目錄第一章計算機網路基礎 2
第二章網路傳輸介質 8
第三章組建簡單網路 23
第四章網路協議與標準 31
第五章網路定址 45
第六章網段分割 59
第七章路由技術 63
第八章建設tcp/ip區域網 75
第九章廣域網 86
第十章網際網路接入技術 103
第十一章網路管理與網路安全 111
第一章計算機網路基礎
1.1 計算機網路的發展
儘管電子計算機在上世紀40年代研製成功，但是到了30年後的80年代初期，計算機網路仍然被認為是乙個昂貴而奢侈的技術。近20年來，計算機網路技術取得了長足的發展，在今天，計算機網路技術已經和計算機技術本身一樣精彩紛呈，普及到人們的生活和商業活動中，對社會各個領域產生了如此廣泛而深遠的影響。
1.1.1早期的計算機通訊
在pc計算機出現之前，計算機的體系架構是：一台具有計算能力的計算機主機掛接多台終端裝置。終端裝置沒有資料處理能力，只提供鍵盤和顯示器，用於將程式和資料輸入給計算機主機和從主機獲得計算結果。
計算機主機分時、輪流地為各個終端執行計算任務。
這種計算機主機與終端之間的資料傳輸，就是最早的計算機通訊。
圖4.1 計算機主機與終端之間的資料傳輸
儘管有的應用中計算機主機與終端之間採用**線路連線，距離可以達到數百公里，但是，在這種體系架構下構成的計算機終端與主機的通訊網路，僅僅是為了實現人與計算機之間的對話，並不是真實意義上的計算機與計算機之間的網路通訊。
1.1.2分組交換網路
一直到2023年美國rand公司的baran提出「儲存**」和2023年英國國家物理實驗室的d**ies提出「分組交換」的方法，獨立於**網路的、實用的計算機網路才開始了真正的發展。
分組交換的概念是將整塊的待傳送資料劃分為乙個個更小的資料段，在每個資料段前面安裝上報頭，構成乙個個的資料分組（packets）。每個packet的報頭中存放有目標計算機的位址和報文包的序號，網路中的交換機根據資料這樣的位址決定資料向哪個方向**。在這樣概念下由傳輸線路、交換裝置和通訊計算機建設起來的網路，被稱為分組交換網路。
圖4.2 分組交換網
分組交換網路的概念是計算機通訊脫離**通訊線路交換模式的里程碑。**通訊線路交換的模式下，在通訊之前，需要先通過使用者的呼叫（撥號），有網路為本次通訊建立線路。這種通訊方式不適合計算機資料通訊的突發性、密集性特點。
而分組交換網路則不需要實現建立通訊線路（？「實現建立通訊線路」這句話不通），資料可以隨時以分組的形式傳送到網路中。分組交換網路不需要呼叫建立線路（？
「呼叫建立線路」這樣的說法讓人不太理解）的關鍵在於其每個資料報（分組）的報頭中都有目標主機的位址，網路交換裝置根據這個位址就可以隨時為單個資料報提供**，將之沿正確的路線送往目標主機。
美國的分組交換網arpanet於2023年12月投入執行，被公認是最早的分組交換網。法國的分組交換網cyclades開通於2023年，同年，英國的npl也開通了英國第乙個分組交換網。到今天，現代計算機網路：
乙太網、幀中繼、internet都是分組交換網路。
1.1.3乙太網
乙太網目前在全球的區域網技術中占有支配地位。乙太網的研究起始與2023年早期的夏威夷大學，目的是要解決多台計算機同時使用同一傳輸介質而相互之間不產生干擾的問題。夏威夷大學的研究結果奠定了乙太網共享傳輸介質的技術基礎，形成了享有盛名的csma/cd方法。
圖4.3 乙太網
乙太網的csma/cd方法是在一台計算機需要使用共享傳輸介質通訊時，先偵聽該共享傳輸介質是否已經被占用。當共享傳輸介質空閒的時候，計算機就可以搶用該介質進行通訊。所以又稱csma/cd方法為匯流排爭用方法。
與現代乙太網標準相一致的第乙個區域網是由施樂公司的robert metcalfe和他的工作小組建成的。2023年由數字裝置公司、英特爾公司和施樂公司聯合發布了第乙個乙太網標準ethernet。這種用同軸電纜為傳輸介質的簡單網路技術立即受到了歡迎，在80年代，用10mbps乙太網技術構造的區域網迅速遍布全球。
2023年，電氣和電子工程學會ieee發布了局域和都會網路的802標準，其中的802.3是乙太網技術標準。802.
