1. 關於網路的基礎知識
網路基礎知識
一.網路的定義及特點
計算機網路，就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互連成一個規模大、功能強的網路系統，從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息，共享信息資源。
一般來說，計算機網路可以提供以下一些主要功能：
* 資源共享 網路的出現使資源共享變得很簡單，交流的雙方可以跨越時空的障礙，隨時隨地傳遞信息。
* 信息傳輸與集中處理 數據是通過網路傳遞到伺服器中，由伺服器集中處理後再回送到終端。
* 負載均衡與分布處理 負載均衡同樣是網路的一大特長。舉個典型的例子：一個大型ICP（Internet內容提供商）為了支持更多的用戶訪問他的網站，在全世界多個地方放置了相同內容的WWW伺服器；通過一定技巧使不同地域的用戶看到放置在離他最近的伺服器上的相同頁面，這樣來實現各伺服器的負荷均衡，同時用戶也省了不少冤枉路。
* 綜合信息服務 網路的一大發展趨勢是多維化，即在一套系統上提供集成的信息服務，包括來自政治、經濟、等各方面資源，甚至同時還提供多媒體信息，如圖象、語音、動畫等。在多維化發展的趨勢下，許多網路應用的新形式不斷涌現，如：
① 電子郵件——這應該是大家都得心應手的網路交流方式之一。發郵件時收件人不一定要在網上，但他只要在以後任意時候打開郵箱，都能看到屬於自己的來信。
② 網上交易——就是通過網路做生意。其中有一些是要通過網路直接結算，這就要求網路的安全性要比較高。
③ 視頻點播——這是一項新興的娛樂或學習項目，在智能小區、酒店或學校應用較多。它的形式跟電視選台有些相似，不同的是節目內容是通過網路傳遞的。
④ 聯機會議——也稱視頻會議，顧名思義就是通過網路開會。它與視頻點播的不同在於所有參與者都需主動向外發送圖像，為實現數據、圖像、聲音實時同傳，它對網路的處理速度提出了最高的要求。
以上對網路的功能只是略舉一二，我們將在以後的篇幅中用更詳盡的案例去充實大家對網路的理解。
網路的分類及組成
網路依據什麼劃分，又是如何組成的呢？
計算機網路的類型有很多，而且有不同的分類依據。網路按交換技術可分為：線路交換網、分組交換網；按傳輸技術可分為：廣播網、非廣播多路訪問網、點到點網；按拓樸結構可分為匯流排型、星型、環形、樹形、全網狀和部分網狀網路；按傳輸介質又可分為同軸電纜、雙紐線、光纖或衛星等所連成的網路。這里我們主要講述的是根據網路分布規模來劃分的網路：區域網、城域網、廣域網和網間網。
1． 區域網-LAN(Local Area Network)
將小區域內的各種通信設備互連在一起所形成的網路，覆蓋范圍一般局限在房間、大樓或園區內。區域網的特點是：距離短、延遲小、數據速率高、傳輸可靠。
目前常見的區域網類型包括：乙太網（Ethernet）、令牌環網 （Token Ring）、光纖分布式數據介面（FDDI）、非同步傳輸模式（ATM）等，它們在拓樸結構、傳輸介質、傳輸速率、數據格式等多方面都有許多不同。其中應用最廣泛的當屬乙太網—— 一種匯流排結構的LAN，是目前發展最迅速、也最經濟的區域網。
區域網的常用設備有：
* 網卡（NIC） 插在計算機主板插槽中，負責將用戶要傳遞的數據轉換為網路上其它設備能夠識別的格式，通過網路介質傳輸。它的主要技術參數為帶寬、匯流排方式、電氣介面方式等。
* 集線器（Hub） 是單一匯流排共享式設備，提供很多網路介面，負責將網路中多個計算機連在一起。所謂共享是指集線器所有埠共用一條數據匯流排，因此平均每用戶（埠）傳遞的數據量、速率等受活動用戶（埠）總數量的限制。它的主要性能參數有總帶寬、埠數、智能程度（是否支持網路管理）、擴展性（可否級聯和堆疊）等。
