范了3種傳輸技術(shù)：直接序列展頻(DirectSequenceSpreadSpectrum，DSSS)跳頻式展頻(FrequencyHoppingSpreadSpectrum，F(xiàn)HSS)紅外線(Infrared，IR)直接序列展頻1、直接序列展頻是通過展頻碼(SpreadingCode)，也稱為虛擬噪音碼(PseudoNoiseCode，PNCode)，將原本窄頻高能量的信號擴(kuò)展為原本的數(shù)倍帶寬，而且將能量變小，以低于背景雜音值(BackgroundNoise)，然后才把信號發(fā)送出去。當(dāng)接收端收到此信號時，會再用展頻碼演算一次，將信號還原成窄頻高能量，取得傳送的信息。2、優(yōu)點：抗干擾、防竊聽二、跳頻式展頻跳頻式展頻是利用一個很寬的頻帶，將其細(xì)分成數(shù)十個小頻道，然后把數(shù)據(jù)塞到頻道上送出去，而且每次傳送數(shù)據(jù)所使用的頻道都不一樣。更清楚地定義是：在一個很寬的頻帶內(nèi)，先由連線的兩端協(xié)議好要使用哪些頻道，然后輪流使用這些頻道傳送數(shù)據(jù)直接序列展頻相比較之下，速度慢，但是具有高容錯能力。三、IEEE80211aIEEE802．11a是使用5GHz的頻帶，又稱為U-NII(UnlicensedNationalInformationInfrastructure)頻帶。IEEE802lla所使用的傳輸技術(shù)為OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)，能更有效的防止干擾，并通過特殊的頻道分割方式，達(dá)到更快速地傳輸性能。四、IEEE802lib是使用高速直接序列展頻(HR／DSSS)的傳輸技術(shù)，利用2.4G的頻帶，按所使用的調(diào)制技術(shù)不同，有4種傳輸速率。6-3HOmeRFHomeRF(HomeRadioFrequency)：是由國際電信協(xié)會(InternationalTelecommunica—fionUnion，ITU)所推行的一種家用無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，目的是為了提供一個低成本、低性能，并可以同時傳輸語音和數(shù)據(jù)資料的家庭網(wǎng)絡(luò)。一、HomeRF的標(biāo)準(zhǔn)HomeRF是以共享無線訪問協(xié)議(SharedWirelessAccessProtocol)整合在一起傳輸。二、高速HomeRFHomeRF2．0的幾個重要特點：傳輸速率最高達(dá)10Mb／s，也支持5Mb／s、16Mb／s和0．8Mb／s。兼容于HomeRF1．2的設(shè)備。耗電量比市面上任何無線設(shè)各還要低。同時最多可以有8個連線。6-4藍(lán)牙技術(shù)(Bluetooth)一、什么是藍(lán)牙技術(shù)1、藍(lán)牙技術(shù)的目的：短距離、低功率、低成本，且運用無線電波來傳輸?shù)募夹g(shù)，通過這個標(biāo)準(zhǔn)，將所有信息設(shè)備互相連通2、藍(lán)牙的功能藍(lán)牙技術(shù)同時具備語音和數(shù)據(jù)通訊的能力，最高傳輸速率達(dá)1Mb／s，他的應(yīng)用范圍包括：語音及數(shù)據(jù)資料的即時傳輸取代右形線路快速方便地網(wǎng)絡(luò)連接3合1電話二、藍(lán)牙技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙摶輸?shù)姆秶钸h(yuǎn)達(dá)10m，若接上放大器則可達(dá)100m，使用2．4GHz公用頻帶，采用的無線傳輸技術(shù)是跳頻式展頻，和IEEE802．11雷同，不過其跳躍的頻率很高，每秒1600次。三、帶寬惡霸當(dāng)藍(lán)牙開始發(fā)出無線電波時，整個頻帶就像是被它霸占了一樣。這是導(dǎo)致藍(lán)牙技術(shù)不能推廣的重要原因。四、GSM&GPRS1、GSMGSM:GSM是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(EuropeanTelecommunicationsStandardInstitute，ETSI)于1990年底所制定的數(shù)字移動網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)主要是說明如何將模擬式的語音轉(zhuǎn)為數(shù)字的信號，再通過無線電波傳送出去。在GSM系統(tǒng)中，信號的傳送方式和傳統(tǒng)有線電話的方式相同，都采用電路交換(CircuitSwitch)的信息傳輸技術(shù)缺點：GSM數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣戎挥?．