項(xiàng)目了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí)任務(wù)導(dǎo)入某公司是一家大型企業(yè)，擁有員工400人左右。公司內(nèi)的主要建筑物有辦公樓、職工宿舍等，共有約300個(gè)信息點(diǎn)。信息點(diǎn)主要集中在行政部、市場(chǎng)部、研發(fā)部和技術(shù)部。在網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目實(shí)施之前，該公司用下行2MB、上行512KB的寬帶，普通交換機(jī)作為主要網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，帶寬低，速度慢，宿舍和各部門(mén)辦公網(wǎng)絡(luò)之間分割開(kāi)來(lái)，不能互通。隨著公司人員的增多與規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以及辦公信息化、自動(dòng)化需求的不斷增長(zhǎng)，各部門(mén)間為提高辦公效率，促進(jìn)信息交流，適應(yīng)現(xiàn)代化辦公的要求，需要組建一個(gè)完善的企業(yè)辦公局域網(wǎng)。任務(wù)導(dǎo)入根據(jù)與公司有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員的交流情況得出網(wǎng)絡(luò)需求如下。（1）能安全訪問(wèn)廣域網(wǎng)、發(fā)布企業(yè)信息、宣傳企業(yè)文化、發(fā)表意見(jiàn)、交流工作、使用FTP服務(wù)器存取公司文檔資料，為用戶到用戶、用戶到應(yīng)用提供速度合理、功能可靠的連接。（2）著眼于未來(lái)技術(shù)的發(fā)展，使現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)具有較好的可擴(kuò)展性。（3）在有限的經(jīng)費(fèi)下完成既定的任務(wù)，并考慮合理應(yīng)用服務(wù)器的帶寬，保證所有資源獲得最大的效益。（4）支持將來(lái)的VOD視頻點(diǎn)播系統(tǒng)、視頻會(huì)議。任務(wù)分析溫州某進(jìn)出口貿(mào)易公司的總經(jīng)理孔康，最近正琢磨著是不是該把自己用了好幾年的萬(wàn)寶龍簽字筆當(dāng)作禮物送給上小學(xué)的小外甥。自從2008年年底公司上馬辦公自動(dòng)化（OA）系統(tǒng)后，孔康已經(jīng)很久沒(méi)有使用簽字筆進(jìn)行簽字，以往需要他簽字的文件，現(xiàn)在都能在OA系統(tǒng)上輕松解決。從該任務(wù)可以看出，隨著企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，企業(yè)對(duì)局域網(wǎng)的要求也就越來(lái)越高?？梢?jiàn)，局域網(wǎng)對(duì)企業(yè)的發(fā)展起著十分重要的促進(jìn)作用。局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中比較典型的一種網(wǎng)絡(luò)。一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的含義

把分布在不同地理區(qū)域的計(jì)算機(jī)與專門(mén)的外部設(shè)備用通信線路互連成一個(gè)規(guī)模大、功能強(qiáng)的系統(tǒng)，從而使眾多的計(jì)算機(jī)可以方便地互相傳遞信息，共享硬件、軟件、數(shù)據(jù)信息等資源。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計(jì)算機(jī)構(gòu)成的集合體。一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的含義

從定義中看出，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的3個(gè)核心問(wèn)題如下。（1）至少有兩臺(tái)計(jì)算機(jī)互連。（2）通信設(shè)備與線路介質(zhì)。（3）網(wǎng)絡(luò)軟件、通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程1.主機(jī)互連階段主機(jī)互連階段產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代初期，基于主機(jī)之間的低速串行連接的聯(lián)機(jī)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雛形。在這種早期的網(wǎng)絡(luò)中，終端借助電話線路訪問(wèn)計(jì)算機(jī)，由于計(jì)算機(jī)發(fā)送/接收的是數(shù)字信號(hào)，電話線傳輸?shù)氖悄M信號(hào)，所以要求在終端和主機(jī)間加入調(diào)制解調(diào)器（modem，俗稱“貓”）進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換。在這種連接中，計(jì)算機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的中心，同時(shí)也是控制者。這是一種非常原始的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它的主要任務(wù)是通過(guò)遠(yuǎn)程終端與計(jì)算機(jī)的連接實(shí)現(xiàn)執(zhí)行應(yīng)用程序、遠(yuǎn)程打印和數(shù)據(jù)服務(wù)等功能。二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程2.局域網(wǎng)階段20世紀(jì)70年代，隨著計(jì)算機(jī)體積的減小、價(jià)格的下降，出現(xiàn)了以個(gè)人計(jì)算機(jī)為主的商業(yè)計(jì)算模式。商業(yè)計(jì)算的復(fù)雜性要求大量終端設(shè)備的資源共享和協(xié)同操作，這就產(chǎn)生了對(duì)本地大量計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化連接的需求，局域網(wǎng)由此產(chǎn)生。

