本部分习题
1、计算机网络是______________与______________相结合的产物。
2、按计算机连网的区域大小，我们可以把网络分为______________和______________。
3、Internet上的计算机使用的是______________协议。
4、被成为网络之父的是______________。
5、Internet中各个网络之间能进行信息交流靠网络上的世界语______________。
6、______________就是提供IP地址和域名之间的转换服务的服务器。
7、202.258.6.3这个IP地址是不是正确______________（请回答“是”或“否”）。
8、常用的Internet提供的服务有_____________、 ______________、 ______________（列举3种）。
9、WWW又称为_____________网。
10、我国现有的四大网络有_____________、_____________、_____________、_____________。
11、中国教育科研网的英文简写是_____________。
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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日，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总线架构日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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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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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制定了许多规范，具体如下：
．10BASE-FL
．10BASE-FB
．10BASE-FP
其中10BASE-FL是使用最广泛的数据格式，下面是其组网规则：
最大段长： 2000M
每段最大节点（NODE）数：2
每网络最大节点（NODE）数： 1024
每链的最大HUB数：4
下表是三种传输媒介的比较。
 同轴电缆、双绞线、光缆的性能比较
传输媒介
价格
电磁干扰
频带宽度
单段最大长度
UTP
最便宜
高
低
100 米
STP
一般
低
中 等
100 米
同轴电缆
一般
低
高
185米/500米
光 缆
最高
没 有
极 高
几十公里
4．无线媒体
上述三种传输媒体的有一个共同的缺点，那便是都需要一根线缆连接电脑，这在很多场合下是不方便的。无线媒体不使用电子或光学导体。大多数情况下地球的大气便是数据的物理性通路。从理论上讲，无线媒体最好应用于难以布线的场合或远程通信。无线媒体有三种主要类型：无线电、微波及红外线。下面我们主要介绍无线电传输介质。
无线电的频率范围在10KHz-16KHz之间。在电磁频谱里，属于"对频"。使用无线电的时候，需要考虑的一个重要问题是电磁波频率的范围（频谱）是相当有限的。其中大部分都已被电视、广播以及重要的政府和军队系统占用。因此，只有很少一部分留给网络电脑使用，而且这些频率也大部分都由国内"无线电管理委员会（无委会）"统一管制。要使用一个受管制的频率必须向无委会申请许可证，这在一定程度上会相当不便。如果设备使用的是未经管制的频率，则功率必须在1W以下，这种管制目的是限制设备的作用范围，从而限制对其它信号的干扰。用网络术语来说，这相当于限制了未管制无线电的通信带宽。下面这些频率是未受管制的：
902 ～ 925MHz
2.4GHz(全球通用)
5.72 ～ 5.85 GHz
无线电波可以穿透墙壁，也可以到达普通网络线缆无法到达的地方。针对无线电链路连接的网络，现在已有相当坚实的工业基础，在业界也得到迅速发展
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OSI参考模型
在计算机网络产生之初，每个计算机厂商都有一套自己的网络体系结构的概念，它们之间互不相容。为此，国际标准化组织（ISO）在１９７９年建立了一个分委员会来专门研究一种用于开放系统互联的体系结构(Open Systems Interconnection)简称OSI，"开放"这个词表示：只要遵循OSI标准，一个系统可以和位于世界上任何地方的、也遵循OSI标准的其他任何系统进行连接。这个分委员提出了开放系统互联，即OSI参考模型，它定义了连接异种计算机的标准框架。
OSI参考模型分为７层，分别是物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层和应用层。
各层的主要功能及其相应的数据单位如下：
· 物 理 层(Physical Layer)
我们知道，要传递信息就要利用一些物理媒体，如双纽线、同轴电缆等，但具体的物理媒体并不在OSI的7层之内，有人把物理媒体当作第0层，物理层的任务就是为它的上一层提供一个物理连接，以及它们的机械、电气、功能和过程特性。 如规定使用电缆和接头 的类型，传送信号的电压等。在这一层，数据还没有被组织，仅作为原始的位流或电气电压处理，单位是比特。
· 数 据 链 路 层(Data Link Layer)
数据链路层负责在两个相邻结点间的线路上，无差错的传送以帧为单位的数据。每一帧包括一定数量的数据和一些必要的控制信息。和物理层相似，数据链路层要负责建立、维持和释放数据链路的连接。在传送数据时，如果接收点检测到所传数据中有差错，就要通知发方重发这一帧。
· 网 络 层(Network Layer)
   在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路，也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点， 确保数据及时传送。网络层将数据链路层提供的帧组成数据包，包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息- -源站点和目的站点地址的网络地址。
· 传 输 层(Transport Layer)
    该层的任务时根据通信子网的特性最佳的利用网络资源，并以可靠和经济的方式，为两个端系统（也就是源站和目的站）的会话层之间，提供建立、维护和取消传输连接的功能，负责可靠地传输数据。在这一层，信息的传送单位是报文。
· 会 话 层(Session Layer)
这一层也可以称为会晤层或对话层，在会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，统称为报文。会话层不参与具体的传输，它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。
· 表 示 层(Presentation Layer)
这一层主要解决拥护信息的语法表示问题。它将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法，转换为适合于OSI系统内部使用的传送语法。即提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩， 加密和解密等工作都由表示层负责。
· 应 用 层(Application Layer)
应用层确定进程之间通信的性质以满足用户需要以及提供网络与用户应用软件之间的接口服务。
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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日益增加，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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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网络的日益普及，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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本部分习题    1、构成局域网的基本构件有_____________、_____________、_____________、_____________、_____________。
2、网络常用的传输媒体有______________、______________、______________（列举3种）。
3、使用双绞线组网，双绞线和其他网络设备（例如网卡）连接使用的接头是必须是______________。
4、使用双绞线组网，每网段最大长度是______________米。
5、网络适配器又称______________或______________，英文简写为______________。
6、目前常见的局域网类型有______________、______________、______________（列举3种）。
7、简述交换机的工作原理。
                                           答案    
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