計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用
摘要:自從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生以來,計(jì)算機(jī)科學(xué)已經(jīng)成為發(fā)展最快的一門科學(xué),尤其是微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,大大促進(jìn)了社會(huì)信息化的進(jìn)程和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。1936年,圖靈機(jī)的提出;1946年2月,世界第一臺(tái)數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC的研究成功;馮·諾依曼計(jì)算機(jī)模式的提出為計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生奠定了重要的基礎(chǔ)。
一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)
1 .計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。
?????可分為四個(gè)部分包括:第一階段計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與理論準(zhǔn)階段;第二階段計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成;第三階段網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的研究和第四階段Internet應(yīng)用技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)研究的發(fā)展。
3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不同的發(fā)展階段,人們對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提出了不同的定義。不同的定義反映著當(dāng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的水平,以及人們對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)程度。這些定義可分為三類:廣義的觀點(diǎn)、資源共享的觀點(diǎn)以及用戶透明性的觀點(diǎn)。總的來說計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是利用通訊設(shè)備和通信線路將地理位置不同的、具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遵循約定的通信協(xié)議互連成一個(gè)規(guī)模大、功能強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),用功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件(即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等)來實(shí)現(xiàn)交互通信、資源共享、信息交換、綜合信息服務(wù)、協(xié)同工作以及在線處理等功能的系統(tǒng)。
3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類
?????計(jì)算機(jī)主要按照網(wǎng)絡(luò)所采用的的傳輸技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理進(jìn)行分類??删唧w分為以下幾種:
(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按照地理范圍劃分為:局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)四種;?
(2)按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分為:總線型、星型、環(huán)型、樹型和網(wǎng)狀網(wǎng);?
(3)按交換方式劃分為:線路交換網(wǎng)、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換網(wǎng)和混合交換網(wǎng);
(4)按傳輸帶寬方式進(jìn)行劃分為:基帶網(wǎng)和寬帶網(wǎng);?
(5)按網(wǎng)絡(luò)中使用的操作系統(tǒng)分為:Net ware網(wǎng)、Windows?NT網(wǎng)和Unix網(wǎng)等;?
(6)按傳輸技術(shù)分為:廣播網(wǎng)、非廣播多路訪問網(wǎng)、點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)。
4.常見的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模式
(1)局域網(wǎng)(local area network,LAN)
?????用于將有限范圍內(nèi)的各種計(jì)算機(jī)、終端與外部設(shè)備互聯(lián)成網(wǎng)??煞譃楣蚕砭钟蚓W(wǎng)和交換局域網(wǎng)。通常我們常見的“LAN”就是指局域網(wǎng),這是我們最常見、應(yīng)用最廣的一種網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)在局域網(wǎng)隨著整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和提高得到充分的應(yīng)用和普及,幾乎每個(gè)單位都有自己的局域網(wǎng),有的甚至家庭中都有自己的小型局域網(wǎng)。這種網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)就是:連接范圍窄、用戶數(shù)少、配置容易、連接速率高。目前局域網(wǎng)最快的速率要算現(xiàn)今的10G以太網(wǎng)了。IEEE的802標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)定義了多種主要的LAN網(wǎng):以太網(wǎng)(Ethernet)、令牌環(huán)網(wǎng)(Token?Ring)、光纖分布式接口網(wǎng)絡(luò)(FDDI)、異步傳輸模式網(wǎng)(ATM)以及最新的無線局域網(wǎng)(WLAN)。
(2)城域網(wǎng)(metropolitan area network,MAN)
?????它是介于廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡(luò),這種網(wǎng)絡(luò)一般來說是在一個(gè)城市,但不在同一地理小區(qū)范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)。
(3)廣域網(wǎng)(wide area network,WAN)
這種網(wǎng)絡(luò)也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng),所覆蓋的范圍比城域網(wǎng)(MAN)更廣,它一般是在不同城市之間的LAN或者M(jìn)AN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),地理范圍可從幾百公里到幾千公里。這種城域網(wǎng)因?yàn)樗B接的用戶多,總出口帶寬有限,所以用戶的終端連接速率一般較低,通常為9.6Kbps ̄45Mbps。?
