簡答題 ： 25計算機網絡的發展可分為以下四個階段。（1）面向終端的計算機通信網：其特點是計算機是網絡的中心和控制者，終端圍繞中心計算機分布在各處，呈分層星型結構，各終端通過通信線路共享主機的硬件和軟件資源，計算機的主要任務還是進行批處理，在 20 世紀 60 年代出現分時系統后，則具有交互式處理和成批處理能力。（2）分組交換網：分組交換網由通信子網和資源子網組成，以通信子網為中心，不僅共享通信子網的資源，還可共享資源子網的硬件和軟件資源。網絡的共享采用排隊方式，即由結點的分組交換機負責分組的存儲轉發和路由選擇，給兩個進行通信的用戶段續（或動態）分配傳輸帶寬，這樣就可以大大提高通信線路的利用率，非常適合突發式的計算機數據。（3）形成計算機網絡體系結構：為了使不同體系結構的計算機網絡都能互聯，國際標準化組織 ISO 提出了一個能使各種計算機在世界范圍內互聯成網的標準框架 開放系統互連基本參考模型 OSI.。這樣，只要遵循 OSI 標準，一個系統就可以和位于世界上任何地方的、也遵循同一標準的其他任何系統進行通信。（4）高速計算機網絡：其特點是采用高速網絡技術，綜合業務數字網的實現，多媒體和智能型網絡的興起。24計算機網絡由三個主要組成部分：若干個主機，它們為用戶提供服務；一個通信子網，它主要由結點交換機和連接這些結點的通信鏈路所組成；一系列的協議，這些協議是為在主機和主機之間或主機和子網中各結點之間的通信而采用的，它是通信雙方事先約定好的和必須遵守的規則26。 計算機網絡的功能 計算機網絡的功能主要體現在三個方面:信息交換、資源共享、分布式處理。 資源共享所謂的資源是指構成系統的所有要素,包括軟、硬件資源,如:計算處理能力、大容量磁盤、高速打印機、繪圖儀、通信線路、數據庫、文件和其他計算機上的有關信息。由于受經濟和其他因素的制約,這些資源并非(也不可能)所有用戶都能獨立擁有,所以網絡上的計算機不僅可以使用自身的資源,也可以共享網絡上的資源。因而增強了網絡上計算機的處理能力,提高了計算機軟硬件的利用率。 分布式處理 一項復雜的任務可以劃分成許多部分,由網絡內各計算機分別協作并行完成有關部分, 使整個系統的性能大為增強27。第 7 層 應用層:OSI 中的最高層。為特定類型的網絡應用提供了訪問 OSI 環境的手段。應用層確定進程之間通信的性質，以滿足用戶的需要。應用層不僅要提供應用進程所需要的信息交換和遠程操作，而且還要作為應用進程的用戶代理，來完成一些為進行信息交換所必需的功能。它包括:文件傳送訪問和管理 FTAM、虛擬終端 VT、事務處理 TP、遠程數據庫訪問 RDA、制造報文規范 MMS、目錄服務 DS 等協議; 第 6 層 表示層 :主要用于處理兩個通信系統中交換信息的表示方式。為上層用戶解決用戶信息的語法問題。它包括數據格式交換、數據加密與解密、數據壓縮與恢復等功能; 第 5 層 會話層:-在兩個節點之間建立端連接。為端系統的應用程序之間提供了對話控制機制。此服務包括建立連接是以全雙工還是以半雙工的方式進行設置，盡管可以在層 4 中處理雙工方式 ; 第 4 層 傳輸層:-常規數據遞送 -面向連接或無連接。為會話層用戶提供一個端到端的可靠、透明和優化的數據傳輸服務機制。包括全雙工或半雙工、流控制和錯誤恢復服務; 第 3 層 網絡層:-本層通過尋址來建立兩個節點之間的連接，為源端的運輸層送來的分組，選擇合適的路由和交換節點，正確無誤地按照地址傳送給目的端的運輸層。它包括通過互連網絡來路由和中繼數據 ; 第 2 層 數據鏈路層:-在此層將數據分幀，并處理流控制。屏蔽物理層，為網絡層提供一個數據鏈路的連接，在一條有可能出差錯的物理連接上，進行幾乎無差錯的數據傳輸。