* 交換機（Switch） 也稱交換式集線器。它同樣具備許多介面，提供多個網路節點互連。但它的性能卻較共享集線器大為提高：相當於擁有多條匯流排，使各埠設備能獨立地作數據傳遞而不受其它設備影響，表現在用戶面前即是各埠有獨立、固定的帶寬。此外，交換機還具備集線器欠缺的功能，如數據過濾、網路分段、廣播控制等。
* 線纜 區域網的距離擴展需要通過線纜來實現，不同的區域網有不同連接線纜，如光纖、雙絞線、同軸電纜等。
2． 城域網- MAN(Metropolitan Area Network)
MAN的覆蓋范圍限於一個城市，目前對於市域網少有針對性的技術，一般根據實際情況通過區域網或廣域網來實現。
3． 廣域網-WAN(Wide Area Network)
WAN連接地理范圍較大，常常是一個國家或是一個洲。其目的是為了讓分布較遠的各區域網互連，所以它的結構又分為末端系統（兩端的用戶集合）和通信系統（中間鏈路）兩部分。通信系統是廣域網的關鍵，它主要有以下幾種：
* 公共電話網 即PSTN（Public Swithed Telephone Network），速度9600bps～28.8kbps，經壓縮後最高可達115.2kbps，傳輸介質是普通電話線。它的特點是費用低，易於建立，且分布廣泛。
* 綜合業務數字網 即ISDN（Integrated Service Digital Network），也是一種撥號連接方式。低速介面為128kbps（高速可達2M），它使用ISDN線路或通過電信局在普通電話線上加裝ISDN業務。ISDN為數字傳輸方式，具有連接迅速、傳輸可靠等特點，並支持對方號碼識別。ISDN話費較普通電話略高，但它的雙通道使其能同時支持兩路獨立的應用，是一項對個人或小型辦公室較適合的網路接入方式。
* 專線 即Leased Line，在中國稱為DDN，是一種點到點的連接方式，速度一般選擇64kbps～2.048Mbps。專線的好處是數據傳遞有較好的保障，帶寬恆定；但價格昂貴，而且點到點的結構不夠靈活。
* X.25網 是一種出現較早且依然應用廣泛的廣域網方式，速度為9600bps～64kbps；有 冗餘糾錯功能，可 靠性高，但由此帶來的副效應是速度慢,延遲大；
* 幀中繼 即Frame Relay，是在X.25基礎上發展起來的較新技術，速度一般選擇為64kbps～2.048Mbps。幀中繼的特點是靈活、彈性：可實現一點對 多點的連接，並且在數據量大時可超越約定速率傳送數據，是一種較好的商業用戶連接選擇。
*非同步傳輸模式 即ATM（Asynchronous Transfer Mode），是一種信元交換網路，最大特點的速率高、延遲小、傳輸質量有保障。ATM大多採用光纖作為連接介質，速率可高達上千兆（109bps），但成本也很高。
廣域網與區域網的區別在於：線路通常需要付費。多數企業不可能自己架設線路，而需要租用已有鏈路，故廣域網的大部分花費用在了這里。人們常常考慮如何優化使用帶寬，將「好刀用在刀刃上」。
廣域網常用設備有：
* 路由器（Router） 廣域網通信過程根據地址來尋找到達目的地的路徑，這個過程在廣域網中稱為"路由（Routing）"。路由器負責在各段廣域網和區域網間根據地址建立路由，將數據送到最終目的地。
* 數據機（Modem） 作為末端系統和通信系統之間信號轉換的設備，是廣域網中必不可少的設備之一。分為同步和非同步兩種，分別用來與路由器的同步和非同步串口相連接，同步可用於專線、幀中繼、X.25等，非同步用於PSTN的連接。
4． 網間網
即Internetwork，是一系列區域網和廣域網的組合，因此包含的技術也是現有的區域網和廣域網技術的綜合。Internet便是一個當前最大也最為典型的網間網。
二.協議的定義及意義