(4)互聯(lián)網(wǎng)
國際互聯(lián)網(wǎng),始于1969年的美國,又稱因特網(wǎng),是全球性的網(wǎng)絡(luò),是一種公用信息的載體,是大眾傳媒的一種。具有快捷性、普及性,是現(xiàn)今最流行、最受歡迎的傳媒之一。這種大眾傳媒比以往的任何一種通訊媒體都要快?;ヂ?lián)網(wǎng)是由一些使用公用語言互相通信的計(jì)算機(jī)連接而成的網(wǎng)絡(luò),即廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)及單機(jī)按照一定的通訊協(xié)議組成的國際計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
5.計(jì)算機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
??主要包括星狀拓?fù)?,總線拓?fù)洌瑯錉钔負(fù)浜途W(wǎng)狀拓?fù)洹?/p>
二、局域網(wǎng)與組網(wǎng)技術(shù)
主要分為有線局域網(wǎng)組網(wǎng)和無線局域網(wǎng)組網(wǎng),具體如下:
1、有線局域網(wǎng)組網(wǎng)
(1)組建局域網(wǎng)的設(shè)備:在布好了網(wǎng)線后,還要把網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如:網(wǎng)卡(N I C)、集線器(H U B)或交換機(jī)(S W I T C H)、路由器(R O U T E R)等等,通過網(wǎng)線連接起來。各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也要采用100Mbps的規(guī)格。
(2)兩種連接方法
可選擇使用軟件實(shí)現(xiàn)路由和使用硬件實(shí)現(xiàn)路由的兩種連接方式。選擇使用軟件實(shí)現(xiàn)路由,則不需要使用路由器,但要在局域網(wǎng)中選定一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器安裝并配置有關(guān)路由軟件;選擇使用硬件實(shí)現(xiàn)路由,則需要在網(wǎng)絡(luò)上安裝路由器。使用軟件實(shí)現(xiàn)路由時(shí),要在服務(wù)器上安裝兩個(gè)網(wǎng)卡,兩個(gè)網(wǎng)卡分別連接家庭局域網(wǎng)集線器(或交換機(jī))和ADSL Modem(或小區(qū)寬帶)。把服務(wù)器上與集線器相連的網(wǎng)卡以及其他計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡的IP地址設(shè)置為同一網(wǎng)段,并在服務(wù)器上安裝、設(shè)置軟件路由后,就可實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的組建。使用硬件實(shí)現(xiàn)路由時(shí),局域網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)都只需要安裝一個(gè)網(wǎng)卡,但要使用一個(gè)路由器。各計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡都連接到集線器(或交換機(jī))上,集線器(或交換機(jī))再與路由器相連。值得注意的是,在連接集線器(或交換機(jī))與路由器的時(shí)候,如果集線器(或交換機(jī))上沒有Up-Link端口,則要使用交叉網(wǎng)線。
(3)集線器、交換機(jī)的區(qū)別
集線器與交換機(jī)的使用方法是一樣的,但使用集線器與使用交換機(jī)的效果不相同。集線器屬于第一層物理層設(shè)備,只是對數(shù)據(jù)的傳輸起到同步、放大和整形的作用,對數(shù)據(jù)傳輸中的短幀、碎片等無法有效處理,不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院驼_性;交換機(jī)屬于第二層數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備,不但可以對數(shù)據(jù)的傳輸做到同步、放大和整形,而且可以過濾短幀、碎片等。集線器采用共享型模式,在有一個(gè)端口在向另一個(gè)端口發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),其他端口就處于“等待”狀態(tài);而交換機(jī)每個(gè)端口都有一條獨(dú)占的帶寬,當(dāng)兩個(gè)端口工作時(shí)并不影響其他端口的工作。集線器只能工作在半雙工模式下,交換機(jī)不但可以工作在半雙工模式下也可以工作在全雙工模式下。因此,組建局域網(wǎng)時(shí)使用交換機(jī)效果要更好。目前,適合家庭用的100Mbps的交換機(jī)與集線器的價(jià)格相差不大,建議使用交換機(jī)。