本層指定拓撲結構并提供硬件尋址; 第 1 層 物理層:處于 OSI 參考模型的最底層。物理層的主要功能是利用物理傳輸介質為數據鏈路層提供物理連接，以便透明的傳送比特流。 數據發送時，從第七層傳到第一層，接收數據則相反。28。 TCP/IP 參考模型 各層的功能 應用層（application layer） 傳輸層（transport layer） 互連層（internet layer） 主機-網絡層（host-to-network layer） TCP/IP 參考模型與 OSI 參考模型的對應關系 主機-網絡層 參考模型的最低層，負責通過網絡發送和接收 IP 數據報 ; 允許主機連入網絡時使用多種現成的與流行的協議，如局域網的 Ethernet、令牌網、分組交換網的 X.25、幀中繼、ATM 協議等; 當一種物理網被用作傳送 IP 數據包的通道時，就可以認為是這一層的內容 ; 充分體現出 TCP/IP 協議的兼容性與適應性，它也為 TCP/IP 的成功奠定了基礎。 互連層 相當 OSI 參考模型網絡層無連接網絡服務； 處理互連的路由選擇、流控與擁塞問題； IP 協議是無連接的、提供“盡力而為”服務的網絡層協議。 傳輸層 主要功能是在互連網中源主機與目的主機的對等實體間建立用于會話的端-端連接； 傳輸控制協議 TCP 是一種可靠的面向連接協議； 用戶數據報協議 UDP 是一種不可靠的無連接協議。 應用層 應用層協議主要有： 網絡終端協議 Telnet 文件傳輸協議 FTP 簡單郵件傳輸協議 SMTP 域名系統 DNS 簡單網絡管理協議 SNMP 超文本傳輸協議 HTTP29 計算機網絡中已經形成的網絡體系主要有兩個：OSI 參考模型和 TCP/IP參考模型。OSI 開放系統互聯參考模型（open system interconnection reference model）由國際標準化組織（ISO）制30。1.雙絞線11 非屏蔽雙絞線(UTP) 和屏蔽雙絞線(STP)雙絞線是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質。雙絞線最外層由絕緣材料包裹，為了降低信號干擾，內部每兩根絕緣銅導線相互纏繞，名符其實。雙絞線又可分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)兩大類。 非屏蔽雙絞線只有線纜外皮作為屏蔽層，而屏蔽式雙絞線則具有一個金屬甲套(sheath)，對電磁干擾 EMI(Electromagnetic Interference)具有較強的抵抗能力。目前廣泛使用的是非屏蔽雙絞線，因為價格便宜，容易安裝，性價比較高。細心的讀者可能會發現圖中的五類屏蔽雙絞線多了根導線，這是一條金屬銅導線，是接地用的，可以加強雙絞線的數據傳輸和抗干擾能力。12 非屏蔽雙絞線的標準雙絞線既可用于傳輸模擬信號，又可用于傳輸數字信號。美國的電氣工業協會/電信工業協會（EIA/TIA）制定標準來評估非屏蔽雙絞線，分為多個等級，每個等級的傳輸速率和應用環境不同，標準如下：第一類線：主要用于傳輸語音（一類標準主要用于八十年代初之前的電話線纜） ，不用于數據傳輸。其數據傳輸速率可達 4Mbps。第二類線：傳輸頻率為 1MHz，用于語音傳輸和最高傳輸速率 4Mbps 的數據傳輸，常見于使用 4Mbps 規范令牌傳遞協議的舊的令牌網。 第三類線:指目前在 ANSI 和 EIA/TIA568 標準中指定的電纜 。該電纜的傳輸頻率為 16MHz,用于語音傳輸及最高傳輸速率為 10Mbps 的數據傳輸，主要用于 10base-T。 