如何定義網路協議，它有哪些意義？
協議是對網路中設備以何種方式交換信息的一系列規定的組合，它對信息交換的速率、傳輸代碼、代碼結構、傳輸控制步驟、出錯控制等許多參數作出定義。
網路是一個相互聯結的大群體，因此要想加入到這個群體中來，就不能隨心所欲，任由興之所發。就好象一個國家或一個種族擁有自己的語言，大家都必須通曉並憑借這種語言來對話一樣，相互聯結的網路中各個節點也需要擁有共同的「語言」，依據它所定義的規則來控制數據的傳遞，這種語言便是大家經常聽說的 「協議」。協議是對網路中設備以何種方式交換信息的一系列規定的組合，它對信息交換的速率、傳輸代碼、代碼結構、傳輸控制步驟、出錯控制等許多參數作出定義。
對網路始入門者來說，紛繁復雜的協議常常讓人頭痛不已—這些協議各起什麼作用？它們之間又有什麼聯系？為什麼有了A協議還需要補充B協議？這些問題搞不清楚，往往成為進一步學習的障礙。其實這個問題應該這樣理解：是先有了各種不同語言的民族，後來隨著社會的發展，才有了不同民族間交流的需求。網路也是這樣，最初人們在小范圍內建立網路，只需要自己作一些簡單的約定，保證這一有限范圍內的用戶遵守就可以了；到後來網路規模越來越大，才考慮到制定更嚴格的規章制度即協議；而為了實現多個不同網路的互聯，又會增加不少新協議作為補充，或成長為統一的新標准。
數據在網路中由源傳輸到目的地，需要一系列的加工處理，為了便於理解，我們這里不妨打個比喻。如果我們把數據比做巧克力：我們可以把加工巧克力的設備作為源，而把消費者的手作為目的來看看會有什麼樣的傳輸過程。巧克力廠通常會為每塊巧克力外邊加上一層包裝，然後還會將若干巧克力裝入一個巧克力盒，再把幾個巧克力盒一起裝入一個外包裝，運輸公司還會把許多箱巧克力裝入一個集裝箱，到達消費者所在的城市後，又會由運輸商、批發商、零售商、消費者打開不同的包裝層。不同層次的包裝、解包裝需要不同的規范和設備，計算機網路也同樣有不同的封裝、傳輸層面，為此國際標准化組織ISO於1978 年提出「開放系統互連參考模型」，即著名的OSI(Open System Interconnection)七層模型，它將是我們後續篇幅中要介紹的內容，這里先不展開論述。 網路的協議就是用作這些不同的網路層的行為規范的。網路在發展過程中形成了很多不同的協議族，每一協議族都在網路的各層對應有相應的協議，其中作為Internet規范的是ICP/IP協議族，這也是我們今天要講的。
TCP/IP協議的定義以及層次、功能
什麼是TCP/IP協議，劃為幾層，各有什麼功能？
TCP/IP協議族包含了很多功能各異的子協議。為此我們也利用上文所述的分層的方式來剖析它的結構。TCP/IP層次模型共分為四層：應用層、傳輸層、網路層、數據鏈路層。
TCP/IP網路協議
TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，傳輸控制協議/網間網協議)是目前世界上應用最為廣泛的協議，它的流行與Internet的迅猛發展密切相關—TCP/IP最初是為互聯網的原型ARPANET所設計的，目的是提供一整套方便實用、能應用於多種網路上的協議，事實證明TCP/IP做到了這一點，它使網路互聯變得容易起來，並且使越來越多的網路加入其中，成為Internet的事實標准。
* 應用層—應用層是所有用戶所面向的應用程序的統稱。ICP/IP協議族在這一層面有著很多協議來支持不同的應用，許多大家所熟悉的基於Internet的應用的實現就離不開這些協議。如我們進行萬維網（WWW）訪問用到了HTTP協議、文件傳輸用FTP協議、電子郵件發送用SMTP、域名的解析用DNS協議、 遠程登錄用Telnet協議等等，都是屬於TCP/IP應用層的；就用戶而言，看到的是由一個個軟體所構築的大多為圖形化的操作界面，而實際後台運行的便是上述協議。
