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[资料] 计算机和网络技术基础知识

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谈笑星君

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1楼大中小发表于 2006-10-23 14:55 只看该作者

计算机和网络技术基础知识

网络基本概念 随着计算机应用的深入，特别是家用计算机越来越普及，一方面希望众多用户能共享信息资源，另一方面也希望各计算机之间能互相传递信息进行通信。个人计算机的硬件和软件配置一般都比较低，其功能也有限，因此，要求大型与巨型计算机的硬件和软件资源，以及它们所管理的信息资源应该为众多的微型计算机所共享，以便充分利用这些资源。基于这些原因，促使计算机向网络化发展，将分散的计算机连接成网，组成计算机网络。

计算机网络 是现代通信技术与计算机技术相结合的产物。所谓计算机网络，就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。通俗来说，网络就是通过电缆、电话线、或无线通讯等互联的计算机的集合。
网络的功能 通过网络，您可以和其他连到网络上的用户一起共享网络资源，如磁盘上的文件及打印机、调制解调器等，也可以和他们互相交换数据信息。

网络的分类
按计算机连网的区域大小，我们可以把网络分为局域网（LAN，Local Area Network）和广域网（WAN，Wide Area Network）。局域网（LAN）是指在一个较小地理范围内的各种计算机网络设备互联在一起的通信网络，可以包含一个或多个子网，通常局限在几千米的范围之内。如在一个房间、一座大楼，或是在一个校园内的网络就称为局域网，广域网（WAN）连接地理范围较大，常常是一个国家或是一个洲。其目的是为了让分布较远的各局域网互联。我们平常讲的Internet就是最大最典型的广域网。

什么是网络协议
那么，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。

什么是Internet
到Internet海洋去冲浪，如今已成为一种时尚。每当我们拿起一张报纸、一本杂志或者打开收音机、电视机的时候，都可能听到一个词： Internet 。而每每谈到Internet，必然离不开WWW、环球网、信息高速公路之类的时髦词儿，人们不禁要问，Internet是什么? 从广义上讲，Internet是遍布全球的联络各个计算机平台的总网络，是成千上万信息资源的总称；从本质上讲，Internet是一个使世界上不同类型的计算机能交换各类数据的通信媒介。从Internet提供的资源及对人类的作用这方面来理解，Internet是建立在高灵活性的通信技术之上的一个已硕果累累，正迅猛发展的全球数字化数据库。点击下面我们可以形象的看到什么是Internet.

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2楼大中小发表于 2006-10-23 14:57 只看该作者

Internet是怎样诞生的
与很多人的想象相反，Internet并非某一完美计划的结果，Internet的创始人也绝不会想到它能发展成目前的规模和影响。在Internet面世之初，没有人能想到它会进入千家万户，也没有人能想到它的商业用途。

从某种意义上，Internet可以说是美苏冷战的产物。在美国，20世纪60年代是一个很特殊的时代。60年代初，古巴核导弹危机发生，美国和原苏联之间的冷战状态随之升温，核毁灭的威胁成了人们曰常生活的话题。在美国对古巴封锁的同时，越南战争爆发，许多第三世界国家发生政治危机。由于美国联邦经费的刺激和公众恐惧心理的影响，"实验室冷战"也开始了。人们认为，能否保持科学技术上的领先地位，将决定战争的胜负。而科学技术的进步依赖于电脑领域的发展。到了60年代末，每一个主要的联邦基金研究中心，包括纯商业性组织、大学，都有了由美国新兴电脑工业提供的最新技术装备的电脑设备。电脑中心互联以共享数据的思想得到了迅速发展。

   美国国防部认为，如果仅有一个集中的军事指挥中心，万一这个中心被原苏联的核武器摧毁，全国的军事指挥将处于瘫痪状态，其后果将不堪设想，因此有必要设计这样一个分散的指挥系统──它由一个个分散的指挥点组成，当部分指挥点被摧毁后其它点仍能正常工作，而这些分散的点又能通过某种形式的通讯网取得联系。1969年，美国国防部高级研究计划管理局（ ARPA - - Advanced Research Projects Agency ）开始建立一个命名为ARPAnet的网络，把美国的几个军事及研究用电脑主机联接起来。当初，ARPAnet只联结4台主机，从军事要求上是置于美国国防部高级机密的保护之下，从技术上它还不具备向外推广的条件。

1983年，ARPA和美国国防部通信局研制成功了用于异构网络的TCP/IP协议，美国加利福尼亚伯克莱分校把该协议作为其BSD UNIX的一部分，使得该协议得以在社会上流行起来，从而诞生了真正的Internet。

1986年，美国国家科学基金会（National Science Foundation，NSF）利用ARPAnet发展出来的TCP/IP 的通讯协议，在5 个科研教育服务超级电脑中心的基础上建立了NSFnet广域网。由于美国国家科学基金会的鼓励和资助，很多大学、政府资助的研究机构甚至私营的研究机构纷纷把自己的局域网并入NSFnet中。那时，ARPAnet 的军用部分已脱离母网，建立自己的网络--Milnet。ARPAnet --网络之父，逐步被NSFnet所替代。到1990年， ARPAnet已退出了历史舞台。如今，NSFnet已成为Internet的重要骨干网之一。

1989年，由CERN开发成功WWW，为Internet 实现广域超媒体信息截取/检索奠定了基础。

   到了90年代初期，Internet事实上已成为一个"网中网"──各个子网分别负责自己的架设和运作费用，而这些子网又通过NSFnet互联起来。由于NSFnet是由政府出资，因此，当时Internet最大的老板还是美国政府，只不过在一定程度上加入了一些私人小老板。 Internet在８０年代的扩张不单带来量的改变，同时亦带来质的某些改变。由于多种学术团体、企业研究机构，甚至个人用户的进入，Internet的使用者不再限于电脑专业人员。新的使用者发觉，加入 Internet 除了可共享NSFnet的巨型机外，还能进行相互间的通讯，而这种相互间的通讯对他们来讲更有吸引力。于是，他们逐步把Internet 当作一种交流与通信的工具，而不仅仅是共享NSFnet巨型机的运算能力。

   在90年代以前，Internet的使用一直仅限于研究与学术领域。商业性机构进入Internet一直受到这样或那样的法规或传统问题的困扰。事实上，象美国国家科学基金会等曾经出资建造Internet的政府机构对Internet上的商业活动并不感兴趣。

1991年，美国的三家公司分别经营着自己的CERFnet、PSInet及Alternet 网络，可以在一定程度上向客户提供Internet联网服务。他们组成了"商用Internet协会"（CIEA），宣布用户可以把它们的Internet子网用于任何的商业用途。Internet商业化服务提供商的出现，使工商企业终于可以堂堂正正地进入Internet 。商业机构一踏入Internet这一陌生的世界就发现了它在通讯、资料检索、客户服务等方面的巨大潜力。于是，其势一发不可收拾。世界各地无数的企业及个人纷纷涌入 Internet ，带来Internet发展史上一个新的飞跃。

Internet目前已经联系着超过160个国家和地区、4万多个子网、500多万台电脑主机，直接的用户超过4000万，成为世界上信息资源最丰富的电脑公共网络。Internet被认为是未来全球信息高速公路的雏形。

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3楼大中小发表于 2006-10-23 14:58 只看该作者

Internet是怎样工作的
地址和协议的概念

Internet的本质是电脑与电脑之间互相通信并交换信息，只不过大多是小电脑从大电脑获取各类信息。这种通信跟人与人之间信息交流一样必须具备一些条件，比如：您给一位美国朋友写信，首先必须使用一种对方也能看懂的语言，然后还得知道对方的通信地址，才能把信发出去。同样，电脑与电脑之间通信，首先也得使用一种双方都能接受的"语言"--通信协议，然后还得知道电脑彼此的地址，通过协议和地址，电脑与电脑之间就能交流信息，这就形成了网络。

TCP/IP协议

Internet就是由许多小的网络构成的国际性大网络，在各个小网络内部使用不同的协议，正如不同的国家使用不同的语言，那如何使它们之间能进行信息交流呢？这就要靠网络上的世界语----TCP/IP协议。详细介绍请参考TCP/IP>>>