6Kb／s2、GPRSGPRS是建基于現(xiàn)有的GSM結(jié)構(gòu)，將信息傳輸技術(shù)改變，以達(dá)到高速傳輸?shù)墓δ堋SM采用的是電路交換技術(shù)。GPRS它采用的是報文分組交換(PacketSwitch)技術(shù)。五、WAPWAP(WirelessApphcafionProtocol，無線應(yīng)用協(xié)議)：新一代的移動電話網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通過WAP，手機(jī)可以訪問互聯(lián)網(wǎng)的信息。2、WAP的標(biāo)準(zhǔn)WAP的功能HTTP協(xié)議，但主要是用在無線通訊設(shè)備(這指的多為手機(jī)，但也可以是PDA之類的設(shè)備)上。在互聯(lián)網(wǎng)里，HTTP采用的是超文本鏈接標(biāo)記語言(HyperTextMarkupLanguage，HTML)，但在WAP上，則是采用無線超鏈接語言(WirelessMarkupLanguage，WML)。WDP并非是要取代TCP／IP，而是為了讓W(xué)AP能使用TCP／IP來訪問互聯(lián)網(wǎng)。3、WAP和GPRS的關(guān)系WAP主要是說明數(shù)據(jù)如何在無線通訊網(wǎng)絡(luò)中傳輸，包括如何進(jìn)行保密的操作，如何將數(shù)據(jù)壓縮以減少帶寬的損耗。以及如何在手機(jī)上正確的顯示出所要求的信息。GPRS則是GSM系統(tǒng)的擴(kuò)展(或說是強化功能)，主要是把原本GSM系統(tǒng)只能用電路交換(CircuitSwitch)的信息傳輸方式，改為支持報文分組交換(PacketSitch)的傳輸模式，讓傳輸?shù)乃俣扔蒅SM的9.6Kb／s躍升到GPRS的171.2Kb／s。

第七章IP基礎(chǔ)與地址從本章開始后續(xù)三章將介紹網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)引導(dǎo)數(shù)據(jù)包正確的通過網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)層的主要功能如下：≯定址(Addressing)：為網(wǎng)絡(luò)設(shè)各決定名稱或地址的機(jī)制?！勐酚?Routing)：決定信息包在數(shù)個網(wǎng)絡(luò)之間的傳送路徑。網(wǎng)絡(luò)層中有很多協(xié)議，例如：TCP/IP的IP(InternetProtocol)-Netware的IPX(InternctworkPacketExchange)等。我們以大家最常見的IP為范例，說明網(wǎng)絡(luò)層的功能7-1IP基礎(chǔ)與地址InteractProtocol(IP，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)是整個TCP~P協(xié)議組合的運作核心，也是構(gòu)成互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。IP位于DoD模型的網(wǎng)絡(luò)層(相當(dāng)于OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層)．對上可載送傳輸層各種協(xié)議的信息，例如：TCP、UDP等；對下可將IP信息包放到鏈路層，通過以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)等各種技術(shù)來傳送。IP所提供的服務(wù)大致可歸納為兩項：>IP信息包的傳送>IP信息包的分割與重組一、傳送IP信息包IP是負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)之間信息傳送的協(xié)議，可將IP信息包從來源設(shè)備(例如：您的計算機(jī))傳送到目的設(shè)備(例如：教育部的www服務(wù)器)。要達(dá)成這樣的目的，必須依賴以下兩種機(jī)制：IP定址與IP路由器。lP定址：IP規(guī)定網(wǎng)絡(luò)上所有的設(shè)備都必須有一個獨一無二的iP地址(IPAddress)來識別,每個IP信息包都會記載目的設(shè)備的IP地址，信息包才能正確地送達(dá)目的地