* 傳輸層—這一層的的功能主要是提供應用程序間的通信，TCP/IP協議族在這一層的協議有TCP和UDP。
* 網路層—是TCP/IP協議族中非常關鍵的一層，主要定義了IP地址格式，從而能夠使得不同應用類型的數據在Internet上通暢地傳輸，IP協議就是一個網路層協議。
* 網路介面層—這是TCP/IP軟體的最低層，負責接收IP數據包並通過網路發送之，或者從網路上接收物理幀，抽出IP數據報，交給IP層。
1．TCP/UDP協議
TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)協議屬於傳輸層協議。其中TCP提供IP環境下的數據可靠傳輸，它提供的服務包括數據流傳送、可靠性、有效流控、全雙工操作和多路復用。通過面向連接、端到端和可靠的數據包發送。通俗說，它是事先為所發送的數據開辟出連接好的通道，然後再進行數據發送；而UDP則不為IP提供可靠性、流控或差錯恢復功能。一般來說，TCP對應的是可靠性要求高的應用，而UDP對應的則是可靠性要求低、傳輸經濟的應用。TCP支持的應用協議主要有：Telnet、FTP、SMTP等；UDP支持的應用層協議主要有：NFS（網路文件系統）、SNMP（簡單網路管理協議）、DNS（主域名稱系統）、TFTP（通用文件傳輸協議）等。
IP協議的定義、IP地址的分類及特點
什麼是IP協議，IP地址如何表示，分為幾類，各有什麼特點？
為了便於定址和層次化地構造網路，IP地址被分為A、B、C、D、E五類，商業應用中只用到A、B、C三類。
IP協議(Internet Protocol)又稱互聯網協議，是支持網間互連的數據報協議，它與TCP協議（傳輸控制協議）一起構成了TCP/IP協議族的核心。它提供網間連接的完善功能， 包括IP數據報規定互連網路范圍內的IP地址格式。
Internet 上，為了實現連接到互聯網上的結點之間的通信，必須為每個結點（入網的計算機）分配一個地址，並且應當保證這個地址是全網唯一的，這便是IP地址。
目前的IP地址（IPv4：IP第4版本）由32個二進制位表示，每8位二進制數為一個整數，中間由小數點間隔，如159.226.41.98，整個IP地址空間有4組8位二進制數，由表示主機所在的網路的地址（類似部隊的編號）以及主機在該網路中的標識（如同士兵在該部隊的編號）共同組成。
為了便於定址和層次化的構造網路，IP地址被分為A、B、C、D、E五類，商業應用中只用到A、B、C三類。
* A類地址：A類地址的網路標識由第一組8位二進制數表示，網路中的主機標識佔3組8位二進制數，A類地址的特點是網路標識的第一位二進制數取值必須為「0」。不難算出，A類地址允許有126個網段，每個網路大約允許有1670萬台主機，通常分配給擁有大量主機的網路（如主幹網）。
* B類地址：B類地址的網路標識由前兩組8位二進制數表示，網路中的主機標識占兩組8位二進制數，B類地址的特點是網路標識的前兩位二進制數取值必須為「10」。B類地址允許有16384個網段，每個網路允許有65533台主機，適用於結點比較多的網路（如區域網）。
* C類地址：C類地址的網路標識由前3組8位二進制數表示，網路中主機標識佔1組8位二進制數，C類地址的特點是網路標識的前3位二進制數取值必須為「110」。具有C類地址的網路允許有254台主機，適用於結點比較少的網路（如校園網）。
為了便於記憶，通常習慣採用4個十進制數來表示一個IP地址，十進制數之間採用句點「.」予以分隔。這種IP地址的表示方法也被稱為點分十進製法。如以這種方式表示，A類網路的IP地址范圍為1.0.0.1－127.255.255.254；B類網路的IP地址范圍為：128.1.0.1－191.255.255.254；C類網路的IP地址范圍為：192.0.1.1－223.255.255.254。