第四類線:該類電纜的傳輸頻率為 20MHz,用于語音傳輸和最高傳輸速率 16Mbps 的數據傳輸，主要用于基于令牌的局域網和 10base-T/100base-T。 第五類線:該類電纜增加了繞線 密度, 外套一種高質量的絕緣材料 ,傳輸頻率為 100MHz,用于語音傳輸和最高傳輸速率為 100Mbps 的數據傳輸，主要用于 100base-T 和 10base-T 網絡，這就是我們最常用的雙絞線。超五類線：超 5 類具有衰減小，串擾少，并且具有更高的衰減與串擾的比值（ACR）和信噪比（Structural Return Loss） 、更小的時延誤差，性能得到很大提高。超 5 類線主要用于千兆位以太網（1000Mbps） 。六類線：該類電纜的傳輸頻率為 1MHz250MHz，六類布線系統在 200MHz 時綜合衰減串擾比（PS-ACR）應該有較大的余量，它提供 2 倍于超五類的帶寬，最大速度可達到 1 000 Mbps，能滿足千兆位以太網需求。另外，由歐州提出的標準七類線，為 ISO7 類/F 級標準中最新的一種雙絞線，它主要為了適應萬兆位以太網技術的應用和發展。但它不再是一種非屏蔽雙絞線了，而是一種屏蔽雙絞線，所以它的傳輸頻率至少可達 500 MHz，是六類線和超六類線的 2 倍以上，傳輸速率可達 10 Gbps。2 同軸電纜（Coaxial Cable）21 同軸電纜結構同軸電纜以單根銅導線為內芯（電纜銅芯） ，外裹一層絕緣材料（絕緣層） ，外覆密集網狀導體（銅網） ，最外面是一層保護性塑料（外絕緣層） 。金屬屏蔽層能將磁場反射回中心導體，同時也使中心導體免受外界干擾，故同軸電纜比雙絞線具有更高的帶寬和更好的噪聲抑制特性。22 基帶同軸電纜廣泛使用的同軸電纜有兩種：一種為 50(指沿電纜導體各點的電磁電壓對電流之比) 同軸電纜，用于數字信號的傳輸，即基帶同軸電纜；另一種為 75 同軸電纜，用于寬帶模擬信號的傳輸，即寬帶同軸電纜。而基帶同軸電纜的主要類型有粗纜（RG-8）和細纜（RG-58） 。23 同軸電纜應用現在計算機局域網中一般都使用細纜組網。細纜一般用于總線型網絡布線連接。利用 T 型BNC 接口連接器連接 BNC 接口網卡，同軸電纜的兩端需安裝 50 終端電阻器。細纜網絡每段干線長度最大為 185 米，每段干線最多可接入 30 個用戶。如要拓寬網絡范圍，則需要使用中繼器，如采用 4 個中繼器連接 5 個網段，使網絡最大距離達到 925 米。細纜安裝較容易，而且造價較低，但因受網絡布線結構的限制，其日常維護不是很方便，一旦一個用戶出故障，便會影響其他用戶的正常工作粗纜適用于較大局域網的網絡干線，布線距離較長，可靠性較好。用戶通常采用外部收發器與網絡干線連接。粗纜局域網中每段長度可達 500 米，采用 4 個中繼器連接 5 個網段后最大可達 2500 米。用粗纜組網如果直接與網卡相連，網卡必須帶有 AUI 接口(15 針 D 型接口)。用粗纜組建的局域網雖然各項性能較高，具有較大的傳輸距離，但是網絡安裝、維護等方面比較困難，且造價較高。目前，同軸電纜大量被光纖取代，但仍廣泛應用于有線電視和某些局域網。3 光纖（Fiber）31 光纜結構光纖一般都是使用石英玻璃制成，橫截面積非常小，利用內部全反射原理來傳導光束。光纖在使用前必須由幾層保護結構包覆,包覆后的纜線即被稱為“光纜”。光纜(optical fiber cable)由光導纖維纖芯（光纖核心） 、玻璃網層（內部敷層）和堅強的外殼組成（外部保護層） 。 32 光纖分類目前有兩種光纖：單模光纖和多模光纖(模即 Mode，這里指入射角)。