注意：IP地址與MAC的關(guān)系lP路由：傳送IP信息包網(wǎng)絡(luò)之間還必須有一定的傳送機(jī)制，才能將IP信息包通過一個個的網(wǎng)絡(luò)，送到目的地。此種傳送機(jī)制稱為lP路由。在IP路由的過程中，是由路由器負(fù)責(zé)選擇路徑，至于IP信息包則是處于被動的狀態(tài)。非連接式的傳送特性：IP信息包傳送時另一項很重要的特性，即是使用非連接式(Connecfioniess)的傳送方式。（例：郵局）對應(yīng)的有TCP即是使用連接式的傳送方式二、分割與重組IP信息包IP必須將信息包放到鏈路層傳送。IP信息包在傳送過程中，可能會經(jīng)過許多個使用不同技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)。所以路由器必須有IP信息包分割與重組(Fragmentation＆Reassembly)的機(jī)制，將過長的信息包加以分割，以便能在最大傳輸單位（MTU）較小的網(wǎng)絡(luò)上傳輸。分割后的IP信息包，會由目的設(shè)備重組，恢復(fù)成原來IP信息包的模樣三、IP信息包的結(jié)構(gòu)一個IP信息包主要由兩部分所組成：報頭(Header)：記錄有關(guān)IP地址、路由、信息包識別等信息。IPPayload：載送上層協(xié)議(例如：TCP、UDP等)的信息包。報頭格式如下圖所示版本字段記錄了數(shù)據(jù)報屬于哪個版本的協(xié)議。IHL字段是IP分組頭部長度字段。服務(wù)類型字段使主機(jī)可以告訴子網(wǎng)它想要什么樣的服務(wù)。總長包括數(shù)據(jù)報中的所有信息（頭部和數(shù)據(jù)）的長度。標(biāo)識字段用來讓目的主機(jī)判斷新來的分段屬于哪個分組，所有屬于同一分組的字段包含有同樣的標(biāo)識值。緊跟著的是2個未用的位，然后是2個1位字段。DF代表不要分段。MF代表還有進(jìn)一步的分段。除了最后一個分段外，所有的分段都設(shè)置了這一位。它是用來標(biāo)志是否所有分組都已到達(dá)。分段偏移說明分段在當(dāng)前數(shù)據(jù)報的什么位置。生命期字段是同一個用來限制分組生命周期的計數(shù)器。推薦以秒來計數(shù)，最長生命周期是255秒。協(xié)議字段便是說明將它送給哪個傳輸進(jìn)程的。協(xié)議的編號在整個因特網(wǎng)上是全球通用的。頭部校驗和僅用來校驗頭部。源地址和目標(biāo)地址指明了網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號?？蛇x項是用來提供一個余地，以允許后續(xù)版本的協(xié)議中引入最初版本中沒有的信息，以及避免為很少使用的信息分配頭部位。7-2IP信息包的傳遞模式傳送IP信息包時，來源地址只有一個，目的地址卻可能代表單一或多部設(shè)備。根據(jù)目的地址的不同，區(qū)分為3種傳遞模式：單點傳送、廣播傳送，以及多點傳送。一、單點傳送：一對一的傳遞模式。在互聯(lián)網(wǎng)上傳送的信息包，絕大多數(shù)都是單點傳送的IP信息包二、廣播傳送：一對多的傳遞模式。由于某些協(xié)議必須通過廣播來運作，例如：ARP(第9章會說明)，因此局域網(wǎng)內(nèi)會有不少的廣播信息包三、多點傳送(Multicast)多點傳送是一種介于單點傳送與廣播傳送之間的傳送方式。多點傳送也是屬于一對多的傳送方式，但是它與廣播傳送有很大的不同。廣播傳送必定會傳送至某一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有設(shè)備，但是多點傳送卻可以將信息包傳送給“一群”指定的設(shè)備。同一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行多點傳送沒有技術(shù)上的問題，若要通過互聯(lián)網(wǎng)，則沿途的路由器必須都支持相關(guān)的協(xié)議。這是多點傳送所面臨的瓶頸。7-3IP地址表示法一、IP地址每個因特網(wǎng)上的主機(jī)和路由器都有一個IP地址，它包括網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號。沒有也不允許兩臺機(jī)器有相同的IP地址。所有的IP地址都是32位的。為了方便起見，一般使用下列方式來轉(zhuǎn)換這一長串的0／1數(shù)值：1首先以8Bits為單位，將32Bits的IP地址分成4段：I100101101001010ll00ll0l011011112將各段的二進(jìn)制數(shù)值轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制，再以“”隔開以利閱讀：11二、下一代IP協(xié)議IPv6現(xiàn)在使用的IP版本是IPv4，IPv6是IPv4的改良而不是革新。IPv4的一些有用特征被IPv6繼承，不太有用的部分則被舍去。按照IPv6規(guī)范，從IPv4到IPv6的變更可分為以下幾類：（1）擴(kuò)大了尋址能力。