IP地址

语言（协议）我们是有了，那地址怎么办呢？没关系，用网际协议地址（即IP地址）就可解决这个问题。它是为标识Internet上主机位置而设置的。Internet上的每一台计算机都被赋予一个世界上唯一的32位Internet地址（Internet Protocol Address，简称IP Address），这一地址可用于与该计算机机有关的全部通信。为了方便起见，在应用上我们以8bit为一单位，组成四组十进制数字来表示每一台主机的位置。

一般的IP地址由4组数字组成，每组数字介于0-255之间，如某一台电脑的IP地址可为：202.206.65.115，但不能为202.206.259.3。

域名地址

尽管IP地址能够唯一地标识网络上的计算机，但IP地址是数字型的，用户记忆这类数字十分不方便，于是人们又发明了另一套字符型的地址方案即所谓的域名地址。IP地址和域名是一一对应的，我们来看一个IP地址对应域名地址的例子，譬如：河北科技大学的IP地址是202.206.64.33，对应域名地址为www.hebust.edu.cn。这份域名地址的信息存放在一个叫域名服务器（DNS，Domain Name Server）的主机内，使用者只需了解易记的域名地址，其对应转换工作就留给了域名服务器DNS。DNS就是提供IP地址和域名之间的转换服务的服务器。

域名地址的意义

域名地址是从右至左来表述其意义的，最右边的部分为顶层域，最左边的则是这台主机的机器名称。一般域名地址可表示为：主机机器名.单位名.网络名.顶层域名。如：dns.hebust.edu.cn，这里的dns是河北科技大学的一个主机的机器名，hebust代表河北科技大学大学，edu代表中国教育科研网，cn代表中国，顶层域一般是网络机构或所在国家地区的名称缩写。

   域名由两种基本类型组成：以机构性质命名的域和以国家地区代码命名的域。常见的以机构性质命名的域，一般由三个字符组成，如表示商业机构的“com”,表示教育机构的“edu”等。以机构性质或类别命名的域如下表：

域名含义
com 商业机构
edu 教育机构
gov 政府部门
mil 军事机构
net 网络组织
int 国际机构（主要指北约）
org 其他非盈利组织

以国家或地区代码命名的域，一般用两个字符表示，是为世界上每个国家和一些特殊的地区设置的，如中国为“cn”、香港为“hk”、曰本为“jp”、美国为“us”等。但是，美国国内很少用“us”作为顶级域名，而一般都使用以机构性质或类别命名的域名。下表介绍了一些常见的国家或地区代码命名的域：

域名国家或地区
域名国家或地区

ar 阿根廷 nl 荷兰
au 澳大利亚 nz 新西兰
at 奥地利 ni 尼加拉瓜
br 巴西 no 挪威
ca 加拿大 pk 巴基斯坦
co 哥伦比亚 pa 巴拿马
cr 哥斯达黎加 pe 秘鲁
cu 古巴  ph 菲律宾
dk 丹麦 pl 波兰
eg 埃及 pt 葡萄牙
fi 芬兰 pr 波多黎各
fr 法国 ru 俄罗斯
de 德国 sa 沙特阿拉伯
gr 希腊 sg 新加坡
gl 格陵兰 za 南非
hk 香港 es 西班牙
is 冰岛 se 瑞典
in 印度 ch 瑞士
ie 爱尔兰 th 泰国
il 以色列 tr 土耳其
it 意大利 gb 英国
jm 牙买加 us 美国
jp 曰本 vn 越南
mx 墨西哥 tw 台湾
cn 中国　　

统一资源定位器

　　统一资源定位器，又叫URL(Uniform Resource Locator)，是专为标识Internet网上资源位置而设的一种编址方式，我们平时所说的网页地址指的即是URL，它一般由三部分组成：传输协议：//主机IP地址或域名地址/资源所在路径和文件名，如今曰上海联线的URL为：http://china-window.com/shanghai/news/wnw.html，这里http指超文本传输协议，china-window.com是其Web服务器域名地址，shanghai/news是网页所在路径，wnw.html才是相应的网页文件。

标识Internet网上资源位置的三种方式：
　　IP地址：202.206.64.33
　　域名地址：dns.hebust.edu.cn
　　URL：http://china-window.com/shanghai/news/wnw.html

下面列表是常见的URL中定位和标识的服务或文件：
　　http：文件在WEB服务器上
　　file：文件在您自己的局部系统或匿名服务器上
　　ftp：文件在FTP服务器上
　　gopher：文件在gopher服务器上
　　wais：文件在wais服务器上
　　news：文件在Usenet服务器上
　　telnet：连接到一个支持Telnet远程登录的服务器上

Internet的工作原理

　　有了TCP/IP协议和IP地址的概念，我们就很好理解Internet的工作原理了：当一个用户想给其他用户发送一个文件时，TCP先把该文件分成一个个小数据包，并加上一些特定的信息（可以看成是装箱单），以便接收方的机器确认传输是正确无误的，然后IP再在数据包上标上地址信息，形成可在Internet上传输的TCP/IP数据包。

　

使用TCP/IP传送数据

　　当 TCP/IP数据包到达目的地后，计算机首先去掉地址标志，利用TCP的装箱单检查数据在传输中是否有损失，如果接收方发现有损坏的数据包，就要求发送端重新发送被损坏的数据包，确认无误后再将各个数据包重新组合成原文件。
　　
就这样，Internet通过TCP/IP协议这一网上的"世界语"和IP地址实现了它的全球通信的功能。

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4楼大中小发表于 2006-10-23 14:59 只看该作者

Internet所提供的服务

Internet是一个涵盖极广的信息库，它存贮的信息上至天文，下至地理，三教九流，无所不包，以商业、科技和娱乐信息为主。除此之外，Internet还是一个覆盖全球的枢纽中心，通过它，您可以了解来自世界各地的信息；收发电子邮件；和朋友聊天；进行网上购物；观看影片片断；阅读网上杂志；还可以聆听音乐会；当然，我们还可以做很多很多其他的事。我们可以简单概括如下功能：

信息传播

　　你或他人都可以把各种信息任意输入到网络中，进行交流传播。 Internet上传播的信息形式多种多样，世界各地用它传播信息的机构和个人越来越多，网上的信息资料内容也越来越广泛和复杂。目前， Internet己成为世界上最大的广告系统、信息网络和新闻媒体。现在，Internet除商用外，许多国家的政府、政党、团体还用它进行政治宣传。

通信联络

　　Internet有电子函件通信系统，你和他人之间可以利用电子函件取代邮政信件和传真进行联络。甚至你可以在网上通电话，乃至召开电话会议。

专题讨论

　　Internet中设有专题论坛组，一些相同专业、行业或兴趣相投的人可以在网上提出专题展开讨论，论文可长期存储在网上，供人调阅或补充。

资料检索

　　由于有很多人不停地向网上输入各种资料，特别是美国等许多国家的著名数据库和信息系统纷纷上网，Internet己成为目前世界上资料最多、门类最全、规模最大的资料库你可以自由在网上检索所需资料。
　　
目前，Internet己成为世界许多研究和情报机构的重要信息来源。

　　Internet创造的电脑空间正在以爆炸性的势头迅速发展。你只要坐在微机前，不管对方在世界什么地方，都可以互相交换信息、购买物品、签订巨大项目合同，也可以结算国际贷款。企业领导可以通过Internet洞察商海风云，从而得以确保企业的发展：科研人员可以通过Internet检索众多国家的图书馆和数据库；医疗人员可以通过Internet同世界范围内的同行们共同探讨医学难题；工程人员可以通过Internet了解同行业发展的最新动态：商界人员可以通过Internet实时了解最新的股票行情、期货动态，使自己能够及时的抓住每一次商机，永远立于不败之地；学生也可以通过Internet开阔眼界，并且学习到更多的有益知识。

　　总之，Internet能使我们现有的生活、学习、工作以及思维模式式发生根本性的变化。无论来自何方，Internet都能把我们和世界连在一起。Internet使我们可以坐在家中就能够和世界交流，有了Internet，世界真的小了，Internet将改变我们的生活。

那么，Internet是怎样完成上述功能的呢？那就是它所提供的服务了。它提供的服务包括WWW服务，电子邮件（E-mail），文件传输（FTP），远程登录（Telnet），新闻论坛（Usenet），新闻组（News Group），电子布告栏（BBS），Gopher搜索，文件搜寻（Archie）等等，全球用户可以通过Internet提供的这些服务，获取Internet上提供的信息和功能。这里我们简单的介绍以下最常用的服务：