單模光纖的纖芯直徑很小，約為 810m，在給定的工作 波長上只能以單一模式 傳輸，傳輸頻帶寬，傳輸容量大，距離遠，一般由激光作光源,多用于遠程通信。多模光纖是在給定的工作波長上，能以多個模式同時傳輸的光纖，一般由二極管發光,多用于網絡布線系統。與單模光纖相比，多模光纖的傳輸性能較差。 33 光纖傳輸光纖的數據傳輸：由光發送機產生光束，將電信號轉變為光信號，再把光信號導入光纖，在光纖的另一端由光接收機接收光纖上傳輸來的光信號，并將它轉變成電信號，經解碼后再處理。光纖的傳輸距離遠、傳輸速度快，是局域網中傳輸介質的姣姣者。不過光纖的安裝和連接需由專業技術人員完成。光纖中傳輸的是光束，由于光束不受外界電磁干擾與影響，而且本身也不向外輻射信號，加上提供極寬的頻帶且功率損耗小，所以光纖具有傳輸距離長（多模光纖有 2 公里以上，單模光纖則有上百公里，如我們熟知的海底通訊光纜） 、傳輸率高（可達數千 Mbps） 、保密性強（不會受到電子監聽）等優點，適用于高速局域網，遠距離的信息傳輸以及主干網連接。局域網（Local Area Network） ，簡稱 LAN，是指在某一區域內由多臺計算機互聯成的計算機組。 “某一區域”指的是同一辦公室、同一建筑物、同一公司和同一學校等，一般是方圓幾千米以內。局域網可以實現文件管理、應用軟件共享、打印機共享、掃描儀共享、工作組內的日程安排、電子郵件和傳真通信服務等功能。局域網是封閉型的，可以由辦公室內的兩臺計算機組成，也可以由一個公司內的上千臺計算機組成。 31。二、局域網和廣域網的區別 局域網是在某一區域內的，而廣域網要跨越較大的地域，那么如何來界定這個區域呢？例如，一家大型公司的總公司位于北京，而分公司遍布全國各地，如果該公司將所有的分公司都通過網絡聯接在一起，那么一個分公司就是一個局域網，而整個總公司網絡就是一個廣域網。 什么是無線局域網（Wireless LAN, WLAN） 計算機局域網是把分布在數公里范圍內的不同物理位置的計算機設備連在一起，在網絡軟件的支持下可以相互通訊和資源共享的網絡系統。通常計算機組網的傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜，構成有線局域網。但有線網絡在某些場合要受到布線的限制：布線、改線工程量大；線路容易損壞；網中的各節點不可移動。特別是當要把相離較遠的節點聯結起來時，敷設專用通訊線路布線施工難度之大，費用、耗時之多，實是令人生畏。這些問題都對正在迅速擴大的聯網需求形成了嚴重的瓶頸阻塞，限制了用戶聯網。 WLAN 就是解決有線網絡以上問題而出現的。WLAN 利用電磁波在空氣中發送和接受數據，而無需線纜介質。WLAN 的數據傳輸速率現在已經能夠達到 11Mbps，傳輸距離可遠至20km 以上。無線聯網方式是對有線聯網方式的一種補充和擴展，使網上的計算機具有可移動性，能快速、方便的解決以有線方式不易實現的網絡聯通問題。 與有線網絡相比，WLAN 具有以下優點： 安裝便捷：一般在網絡建設當中，施工周期最長、對周邊環境影響最大的就是網絡布線的施工了。在施工過程時，往往需要破墻掘地、穿線架管。而 WLAN 最大的優勢就是免去或減少了這部分繁雜的網絡布線的工作量，一般只要在安放一個或多個接入點(Access Point)設備就可建立覆蓋整個建筑或地區的局域網絡。 使用靈活：在有線網絡中，網絡設備的安放位置受網絡信息點位置的限制。而一旦 WLAN建成后，在無線網的信號覆蓋區域內任何一個位置都可以接入網絡，進行通訊。 經濟節約：由于有線網絡中缺少靈活性，這就要求網絡的規劃者盡可能地考慮未來的發展的需要，這就往往導致