IPv6中IP地址范圍由32位增加到128位。（2）簡化了分組頭格式。（3）改善了各種擴(kuò)展與選項的支持。（4）增加了標(biāo)簽?zāi)芰?。?）加入了審計與保密能力。7-3IP地址的等級IP地址包括網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址為了適合各種不同大小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)需求，IP地址被分為A、B、C、D、E五大類，其中A、B、C類是可供Internet網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)使用的IP地址，而D、E類是供特殊用途的IP地址。A類：A類的IP地址適合于超大型的網(wǎng)絡(luò)B類：B類的IP地址適合于大、中型網(wǎng)絡(luò)C類：C類的IP地址適合于小型網(wǎng)絡(luò)D類：D類的NetworkID用于多點播送E類：這是一個用于將來擴(kuò)展用的NetworkID IP地址格式圖 IP地址格式圖關(guān)于IP地址說明如下：第A類地址格式允許最多有126個網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)可有1600多萬個主機(jī)；第B類地址格式允許最多有16382個網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)可有65534個主機(jī)；第C類地址格式允許最多有200多萬個網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)可有254個主機(jī)。網(wǎng)絡(luò)號由網(wǎng)絡(luò)信息中心NIC（NetworkInformationCenter）分配，以避免沖突。32位的網(wǎng)絡(luò)地址通常用帶點十進(jìn)制標(biāo)記法書寫。在這種格式下，每字節(jié)以十進(jìn)制記錄，從0到255。例如，十六進(jìn)制地址C0290614被記為0。最低的IP地址是，最高為55。值0和255有特殊的意義。值0表示本網(wǎng)絡(luò)或本主機(jī)。值255表示一個廣播地址，它代表網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)。以0作為網(wǎng)絡(luò)號的IP地址代表當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)。這些地址可讓機(jī)器引用自己的網(wǎng)絡(luò)而不必知道其網(wǎng)絡(luò)號（但必須知道是哪一級網(wǎng)絡(luò)，以確定用幾個0）。全部由１組成的地址代表內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的廣播，通常是一個局域網(wǎng)。例如，代表網(wǎng)絡(luò)號為20的一個A類網(wǎng)絡(luò)，也可稱之為是一個A類網(wǎng)絡(luò)地址，55代表網(wǎng)絡(luò)號為20的網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)，也可稱之為是一個A類廣播地址。所有形如127.x.y.z的地址都保留作回路（loopback）測試。發(fā)送到這個地址的分組不輸出到線路上，它們被內(nèi)部處理并當(dāng)作輸入分組。這一特性也用來為網(wǎng)絡(luò)軟件查錯。在每一類地址中還有一些內(nèi)部保留的私有IP地址供用戶的內(nèi)部局域網(wǎng)使用。如：10.x.y.z，172.16.y.z～172.31.y.z，192.168.y.z。用戶在其內(nèi)部局域網(wǎng)中使用這些地址不會與因特網(wǎng)發(fā)生沖突。7-5子網(wǎng)一、子網(wǎng)1、一個網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)都必須有相同的網(wǎng)絡(luò)號。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)增大時，這種IP編址特性會引發(fā)問題?？勺尵W(wǎng)絡(luò)內(nèi)部分成多個部分，但對外像任何一個單獨網(wǎng)絡(luò)一樣動作，這些網(wǎng)絡(luò)都稱作子網(wǎng)。例如，如果我們原來用的是B類地址，當(dāng)?shù)诙€局域網(wǎng)加入時，可將16位的主機(jī)號分成一個6位的子網(wǎng)號和一個10位的主機(jī)號，如下圖所示。