由於網路地址緊張、主機地址相對過剩，採取子網掩碼的方式來指定網段號。
TCP/IP協議與低層的數據鏈路層和物理層無關，這也是TCP/IP的重要特點。正因為如此 ，它能廣泛地支持由低兩層協議構成的物理網路結構。目前已使用TCP/IP連接成洲際網、全國網與跨地區網。
三.網路發展簡史
是什麼促進了網路的發展？
縱觀近幾十年信息時代的風雲變換，人們可以了解網路的發展是與計算機、尤其是個人電腦（PC）的發展密切相關的。
第一台計算機誕生於1945年，標志著人類自學會使用工具的漫長歲月中，終於擁有了可以替代人類腦力勞動的「工具」；到六、七十年代，進而衍生出計算機互連系統—嚴格說來還算不上真正的網路—它是IBM和Digital的中央處理系統，網路主體是一台或多台大型主機，被隔離在一個相對封閉的機房（那時人們通常稱這種機房為「玻璃屋」），然後由一群身穿白大褂的工作人員小心維護；大多數網路用戶面對的是一台台非智能化的終端，所有對終端的操作都將通過低速鏈路傳遞到主機去進行處理，網路的效率主要由鏈路的速率和主機的性能決定。這樣的網路不是面向大眾的，僅局限於一些專業領域，如：金融行業、研究機構等。對大多數人而言，網路是陌生的、神秘的甚至是虛無縹緲的東西。
直到八十年代PC的出現，才給網路吹來一股清新之風—相對終端而言，PC具備自己的處理引擎（CPU）和文件存貯區域（硬碟），能夠裝載多種應用程序，獨立地完成許多工作，從而將強大的計算能力交到個人手裡；相對大型主機而言，這種輕便的機器內部結構大大簡化，其價格遠低於大型機，並且隨著批量生產和技術的迅速成熟還在不斷下降，使越來越多的用戶能享受到這種智能設備帶來的迅速、方便、功能強大的服務。因此可以說PC的出現首先是滿足了個人用戶信息處理的需要。但與個人信息處理緊密相聯的便是信息的交換，於是聯網的需求應運而生—人們購買網路設備和連線，在自己的辦公室內搭建起區域網，實現本地通訊；為了擴展網路距離，又向提供服務的電話公司租用電話線或其它線路，在城市的各個角落甚至城市之間建立起廣域網；再進一步發展下去，又出現了一類專門的服務行業，可以通過主幹連接將原本隔離的多個網路互聯起來，構成跨越國度的網際網。在這一過程中，Internet（國際互聯網）的蓬勃興起毫無疑問地成為網路技術成長的催化劑。
Internet發展簡史
Internet是如何演變的？
Internet的應用范圍由最早的軍事、國防，擴展到美國國內的學術機構，進而迅速覆蓋了全球的各個領域，運營性質也由科研、教育為主逐漸轉向商業化。
在科學研究中，經常碰到「種瓜得豆」的事情，Internet的出現也正是如此：它的原型是1969年美國國防部遠景研究規劃局（Advanced Research Projects Agency）為軍事實驗用而建立的網路，名為ARPANET，初期只有四台主機，其設計目標是當網路中的一部分因戰爭原因遭到破 壞時，其餘部分仍能正常運行；80年代初期ARPA和美國國防部通信局研製成功用於異構網路的 TCP/IP協議並投入使用；1986年在美國國會科學基金會（National Science Foundation)的支持下，用高速通信線路把 分布在各地的一些超級計算機連接起來，以NFSNET接替ARPANET；進而又經過十幾年的發展形成Internet。其應用范圍也由最早的軍事、國防，擴展到美國國內的學術機構，進而迅速覆蓋了全球的各個領域，運營性質也由科研、教育為主逐漸轉向商業化。