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程2.局域網(wǎng)階段當(dāng)今主流局域網(wǎng)技術(shù)——以太網(wǎng)，就是在那個(gè)時(shí)期產(chǎn)生的。1973年，Xerox公司的研究人員BobMetcalfe博士（以太網(wǎng)之父）提出并實(shí)現(xiàn)了最初的以太網(wǎng)。后來(lái)，DEC、Intel和Xerox合作制定了一個(gè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)最初以這3家公司名稱的首字母命名，稱為DIX以太網(wǎng)。另外，比較流行的LAN技術(shù)還有IBM的令牌環(huán)技術(shù)等。二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程3.互聯(lián)網(wǎng)階段由于單一的局域網(wǎng)無(wú)法滿足網(wǎng)絡(luò)的多樣性要求，20世紀(jì)70年代后期，廣域網(wǎng)技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)，以便將分布在不同地域的局域網(wǎng)互相連接。1983年，ARPANET采用傳輸控制協(xié)議（transmissioncontrolprotocol，TCP）和因特網(wǎng)協(xié)議（Internetprotocol，IP）作為其主要的協(xié)議簇，使大范圍的網(wǎng)絡(luò)互連成為可能。二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程4.因特網(wǎng)階段20世紀(jì)80年代到90年代是網(wǎng)絡(luò)互連的發(fā)展時(shí)期，在這一時(shí)期，ARPANET的規(guī)模不斷擴(kuò)大，將全球無(wú)數(shù)的公司、校園、ISP（Internetserviceprovider）和個(gè)人用戶聯(lián)系起來(lái)，最終演變成今天的幾乎延伸到全球每一個(gè)角落的Internet。1990年，ARPANET正式被Internet取代，退出了歷史舞臺(tái)。越來(lái)越多的機(jī)構(gòu)、個(gè)人參與到Internet中來(lái)，使Internet獲得了高速發(fā)展。二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程4.因特網(wǎng)階段而到現(xiàn)在，網(wǎng)絡(luò)幾乎聯(lián)系著所有國(guó)家和地區(qū)。2012年全球互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展報(bào)告顯示：現(xiàn)在全球互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)為24億，全球電子郵件用戶數(shù)量為22億。這些數(shù)字表明，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為名副其實(shí)的世界上最豐富的信息資源庫(kù)。網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為是未來(lái)全球信息高速公路的雛形。三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成由于網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相互結(jié)合而成的，所以網(wǎng)絡(luò)的組成與通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)都有聯(lián)系。除此之外，網(wǎng)絡(luò)的組成還必須匹配相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)。三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.典型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成

典型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件及協(xié)議三大部分組成。（1）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)的基本模塊，作為網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他計(jì)算機(jī)提供共享資源。在網(wǎng)絡(luò)中，按照計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的用途可將其分為服務(wù)器和客戶機(jī)。三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.典型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成

（2）數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的任務(wù)是把數(shù)據(jù)源計(jì)算機(jī)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)迅速、可靠、準(zhǔn)確地傳輸?shù)侥康挠?jì)算機(jī)或?qū)Ｓ猛獠吭O(shè)備。從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的組成來(lái)看，一個(gè)完整的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般由以下幾部分組成：數(shù)據(jù)終端設(shè)備、通信控制器、通信信道、網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.典型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成