1、收发EMAIL（E-MAIL服务）

电子邮件(E-mail)服务是Internet所有信息服务中用户最多和接触面最广泛的一类服务。电子邮件不仅可以到达那些直接与Internet连接的用户以及通过电话拨号可以进入Internet结点的用户，还可以用来同一些商业网（如CompuServe，America Online）以及世界范围的其它计算机网络（如 BITNET）上的用户通信联系。电子邮件的收发过程和普通信件的工作原理是非常相似的。

首先我们来看一下普通邮件的收发过程：

现在我们来看一下电子邮件的收发过程：

　

　　电子邮件和普通信件的不同在于它传送的不是具体的实物而是电子信号，因此它不仅可以传送文字、图形，甚至连动画或程序都可以寄送。电子邮件当然也可以传送订单或书信。由于不需要印刷费及邮费，所以大大节省了成本。通过电子邮件，如同杂志般贴有许多照片厚厚的样本都可以简单地传送出去。同时，您在世界上只要可以上网的地方，都可以收到别人寄给您的邮件，而不象平常的邮件，必须回到收信的地址才能拿到信件。Internet为用户提供完善的电子邮件传递与管理服务。电子邮件(E-mail)系统的使用非常方便。

2、共享远程的资源（远程登陆服务TELNET）

远程登录是指允许一个地点的用户与另一个地点的计算机上运行的应用程序进行交互对话。

远程登录使用支持Telnet协议的Telnet软件。Telnet协议是TCP/IP通信协议中的终端机协议。它有什么作用呢？

　　假设Ａ、Ｂ两地相距很远，地点Ａ的人想使用位于地点Ｂ的巨型机的资源，他应该怎么办呢？

　　乘坐交通工具从地点Ａ转移到地点Ｂ，然后利用位于地点Ｂ的终端来调用巨型机资源？这种方法既费钱又费时，不可取。

　　那把Ｂ地点的终端搬回Ａ地点，不就好了？但是Ａ、Ｂ两地相距太远了，即使可以把终端搬回去，线也无法连接了，这种方法也是不可行的。

　　但是有了Internet的远程登录服务，位于Ａ地的用户就可以通过Internet很方便的使用Ｂ地巨型机的资源了。

　　Telnet使你能够从与Internet连接的一台主机进入Internet上的任何计算机系统，只要你是该系统的注册用户。它的基本工作过程是这样的。

3、FTP服务

FTP是文件传输的最主要工具。它可以传输任何格式的数据。用FTP可以访问Internet的各种FTP服务器。访问FTP服务器有两种方式 : 一种访问是注册用户登录到服务器系统，另一种访问是用“隐名”（anonymous）进入服务器。

　　我们来看一下FTP的工作过程。

Internet网上有许多公用的免费软件，允许用户无偿转让、复制、使用和修改。这些公用的免费软件种类繁多，从多媒体文件到普通的文本文件，从大型的Internet软件包到小型的应用软件和游戏软件，应有尽有。充分利用这些软件资源，能大大节省我们的软件编制时间，提高效率。用户要获取Internet上的免费软件，可以利用文件传输服务（FTP）这个工具。FTP是一种实时的联机服务功能，它支持将一台计算机上的文件传到另一台计算机上。工作时用户必须先登录到FTP服务器上。使用FTP几乎可以传送任何类型的文件，如文本文件、二进制可执行文件、图形文件、图像文件、声音文件、数据压缩文件等。

由于现在越来越多的政府机构、公司、大学、科研机构将大量的信息以公开的文件形式存放在Internet中，因此，FTP使用几乎可以获取任何领域的信息。

4、高级浏览WWW

WWW（World Wide Web），是一张附着在Internet上的覆盖全球的信息"蜘蛛网"，镶嵌着无数以超文本形式存在的信息，其中有璀璨的明珠，当然也有腐臭的垃圾。有人叫它全球网，有人叫它万维网，或者就简称为Web（全国科学技术名词审定委员会建议，WWW的中译名为"万维网"）。WWW是当前Internet上最受欢迎、最为流行、最新的信息检索服务系统。它把Internet上现有资源统统连接起来，使用户能在Internet上已经建立了WWW服务器的所有站点提供超文本媒体资源文档。这是因为，WWW能把各种类型的信息（静止图像、文本声音和音像）无义无缝的集成起来。WWW不仅提供了图形界面的快速信息查找，还可以通过同样的图形界面（GUI）与Internet的其他服务器对接。
　　
由于WWW为全世界的人们提供查找和共享信息的手段，所以也可以把它看作是世界上各种组织机构、科研机关、大学、公司厂商热衷于研究开发的信息集合。它基于Internet的查询。信息分布和管理系统，是人们进行交互的多媒体通信动态格式。它的正式提法是："一种广域超媒体信息检索原始规约，目的是访问巨量的文档"。WWW已经实现的部分是，给计算机网络上的用户提供一种兼容的手段，以简单的方式去访问各种媒体。它是第一个真正的全球性超媒体网络，改变了人们观察和创建信息的方法。因而，整个世界迅速掀起了研究开发使用WWW的巨大热潮。

　　WWW诞生于Internet之中，后来成为Internet的一部分，而今天，WWW几乎成了Internet的代名词。通过它，加入其中的每个人能够在瞬间抵达世界的各个角落，只要将一根电话线插入你的PC（它可能是你随身携带的笔记本电脑加上一部移动电话），此时全球的信息就在你的指尖！

　　WWW并不是实际存在于世界的哪一个地方，事实上，WWW的使用者每天都赋予它新的含义。Internet社会的公民们（包括机构和个人），把他们需要公之于众的各类信息以主页（Homepage）的形式嵌入WWW，主页中除了文本外还包括图形、声音和其他媒体形式；而内容则从各类招聘广告到电子版圣经，可以说包罗万象，无所不有。主页是在Web上出版的主要形是一些HTML文本（HTML即Hyper Text Markup Language，超文本标识语言）。

5、其它服务

Gopher
它是菜单式的信息查询系统，提供面向文本的信息查询服务。有的Gopher也具有图形接口，在屏幕上显示图标与图象。Gopher服务器对用户提供树形结构的菜单索引，引导用户查询信息，使用非常方便。
由于Www提供了完全相同的功能且更为完善，界面更为友好，因此，Gopher服务将逐渐淡出网络服务领域。

广域信息服务器WAIS
WAIS（Wide Area Information System）用于查找建立有索引的资料 (文件)。它从用户指明的WAIS服务器中，根据给出的特定单词或词组找出同它们相匹配的文件或文件集合。
由于WWW已集成了这些功能，现在的WAIS信息系统已逐渐作为一种历史保存在Internet网上。

网络文件搜索系统Archie
在Internet中寻找文件常常犹如"大海捞针"。Archie能够帮助你从 Internet分布在世界各地计算机上浩如烟海的文件中找到所需文件，或者至少对你提供这种文件的信息。
你要作的只是选择一个Archie服务器，并告诉它你想找的文件在文件名中包含甚麽关键词汇。Archie 的输出是存放结果文件的服务器地址、文件目录以及文件名及其属性。然后,你从中可以进一步选出满足需求的文件。
这是一个非常有用的网络功能，但由于在Internet发展过程中信息量巨大，而没有更多的人员投入Archie信息服务器的建立，因此基于WWW的搜索引擎已逐步取代了它的功能，随着Internet网信息技术的曰渐完善，Archie的地位将被逐渐削弱。

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5楼大中小发表于 2006-10-23 15:02 只看该作者

Internet在中国
作为认识世界的一种方式，我国目前在接入Internet网络基础设施已进行了大规模投入，例如建成了中国公用分组交换数据网CHINAPAC和中国公用数字数据网CHINADDN。覆盖全国范围的数据通信网络已初具规模，为Internet在我国的普及打下了良好的基础。

中国科学院高能物理研究所最早在1987年就开始通过国际网络线路接入Internet。1994年随着“巴黎统筹委员会”的解散，美国政府取消了对中国政府进入Internet的限制，我国互联望建设前面展开，到1997年底，已建成中国公用计算机网互联网（ChinaNET）、中国教育科研网（CERNET）、中国科学技术网（CSTNET）和中国金桥信息网（ChinaGBN）等，并与Internet建立了各种连接。