這種分解法可以使用62個局域網(wǎng)，每個局域網(wǎng)最多有1022個主機(jī)。圖將B類網(wǎng)分成若干子網(wǎng)的一種方法2、在網(wǎng)絡(luò)外部，子網(wǎng)是不可見的，因此分配一個新子網(wǎng)不必與NIC聯(lián)系或改變程序外部數(shù)據(jù)庫。當(dāng)一個IP分組到達(dá)時，就在路由選擇表中查找其目的地址，如果分組是發(fā)給遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的，它就被轉(zhuǎn)發(fā)到表中所提供接口上的下一個路由器；如果是本地主機(jī)，它便被直接發(fā)送到目的地。如果目的網(wǎng)絡(luò)沒找到，分組就被轉(zhuǎn)發(fā)到有更多擴(kuò)充表的默認(rèn)路由器。這一算法意味著每一個路由器僅需要保留其他網(wǎng)絡(luò)和本地主機(jī)的記錄，不必全記住所有（網(wǎng)絡(luò)，主機(jī)）對，從而大大減少了路由表的長度。3、子網(wǎng)的技術(shù)，讓原先只有3種等級的IP地址更加具有靈活性二、子網(wǎng)掩碼1．利用子網(wǎng)掩碼獲得IP地址的NetworkID和HostID當(dāng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)相互通信時，可以利用子網(wǎng)掩碼得知這些主機(jī)是否處在相同的網(wǎng)絡(luò)區(qū)段內(nèi)，即NetworkID是否相同。2．利用子網(wǎng)掩碼切割子網(wǎng)子網(wǎng)掩碼的另一個作用就是將一個網(wǎng)絡(luò)切割為幾個以IP路由器連接的子網(wǎng)，如果單位有多個分散的網(wǎng)絡(luò)，則每個網(wǎng)絡(luò)都需要有一個單獨的NetworkID。7-6無等級的IP地址一、如果單位所申請的IP地址數(shù)不夠使用，那么如何讓公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)所有的計算機(jī)都能夠使用TCP/IP協(xié)議來溝通，并連接到Internet并訪問Internet上的資源呢？或者因為安全性的考慮，不讓某些主機(jī)直接與外界溝通。利用無等級IP地址（私有IP地址）是一個較好的方法。在前面所介紹的IP屬于公用IP地址，這些地址可以直接用來連接Internet，但是專用IP（參見下表）是不能直接對外的IP地址，只能夠在公司內(nèi)部的Intranet（企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)）中使用。 無等級的IP地址表CIDR(超網(wǎng))CIDR又稱為超網(wǎng)(Supernet)，與子網(wǎng)是一體的兩面，兩者其實都是使用相同的概念與技術(shù)，只是在應(yīng)用上略有不同，其概念差異如下：子網(wǎng)：利用子網(wǎng)掩碼重新定義“較長”的網(wǎng)絡(luò)地址，以便將現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)加以分割成2、4、8、16等2冪方數(shù)的子網(wǎng)。超網(wǎng)：利用子網(wǎng)掩碼重新定義“較短”的網(wǎng)絡(luò)地址，以便將現(xiàn)有2、4、8、16等2冪方數(shù)的網(wǎng)絡(luò)，“合并"成為一個網(wǎng)絡(luò)。7-7網(wǎng)絡(luò)地址翻譯“網(wǎng)絡(luò)地址翻譯"(NetworkAddressTranslation，NAT)機(jī)制，可以解決IP地址不足的問題，讓許多臺計算機(jī)可以共用一個合法的IP地址。一、網(wǎng)絡(luò)地址翻譯原理當(dāng)使用專用IP地址的計算機(jī)對外傳送口信息包，首先會送至具有網(wǎng)絡(luò)地址翻譯功能的路由器，并在此將IP信息包的來源地址，從專用地址轉(zhuǎn)為合法的IP地址后，再送到外界。IP信息包從外界送入時，網(wǎng)絡(luò)地址翻譯會先判斷信息包目的地，然后將目的地址從合法的IP地址轉(zhuǎn)為私人地址，再送到局域網(wǎng)內(nèi)。當(dāng)局域網(wǎng)內(nèi)許多部計算機(jī)的專用地址都對應(yīng)到同一個IP地址時，網(wǎng)絡(luò)地址翻譯機(jī)制主要是通過客戶端TCP／UDP連接端口號碼哪個IP信息包該送給哪一臺計算機(jī)。換言之，只有使用TCP／UDP協(xié)議的應(yīng)用程序才能通過網(wǎng)絡(luò)地址翻譯與外界連接。二、注意事項1、無法使用某些加密協(xié)議2、增加服務(wù)器的運算負(fù)擔(dān)3、文外界主動訪問時，設(shè)置較為復(fù)雜

