電腦網路原理 - 華人百科

從整體上來說電腦網路就是把分布在不同地理區域的電腦與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統，從而使眾多的電腦可以方便地互相傳遞信息，共享硬體、 ... 電腦網路原理《電腦網路原理》是電腦相關專業所開設的核心課程之一，主要介紹電腦網路系統的基本原理和套用，加強學生對電腦網路工作過程和原理的理解。

ISBN 7040196492裝幀平裝頁數340頁開本16開出版社高等學校教材類別教育出版時間2006年6月1日書名電腦網路原理課程信息課程簡介本課程是電腦科學與技術專業學生的一門專業核心課程。

通過本課程的學習和實驗，使學生能夠深入理解電腦網路系統的基本概念和工作機製，掌握Internet採用的TCP/IP體系結構及各層主要協定的基本內容及工作原理。

實驗目的與要求1.實驗目的:通過實驗培養學生對TCP/IP體系結構各層主要協定的內容，資料報文結構及功能的分析能力，加深對電腦網路工作過程和原理的理解。

2.實驗要求:利用網路協定分析軟體，構造產生各種協定資料單元，捕捉各種封包並進行協定分析，理解各種協定的報文結構，功能及各層協定間的相互關系，提高對網路通信過程的認識與理解。

實驗方式與註意事項本課程所有實驗均需上機進行，每個實驗都有明確的實驗目的和內容。

學生根據實驗要求獨立完成每個實驗項目。

具體要求如下:1.學生按照實驗要求，上機前要認真研讀實驗指導書，了解實驗的目的、內容、實驗步驟;2.上機實驗時按實驗要求完成實驗任務，並對實驗過程中遇到的問題、解決辦法和實驗結果進行記錄;3.實驗結束後完成並提交實驗報告。

圖書信息出版社:高等教育出版社;第1版(2006年6月1日)叢書名:高等學校教材平裝:340頁正文語種:簡體中文開本:16ISBN:7040196492條形碼:9787040196498尺寸:23.1x16.9x1.6cm重量:481g內容簡介《電腦網路原理》是一本採用全新體系結構的電腦網路基礎教材。

全書共分為3篇，分別從3個角度觀察電腦網路，理解電腦網路的工作原理:第1篇是在平面上觀察電腦網路，把電腦網路看做由節點、鏈路和協定三個元素組成的系統，並介紹了鏈路和節點上的基本通信技術;第2篇是立體地觀察電腦網路，認識電腦網路體系結構，介紹了ISO/OSI參考模型和IEEE802、TCP/IP兩種電腦網路主流體系結構;第3篇介紹電腦網路應用程式的C/S工作模式和基于C/S模式的電腦網路應用程式的開發方法。

這3篇將電腦網路的基本原理分解成相對獨立的3個層次。

每完成一個層次內容的學習，對電腦網路工作原理的認識就會上升到一個新的高度，並最後歸結到電腦網路套用層的實現上來。

目錄第1篇電腦網路組成第1章電腦網路概述1.1電腦網路及其分類電腦網路，是指將地理位置不同的具有獨立功能的多台電腦及其外部設備，通過通信線路連線起來，在網路作業系統，網路管理軟體及網路通信協定的管理和協調下，實現資源共享和信息傳遞的電腦系統。

按廣義定義關于電腦網路的最簡單定義是:一些相互連線的、以共享資源為目的的、自治的電腦的集合。

另外，從邏輯功能上看，電腦網路是以傳輸信息為基礎目的，用通信線路將多個電腦連線起來的電腦系統的集合。

一個電腦網路組成包括傳輸介質和通信設備。

從使用者角度看，電腦網路它是這樣定義的:存在著一個能為使用者自動管理的網路作業系統。

有它調用完成使用者所調用的資源，而整個網路像一個大的電腦系統一樣，對使用者是透明的。

一個比較通用的定義是:利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的電腦系統和通信設備按不同的形式連線起來，以功能完善的網路軟體及協定實現資源共享和信息傳遞的系統。

從整體上來說電腦網路就是把分布在不同地理區域的電腦與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統，從而使眾多的電腦可以方便地互相傳遞信息，共享硬體、軟體、資料信息等資源。

簡單來說，電腦網路就是由通信線路互相連線的許多自主工作的電腦構成的集合體。

按連線定義電腦網路就是通過線路互連起來的、資質的電腦集合，確切的說就是將分布在不同地理位置上的具有獨立工作能力的電腦、終端及其附屬設備用通信設備和通信線路連線起來，並配置網路軟體，以實現電腦資源共享的系統。

按需求定義電腦網路就是由大量獨立的、但相互連線起來的電腦來共同完成電腦任務。

這些系統稱為電腦網路(computernetworks)1.1.1電腦網路及其功能1.1.2電腦網路的分類1.1.3通信與電腦網路相關標準化組織1.2電腦網路組成1.2.1電腦網路的拓撲結構1.2.2鏈路所謂鏈路就是從一個節點到相鄰節點的一段物理線路，而中間沒有任何其他的交換節點。