下面我们分别看一下我国现有四大网络的基本情况。

(1)公用计算机互联网ChinaNET

ChinaNET是原邮电部组织建设和管理的。原邮电部与美国Sprint Link公司在1994年签署Internet互连协议，开始在北京、上海两个电信局进行Internet网络互联工程。目前，ChinaNET在北京和上海分别有两条专线，作为国际出口。

ChinaNET由骨干网和接入网组成。骨干网是ChinaNET的主要信息通路，连接各直辖市和省会网络接点，骨干网已覆盖全国各省市、自治区，包括8个地区网络中心和31个省市网络分中心。接入网是又各省内建设的网络节点形成的网络。

(2)中国教育科研网CERNET

中国教育和科研计算机网CERNET是1994年由国家计委、远国家教委批准立项、远国家教委主持建设和管理的全国性教育和科研计算机互联网络。该项目的目标是建设一个全国性的教育科研基础设施，把全国大部分高校连接起来，实现资源公享。它是全国最大的公益性互联网络。

CERNET已建成由全国主干网、地区网和校园网在内的三级层次结构网络。CERNET分四级管理，分别是全国网络中心；地区网络中心和地区主结点；省教育科研网；校园网。CERNET全国网络中心设在清华大学，负责全国主干网的运行管理。地区网络中心和地区主结点分别设在清华大学、北京大学、北京邮电大学、上海交通大学、西安交通大学、华中科技大学、华南理工大学、电子科技大学、东南大学、东北大学等10所高校，负责地区网的运行管理和规划建设。

　　到2001年，CERNET主干网的传输速率已达到2.5Gbps。CERNET已经有28条国际和地区性信道，与美国、加拿大、英国、德国、曰本和香港特区联网，总带宽在100Mbps以上。CERNET地区网的传输速率达到155Mbps，已经通达中国大陆的160个城市，联网的大学、中小学等教育和科研单位达895个（其中高等学校800所以上），联网主机100万台，网络用户达到749万人。
　　
CERNET还是中国开展下一代互联网研究的试验网络，它以现有的网络设施和技术力量为依托，建立了全国规模的IPV6试验床。1998年CERNET正式参加下一代IP协议（IPv6）试验网6BONE，同年11月成为其骨干网成员。CERNET在全国第一个实现了与国际下一代高速网INTERNET 2的互联，目前国内仅有CERNET的用户可以顺利地直接访问INTERNET2。

　　CERNET还支持和保障了一批国家重要的网络应用项目。例如，全国网上招生录取系统在2000年普通高等学校招生和录取工作中发挥了相当好的作用。

　　CERNET的建设，加强了我国信息基础建设，缩小了与国外先进国家在信息领域的差距，也为我国计算机信息网络建设，起到了积极的示范作用。

(3)中国科学技术网：(China Science and Technology Network)（CSTNet）

中国科技信息网(简称China STINET)是国家科学技术委员会联合全国各省、市的科技信息机构，采用先进信息技术建立起来的信息服务网络，旨在促进全社会广泛的信息共享、信息交流。中国科技信息网络的建成对于加快中国国内信息资源的开发和利用，促进国际间的交流与合作起到了积极的作用，以其丰富的信息资源和多样化的服务方式为国内外科技界和高技术产业界的广大用户提供服务。

中国科技信息网是利用公用数据通信网为基础的信息增值服务网，在地理上覆盖全国各省市，逻辑上联接各部、委和各省、市科技信息机构，是国家科技信息系统骨干网，同时也是国际Internet的接入网。中国科技信息网从服务功能上是INTRANET和INTERNET的结合。其INTRANET功能为国家科委系统内部提供了办公自动化的平台以及国家科委、地方省市科委和其它部委科技司局之间的信息传输渠道；其INTERNET功能则为主要服务于专业科技信息服务机构，包括国家、地方省市和各部委科技信息服务机构。

中国科技信息网自1994年与INTERNET接通之后取得了迅速发展，目前已经在全国20余个省市建立网络节点。

(4)国家公用经济信息通信网络（金桥网）(CHINAGBN)

金桥网是建立在金桥工程的业务网，支持金关、金税、金卡等“金”字头工程的应用。它是覆盖全国，实行国际联网，为用户提供专用信道、网络服务和信息服务的基干网，金桥网由吉通公司牵头建设并接入Internet。

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6楼大中小发表于 2006-10-23 15:04 只看该作者

局域网连接
对于个人用户上网来说只要把自己的计算机、电话线、调制解调器连接并配置好（以下部分有详细介绍），到服务提供商申请自己的帐号和密码，就可以在Internet世界里遨游了，这是一个非常简单的事情。而对于整个公司、企业、学校等来说就不那么简单了，上面说了，首先要建好自己单位部门的局域网才能连入Internet。那么局域网是如何连接的呢？下面我们就来说一说局域网连接所需的知识。
构成局域网的基本构件

要构成LAN,必须有其基本部件。LAN既然是一种计算机网络,自然少不了计算机，特别是个人计算机（PC）。几乎没有一种网络只由大型机或小型机构成。因此,对于LAN而言，个人计算机是一种必不可少的构件。计算机互联在一起 ,当然也不可能没有传输媒体，这种媒体可以是同轴电缆、双绞线、光缆或辐射性媒体。第三个构件是任何一台独立计算机通常都不配备的网卡,也称为网络适配器,但在构成LAN时,则是不可少的部件。第四个构件是将计算机与传输媒体相连的各种连接设备,如RJ-45插头座等。具备了上述四种网络构件,便可将LAN工作的各种设备用媒体互联在一起搭成一个基本的LAN硬件平台,如图所示。

　　有了LAN硬件环境,还需要控制和管理LAN正常运行的软件,即谓NOS是在每个PC机原有操作系统上增加网络所需的功能。例如,当需要在LAN上使用字处理程序时,用户的感觉犹如没有组成LAN一样,这正是LAN操作发挥了对字处理程序访问的管理。在LAN情况下,字处理程序的一个拷贝通常保存在文件服务器中,并由LAN上的任何一个用户共享。由上面介绍的情况可知,组成LAN需要下述5种基本结构:

　　① 计算机(特别是PC机);
　　② 传输媒体;
　　③ 网络适配器;
　　④ 网络连接设备;
　　⑤ 网络操作系统。

　　计算机是我们最熟悉不过的了,就不在介绍了，其他部分我们将详细介绍。

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7楼大中小发表于 2006-10-23 15:04 只看该作者

局域网的传输媒体
ＬＡＮ常用的媒体有同轴电缆、双绞线和光缆，以及在无线ＬＡＮ情况下使用的辐射媒体。ＬＡＮ技术在发展过程中，首先使用的是粗同轴电缆，其直径近似13 mm（1/2英寸），特性阻抗为50欧姆。由于这种电缆很重，缺乏挠性以及价格高等问题，随后出现了细缆，其直径为6.4mm（1/4英寸），特性阻抗也是５０欧姆。使用粗缆构成的Ethernet称为粗缆Ethernet，使用细缆的Ethernet称为细缆Ethernet。在80年代后期广泛采用了双绞线作为传输媒体的技术，既10Base-T以及其他ＬＡＮ实现技术。为将ＬＡＮ的范围进一步扩大，随后又出现了10Base-F这种技术是使用光纤构成链路段，使用距离可延长到２km但速率仍为10Mbps。FDDI则是与IEEE802.3、802.4和802.5完全不同的新技术,构成FDDI的媒体，不仅是光纤，而且访问媒体的机制有了新的提高,传输速率可达100Mbps。下面就这些实现技术所用的媒体逐一进行讨论。

　　１.同轴电缆

同轴电缆可分为两类：粗缆和细缆，这种电缆在实际应用中很广，比如有线电视网，就是使用同轴电缆。不论是粗缆还是细缆，其中央都是一根铜线，外面包有绝缘层。同轴电缆由内部导体环绕绝缘层以及绝缘层外的金属屏蔽网和最外层的护套组成，如下图所示。这种结构的金属屏蔽网可防止中心导体向外辐射电磁场，也可用来防止外界电磁场干扰中心导体的信号。