（3）網(wǎng)絡(luò)軟件及協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)軟件及協(xié)議是指在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中用于支持?jǐn)?shù)據(jù)通信和各種網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的軟件。通常根據(jù)系統(tǒng)本身的特點(diǎn)、能力和服務(wù)對(duì)象，為連入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)配置不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。軟件和協(xié)議的目的是本機(jī)用戶共享網(wǎng)絡(luò)中其他系統(tǒng)的資源，或是把本機(jī)系統(tǒng)的功能和資源提供給網(wǎng)絡(luò)中的其他用戶使用。為此，每個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都有一套全網(wǎng)共同遵守的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并要求網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)主機(jī)系統(tǒng)都配置相應(yīng)的協(xié)議軟件，以確保網(wǎng)絡(luò)中不同系統(tǒng)之間能夠可靠、有效地相互通信和合作。三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的邏輯組成

從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功能上看，網(wǎng)絡(luò)主要完成網(wǎng)絡(luò)通信與資源共享。通常，人們把負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信的部分稱為通信子網(wǎng)，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)資源共享的部分稱為資源子網(wǎng)。因此，可以把網(wǎng)絡(luò)看成是由通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)組成的，如圖7-2所示。三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的邏輯組成

（1）資源子網(wǎng)：主要由服務(wù)器、工作站、共享設(shè)備（打印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)等）、各種軟件資源與信息資源組成。資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理，向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源與各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。（2）通信子網(wǎng)：主要由網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）、集線器、交換機(jī)、路由器、傳輸介質(zhì)及相關(guān)軟件組成，主要完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理任務(wù)。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指用傳輸媒體互連各種設(shè)備的物理布局。將參與網(wǎng)絡(luò)工作的各種設(shè)備用媒體互連在一起有多種方法，但實(shí)際上只有幾種方式適合網(wǎng)絡(luò)的工作。如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)只連接幾臺(tái)設(shè)備，最簡(jiǎn)單的方法是將它們都直接連在一起，這種連接方式稱為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。用這種方式形成的網(wǎng)絡(luò)稱為全互連網(wǎng)絡(luò)，如圖7-3所示。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖7-3中有6個(gè)設(shè)備，在全互連情況下，需要15條傳輸線路。如果要連接的設(shè)備有n個(gè)，則所需線路將達(dá)到n(n-1)/2條。顯而易見(jiàn)，這種方式只有在涉及地理范圍不大、設(shè)備數(shù)很少的條件下才有使用的可能。在其他情況下使用則會(huì)花費(fèi)大量人力物力。而常見(jiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是當(dāng)需要通過(guò)互連設(shè)備（如路由器）互連多個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，將有可能遇到的互連技術(shù)。目前，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)使用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有3種：星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)（1）星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是最古老的一種網(wǎng)絡(luò)連接方式，人們常用的電話就屬于這種結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是由中央節(jié)點(diǎn)和通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)通信鏈路連接到中央節(jié)點(diǎn)的各個(gè)站點(diǎn)組成的，中央節(jié)點(diǎn)控制全網(wǎng)的通信，其中任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信都必須通過(guò)中央節(jié)點(diǎn)。星型結(jié)構(gòu)的中央節(jié)點(diǎn)一般是交換機(jī)或集線器。中央節(jié)點(diǎn)執(zhí)行集中式通信控制策略，因此，中央節(jié)點(diǎn)相當(dāng)復(fù)雜，而各個(gè)站點(diǎn)的通信負(fù)擔(dān)都比較小。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)

星型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn):①控制簡(jiǎn)單②故障診斷和隔離容易③配置方便

星型結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn):①電纜長(zhǎng)度和安裝費(fèi)用大②擴(kuò)展困難③過(guò)于依賴中央節(jié)點(diǎn)四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)(2）環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)中使用較多。這種結(jié)構(gòu)中的傳輸媒體從一個(gè)站點(diǎn)到另一個(gè)站點(diǎn)，直到將所有站點(diǎn)連成環(huán)形，這種結(jié)構(gòu)顯然消除了站點(diǎn)通信時(shí)對(duì)中心系統(tǒng)的依賴性。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)

環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn):