90年代初，中國作為第71個國家級網加入Internet，目前，Internet已經在我國開放，通過中國公用互連網路(CHINANET)或中國教育科研計算機網(CERNET)都可與Internet聯通。只要有一台微機，一部數據機和一部國內直撥電話就能夠很方便地享受到Internet的資源；這是Internet逐步"爬"入普通人家的原因之一；原因之二，友好的用戶界面、豐富的信息資源、貼近生活的人情化感受使非專業的家庭用戶既做到應用自如，又能大飽眼福，甚至利用它為自己的工作、學習、生活錦上添花，真正做到"足不出戶，可成就天下事，瀟灑作當代人"。
網路的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中，正因如此，網路的承受能力也面臨著越來越嚴峻的考驗—從硬體上、軟體上、所用標准上......，各項技術都需要適時應勢，對應發展，這正是網路迅速走向進步的催化劑。到了今天，Internet能夠負擔如此眾多用戶的參與，說明我們的網路技術已經成長到了相當成熟的地步，用戶自己也能耳聞目睹不斷涌現的新名詞、新概念。但這還不是終結，僅僅是歷史長河的一段新紀元的開始而已。
Internet的應用集錦
Internet可為我們做哪些事？
Internet如此美妙，初入門者不免好奇：它究竟可以為我們做哪些事？總的說來，Internet是一套通過網路來完成有用的通訊任務的應用程序，下面的篇幅將從應用入手，展示Internet的幾項最廣為流行的功能，它包括：電子郵件、WWW、文件傳輸、遠程登 錄、新聞組、信息查詢等。
1．電子郵件(Email)
有了通達全球的Internet後，人們首先想到的是可以利用它來提供個人之間的通信，而且這種通信應能兼具電話的速度和郵政的可靠性等優點。這種思路生根發芽成長起來，最終得到的果實便是Email。通過它，每人都可以有自己的私有信箱，用以儲存已收到但還未來得及閱讀的信件，Email地址包括用戶名加上主機名,並在中間用@符號隔開,如 [email protected] 。
從最初的兩人之間的通信，如今的電子郵件軟體能夠實現更為復雜、多樣的服務,包括：一對多的發信，信件的轉發和回復，在信件中包含聲音、圖像等多媒體信息等；甚至可以做到只要有你的郵件到達，掛在你身上的BP機就嘀嘀作響發出提示；人們還可以象訂購報刊雜志一樣在網上訂購所需的信息，通過電子郵件定期送到自己面前。
2．WWW
World Wide Web(通常被稱為WWW)在中文裡常被譯作「萬維網」，除發音相近外，也體現了其變化萬千的內涵。用戶藉助於一個瀏覽器軟體，在地址欄里輸入所要查看的頁面地址（或域名），就可以連接到該地址所指向的WWW伺服器，從中查找所需的圖文信息。WWW訪問的感覺有些象逛大商場，既可以漫無邊際地徜徉，也可以奔著一個目標前進；但不論如何，當用戶最終獲得想要的內容時，也許已經跨越了千山萬水，故有時我們也稱之為「Web沖浪」。
WWW伺服器所存貯的頁面內容是用HTML語言(Hyper Text Mark-up Language)書寫的，它通過HTTP協議(Hyper Text Transfering Protocol)傳送到用戶處。
3．文件傳輸(FTP)
盡管電子郵件也能傳送文件,但它一般用於簡訊息傳遞。Internet提供了稱作FTP（File Transfer Protocol）的文件傳輸應用程序，使用戶能發送或接收非常大的數據文件：當用戶發出FTP命令，連接到FTP伺服器後，可以輸入命令顯示伺服器存貯的文件目錄，或從某個目錄拷貝文件，通過網路傳遞到自己的計算機中。
FTP伺服器提供了一種驗證用戶許可權的方法（用到用戶名、密碼），限制非授權用戶的訪問。不過,很多系統管理員為了擴大影響,打開了匿名ftp服務設置——匿名ftp允許沒有注冊名或口令的用戶在機器上存取指定的文件，它用到的特殊用戶名為「anonymous」。
4．遠程登錄(Remote Login)