第八章ARP與ICMP除了用于數(shù)據(jù)傳送的IP協(xié)議外，因特網(wǎng)還有多個用于網(wǎng)絡(luò)層的控制協(xié)議，包括ICMP，ARP，RARP以及BOOTP。本章主要介紹有關(guān)ARP與ICMP的內(nèi)容。8-1ARP簡介一、地址分辨協(xié)議（ARP）雖然因特網(wǎng)上的每個機(jī)器都有一個或多個IP地址，卻不能真正用它們來發(fā)送分組，因為主機(jī)名和IP地址都是邏輯地址，數(shù)據(jù)鏈路層硬件不能識別它們。如今，大多數(shù)主機(jī)都是通過一個只識別局域網(wǎng)地址的網(wǎng)絡(luò)接口卡連上局域網(wǎng)的。例如，每個出廠的以太網(wǎng)卡都有一個48位以太網(wǎng)地址。以太網(wǎng)卡的生產(chǎn)商向一個權(quán)威機(jī)構(gòu)申請一大批地址，以保證沒有兩個相同地址的網(wǎng)卡，避免當(dāng)兩個網(wǎng)卡用于同一個局域網(wǎng)時出現(xiàn)沖突。這些網(wǎng)卡發(fā)送和接收基于48位的以太網(wǎng)地址的幀，它們完全不知道32位IP地址。真正通信時是要使用物理地址經(jīng)過物理網(wǎng)絡(luò)（如以太網(wǎng)）來完成的，那么，IP地址如何映射到數(shù)據(jù)鏈路層的物理地址上。地址分辨協(xié)議（ARP，AddressResolutionProtocol）就是用來將IP地址翻譯成物理網(wǎng)絡(luò)地址的。當(dāng)應(yīng)用程序把IP分組交給網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動程序時，由接口驅(qū)動程序完成IP地址到物理地址的映射請求，若在本地映射表中找不到，該接口驅(qū)動程序就廣播一個ARP分組給本地網(wǎng)所有主機(jī)。這時網(wǎng)絡(luò)上所有支持ARP的主機(jī)便會收到ARP請求分組，但是只有ARP分組中IP地址和自己的IP地址一致的主機(jī)才會響應(yīng)，將它的物理地址告訴給請求者。值得注意的是，ARP只適應(yīng)于具有廣播功能的網(wǎng)絡(luò)，如以太網(wǎng)，不適應(yīng)點到點網(wǎng)絡(luò)。ARP是TCP/IP協(xié)議的一部分，它一般由TCP/IP內(nèi)核來完成，用戶和應(yīng)用程序不直接與ARP打交道。幾乎因特網(wǎng)上的每臺機(jī)器都運行它。二、ARP運作的方式整個過程是由ARP請求(ARPRequest)與ARP應(yīng)答(ARPReply)兩種信息包所組成。由于ARP在解析過程中，ARP請求信息包為以太網(wǎng)廣播信息包，即ARP請求無法通過路由器傳送到其他網(wǎng)絡(luò)。因此ARP僅能解析同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的MAC地址，無法解析其他網(wǎng)絡(luò)的MAC地址。三、ARP與IP路由由于ARP只能解析同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的MAC地址，因此，在整個IP路由過程中，會出現(xiàn)多次的ARP地址解析，見下圖：四、ARP高速緩存可以對ARP進(jìn)行各種優(yōu)化以使其更有效率。例如高速緩存的設(shè)計，一旦某機(jī)器運行ARP，它便將映射結(jié)果緩存起來，以備后用。下一次與同一機(jī)器聯(lián)系時，就可以直接在其緩存中找到映射關(guān)系，因此不需再發(fā)一次廣播。實際上，所有以太網(wǎng)上的機(jī)器都可以將這一映射結(jié)果加入到自己的ARP緩存中。當(dāng)以太網(wǎng)卡拆除并換上新卡（新以太網(wǎng)地址）時，為了使地址映射可變，ARP緩存區(qū)中的項每過幾秒鐘就會刷新一次。8-2ARP工具程序大部分操作系統(tǒng)都會提供ARP工具程序。以下介紹2種ARP工具程序：Win_dows98的ARP．EXE與Linux的ARPWATCH。一、ARP方便用戶查看與編輯ARP高速緩存的內(nèi)容。ARP．EXE主要提供3項功能。1、查看目前記錄。語法：arp-a2、添加記錄在ARP高速緩存中添加一條靜態(tài)記錄。語法：arp-s[IP地址][MAC地址]3、刪除記錄刪除ARP高速緩存中制定的記錄。語法：arp–d[IP地址]二、ARPWATCHLinux的ARPWATcH可檢測與記錄局域網(wǎng)中的ARP信息包，并通過電子郵件將結(jié)果報告給管理員，或直接將結(jié)果顯示在屏幕上執(zhí)行arpwatch后，若檢測到新的ARP記錄，即通過電子郵件來報告2、若要直接在屏幕上顯示結(jié)果，執(zhí)行：arpwatch-d8-3ICMP簡介因特網(wǎng)的操作被路由器嚴(yán)密監(jiān)視。