補充:在進行資料通信時，兩個電腦之間的通信路徑往往要經過許多段這樣的鏈路。

可見鏈路隻是一條路徑的組成部分。

1.2.3網路節點節點是指一台電腦或其他設備與一個有獨立地址和具有傳送或接收資料功能的網路相連。

節點可以是工作站、客戶、網路使用者或個人電腦，還可以是伺服器、印表機和其他網路連線的設備。

每一個工作站﹑伺服器、終端設備、網路設備，即擁有自己唯一網路地址的設備都是網路節點。

整個網路就是由這許許多多的網路節點組成的，把許多的網路節點用通信線路連線起來，形成一定的幾何關系，這就是電腦網路拓撲。

各個網路節點通過網卡那裏獲得唯一的地址。

每一張網卡在出廠的時候都會被廠家固化一個全球唯一的媒體介質訪問層(MediaAccessControl)地址﹐使用者是不可能變更此地址的。

這樣的地址安排就如我們日常的家庭地址一樣﹐是用來區分各自的身份的。

您的網路必須有能力去區別這一個地址有別于其它的地址。

在網路裏面﹐有很多資料封包會由一個網路節點傳送到另一個網路節點﹐同時要確定封包會被正確的傳達目的地﹐而這個目的地就必須依靠這個網卡地址來認定了。

1.2.4協定網路協定，也可簡稱協定，由三要素組成:(1)文法:即資料與控製信息的結構或格式;(2)語義:即需要發出何種控製信息，完成何種動作以及做出何種回響;(3)時序，即事件實現順序的詳細說明。

電腦通信網是由許多具有信息交換和處理能力的節點互連而成的。

要使整個網路有條不紊地工作,就要求每個節點必須遵守一些事先約定好的有關資料格式及時序等的規則。

這些為實現網路資料交換而建立的規則、約定或標準就稱為網路協定。

協定是通信雙方為了實現通信而設計的約定或通話規則。

協定總是指某一層的協定。

準確地說，它是在同等層之間的實體通信時，有關通信規則和約定的集合就是該層協定，例如物理層協定、傳輸層協定、套用層協定。

步驟是一系列的步驟:它包括兩方或多方，設計它的目的是要完成一項任務!是對資料格式和電腦之間交換資料時必須遵守的規則的正式描述。

簡單的說，網路中的電腦要能夠互相順利的通信，就必須講同樣的語言，語言就相當于協定，它分為Ethernet、NetBEUI、IPX/SPX以及TCP/IP協定。

特點協定還有其他的特點:1)協定中的每個人都必須了解協定，並且預先知道所要完成的所有的步驟。

2)協定中的每個人都必須同意並遵循它。

3)協定必須是清楚的，每一步必須明確定義，並且不會引起誤解。

在電腦網路中用于規定信息的格式以及如何傳送和接收信息的一套規則稱為網路協定或通信協定協定也可以這樣說,就是連入網路的電腦都要遵循的一定的技術規範,關于硬體、軟體和連線埠等的技術規範。

網路是一個信息交換的場所，所有接入網路的電腦都可以通過彼此之間的物理連設備進行信息交換，這種物理設備包括最常見的電纜、光纜、無線WAP和微波等，但是單純擁有這些物理設備並不能實現信息的交換，這就好像人類的身體不能缺少大腦的支配一樣，信息交換還要具備軟體環境，這種"軟體環境"是人類事先規定好的一些規則，被稱作"協定"，有了協定，不同的電腦可以遵照相同的協定使用物理設備，並且不會造成相互之間的"不理解"。

這種協定很類似于"摩爾斯電碼"，簡單的一點一橫，經過排列可以有萬般變化，但是假如沒有"對照表"，誰也無法理解一新產生的協定也大多是在基層協定基礎上建立的，因而協定相對來說具有較高的安全機製，黑客很難發現協定中存在的安全問題直接入手進行網路攻擊。

但是對于某些新型協定，因為出現時間短、考慮欠周到，也可能會因安全問題而被黑客利用。

對于網路協定的討論，更多人則認為:現今使用的基層協定在設計之初就存在安全隱患，因而無論網路進行什麽樣的改動，隻要現今這種網路體系不進行根本變革，就一定無法消除其潛在的危險性。

