计算机网络基础知识学习资料 (2)

计算机网络基础知识1、什么是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。

简单地说，计算机网络就是通过电缆、电话线或无线通讯将两台以上的计算机互连起来的集合。

计算机网络的发展经历了面向终端的单级计算机网络、计算机网络对计算机网络和开放式标准化计算机网络三个阶段。

2、计算机网络的结构组成一个完整的计算机网络系统是由网络硬件和网络软件所组成的。

网络硬件是计算机网络系统的物理实现,网络软件是网络系统中的技术支持。

两者相互作用,共同完成网络功能。

①网络软件＝网络操作系统＋通信软件＋网络通信协议②网络硬件＝网络拓朴结构＋网络服务器＋网络工作站＋传输介质＋网络设备█网络服务器：是网络的核心，为使用者提供了主要的网络资源。

网络服务器应是一台功能较强的计算机，一般用高档微型机或小型机作服务器。

与一般计算机相比主要区别：一是运算速度快；二是存储容量(包括内存和硬盘)大；三是可靠性、稳定性好。

另外，为了保证数据的安全，一般服务器应装两套完全相同的硬盘，且处于热备份状态。

服务器一般分为文件服务器和打印服务器现类。

█网络工作站(客户机)：是指供用户直接使用入网的计算机，只要求一般的计算机即可。

但在硬件上应配备网卡，软件上配备相应的网络软件。

█通信处理机：一方面作为资源子网的主机、终端连接的接口，将主机和终端连入网内；另一方面它又作为通信子网中分组存储转发结点，完成分组的接收、校验、存储和转发等功能。

█信息变换设备：对信号进行变换，包括：调制解调器、无线通信接收和发送器、用于光纤通信的编码解码器等。

█网卡：网络与计算机相连的接口电路。

网卡是连接计算机与网络的基本硬件设备。

网卡插在计算机或服务器扩展槽中, 通过网络线（如双绞线、同轴电缆或光纤）与网络交换数据、共享资源。

由于网卡类型的不同，使用的网卡也有很多种。

如以太网、FDDI、AIM、无线网络等，但都必须采用与之相适应的网卡才行。

目前，绝大多数网络都是以太网连接形式，使用的便是与之配套的以太网网卡。

网卡虽然有多种，不够有一个共同点就是每块网卡都拥有唯一的ID号，也叫做MAC地址（48位)，MAC地址被烧录在网卡上的ROM中。

安装网卡后，还要进行协议的配置。

例如，IPX/SPX协议、TCP/IP协议。

网卡的功能：网卡的功能主要有两个，一是将计算机的数据进行封装，并通过网线将数据发送到网络上；二是接收网络上传过来的数据，并发到计算机中。

网卡的分类：按总线分类：ISA总线、PCI总线、PCMCIA总线；按端口分类：RJ-45端口、AUI粗缆端口、BNC细缆端口。

按带宽分类：10Mb/s、1000Mb/s、10/100Mb/s、1000Mb/s █传输介质：是指连接计算机网络的信号线，是网络中信息传递的载体。

其性能好坏直接影响网络的运行，常用的介质有同轴电览、双绞线和光览等：同轴电缆：同轴电缆的核心部分是一根导线，导线外有一层起绝缘作用的塑性材料，再包上一层金属网，用于屏蔽外界的干扰，最外面是起保护作用的塑性外套。

同轴电缆的抗干扰特性强于双绞线，传输速率与双绞线类似，但它的价格接近双绞线的两倍。

同轴电缆分类：A. 细同轴电缆(RG58),主要用于建筑物内网络连接；B. 粗同轴电缆(RG11),主要用于主干或建筑物间网络连接；对比项细缆粗缆直径0.25英寸0.5英寸传输距离185米500米接头BNC头、T型头AUI阻抗50Ω50Ω应用的局域网10BASE2 10BASE5 双绞线：是两条相互绝缘的导线按一定距离绞合若干次，使得外部的电磁干扰降到最低限度，以保护信息和数据。

双绞线的广泛应用比同轴电缆要迟得多，但由于它提供了更高的性能价格比，而且组网方便，成为现在应用最广泛的铜基传输媒体。

缺点是传输距离受限。

双绞线分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）。

屏蔽双绞线外护套加金属材料，减少辐射，防止信息窃听，性能优于非屏蔽双绞线，但价格较高。

而且安装比非屏蔽双绞线复杂。

所以，在组建局域网时通常使用非屏蔽双绞线。

但如果是室外使用，屏蔽线要好些。

目前共有6类双绞线，各类双绞线均为8芯电缆，双绞线的类型由单位长度内的绞环数确定。

1类双绞线通常在局域网中不使用，主要用于模拟话音，传统的电话线即为1类线；2类双绞线支持4Mb/s传输速率，在局域网中很少使用；3类双绞线用于10Mb/s以太网；4类双绞线适用于16Mb/s令牌环局域网；5类和超5类双绞线带宽可达100Mb/s，用于构建100Mb/s以太网，是目前最常用的线缆；另外还有6类、7类，能提供更高的传输速率和更远的距离。

应用最广的是五类双绞线，最大传输率为100Mbps，最大传输距离100米。

双绞线的连接：在制作网络时，要用的RJ-45接头，俗称“水晶头”的接头，在将网络插入水晶头前，要对每条线排序。

根据EIA/TIA接线标准，RJ-45 接口制作有两种排序标准：EIA/TIA568A标准的线序为：白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、棕、白棕EIA/TIA568B白棕的线序为：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕另外，根据双绞线两端线序的不同，有两种不同的连接方法:直线连接法：直线连接法是将电缆的一端按一定顺序排序后接入RJ-45接头，线缆的另一端也用相同的顺序排序后接入RJ-45接头。