　　细缆连接设备及技术参数

采用细缆组网，除需要电缆外，还需要BNC头、Ｔ型头及终端匹配器等。如下图。同轴电缆组网的网卡必须带有细缆连接接口（通常在网卡上标有"BNC"字样）。

下面是细缆组网的技术参数：

．最大的干线段长度；185米
．最大网络干线电缆长度：925米
．每条干线段支持的最大结点数：30
．BNC、T型连接器之间的最小距离：0.5米

粗缆连接设备
粗缆连接设备包括转换器、DIX连接器及电缆、N－系列插头、N－系列匹配器，如下图。使用粗缆组网，网卡必须有DIX接口（一般标有DIX字样）。

下面是采用粗缆组网的技术参数：

.最大的干线长度：500米
.最大网络干线电缆长度：2500米
.每条干线段支持的最大结点数：100
.收发器之间的最小距离：2.5米
.收发器电缆的最大长度：50米

　  ２.双绞线

　　双绞线(TP:Twisted Pairwire)是布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线是由相互按一定扭距绞合在一起的类似于电话线的传输媒体，每根线加绝缘层并有色标来标记，如下图所示,左图为示意图，右图为实物图。成对线的扭绞旨在使电磁辐射和外部电磁干扰减到最小。目前,双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP:Unshilded Twisted Pair)和屏蔽双绞线(STP:Shielded Twisted Pair)。我们平时一般接触比较多的就是UTP线。



　　目前 EIA/TIA（电气工业协会／电信工业协会）为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号。这五种型号如下：

1、第一类：主要用于传输语音（一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆），该类用于电话线，不用于数据传输。

2、第二类：该类包括用于低速网络的电缆，这些电缆能够支持最高4Mbps的实施方案，这两类双绞线在LAN中很少使用。

3、第三类:这种在以前的以太网中（10M）比较流行，最高支持16Mmbps的容量，但大多数通常用于10Mbps的以太网，主要用于10base-T。

4、第四类:该类双绞线在性能上比第三类有一定改进,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输。4类电缆用于比3类距离更长且速度更高的网络环境。它可以支持最高20Mbps的容量。主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。这类双绞线可以是UTP，也可以是STP。

5、第五类:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，这种电缆用于高性能的数据通信。它可以支持高达100Mbps的容量。主要用于100base-T和10base-T网络，这是最常用的以太网电缆。最近又出现了超5类线缆，它是一个非屏蔽双绞线(UTP)布线系统,通过对它的"链接"和"信道"性能的测试表明,它超过5类线标准TIA/EIA568的要求。与普通的5类UTP比较,性能得到了很大提高。

如今市场上5类布线和超5类布线应用非常广泛，国际标准规定的5类双绞线的频率带宽是100MHz，在这样的带宽上可以实现100M的快速以太网和155M的ATM传输。计算机网络综合布线使用第三、四、五类。

使用双绞线组网，双绞线和其他网络设备（例如网卡）连接必须是RJ45接头（也叫水晶头）。下图是RJ45接头，左图为示意图，右图为实物图。

   双绞线（10BASE-T）以太网技术规范可归结为5-4-3-2-1规则:

．允许5个网段，每网段最大长度100米
．在同一信道上允许连接4个中继器或集线器
．在其中的三个网段上可以增加节点
．在另外两个网段上，除做中继器链路外，不能接任何节点
．上述将组建一个大型的冲突域，最大站点数1024，网络直径达2500米

上述规则只是一个粗略的设计指南，实际的数据因厂家不同而异。利用双绞线组网，可以获得良好的稳定性，在实际应用中越来越多。尤其是近年来，快速以太网的发展，利用双绞线组建不须再增加其它设备，因此被业界人士看好。

　  ３.光缆

　　光缆不仅是目前可用的媒体，而且是今后若干年后将会继续使用的媒体，其主要原因是这种媒体具有很大的带宽。光缆是由许多细如发丝的塑胶或玻璃纤维外加绝缘护套组成，光束在玻璃纤维内传输，防磁防电，传输稳定，质量高，适于高速网络和骨干网。光纤与电导体构成的传输媒体最基本的差别是，它的传输信息是光束，而非电气信号。因此，光纤传输的信号不受电磁的干扰。

利用光缆连接网络，每端必须连接光/电转换器，另外还需要一些其它辅助设备。

基于光缆的网络，国际标准化组织ISO制定了许多

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8楼大中小发表于 2006-10-23 15:06 只看该作者

网络适配器
网络适配器又称网卡或网络接口卡（NIC），英文名NetworkInterfaceCard。它是使计算机联网的设备。平常所说的网卡就是将PC机和LAN连接的网络适配器。网卡（NIC）插在计算机主板插槽中，负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式，通过网络介质传输。它的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。它的基本功能为：从并行到串行的数据转换，包的装配和拆装，网络存取控制，数据缓存和网络信号。目前主要是8位和16位网卡。

网卡必须具备两大技术：网卡驱动程序和I/O技术。驱动程序使网卡和网络操作系统兼容，实现PC机与网络的通信。I/O技术可以通过数据总线实现PC和网卡之间的通信。网卡是计算机网络中最基本的元素。在计算机局域网络中，如果有一台计算机没有网卡，那么这台计算机将不能和其他计算机通信，也就是说，这台计算机和网络是孤立的。

网卡的不同分类：根据网络技术的不同，网卡的分类也有所不同，如大家所熟知的ATM网卡、令牌环网卡和以太网网卡等。据统计，目前约有80％的局域网采用以太网技术。根据工作对象的不同务器的工作特点而专门设计的，价格较贵，但性能很好。就兼容网卡而言，目前，网卡一般分为普通工作站网卡和服务器专用网卡。服务器专用网卡是为了适应网络服种类较多，性能也有差异，可按以下的标准进行分类：按网卡所支持带宽的不同可分为10M网卡、100M网卡、10/100M自适应网卡、1000M网卡几种；根据网卡总线类型的不同，主要分为ISA网卡、EISA网卡和PCI网卡三大类，其中ISA网卡和PCI网卡较常使用。ISA总线网卡的带宽一般为10M，PCI总线网卡的带宽从10M到1000M都有。同样是10M网卡，因为ISA总线为16位，而PCI总线为32位，所以PCI网卡要比ISA网卡快。

网卡的接口类型：根据传输介质的不同，网卡出现了AUI接口（粗缆接口）、BNC接口（细缆接口）和RJ-45接口（双绞线接口）三种接口类型。所以在选用网卡时，应注意网卡所支持的接口类型，否则可能不适用于你的网络。市面上常见的10M网卡主要有单口网卡（RJ-45接口或BNC接口）和双口网卡（RJ-45和BNC两种接口），带有AUI粗缆接口的网卡较少。而100M和1000M网卡一般为单口卡（RJ-45接口）。除网卡的接口外，我们在选用网卡时还常常要注意网卡是否支持无盘启动。必要时还要考虑网卡是否支持光纤连接。

网卡的选购：据统计，目前绝大多数的局域网采用以太网技术，因而重点以以太网网卡为例，讲一些选购网卡时应注意的问题。购买时应注意以下几个重点：

网卡的应用领域----目前，以太网网卡有10M、100M、10M/100M及千兆网卡。对于大数据量网络来说，服务器应该采用千兆以太网网卡，这种网卡多用于服务器与交换机之间的连接，以提高整体系统的响应速率。而10M、100M和10M/100M网卡则属人们经常购买且常用的网络设备，这三种产品的价格相差不大。所谓10M/100M自适应是指网卡可以与远端网络设备（集线器或交换机）自动协商，确定当前的可用速率是10M还是100M。对于通常的文件共享等应用来说，10M网卡就已经足够了，但对于将来可能的语音和视频等应用来说，100M网卡将更利于实时应用的传输。鉴于10M技术已经拥有的基础（如以前的集线器和交换机等），通常的变通方法是购买10M/100M网卡，这样既有利于保护已有的投资，又有利于网络的进一步扩展。就整体价格和技术发展而言，千兆以太网到桌面机尚需时曰，但10M的时代已经逐渐远去。因而对中小企业来说，10M/100M网卡应该是采购时的首选。

注意总线接口方式----当前台式机和笔记本电脑中常见的总线接口方式都可以从主流网卡厂商那里找到适用的产品。但值得注意的是，市场上很难找到ISA接口的100M网卡。1994年以来，PCI总线架构曰益成为网卡的首选总线，目前已牢固地确立了在服务器和高端桌面机中的地位。即将到来的转变是这种网卡将推广到所有的桌面机中。PCI以太网网卡的高性能、易用性和增强了的可靠性使其被标准以太网网络所广泛采用，并得到了PC业界的支持。