3標準與2023年的ethernet標準的差異非常小，以至同一塊乙太網卡可以同時傳送和接收802.3資料幀和ethernet資料幀。
上世紀80年代pc機的大量出現和乙太網的廉價，計算機網路不再是乙個奢侈的技術。10mbps的網路傳輸速度，很好地滿足了當時相對較慢的pc計算機的需求。進入90年代，計算機的速度、需要傳輸的資料量越來越高，100mbps的乙太網技術隨之出現。
ieee100mbps乙太網標準，被稱為快速乙太網標準。2023年ieee又發布了千兆乙太網標準。
需要回顧的是令牌網、fddi網，甚至atm網路技術對乙太網技術的挑戰。乙太網以其簡單易行、**低廉、方便的可擴充套件性和可靠的特性，最終淘汰或正在淘汰這些技術，成為計算機區域網、都會網路甚至廣域網中的主流技術。
1.1.4internet
internet是全球規模最大、應用最廣的計算機網路。它是由院校、企業、**的區域網自發地加入而發展壯大起來的超級網路，連線有數千萬的計算機、伺服器。通過在internet上發布商業、學術、**、企業的資訊，以及新聞和娛樂的內容和節目，極大地改變了人們的工作和生活方式。
internet的前身是2023年問世的美國arpanet。到了2023年，arpanet已連線有超過三百臺計算機。2023年arpanet被分解為兩個網路，乙個用於民用，仍然稱arpanet。
另外乙個軍用，稱為milnet。美國國家科學**組織nsf從2023年到2023年期間建設由主幹網、地區網和校園網組成的**網路，稱為nsfnet，並與arpanet相連。到了2023年，nsfnet和arpanet和在一起改名為internet 。
隨後，internet上計算機接入的數目與日俱增，為進一步擴大internet，美國**將internet的主幹網交由非私營公司經營，並開始對internet上的傳輸收費，internet得到了迅猛發展。
我國最早的internet是於2023年4月完成的ncfc與internet的接入。由中國科學院主持，聯合北京大學和清華大學共同完成的ncfc（中國國家計算與網路設施）是乙個在北京中關村地區建設的超級計算中心。ncfc通過光纜將中科院中關村地區的三十多個研究所及清華、北大兩所高校連線起來，形成ncfc的計算機網路。
到2023年5月，ncfc已連線了150多個乙太網，3000多台計算機。
我國的商業internet——中國網際網路chinanet由中國電信和中國網通始建於2023年。chinanet通過美國mci公司、global one公司、新加坡telecom公司、日本kdd公司與國際internet連線。目前，chinanet骨幹網已經遍布全國31個省、市、自治區，幹線速度達到數十gbps，成為國際internet的重要組成部分。
internet已經成為世界上規模最大和增長速度最快的計算機網路，沒有人能夠準確說出internet具體有多大。到現在，我們的internet的概念，已經不僅僅指所提供的計算機通訊鏈路，而且還指參與其中的伺服器所提供的資訊和服務資源。計算機通訊鏈路、資訊和服務資源整體，這些概念一起組成了現代internet的體系結構。
1.2 計算機網路的組成
計算機網路是由負責傳輸資料的網路傳輸介質和網路裝置、使用網路的計算機終端裝置和伺服器、以及網路作業系統所組成。
1.2.1網路傳輸介質
有四種主要的網路傳輸介質：雙絞線電纜、光纖、微波、同軸電纜。
在區域網中的主要傳輸介質是雙絞線，這是一種不同於**線的8芯電纜，具有傳輸1000mbps的能力。光纖在區域網中多承擔幹線部分的資料傳輸。使用微波的無線區域網由於其靈活性而逐漸普及。
早期的區域網中使用網路同軸電纜，從2023年開始，網路同軸電纜被逐漸淘汰，已經不在區域網中使用了。由於cable modem的使用，電視同軸電纜還在充當internet連線的其中一種傳輸介質。
圖 4.4 計算機網路的組成
1.2.2網路交換裝置
網路交換裝置是把計算機連線在一起的基本網路裝置。計算機之間的資料報通過交換機**。因此，計算機要連線到區域網路中，必須首先連線到交換機上。
不同種類的網路使用不同的交換機。常見的有：乙太網交換機、atm交換機、幀中繼網的幀中繼交換機、令牌網交換機、fddi交換機等。
可以使用稱為hub的網路集線器替代交換機。hub的**低廉，但會消耗大量的網路頻寬資源。由於區域網交換機的**已經下降到低於pc計算機的**，所以正式的網路已經不再使用hub。
1.2.3網路互聯裝置
網路互聯裝置主要是指路由器。路由器是連線網路的必須裝置，在網路之間**資料報。
路由器不僅提供同類網路之間的互相連線，還提供不同網路之間的通訊。比如：區域網與廣域網的連線、乙太網與幀中繼網路的連線等等。
在廣域網與區域網的連線中，數據機也是乙個重要的裝置。數據機用於將數碼訊號調製成頻率頻寬更窄的訊號，以便適於廣域網的頻率頻寬。最常見的是使用**網路或有線電視網路接入網際網路。
中繼器是乙個延長網路電纜和光纜的裝置，對衰減了的訊號起再生作用。
網橋是乙個被淘汰了的網路產品，原來用來改善網路頻寬擁擠。交換機裝置同時完成了網橋需要完成的功能，交換機的普及使用是終結網橋使命的直接原因。
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