資料在IP網際網路中傳送時會被封裝為報文或封包。

IP協定的獨特之處在于:在報文交換網路中主機在傳輸資料之前，無須與先前未曾通信過的目的主機預先建立好一條特定的"通路"。

網際網路協定提供了一種"不可靠的"封包傳輸機製(也被稱作"盡力而為");也就是說，它不保證資料能準確的傳輸。

封包在到達的時候可能已經損壞，順序錯亂(與其它一起傳送的封包相比)，產生冗餘包，或者全部丟失。

如果套用需要保證可靠性，一般需要採取其他的方法，例如利用IP的上層協定控製。

網路協定通常由文法，語義和定時關系3部分組成。

網路傳輸協定或簡稱為傳送協定(CommunicationsProtocol)，是指電腦通信的共同語言。

現在最普及的電腦通信為網路通信，所以"傳送協定"一般都指電腦通信的傳送協定，如:TCP/IP、NetBEUI等。

然而，傳送協定也存在于電腦的其他形式通信，例如:面向對象編程裏面對象之間的通信;作業系統內不同程式之間的訊息，都需要有一個傳送協定，以確保傳信雙方能夠溝通無間。

其他含義協商:雙方協定提高價格對共同達到統一目的可製定協定。

通俗概念:協定是做某些事情之前共同協商，共同達到統一目的，對統一達成問題作為書面形式共同約束。

協商好了就點仁義、仗義。

協定要是用上了，那就是沒意義了，也就是證明即將要結束協定。

定義協定(protocol)是指兩個或兩個以上實體為了開展某項活動，經過協商後達成的共識。

協定總是指某一層的協定。

準確地說，它是在同等層之間的實體通信時，有關通信規則和約定的集合就是該層協定，例如物理層協定、傳輸層協定、套用層協定。

1.3課外實踐參考--構建一個簡單的區域網路絡1.3.1雙絞線雙絞線(TwistedPair)是由兩條相互絕緣的導線按照一定的規格互相纏繞(一般以逆時針纏繞)在一起而製成的一種通用配線，屬于信息通信網路傳輸介質。

雙絞線過去主要是用來傳輸模擬信號的，但現在同樣適用于數位信號的傳輸。

雙絞線是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質。

雙絞線是由一對相互絕緣的金屬導線絞合而成。

採用這種方式，不僅可以抵御一部分來自外界的電磁波幹擾，而且可以降低自身信號的對外幹擾。

把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起，一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發出的電波抵消。

"雙絞線"的名字也是由此而來。

雙絞線一般由兩根22-26號絕緣銅導線相互纏繞而成，實際使用時，雙絞線是由多對雙絞線一起包在一個絕緣電纜套管裏的。

典型的雙絞線有四對的，也有更多對雙絞線放在一個電纜套管裏的。

這些我們稱之為雙絞線電纜。

在雙絞線電纜(也稱雙扭線電纜)內，不同線對具有不同的扭絞長度，一般地說，扭絞長度在3.81cm至14cm內，按逆時針方向扭絞。

相鄰線對的扭絞長度在1.27cm以上，一般扭線的越密其抗幹擾能力就越強，與其他傳輸介質相比，雙絞線在傳輸距離，信道寬度和資料傳輸速率等方面均受到一定限製，但價格較為低廉。