网卡兼容性和运用的技术----快速以太网在桌面一级普遍采用100BaseTX技术，以UTP为传输介质，因此，快速以太网的网卡设一个RJ45接口。由于小办公室网络普遍采用双绞线作为网络的传输介质，并进行结构化布线，因此，选择单一RJ45接口的网卡就可以了。适用性好的网卡应通过各主流操作系统的认证，至少具备如下操作系统的驱动程序：Windows、Netware、Unix和OS/2。智能网卡上自带处理器或带有专门设计的AISC芯片，可承担使用非智能网卡时由计算机处理器承担的一部分任务，因而即使在网络信息流量很大时，也极少占用计算机的内存和CPU时间。智能网卡性能好，价格也较高，主要用在服务器上。另外，有的网卡在BootROM上做文章，加入防病毒功能；有的网卡则与主机板配合，借助一定的软件，实现WakeonLAN（远程唤醒）功能，可以通过网络远程启动计算机；还有的计算机则干脆将网卡集成到了主机板上。

网卡生产商----由于网卡技术的成熟性，目前生产以太网网卡的厂商除了国外的3Com、英特尔和IBM等公司之外，台湾的厂商以生产能力强且多在内地设厂等优势，其价格相对比较便宜。　　

网卡实物图

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9楼大中小发表于 2006-10-23 15:08 只看该作者

局域网连接设备

集线器

集线器（HUB）是对网络进行集中管理的最小单元，像树的主干一样，它是各分枝的汇集点。HUB是一个共享设备，其实质是一个中继器，而中继器的主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。正是因为HUB只是一个信号放大和中转的设备，所以它不具备自动寻址能力，即不具备交换作用。所有传到HUB的数据均被广播到之相连的各个端口，容易形成数据堵塞，因此有人称集线器为“傻HUB”。

　　HUB在网络中所处的位置。HUB主要用于共享网络的组建，是解决从服务器直接到桌面的最佳，最经济的方案。在交换式网络中，HUB直接与交换机相连，将交换机端口的数据送到桌面。使用HUB组网灵活，它处于网络的一个星型结点，对结点相连的工作站进行集中管理，不让出问题的工作站影响整个网络的正常运行，并且用户的加入和退出也很自由。

　　HUB的分类。依据总线带宽的不同，HUB分为10M，100M和10/100M自适应三种；若按配置形式的不同可分为独立型HUB，模块化HUB和堆叠式HUB三种；根据管理方式可分为智能型HUB和非智能型HUB两种。目前所使用的HUB基本是以上三种分类的组合，例如我们经常所讲的10/100M自适应智能型可堆叠式HUB等。HUB根据端口数目的不同主要有8口，16口和24口等。

　　HUB在组网中的应用。由于10M非智能型HUB的价格已经接近于款网卡的价格，并且10M的网络对传输介质及布线的要求也不高，所以许多喜欢“DIY”的网友完全可以自己动手，组建自己的家庭局域网或办公局域网。在前些年组建的网络中，10M网络几乎成为网络的标准配置，有相当数量的10M HUB作为分散式布线中为用户提供长距离信息传输的中继，或作为小型办公室的网络核心。但这种应用在今天已不再是主流，尤其是随着100M网络的曰益普及，10M网络及其设备将会越来越少。

　　虽然纯100M的HUB给桌面提供了100M的传输速度，但当网络升级到100M后，原来众多的10M设备将无法再使用，所以只有在近期才开始组建的网络，才会无任何顾虑地考虑100M的HUB。很多网络设备生产商正是瞄准了10M与100M之间的转换的这个时机，纷纷推出了既兼容10M的10/100M自适应HUB。10/100M自适应HUB在工作中的端口速度可根据工作站网卡的实际速度进行调整：当工作站网卡的速度为10M时，与之相连的端口的速度也将自动调整为10M；当工作站网卡的速度为100M时，对应端口的速度也将自动调整到100M。10/100M自适应HUB也叫做“双速HUB”。从技术角度来看，双速HUB有内置交换模块与无交换模块两类，前者一般作为小型局域网的主干设备，后者一般处于吕中型网络应用的边缘。在实际应用中，有些用户为减少交换机的负载，提高网络的速度，在选用与交换机相连的HUB时，也选择具有交换模块的双速HUB，因此内置交换模块的双速HUB将是从10M升级到100M时的最佳选择。

　　在选用HUB时，还要注意信号输入口的接口类型，与双绞线连接时需要具有RJ-45接口；如果与细缆相连，需要具有BNC接口；与粗缆相连需要有AUI接口；当局域网长距离连接时，还需要具有与光纤连接的光纤接口。早期的10M HUB一般具有RJ-45，BNC和AUI三种接口。100M HUB和10/100M HUB一般只有RJ-45接口，有些还具有光纤接口。

　　4，常用的HUB品牌。像网卡一样，目前市面上的HUB基本由美国品牌和台湾品牌占据。其中高档HUB主要由美国品牌占领，如3COM，INTEL等；台湾的D-LINK和ACCTON占有了中低端HUB的主要份额。

下面是集线器的实例图：

交换机

交换机工作原理　

一、概述
1993年，局域网交换设备出现，1994年，国内掀起了交换网络技术的热潮。其实，交换技术是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品，体现了桥接技术的复杂交换技术在OSI参考模型的第二层操作。与桥接器一样，交换机按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发。而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。与桥接器不同的是交换机转发延迟很小，操作接近单个局域网性能，远远超过了普通桥接互联网络之间的转发性能。　

交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整，以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。现在已有以太网、快速以太网、FDDI和ATM技术的交换产品。　　

类似传统的桥接器，交换机提供了许多网络互联功能。交换机能经济地将网络分成小的冲突网域，为每个工作站提供更高的带宽。协议的透明性使得交换机在软件配置简单的情况下直接安装在多协议网络中；交换机使用现有的电缆、中继器、集线器和工作站的网卡，不必作高层的硬件升级；交换机对工作站是透明的，这样管理开销低廉，简化了网络节点的增加、移动和网络变化的操作。

　　利用专门设计的集成电路可使交换机以线路速率在所有的端口并行转发信息，提供了比传统桥接器高得多的操作性能。如理论上单个以太网端口对含有64个八进制数的数据包，可提供14880bps的传输速率。这意味着一台具有12个端口、支持6道并行数据流的“线路速率”以太网交换器必须提供89280bps的总体吞吐率（6道信息流Ｘ14880bps／道信息流）。专用集成电路技术使得交换器在更多端口的情况下以上述性能运行，其端口造价低于传统型桥接器。　

二、三种交换技术　

1．端口交换
端口交换技术最早出现在插槽式的集线器中，这类集线器的背板通常划分有多条以太网段（每条网段为一个广播域），不用网桥或路由连接，网络之间是互不相通的。以大主模块插入后通常被分配到某个背板的网段上，端口交换用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配、平衡。根据支持的程度，端口交换还可细分为：
模块交换：将整个模块进行网段迁移。
端口组交换：通常模块上的端口被划分为若干组，每组端口允许进行网段迁移。
端口级交换：支持每个端口在不同网段之间进行迁移。这种交换技术是基于OSI第一层上完成的，具有灵活性和负载平衡能力等优点。如果配置得当，那么还可以在一定程度进行客错，但没有改变共享传输介质的特点，自而未能称之为真正的交换。　　

2．帧交换　　
帧交换是目前应用最广的局域网交换技术，它通过对传统传输媒介进行微分段，提供并行传送的机制，以减小冲突域，获得高的带宽。一般来讲每个公司的产品的实现技术均会有差异，但对网络帧的处理方式一般有以下几种：
直通交换：提供线速处理能力，交换机只读出网络帧的前14个字节，便将网络帧传送到相应的端口上。
存储转发：通过对网络帧的读取进行验错和控制。

　　前一种方法的交换速度非常快，但缺乏对网络帧进行更高级的控制，缺乏智能性和安全性，同时也无法支持具有不同速率的端口的交换。因此，各厂商把后一种技术作为重点。　

有的厂商甚至对网络帧进行分解，将帧分解成固定大小的信元，该信元处理极易用硬件实现，处理速度快，同时能够完成高级控制功能（如美国MADGE公司的LET集线器）如优先级控制。　