當(dāng)發(fā)生意外事故時，這些事件由ICMP（InternetControlMessageProtocol）報告，它也可以用來檢測因特網(wǎng)。下圖中列出了最重要的ICMP消息類型。每個ICMP消息類型都被封裝于IP分組中。 主要的ICMP消息類型8-4ICMP工具程序大部分操作系統(tǒng)都會提供一些ICMP工具程序，方便用戶測試網(wǎng)絡(luò)連線狀況。以下以Windows98為例，介紹數(shù)種常見的ICMP工具程序一、PING1、PING工具程序可用來發(fā)出ICMP響應(yīng)請求信息包。網(wǎng)管人員可利用PING工具程序，發(fā)出響應(yīng)請求給特定的主機(jī)或路由器，以診斷網(wǎng)絡(luò)的問題。2、利用PING來診斷網(wǎng)絡(luò)問題具體步驟如下：ping127．0．0．1主要是用來測試TCP／IP協(xié)議是否正常運作。ping本機(jī)IP地址若步驟1中本機(jī)TCP/lP設(shè)置正確，接下來可試試看網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否正常。若網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有問題(例如：舊式網(wǎng)卡的IRQ設(shè)置有誤)，則不會響應(yīng)。ping對外連接的路由器就是PING“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”的IP地址。若成功，代表內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與對外連接的路由器正常。．ping互聯(lián)網(wǎng)上計算機(jī)的IP地址隨便找一臺互聯(lián)網(wǎng)上的計算機(jī)，PING它的IP地址。如果有響應(yīng)，代表IP設(shè)置全部正常。ping互聯(lián)網(wǎng)上計算機(jī)的網(wǎng)址您可以隨便找一臺互聯(lián)網(wǎng)上的計算機(jī)，PING它的網(wǎng)址，例如：WWW．Sina．com．cn（Sina的WWW服務(wù)器)。如果有響應(yīng)，代表DNS設(shè)置無誤。3、PlNG的語法與參數(shù)PING的語法如下：PING[參數(shù)][網(wǎng)址或Ip地址]表8-1PING的參數(shù)參數(shù)意義-a行執(zhí)行DNS反向查詢(由IP地址查出FQDN，詳見第12章)，默認(rèn)不會執(zhí)此查詢。-i<存活時間>設(shè)置IP信息包的存活時間，默認(rèn)為32。-n<次數(shù)>每次執(zhí)行時，發(fā)出響應(yīng)請求信息包的數(shù)目，默認(rèn)為4次。-t持續(xù)發(fā)出響應(yīng)請求直到按ctrl+c才停止。-w<等待時間>等待響應(yīng)應(yīng)答的時間。<等待時間>的單位為千分之一秒，默認(rèn)值為1000，也就是1秒二、TRACERTTRACERT工具程序可找出至目的IP地址所經(jīng)過的路由器。1、TRACERT的語法與參數(shù)TRACERT的語法如下：TRAcERT[參數(shù)][網(wǎng)址或IP地址]以下為TRACERT常用的參數(shù)(見表8-2)。表8-2TRACERT的參數(shù)參數(shù)意義-dTRACERT默認(rèn)會執(zhí)行DNS反向查詢。若不要反向查詢，請使用此參數(shù)。-h<存活時問>TRACERT每次發(fā)出響應(yīng)請求時存活時間會加l。本參數(shù)可設(shè)置存活時間最大值，默認(rèn)為30~-w<等待時間>等待傳送超時或響應(yīng)應(yīng)答的時間。<等待時間>的單位為千分之一秒，默認(rèn)值為1000，亦即1秒。

第九章ip路由IP最主要的功能便是負(fù)責(zé)在互聯(lián)網(wǎng)上傳遞IP信息包。為了達(dá)成傳遞信息包的目的，IP必須涵蓋以下兩類規(guī)格：>靜態(tài)規(guī)格：包含IP信息包的格式、IP地址的規(guī)劃等。>動態(tài)規(guī)格：包含IP信息包在網(wǎng)絡(luò)之間傳送的方式。這部分統(tǒng)稱為IP路由(IPRouting)9-1什么是IP路由在網(wǎng)絡(luò)之間將IP信息包傳送到目的節(jié)點的過程，即稱為IP路由。幾個重要概念：>節(jié)點(Node)：使用TCP／IP協(xié)議組合的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。