1.3.2集線器1.3.3網卡習題第2章中間節點上的通信技術2.1交換技術的演變2.1.1電路交換2.1.2存儲-轉發交換2.1.3分組交換網路中的最佳幀長度2.2虛電路與資料報2.2.1分組交換的虛電路服務2.2.2分組交換的資料報服務2.2.3電路交換、虛電路與資料報的比較2.3交換機2.3.1交換機的功能2.3.2交換單元分類2.4路由節點上的通信2.4.1路由器與路由表2.4.2路由器的組成2.4.3路由器技術的演進習題第3章鏈路上的資料傳送技術3.1基本通信方式3.1.1通信工作模式3.1.2並行傳輸與串列傳輸3.1.3串列通信中的同步控製3.2資料信號分析與信道特徵3.2.1信息、資料與信號3.2.2資料信號分析3.2.3信道的頻率特徵3.3基帶傳輸、頻帶傳輸與資料信號變換3.3.1基帶傳輸與頻帶傳輸3.3.2數位信號的模擬調製3.3.3模擬信號的數位編碼--PCM技術3.3.4數位編碼3.4信道的多路復用技術3.4.1頻分多路復用技術3.4.2時分多路復用技術3.4.3碼分多路復用技術3.4.4波分多路復用技術3.5資料的可靠傳輸3.5.1差錯產生的原因與基本對策3.5.2差錯檢測3.5.3差錯控製3.6流量控製3.6.1流量控製及其基本策略3.6.2滑動視窗協定習題第2篇電腦網路體系結構第4章ISO/OSI參考模型4.1概述4.1.1電腦網路的層次結構4.1.2電腦網路層次結構中各層的基本功能4.1.3電腦網路層次結構的多樣性4.1.4ISO/OSI參考模型架構4.2ISO/OSI參考模型分層介紹4.2.1物理層4.2.2資料鏈路層4.2.3網路層4.2.4運輸層4.2.5會話層、表示層和套用層4.3ISO/OSI參考模型的進一步分析4.3.1OSI參考模型各層中的資料流動4.3.2網路實體--服務與協定4.3.3ISO/OSl服務原語習題第5章區域網路與IEEE802模型5.1區域網路的技術特點與體系結構5.1.1區域網路概述5.1.2區域網路的MAC技術5.1.3IEEE802模型5.2乙太網技術5.2.1CSMA/CD協定5.2.2IEEE802.3與10Mbps乙太網5.3無線區域網路5.3.1無線區域網路的特點5.:3.2IEEE802.115.3.3CSMA/CA5.3.4Wi-Fi5.4交換式區域網路5.4.1網橋5.4.2交換式乙太網5.4.3交換機工作機理5.4.4虛擬區域網路5.4.5課外實踐參考--交換機配置5.5i島速乙太網5.5.1高速乙太網的發展及特點5.5.2100Base-T乙太網5.5.3千兆乙太網5.5.4萬兆乙太網習題第6章Internet與TCP/IP體系結構6.1概述6.1.1Internet6.1.2TCP/IP協定堆6.1.3TCP/IP與OSI參考模型的比較6.2IP協定6.2.1有分類的IP地址結構6.2.2IP地址的無分類編址CIDR6.2.3IPv4分組格式6.2.4課外實踐參考--網路的TCP/IP參數設定6.3網路接口層相關協定6.3.1點對點協定PPP6.3.2IP地址解析協定6.4網際控製訊息協定ICMP6.4.1ICMP提供的服務6.4.2ICMP分組6.4.3基于ICMP的套用6.4.4課外實踐參考--常用網路測試命令6.5IP路由6.5.1路由器工作概述6.5.2路由信息協定RIP6.5.3開放式最短路徑優先協定OSPF6.5.4邊界網關協定BGP6.5.5課外實踐參考--路由器的配置6.5.6第三層交換6.6IPV66.6.1IPv6及其目標6.6.2IPv6分組結構6.6.3IPv6地址6.6.4從IPv4向IPv6的過渡6.7TCP/UDP協定6.7.1TCP服務的特征6.7.2TCP連線的可靠建立與釋放6.7.3TcP傳輸的滑動視窗規則6.7.4TCP報文格式6.7.5UDP協定6.7.6TCP/UDP連線埠號的分配方法習題第3篇電腦網路套用及其開發第7章套用層實體及其工作模式7.1客戶-伺服器工作模式7.1.1客戶-伺服器模式概述7.1.2客戶-伺服器的套用方式7.1.3中間件7.2客戶-伺服器模式套用舉例7.2.1遠程登錄7.2.2檔案傳輸協定7.2.3電子郵件傳送協定7.2.4簡單網路管理協定7.2.5超文本傳輸協定習題第8章電腦網路應用程式設計8.1套接口API的有關概念8.1.1網路套用編程接口8.1.2socket編程模型及其類型8.1.3socket地址--套用進程的標識8.1.4通信進程的阻塞與非阻塞方式8.2基本socket函式8.2.1初始化套接口--服務綁定socket()8.2.2在地地址綁定bind()8.2.3建立套接口連線--綁定遠地伺服器地址connect()8.2.4套接口被動轉換listen()8.2.5從被動套接口的完成佇列中接受一個連線請求accept()8.2.6基本套接口I/O函式8.2.7關閉套接口通道與復原套接口8.3基于TCP的socket程式設計8.3.1TCP有限狀態機8.3.2TCP的C/s模型時序圖8.3.3一個簡單的TCP網路通信程式8.3.4阻塞模式下的TCP輸入輸出與逾時控製8.3.5非阻塞模式下的TcP輸入輸出8.4基于UDP的socket程式設計8.4.1uDP編程模式8.4.2一個簡單的UDP客戶一伺服器程式8.4.3非阻塞模式下的UDP客戶一伺服器程式8.5輸入輸出多路復用8.5.1輸入輸出多路復用的基本原理8.5.2select()函式及其套用8.6並發伺服器程式設計8.6.1多進程並發伺服器程式設計8.6.2多執行緒並發伺服器程式設計習題附錄英文縮略語辭彙表參考文獻相關詞條網路行銷基礎與實踐電腦網路體系結構編譯原理ISO/OSI參考模型物流系統網路發展網路七層協定電腦原理通信原理Java語言資料結構薪酬管理其它詞條AcidBlackCherrycrayonhanaNull光學變焦咪咪奧利弗·奎恩彼此徐志摩詩集驚爆遊戲暴雪戰網末日大逃殺海芙蓉靈動：鬼影實錄4王小丫竹子湖角鋼貨架超級過勞死香蜜沉沉燼如霜麻辣婆婆電腦網路原理@華人百科電腦網路原理