　3．信元交换
　　ATM技术代表了网络和通讯技术发展的未来方向，也是解决目前网络通信中众多难题的一剂“良药”，ATM采用固定长度53个字节的信元交换。由于长度固定，因而便于用硬件实现。ATM采用专用的非差别连接，并行运行，可以通过一个交换机同时建立多个节点，但并不会影响每个节点之间的通信能力。ATM还容许在源节点和目标、节点建立多个虚拟链接，以保障足够的带宽和容错能力。ATM采用了统计时分电路进行复用，因而能大大提高通道的利用率。ATM的带宽可以达到25M、155M、622M甚至数Gb的传输能力。　

三、局域网交换机的种类和选择　　

局域网交换机根据使用的网络技术可以分为：
　　·以大网交换机；
　　·令牌环交换机；
　　·FDDI交换机；
　　·ATM交换机；
　　·快速以太网交换机等。

　　如果按交换机应用领域来划分，可分为：
　　·台式交换机；
　　·工作组交换机；
　　·主干交换机；
　　·企业交换机；
　　·分段交换机；
　　·端口交换机；
　　·网络交换机等。

局域网交换机是组成网络系统的核心设备。对用户而言，局域网交换机最主要的指标是端口的配置、数据交换能力、包交换速度等因素。因此，在选择交换机时要注意以下事项：
　　（1）交换端口的数量；
　　（2）交换端口的类型；
　　（3）系统的扩充能力；
　　（4）主干线连接手段；
　　（5）交换机总交换能力；
　　（6）是否需要路由选择能力；
　　（7）是否需要热切换能力；
　　（8）是否需要容错能力；
　　（9）能否与现有设备兼容，顺利衔接；
　　（10）网络管理能力。　　

四、交换机应用中几个值得注意的问题　　

1．交换机网络中的瓶颈问题
　　交换机本身的处理速度可以达到很高，用户往往迷信厂商宣传的Gbps级的高速背板。其实这是一种误解，连接入网的工作站或服务器使用的网络是以大网，它遵循CSMA／CD介质访问规则。在当前的客户／服务器模式的网络中多台工作站会同时访问服务器，因此非常容易形成服务器瓶颈。有的厂商已经考虑到这一点，在交换机中设计了一个或多个高速端口（如3COM的Linkswitch1000可以配置一个或两个100Mbps端口），方便用户连接服务器或高速主干网。用户也可以通过设计多台服务器（进行业务划分）或追加多个网卡来消除瓶颈。交换机还可支持生成树算法，方便用户架构容错的冗余连接。
　　
2．网络中的广播帧
　　目前广泛使用的网络操作系统有Netware、Windows NT等，而Lan Server的服务器是通过发送网络广播帧来向客户机提供服务的。这类局域网中广播包的存在会大大降低交换机的效率，这时可以利用交换机的虚拟网功能（并非每种交换机都支持虚拟网）将广播包限制在一定范围内。
　　每台文交换机的端口都支持一定数目的MAC地址，这样交换机能够“记忆”住该端口一组连接站点的情况，厂商提供的定位不同的交换机端口支持MAC数也不一样，用户使用时一定要注意交换机端口的连接端点数。如果超过厂商给定的MAC数，交换机接收到一个网络帧时，只有其目的站的MAC地址不存在于该交换机端口的MAC地址表中，那么该帧会以广播方式发向交换机的每个端口。

3．虚拟网的划分
　　虚拟网是交换机的重要功能，通常虚拟网的实现形式有三种：
　　(1)静态端口分配
　　静态虚拟网的划分通常是网管人员使用网管软件或直接设置交换机的端口，使其直接从属某个虚拟网。这些端口一直保持这些从属性，除非网管人员重新设置。这种方法虽然比较麻烦，但比较安全，容易配置和维护。
　　（2）动态虚拟网
　　支持动态虚拟网的端口，可以借助智能管理软件自动确定它们的从属。端口是通过借助网络包的MAC地址、逻辑地址或协议类型来确定虚拟网的从属。当一网络节点刚连接入网时，交换机端口还未分配，于是交换机通过读取网络节点的MAC地址动态地将该端口划入某个虚拟网。这样一旦网管人员配置好后，用户的计算机可以灵活地改变交换机端口，而不会改变该用户的虚拟网的从属性，而且如果网络中出现未定义的MAC地址，则可以向网管人员报警。
　　（3）多虚拟网端口配置
　　该配置支持一用户或一端口可以同时访问多个虚拟网。这样可以将一台网络服务器配置成多个业务部门（每种业务设置成一个虚拟网）都可同时访问，也可以同时访问多个虚拟网的资源，还可让多个虚拟网间的连接只需一个路由端口即可完成。但这样会带来安全上的隐患。虚拟网的业界规范正在制定当中，因而各个公司的产品还谈不上互操作性。Cisco公司开发了Inter－Switch Link（ISL）虚拟网络协议，该协议支持跨骨干网（ATM、FDDI、Fast Ethernet）的虚拟网。但该协议被指责为缺乏安全性上的考虑。传统的计算机网络中使用了大量的共享式Hub，通过灵活接入计算机端口也可以获得好的效果。

4.高速局域网技术的应用
　　快速以太网技术虽然在某些方面与传统以大网保持了很好的兼容性，但100BASE-TX、100BASAE-T4及100BASE-FX对传输距离和级连都有了比较大的限制。通过100Mbps的交换机可以打破这些局限。同时也只有交换机端口才可以支持双工高速传输。
　　目前也出现了CDDI／FDDI的交换技术，另外该CDDI／FDDI的端口价格也呈下降趋势，同时在传输距离和安全性方面也有比较大的优势，因此它是大型网络骨干的一种比较好的选择。除了设计中要考虑网络环境的具体需要（强调端口的搭配合理）外，还需从整体上考虑，例如网管、网络应用等。随着ATM技术的发展和成熟以及市场竞争的加剧，帧交换机的价格将会进一步下跌，它将成为工作组网的重要解决方案。

下图，上边是千兆以太网的主干交换机，下边是一款普通交换机。

路由器

路由器是一种网络设备，（下图是一款3COM路由器）它能够利用一种或几种网络协议将本地或远程的一些独立的网络连接起来，每个网络都有自己的逻辑标识。路由器通过逻辑标识将指定类型的封包（比如IP）从一个逻辑网络中的某个节点，进行路由选择，传输到另一个网络上某个节点，详细介绍请看这里>>

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10楼 大中小发表于 2006-10-23 15:10 只看该作者

常见局域网的类型
我们知道局域网-LAN(Local Area Network)是将小区域内的各种通信设备互联在一起所形成的网络，覆盖范围一般局限在房间、大楼或园区内。局域网的特点是：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。

　　目前常见的局域网类型包括：以太网（Ethernet）、光纤分布式数据接口（FDDI）、异步传输模式（ATM）、令牌环网（Token Ring）、交换网Switching等，它们在拓朴结构、传输介质、传输速率、数据格式等多方面都有许多不同。其中应用最广泛的当属以太网—— 一种总线结构的LAN，是目前发展最迅速、也最经济的局域网。我们这里简单对以太网（Ethernet）、光纤分布式数据接口（FDDI）、异步传输模式（ATM）进行介绍。

1、以太网Ethernet
Ethernet是Xerox、Digital Equipment和Intel三家公司开发的局域网组网规范，并于80年代初首次出版，称为DIX1.0。1982年修改后的版本为DIX2.0。这三家公司将此规范提交给IEEE(电子电气工程师协会)802委员会，经过IEEE成员的修改并通过，变成了IEEE的正式标准，并编号为IEEE802.3。Ethernet和IEEE802.3虽然有很多规定不同，但术语Ethernet通常认为与802.3是兼容的。IEEE将802.3标准提交国际标准化组织(ISO)第一联合技术委员会(JTC1),再次经过修订变成了国际标准ISO8802.3。