2、無線局域網(wǎng)組網(wǎng)
(1)組建局域網(wǎng)的設(shè)備:無線路由器、無線AP
(2)無線局域網(wǎng)通過網(wǎng)絡(luò)接口匯接到核心以太網(wǎng)上,基于 802.11b 無線局域網(wǎng)具有高速 11Mbps 、 靈活機(jī)動(dòng)不受物理?xiàng)l件限制、廉價(jià)的特點(diǎn),無線組網(wǎng)方式采用的基礎(chǔ)架構(gòu)組網(wǎng)方式,即無線網(wǎng)卡、接入點(diǎn) AP 到有線網(wǎng)以太網(wǎng)的方式,具體根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場勘查 AP 的信號(hào)覆蓋范圍和強(qiáng)度,配置相應(yīng)數(shù)量的 AP , AP 通過以太網(wǎng)口以有線的方式連接到中心的核心以太網(wǎng)交換機(jī)上,辦公人員通過裝在電腦的無線局域網(wǎng)網(wǎng)卡,以無線的方式連接到 AP 上,享受高速無線的寬帶接入。無線產(chǎn)品提供多級(jí)安全管理保障機(jī)制和高性能加密算法,確保網(wǎng)絡(luò)安全,包括:支持有線等效加密、 WEP 技術(shù)、直接序列擴(kuò)頻、 DSSS 、 MAC 地址過濾、 ESSID 訪問控制、結(jié)合整個(gè)企業(yè)的安全系統(tǒng),這樣就可以防止黑客有意的訪問與攻擊,滿足企業(yè)對安全性的要求。
三、常見網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的搭建
???主要包括以下四個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的搭建WEB服務(wù)器、FTP服務(wù)器、E-mail服務(wù)器、DNS服務(wù)器
1、WEB服務(wù)器
?????WEB服務(wù)器也稱為WWW(WORLD WIDE WEB)服務(wù)器,主要功能是提供網(wǎng)上信息瀏覽服務(wù)。 WWW 是 Internet的多媒體信息查詢工具,是 Internet 上近年才發(fā)展起來的服務(wù),也是發(fā)展最快和目前用的最廣泛的服務(wù)。正是因?yàn)橛辛薟WW工具,才使得近年來 Internet 迅速發(fā)展,且用戶數(shù)量飛速增長。協(xié)議⑴應(yīng)用層使用HTTP協(xié)議、⑵HTML文檔格式、⑶瀏覽器統(tǒng)一資源定位器(URL)。
2、FTP服務(wù)器
?????FTP服務(wù)器,則是在互聯(lián)網(wǎng)上提供存儲(chǔ)空間的計(jì)算機(jī),它們依照FTP協(xié)議提供服務(wù)。 FTP的全稱是File Transfer Protocol(文件傳輸協(xié)議)。顧名思義,就是專門用來傳輸文件的協(xié)議。簡單地說,支持FTP協(xié)議的服務(wù)器就是FTP服務(wù)器。
3、E-mail服務(wù)器
?????電子郵件服務(wù)器是處理郵件交換的軟硬件設(shè)施的總稱,包括電子郵件程序、電子郵件箱等。它是為用戶提供全由E-mail服務(wù)的電子郵件系統(tǒng),人們通過訪問服務(wù)器實(shí)現(xiàn)郵件的交換。服務(wù)器程序通常不能由用戶啟動(dòng),而是一直在系統(tǒng)中運(yùn)行,它一方面負(fù)責(zé)把本機(jī)器上發(fā)出的E-mail發(fā)送出去,另一方面負(fù)責(zé)接收其他主機(jī)發(fā)過來的E-mail,并把各種電子郵件分發(fā)給每個(gè)用戶。
4、DNS服務(wù)器
????DNS服務(wù)器是計(jì)算機(jī)域名系統(tǒng)?(Domain Name System 或Domain Name Service) 的縮寫,它是由解析器和域名服務(wù)器組成的。域名服務(wù)器是指保存有該網(wǎng)絡(luò)中所有主機(jī)的域名和對應(yīng)IP地址,并具有將域名轉(zhuǎn)換為IP地址功能的服務(wù)器。其中域名必須對應(yīng)一個(gè)IP地址,而IP地址不一定有域名。域名系統(tǒng)采用類似目錄樹的等級(jí)結(jié)構(gòu)。域名服務(wù)器為客戶機(jī)/服務(wù)器模式中的服務(wù)器方,它主要有兩種形式:主服務(wù)器和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器。將域名映射為IP地址的過程就稱為“域名解析”。
四、網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)
1.IP地址的管理