①電纜長(zhǎng)度短。因?yàn)樗姓军c(diǎn)都連接到一個(gè)公共數(shù)據(jù)通路，所以只需要很短的電纜，減少了安裝費(fèi)用，易于布線和維護(hù)。②可用光纖。光纖的傳輸速度高，環(huán)型拓?fù)涫菃畏较騻鬏?，光纖傳輸介質(zhì)十分適用。

環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn):

由于信息是串行穿過(guò)多個(gè)節(jié)點(diǎn)環(huán)路接口，當(dāng)節(jié)點(diǎn)過(guò)多時(shí)，影響傳輸效率，使網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)。

四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)（3）總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?？偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是使用同一媒體或電纜連接所有站點(diǎn)的一種方式，也就是說(shuō)連接站點(diǎn)的物理媒體由所有設(shè)備共享，使用這種結(jié)構(gòu)必須解決的一個(gè)問(wèn)題是確保站點(diǎn)使用媒體發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)不能出現(xiàn)沖突。在點(diǎn)到點(diǎn)鏈路配置時(shí)，非常簡(jiǎn)單。如果這條鏈路是半雙工操作，只需使用很簡(jiǎn)單的機(jī)制便可保證兩個(gè)站點(diǎn)輪流工作。在一點(diǎn)到多點(diǎn)工作方式中，對(duì)線路的訪問(wèn)依靠控制端的探詢來(lái)確定。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)

總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn):

①電纜長(zhǎng)度短，容易布線②可靠性高③易于擴(kuò)充

總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn):

①所有的數(shù)據(jù)都需經(jīng)過(guò)總線傳送，總線成為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。②總線的傳輸距離有限，通信范圍受限制。

五、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

（1）按網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分布范圍的不同，可分為局域網(wǎng)（localareanetwork，LAN）、廣域網(wǎng)（wideareanetwork，WAN）和城域網(wǎng)（metropolitanareanetwork，MAN）。①局域網(wǎng)是一種在小范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，一般在一個(gè)建筑物內(nèi)或一個(gè)工廠、一個(gè)事業(yè)單位內(nèi)部，為單位獨(dú)有。局域網(wǎng)距離可在十幾千米以內(nèi)，信道傳輸速率可達(dá)1～20Mbps，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布線容易。五、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

②廣域網(wǎng)覆蓋范圍很廣，可以分布在一個(gè)省、一個(gè)國(guó)家或幾個(gè)國(guó)家。廣域網(wǎng)信道傳輸速率較低，一般小于0.1Mbps，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。③城域網(wǎng)是在一個(gè)城市內(nèi)部組建的計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)，提供全市的信息服務(wù)。目前，我國(guó)許多城市正在建設(shè)城域網(wǎng)。五、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

（2）按交換方式可分為線路交換網(wǎng)絡(luò)、報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)和分組交換網(wǎng)絡(luò)。①線路交換最早出現(xiàn)在電話系統(tǒng)中，早期的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是采用此方式來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)變換成為模擬信號(hào)后才能在線路上傳輸。②報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)是一種數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)通信開(kāi)始時(shí)，源機(jī)發(fā)出的一個(gè)報(bào)文存儲(chǔ)在交換器中，交換器根據(jù)報(bào)文的目的地址選擇合適的路徑發(fā)送報(bào)文，這種方式稱為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式。五、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

③分組交換也采用報(bào)文傳輸，但它不是以不定長(zhǎng)的報(bào)文作為傳輸?shù)幕締挝?，而是將一個(gè)長(zhǎng)的報(bào)文劃分為許多定長(zhǎng)的報(bào)文分組，以分組作為傳輸?shù)幕締挝?。這不但大大簡(jiǎn)化了計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的管理，而且加速了信息在網(wǎng)絡(luò)中的傳播速度。由于分組交換優(yōu)于線路交換和報(bào)文交換，具有許多優(yōu)點(diǎn)，因此它已成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主流。五、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

（3）按服務(wù)方式可分為客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)、對(duì)等網(wǎng)。①客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)就是一種基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)，基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)提供了更好的運(yùn)行性能，并且可靠性也有所提高。在基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)中，不必共享工作站計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)。當(dāng)需要