直接连接法通常用于不同类型的设备的互相连接。

交叉连接法：交叉连接法是线缆的一端用一种线序排列，如T568B标准线序，而另一端用不同的线序，如T568A标准线序，这种线序用于连接同种设备。

具体连接情况如表PC网卡PC网卡（对等网）交叉线PC网卡集线器Hub 直通线集线器Hub 集线器Hub（普通口）交叉线集线器Hub 集线器Hub（级连口--级连口）交叉线集线器Hub 集线器Hub（普通口--级连口）直通线集线器Hub 交换机Switch 交叉线集线器Hub（级连口）交换机Switch 直通线交换机Switch 交换机Switch 交叉线交换机Switch 路由器Router 直通线路由器Router 路由器Router 交叉线光纤：光缆则是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质。

与其它传输介质相比较，光缆的电磁绝缘性能好，信号衰变小，频带较宽，传输距离较大。

光缆主要是在要求传输距离较长，布线条件特殊的情况下用于主干网的连接。

光缆通信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，在光缆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。

光缆的最大传输距离远、传输速度快，是局域网中传输介质的姣姣者。

光缆是数据传输中最有效的一种传输介质。

它有以下几个优点：频带极宽(GB)；抗干扰性强(无辐射)；保密性强(防窃听)；传输距离长(无衰减)；电磁绝缘性能好；中继器的间隔较大。

主要用途：长距离传输信号，局域网主干部分，传输宽带信号。

网络距离：一般为2000米。

每干线最大节点数：无限制。

光纤跳线连接：在1000M局域网中，服务器网卡具有光纤插口，交换机也有相应的光纤插口，连接时只要将光纤跳线进行相应的连接即可。

在没有专用仪器的情况下，可通过观察让交换机有光亮的一端连接网卡没有光亮的一端，让交换机没有光亮的一端连接网卡有光亮的一端。

多模光纤：由发光二极管产生用于传输的光脉冲，通过内部的多次反射沿芯线传输。

可以存在多条不同入射角的光线在一条光纤中传输。

单模光纤：使用激光，光线与芯轴平行，损耗小，传输距离远，具有很高的带宽，但价格更高。

在2.5Gb/s的高速率下，单模光纤不必采用中继器可传输数十公里。

█无线传输介质：无线传输指在空间中采用无线频段、红外线激光等进行传输，不需要使用线缆传输。

不受固定位置的限制，可以全方位实现三维立体通信和移动通信。

目前主要用于通信的有：无线电波、微波、红外、激光。

计算机网络系统中的无线通信主要指微波通信，分为两种形式：地面微波通信和卫星微波通信。

无线局域网通常采用无线电波和红外线作为传输介质。

其中红外线的基本速率为1MB/s，仅适用于近距离的无线传输，而且有很强的方向性，而无线电波的覆盖范围较广，应用较广泛，是常用的无线传输媒体。

我国一般使用2.4-2.4835GHZ频段的无线电波进行局域网的光线通信。

█集线器（HUB）：集线器是目前使用较广泛的网络设备之一，主要用来组建星型拓扑的网络。

在网络中，集线器是一个集中点，通过众多的端口将网络中的计算机连接起来，使不同计算机能够相互通信。

集线器的基本功能是信息分发，它将一个端口收到的信号转发给其他所有端口。

同时，集线器的所有端口共享集线器的带宽。

当我们在一台10Mb/s带宽的集线器上只连接一台计算机时，此计算机的带宽是10Mb/s；而当我们连接两台计算机，每台计算机的带宽是5Mb/s；当连接10计算机时，带宽则是1Mb/s。

即用集线器组网时，连接的计算机越多，网络速度越慢。

集线器按通信特性分为无源集线器和有源集线器。

无源集线器只能转发信号，不能对信号作任何处理。

有源集线器会对所传输的信号进行整形、放大并转发，并可以扩展传输媒体的传输距离。

目前市面上的集线器属于有源集线器，无源集线器已被淘汰。

按带宽分，集线器分为10Mb/s、10/100Mb/s、100Mb/s集线器。

我们通常选择10/100Mb/s自适应的集线器。

因为这种集线器可以根椐网卡和网线所提供的带宽而自动调整带宽。

当网线和网网卡为10Mb/s时，集线器以10Mb/s的速率通信。

当网线与网卡达到100Mb/s时，集线器则以100Mb/s 的速率通信。

集线器分为5口、8口、16口、24口等。

集线器的连接集线器通过其端口实现网络连接。

集线器主要有RJ-45接口和级联口两种接口。

RJ-45接接口：集线器的大部分接口属于这种接口，主要用于连接网络中的计算机，从而组建计算机网络。

级联口：级联口主要用于连接其他集线器或网络设备。

比如我们在组网时，集线器的端口数量不够，可以通过级联口将两个或多个集线器级联起来，达到拓展端口的目的。

级联口一般标有“UPLINK”或“MDI”等标志。

在级联时，我们可以通过直连接线将集线器的级联口与另一台集线器的RJ-45接口连接起来，从而组建更大的网络。

█交换机：交换机也是目前使用较广泛的网络设备之一，同样用来组建星型拓扑的网络。

从外观上看，交换机与集线器几乎一样，其端口与连接方式和集线器几乎也是一样，但是，由于交换机采用了交换技术，其性能优于集线器。

交换机的通信特性：由于交换机采用交换技术，使其可以并行通信而不像集线器那样平均分配带宽。

如一台100 Mb/s交换机的每端口都是100Mb/s，互连的每台计算机均以100Mb/s的速率通信，而不像集线器那样平均分配带宽，这使交换机能够提供更佳的通信性能。