????IP地址管理功能可以進(jìn)行IP/MAC地址的分配和自動(dòng)化開通,實(shí)現(xiàn)集中式、有效的IP地址管理,同時(shí)支持IPv4/IPv6地址協(xié)議。通過IP開通自動(dòng)化來控制操作成本;提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的交換機(jī)端口和IP/MAC的對應(yīng)信息,協(xié)助IT維護(hù)人員對故障IP地址進(jìn)行快速定位;實(shí)時(shí)跟蹤IP/MAC地址的變更,及時(shí)對廢棄的IP地址進(jìn)行回收和再利用,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源的使用率。
2.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理
通過Web、CAN和CLI配置與管理交換機(jī),交換機(jī)VLAN、VTP與冗余連接配置,交換機(jī)IP路由與安全配置,交換機(jī)日志與監(jiān)控配置,使用SDM和CLI配置路由器,IP動(dòng)態(tài)路由與QoS配置,安全設(shè)備的端口與連接,使用ASDM配置安全設(shè)備,使用Web配置無線網(wǎng)絡(luò),配置無線網(wǎng)絡(luò)控制器,由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備統(tǒng)一管理。
3.網(wǎng)絡(luò)安全管理
????網(wǎng)絡(luò)安全管理是人們能夠安全上網(wǎng)、綠色上網(wǎng)、健康上網(wǎng)的根本保證!做好網(wǎng)絡(luò)安全必須有個(gè)精通網(wǎng)絡(luò)的專家!網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)教程主要系統(tǒng)詳細(xì)的講述了:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)tcp/ip協(xié)議,局域網(wǎng)技術(shù),網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù),網(wǎng)絡(luò)安全與病毒防治等一系列問題。網(wǎng)絡(luò)安全的基本問題有以下幾個(gè):
(1)網(wǎng)絡(luò)防攻擊問題
(2)網(wǎng)絡(luò)安全漏洞與對策問題
(3)網(wǎng)絡(luò)中的信息安全保密問題
(4)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部安全防范問題
(5)網(wǎng)絡(luò)防病毒問題
(6)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、災(zāi)難恢復(fù)問題
總結(jié):計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)高度發(fā)展、相互滲透、緊密結(jié)合的產(chǎn)物。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與Internet技術(shù)的廣泛應(yīng)用對今天人類社會(huì)的生活、科技、文化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了重大的影響。在互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)系和溝通下,各種信息傳播的速度將加快,企業(yè)和個(gè)人對網(wǎng)絡(luò)信息的依賴程度也將不斷加深,信息需求程度相對較大的部門將成為未來社會(huì)中創(chuàng)造高附加值的行業(yè)。并通過他們帶動(dòng)相關(guān)知識(shí)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展,甚至帶動(dòng)全社會(huì)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整,推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的全面進(jìn)步。?計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)取得今天的發(fā)展成就,是人類文明進(jìn)入到更高階段的標(biāo)志,它推動(dòng)著人類社會(huì)向更現(xiàn)代化的方向發(fā)展,同時(shí)推動(dòng)了知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來,人們通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的連接,打破了原先在時(shí)間和空間上的阻隔,在無形中拉近了人與人之間的距離,也在一定程度上擴(kuò)大了我們生存的空間,網(wǎng)絡(luò)給我們提供了超乎尋常的方便和成功。