网络概述与定义-南京钟山外院

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　　1.什么是广域网

　　广域网(wide area network, WA N )它是影响广泛的复杂网络系统。

　　WAN由两个以上的LAN构成，这些LAN间的连接可以穿越30mile *以上的距离。大型的WAN可以由各大洲的许多LAN和MAN组成。最广为人知的WA N 就是Internet，它由全球成千上万的LAN和WAN 组成。

　　有时LAN、MAN和WAN间的边界非常不明显，很难确定LAN在何处终止、MAN或WAN在何处开始。但是可以通过四种网络特性-通信介质、协议、拓扑以及私有网和公共网间的边界点来确定网络的类型。通信介质是指用来连接计算机和网络的电缆、光纤
电缆、无线电波或微波。通常LAN结束在通信介质改变的地方，如从基于电线的电缆转变为光纤。电线电缆的LAN通常通过光纤电缆与其他的LAN连接。

　　2.什么是网桥

　　网桥这种设备看上去有点像中继器。它具有单个的输入端口和输出端口。它与中继器的不同之处就在于它能够解析它收发的数据。网桥属于 OSI 模型的数据链路层；数据链路层能够进行流控制、纠错处理以及地址分配。网桥能够解析它所接受的帧，并能指导如何把数据传送到目的地。特别是它能够读取目标地址信息（MAC），并决定是否向网络的其他段转发（重发）数据包，而且，如果数据包的目标地址与源地址位于同一段，就可以把它过滤掉。当节点通过网桥传输数据时，网桥就会根据已知的 MAC 地址和它们在网络中的位置建立过滤数据库（也就是人们熟知的转发表）。网桥利用过滤数据库来决定是转发数据包还是把它过滤掉.

　　3.什么是网关

　　网关不能完全归为一种网络硬件。用概括性的术语来讲，它们应该是能够连接不同网络的软件和硬件的结合产品。特别地，它们可以使用不同的格式、通信协议或结构连接起两个系统。和本章前面讨论的不一样，网关实际上通过重新封装信息以使它们能被另一个系统读取。为了完成这项任务，网关必须能运行在OSI 模型的几个层上。网关必须同应用通信，建立和管理会话，传输已经编码的数据，并解析逻辑和物理地址数据。

　　网关可以设在服务器、微机或大型机上。由于网关具有强大的功能并且大多数时候都和应用有关，它们比路由器的价格要贵一些。另外，由于网关的传输更复杂，它们传输数据的速度要比网桥或路由器低一些。正是由于网关较慢，它们有造成网络堵塞的可能。然而，在某些场合，只有网关能胜任工作。在你的网络生涯中，你很可能会在电子邮件系统环境中听到关于网关的讨论。常见的网关
，包括电子邮件网关，描述如下：

　　- 电子邮件网关：通过这种网关可以从一种类型的系统向另一种类型的系统传输数据。例如，电子邮件网关可以允许使用 Eudora 电子邮件的人与使用 GroupWise 电子邮件的人相互通信。

　　- IBM 主机网关：通过这种网关，可以在一台个人计算机与 IBM 大型机之间建立和管理通信。

　　- 因特网网关：这种网关允许并管理局域网和因特网间的接入。因特网网关可以限制某些局域网用户访问因特网。反之亦然。

　　- 局域网网关：通过这种网关，运行不同协议或运行于 OSI 模型不同层上的局域网网段间可以相互通信。路由器甚至只用一台服务器都可以充当局域网网关。局域网网关也包括远程访问服务器。它允许远程用户通过拨号方式接入局域网。

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　　4.网络协议

　　一个LAN可以由一系列的子网组成，而一个WAN ，例如Internet ，可以由一系列的自治网络组成。LAN可以只使用以太网，而WAN却可能包括以太网、令牌环网、X.25 和其他一些网络。通过网际协议(IP)，可以把一个包发送到LAN的不同子网和WAN的不同网络上，唯一的条件就是这些网络所使用的传输选项要保证能够和 TCP/IP 兼容，这些选项包括：

　　- 以太网。

　　- 令牌环网。

　　- X.25 。

　　- FDDI 。

　　- ISDN 。

　　- 帧中继。

　　- (带有转换的) AT M 。

　　- 网络传输头 (例如，以太网)

　　IP的基本功能是提供数据传输、包编址、包寻径、分段和简单的包错误检测。通过IP编址约定，可以成功地将数据传输和路由到正确的网络或者子网。每个网络结点具有一个32位的IP地址，它和48位的MAC地址一起协作，完成网络通信。该地址不但标识了一个既定的网络，而且还指明了是该网络上的哪个结点