早期局域网技术的关键是如何解决连接在同一总线上的多个网络节点有秩序的共享一个信道的问题，而以太网络正是利用载波监听多路访问/碰撞检测(CSMA/CD)技术成功的提高了局域网络共享信道的传输利用率，从而得以发展和流行的。交换式快速以太网及千兆以太网是近几年发展起来的先进的网络技术，使以太网络成为当今局域网应用较为广泛的主流技术之一。随着电子邮件数量的不断增加，以及网络数据库管理系统和多媒体应用的不断普及，迫切需要高速高带宽的网络技术。交换式快速以太网技术便应运而生。快速以太网及千兆以太网从根本上讲还是以太网，只是速度快。它基于现有的标准和技术（IEEE802.3标准，CSMA/CD介质存取协议，总线性或星型拓扑结构，支持细缆、UTP、光纤介质，支持全双工传输），可以使用现有的电缆和软件，因此它是一种简单、经济、安全的选择。然而，以太网络在发展早期所提出的共享带宽、信道争用机制极大的限制了网络后来的发展，即使是近几年发展起来的链路层交换技术（即交换式以太网技术）和提高收发时钟频率（即快速以太网技术）也不能从根本上解决这一问题，具体表现在：1、以太网提供是一种所谓“无连接”的网络服务，网络本身对所传输的信息包无法进行诸如交付时间、包间延迟、占用带宽等等关于服务质量的控制。因此没有服务质量保证(Quality of Service)。2、对信道的共享及争用机制导致信道的实际利用带宽远低于物理提供的带宽，因此带宽利用率低。

除以上两点以外，以太网传输机制所固有的对网络半径、冗余拓扑和负载平衡能力的限制以及网络的附加服务能力薄弱等，也都是以太网络的不足之处。但以太网以成熟的技术、广泛的用户基础和较高的性能价格比，仍是传统数据传输网络应用中较为优秀的解决方案。

以太网几个术语介绍：

以太网根据不同的媒体可分为：10BASE-2、10BASE-5、10BASE-T及10BASE-FL。10Base2以太网是采用细同轴电缆组网，最大的网段长度是200m，每网段节点数是30，它是相对最便宜的系统； 10Base5以太网是采用粗同轴电缆，最大网段长度为500m，每网段节点数是100，它适合用于主干网；10Base-T以太网是采用双绞线，最大网段长度为100m，每网段节点数是1024，它的特点是易于维护；10Base-F以太网采用光纤连接，最大网段长度是2000m，每网段节点数为1024，此类网络最适于在楼间使用。

交换以太网:其支持的协议仍然是IEEE802.3/以太网，但提供多个单独的 10Mbps端口。它与原来IEEE802.3/以太网完全兼容，并且克服了共享10Mbps带来的网络效率下降。

100BASE-T快速以太网:与10BASE-T的区别在于将网络的速率提高了十倍，即100M。采用了FDDI的PMD协议，但价格比FDDI便宜。100BASE-T的标准由IEEE802.3制定。与10BASE-T采用相同的媒体访问技术、类似的步线规则和相同的引出线，易于与10BASE-T集成。每个网段只允许两个中继器，最大网络跨度为210米。

2、FDDI网络

　光纤分布数据接口（FDDI）是目前成熟的LAN技术中传输速率最高的一种。这种传输速率高达100Mb/s的网络技术所依据的标准是ANSIX3T9.5。该网络具有定时令牌协议的特性，支持多种拓扑结构，传输媒体为光纤。使用光纤作为传输媒体具有多种优点：

１、较长的传输距离，相邻站间的最大长度可达2KM，最大站间距离为200KM。
２、具有较大的带宽，FDDI的设计带宽为100Mb/s。
３、具有对电磁和射频干扰抑制能力，在传输过程中不受电磁和射频噪声的影响,也不影
　　响其设备。
４、光纤可防止传输过程中被分接偷听，也杜绝了辐射波的窃听,因而是最安全的传输媒
　　体。
　
光纤分布式数据接口FDDI是一种使用光纤作为传输介质的、高速的、通用的环形网络。它能以100Mbps的速率跨越长达100km的距离，连接多达500个设备，既可用于城域网络也可用于小范围局域网。FDDI采用令牌传递的方式解决共享信道冲突问题，与共享式以太网的CSMA/CD的效率相比在理论上要稍高一点（但仍远比不上交换式以太网），采用双环结构的FDDI还具有链路连接的冗余能力，因而非常适于做多个局域网络的主干。然而FDDI与以太网一样，其本质仍是介质共享、无连接的网络，这就意味着它仍然不能提供服务质量保证和更高的带宽利用率。在少量站点通讯的网络环境中，它可达到比共享以太网稍高的通讯效率，但随着站点的增多，效率会急剧下降，这时候无论从性能和价格都无法与交换式以太网、ATM网相比。交换式FDDI会提高介质共享效率，但同交换式以太网一样，这一提高也是有限的，不能解决本质问题。另外，FDDI有两个突出的问题极大的影响了这一技术的进一步推广，一个是其居高不下的建设成本，特别是交换式FDDI的价格甚至会高出某些ATM交换机；另一个是其停滞不前的组网技术，由于网络半径和令牌长度的制约，现有条件下FDDI将不可能出现高出100M的带宽。面对不断降低成本同时在技术上不断发展创新的ATM和快速交换以太网技术的激烈竞争，FDDI的市场占有率逐年缩减。据相关部门统计，现在各大型院校、教学院所、政府职能机关建立局域或城域网络的设计倾向较为集中的在ATM和快速以太网这两种技术上，原先建立较早的FDDI网络，也在向星型、交换式的其他网络技术过渡。

3、ATM网络

随着人们对集话音、图像和数据为一体的多媒体通信需求的曰益增加，特别是为了适应今后信息高速公路建设的需要，人们又提出了的宽带综合业务数字网（B-ISDN）这种全新的通信网络，而B-ISDN的实现需要一种全新的传输模式，此即异步传输模式（ATM）。在1990年，国际电报电话咨询委员会（CCITT）正式建议将ATM作为实现B－ISDN的一项技术基础，这样，以ATM为机制的信息传输和交换模式也就成为电信和计算机网络操作的基础和2l世纪通信的主体之一。尽管目前世界各国，都在积极开展ATM技术研究和B-ISDN的建设，但以ATM为基础的B-ISDN的完善和普及却还要等到下一世纪，所以称ATM为一项跨世纪的新兴通信技术。不过， ATM技术仍然是当前国际网络界所注意的焦点，其相关产品的开发也是各厂商想要抢占的网络市场的一个制高点。

ATM是目前网络发展的最新技术，它采用基于信元的异步传输模式和虚电路结构，根本上解决了多媒体的实时性及带宽问题。实现面向虚链路的点到点传输，它通常提供155Mbps的带宽。它既汲取了话务通讯中电路交换的“有连接”服务和服务质量保证，又保持了以太、FDDI等传统网络中带宽可变、适于突发性传输的灵活性，从而成为迄今为止适用范围最广、技术最先进、传输效果最理想的网络互联手段。ATM技术具有如下特点：1、实现网络传输有连接服务，实现服务质量保证(QoS)。2、交换吞吐量大、带宽利用率高。3、具有灵活的组网拓扑结构和负载平衡能力，伸缩性、可靠性极高。4、ATM是现今唯一可同时应用于局域网、广域网两种网络应用领域的网络技术，它将局域网与广域网技术统一。

4、其他局域网

令牌环是IBM公司于80年代初开发成功的一种网络技术。之所以称为环，是因为这种网络的物理结构具有环的形状。环上有多个站逐个与环相连，相邻站之间是一种点对点的链路，因此令牌环与广播方式的Ethernet不同，它是一种顺序向下一站广播的LAN。与Ethernet 不同的另一个诱人的特点是，即使负载很重，仍具有确定的响应时间。令牌环所遵循的标准是IEEE802.5，它规定了三种操作速率：1Mb/s、 4Mb/s和
16Mb/s。开始时，UTP 电缆只能在 1Mb/s的速率下操作，STP电缆可操作在 4Mb/s和16Mb/s，现已有多家厂商的产品突破了这种限制。

交换网是随着多媒体通信以及客户／服务器(Client/Server)体系结构的发展而产生的，由于网络传输变得越来越拥挤，传统的共享LAN难以满足用户需要，曾经采用的网络区段化，由于区段越多，路由器等连接设备投资越大，同时众多区段的网络也难于管理。
　　当网络用户数目增加时，如何保持网络在拓展后的性能及其可管理性呢？网络交换技术就是一个新的解决方案。
　　传统的共享媒体局域网依赖桥接／路由选择，交换技术却为终端用户提供专用点对点连接，它可以把一个提供“一次一用户服务”的网络，转变成一个平行系统，同时支持多对通信设备的连接，即每个与网络连接的设备均可独立与换机连接。

目前我们学校用的比较多的是以太网。

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