>主機(jī)(Host)：不具有路由功能的節(jié)點。一般配備網(wǎng)卡的個人計算機(jī)，都可視為主機(jī)。>路由器(Router)：具有路由功能的節(jié)點。一、路由器的特性路由器作為IP信息包的轉(zhuǎn)送設(shè)備，具有以下特性：>具有兩個(或以上)的網(wǎng)絡(luò)接口，可連接多個網(wǎng)絡(luò)，或是直接連接到其他路由器。所謂網(wǎng)絡(luò)接口，泛指所有可連接網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，例如：個人計算機(jī)上的網(wǎng)卡。>至少能解讀信息包在OSI模型第3層(網(wǎng)絡(luò)層)的信息。這是因為路由器必須知道信息包的目的IP地址，才能執(zhí)行進(jìn)一步的路由工作。>具有路由表(RoutingTable)。路由表記載了有關(guān)路由的重要信息，路由器必須根據(jù)路由表，才能判斷要將IP信息包轉(zhuǎn)送到哪一個網(wǎng)絡(luò)，為IP信息包選擇最佳的路徑?！⒁猓阂话銈€人計算機(jī)只要符合上述特性，亦可視為路由器。因此，一臺插了兩張網(wǎng)卡并安裝合適軟件的計算機(jī)，便可成為一部路由器。二、路由器最主要的功能就是轉(zhuǎn)送IP信息包。為了能正確地轉(zhuǎn)送IP信息包，路由器必須根據(jù)信息包的目的IP地址，為它選擇一條最佳的路徑。所謂的路徑，主要是指下列兩種信息：>要經(jīng)過路由器的哪個網(wǎng)絡(luò)接口。>要再送到另一部路由器或是直接送到目的節(jié)點。如果目的節(jié)點位于與路由器直接連接的網(wǎng)絡(luò)上，則不必再轉(zhuǎn)送給其他路由器，直接將IP信息包送至目的節(jié)點即可。以圖9-2為例，假設(shè)現(xiàn)在A1主機(jī)要傳送IP信息包給F1主機(jī)。圖9-2A1主機(jī)傳送IP信息包給F1主機(jī)所經(jīng)路徑三、IP路由的過程假設(shè)A網(wǎng)絡(luò)的A1主機(jī)，要傳送IP信息包給F網(wǎng)絡(luò)的F1主機(jī)。通過每部主機(jī)與路由器的操作，說明IP信息包在路由器之間轉(zhuǎn)送的過程：A1主機(jī)A1主機(jī)在送出IP信息包前，必須先執(zhí)行以下操作：1、將IP信息包的目的地址與本身的路由表對比，判斷F1所在的位置。2、若F1位于A1主機(jī)所在的局域網(wǎng)，A1首先利用ARP取得F1的MAC地址，然后直接將IP信息包傳送給F1。3、若F1不在A1主機(jī)所在的局域網(wǎng)，則A1根據(jù)路由表，判斷需將IP信息包送至哪部路由器。局域網(wǎng)通常只有一部路由器，即默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，以本例而言，即是R1路由器。A1決定將IP信息包送至R1后，先利用ARP取得R1連接A網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接口MAC地址，然后直接將IP信息包傳送給R1。R1路由器R1路由器收到IP信息包時，會執(zhí)行以下的操作：1、解讀IP信息包報頭的信息。若存活時間等于1，停止轉(zhuǎn)送此IP信息包，并發(fā)出ICMP的錯誤信息給A1；若存活時間大于1，則將存活時間減1后，繼續(xù)以下步驟。2、讀取IP信息包的目的地址。根據(jù)IP信息包的目的地址，以及R1路由器本身所擁有的路由表，為IP信息包選擇一條路徑。3、若F1主機(jī)位于R1所連接的網(wǎng)絡(luò)中(例如：A、B、C網(wǎng)絡(luò))，則直接以ARP取得F1的MAC地址，然后將IP信息包傳送給F1。4、若F1主機(jī)位于遠(yuǎn)端的網(wǎng)絡(luò)(未與R1連接的網(wǎng)絡(luò)，例如：D、E、F網(wǎng)絡(luò))，則必須從路由表判斷應(yīng)該將IP信息包轉(zhuǎn)送給哪一部路由器處理。以此例而言，便是將IP信息包轉(zhuǎn)送至R2路由器。決定將信息包轉(zhuǎn)送給R2路由器后，R1便利用ARp取得R2路由器連接B網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接口MAC地址，然后直接將IP信息包傳送給R2路由器.R2路由器R2路由器收到IP信息包時，所執(zhí)行的操作與R1路由器相似，以下僅扼要敘述：1、判斷IP信息包報頭的存活時間。2、讀取IP信息包的目的地址，并判斷最佳路徑。3、將IP信息包轉(zhuǎn)送至R3路由器。R3路由器R3路由器收到IP信息包時，所執(zhí)行的操作如下：