　　5.TCP/IP协议

　　TCP/IP协议(Transfer Control Protocol/Internet Protocol)叫做传输控制/网际协议，又叫网络通讯协议，它包括上百个各种功能的协议，如：远程登录、文件传输和电子邮件等，而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。通常说TCP/IP 是Internet协议族，而不单单是TCP和IP。

　　TCP/IP协议的基本传输单位是数据包 (datagram)。TCP协议负责把数据分成若干个数据包，并给每个数据包加上包头；IP协议在每个包头上再加上接收端主机地址，这样数据找到自己要去的地方。如果传输过程中出现数据丢失、数据失真等情况，TCP协议会自动要求数据重新传输，并重新组包。总之，IP协议保证数据的传输，TCP协议保证数据传输的质量。

　　TCP/IP协议数据的传输基于TCP/IP协议的四层结构：应用层、传输层、网络层、接口层，数据在传输时每通过一层就要在数据上加个包头，其中的数据供接收端同一层协议使用，而在接收端，每经过一层要把用过的包头去掉，这样来保证传输数据的格式完全一致。

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　　6.IP 地址

　　1）IP地址基本概念

　　Internet依靠TCP/IP协议，在全球范围内实现不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统的互联。在Internet上，每一个节点都依靠唯一的IP地址互相区分和相互联系。IP地址是一个32位二进制数的地址,由4个8位字段组成，每个字段之间用点号隔开,用于标识TCP/IP宿主机。

　　每个IP地址都包含两部分:网络ID和主机ID。网络ID标识在同一个物理网络上的所有宿主机，主机ID标识该物理网络上的每一个宿主机，于是整个Internet上的每个计算机都依靠各自唯一的IP地址来标识。

　　IP地址构成了整个Internet的基础，它是如此重要，每一台联网的计算机无权自行设定IP地址，有一个统一的机构-IANA负责对申请的组织分配唯一的网络ID,而该组织可以对自己的网络中的每一个主机分配一个唯一的主机ID，正如一个单位无权决定自己在所属城市的街道名称和门牌号，但可以自主决定本单位内部的各个办公室编号一样。

　　2）静态IP与动态IP

　　IP地址是一个32位二进制数的地址，理论上讲,有大约40亿（2的32次方）个可能的地址组合，这似乎是一个很大的地址空间。实际上，根据网络ID和主机ID的不同位数规则，可以将IP地址分为A（7位网络ID和24位主机ID）、B（14位网络ID和16位主机ID）、C（21位网络ID和8位主机ID）三类，由于历史原因和技术发展的差异，A类地址和B类地址几乎分配殆尽，目前能够供全球各国各组织分配的只有C类地址。所以说IP地址是一种非常重要的网络资源。

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　　对于一个设立了因特网服务的组织机构，由于其主机对外开放了诸如WWW、FTP、E-mail等访问服务，通常要对外公布一个固定的IP地址，以方便用户访问。当然，数字IP不便记忆和识别，人们更习惯于通过域名来访问主机，而域名实际上仍然需要被域名服务器
（DNS）翻译为IP地址。例如，你的主页地址是www.myhost.com，用户可以方便地记忆，而对于大多数拨号上网的用户，由于其上网时间和空间的离散性，为每个用户分配一个固定的IP地址（静态IP）是非常不可取的，这将造成IP地址资源的极大浪费。因此这些用户通常会在每次拨通ISP的主机后，自动获得一个动态的IP地址，该地址当然不是任意的，而是该ISP申请的网络ID和主机ID的合法区间中的某个地址。拨号用户任意两次连接时的IP地址很可能不同，但是在每次连接时间内IP地址不变。

　　7.什么是路由器

　　路由器是一种多端口设备，它可以连接不同传输速率并运行于各种环境的局域网和广域网，也可以采用不同的协议。路由器属于OS I 模型的第三层。网络层指导从一个网段到另一个网段的数据传输，也能指导从一种网络向另一种网络的数据传输。过去，由于过多的注意第三层或更高层的数据，如协议或逻辑地址，路由器曾经比交换机和网桥的速度慢。因此，不像网桥和第二层交换机，路由器是依赖于协议的。在它们使用某种协议转发数据前，它们必须要被设计或配置成能识别该协议。

　　传统的独立式局域网路由器正慢慢地被支持路由功能的第三层交换机所替代。但路由器这个概念还是非常重要的。独立式路由器仍然是使用广域网技术连接远程用户的一种选择。

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