遠程登錄允許用戶從一台機器連接到遠程的另一台機器上,並建立一個交互的登錄連接。登錄後，用戶的每次擊鍵都傳遞到遠程主機，由遠程主機處理後將字元回送到本地的機器中, 看起來彷彿用戶直接在對這台遠程主機操作一樣。遠程登錄通常也要有效的登錄帳號來接受對方主機的認證。常用的登錄程序有TELNET、RLOGIN等。
5．Usenet新聞組
Usenet新聞是Internet上的討論小組或公告牌系統(BBS)。Usenet在一套名為"新聞組"的標題下組織討論，用戶可以閱讀別人發送的新聞或發表自己的文章。新聞組包括數十大類、數千組"新聞"，平均每一組每天都有成百上千條"新聞"公布出來。新聞組的介入方式也非常隨便,你可以在上面高談闊論、問問題，或者只看別人的談論。
上面所列舉的僅是Internet文化長廊中的主要內容，但絕不是全部。Internet永遠是在不斷發展、推陳出新的，這將是我們下一篇的內容——Internet的發展趨勢。
四.Internet發展面臨的問題
Internet的發展正面臨哪些困境？
在上篇中我們講述了Internet的發展簡史和它的方方面面的應用。正是由於Internet的豐富多彩，才會吸引越來越多的人加入其中：對用戶而言，Internet正一步步滲透到我們工作、生活的各個方面，極大地改變了長久以來形成的傳統思維和生活方式；而對Internet而言，用戶的積極參與使得這一全球通行的網路迅速膨脹起來，用戶對它的需求也不斷升級，使Internet的耐受力面臨帶寬的短缺、IP地址資源匱乏等嚴峻考驗。
1．帶寬的短缺
據1995年年中的估計, 有150多個國家和地區的6萬多個網路同Internet聯結, 入網計算機約450萬台, 直接使用Internet的用戶達4000萬人。而到今天，Internet已經開通到全世界大多數國家和地區，幾乎每隔三十分鍾就有一個新的網路連入，主機數量每年翻兩番，用戶數量每月增長百分之十，預計到本世紀末和下世紀初, Internet將連接近億台計算機, 達到以十億計的用戶。而對更遠的將來，人們很難精確估計。不管怎麼說，這些數字已足以說明Internet的危機所在：就好象一根懸掛了很多重物的鋼絲繩，重量增加了，繩子就有斷裂的危險；而用戶在Internet上的游歷實際上要走過很多根這樣的「鋼絲繩」，用戶越多，繩子的負載越重，其中任一根不結實，都會成為瓶頸，導致網路訪問的失敗。因此，「鋼絲繩」的加固—帶寬容量的增加勢在必行，從Internet主幹到分支，直至最終用戶的接入，都出現了許多成熟的或正在發展的鏈路技術來實現這項需求，我們將在後文著重介紹其中用戶最為關心的幾種接入技術。
2． IP地址資源的匱乏
我們曾介紹了IP地址的格式和分類，這里所指的都是現行的IPv4—它是一個32位二進制數，因此總地址容量為232，也即有數億個左右。而按照TCP/IP協議（同很多其它協議一樣）的規定，相互聯接的網路中每一個節點都必須有自己獨一無二的地址來作為標識，那麼很顯然，相對前文日益增長的用戶數，現有IP地址資源已不堪重負，很快將被用光—有預測表明，以目前Internet發展速度計算，所有IPv4地址將在2005～2010年間分配完畢。
解決IP地址缺乏的辦法之一是想辦法延緩資源耗盡
2. 計算機網路基礎知識有什麼 網路基礎知識講解
1、計算機網路基礎：對「計算機網路」這個概念的理解和定義，隨著計算機網路本身的發展，人們提出了各種不同的觀點。
早期的計算機系統是高度集中的，所有的設備安裝在單獨的大房間中，後來出現了批處理和分時系統，分時系統所連接的多個終端必須緊接著主計算機。50年代中後期，許多系統都將地理上分散的多個終端通過通信線路連接到一台中心計算機上，這樣就出現了第一代計算機網路。
2、第一代計算機網路是以單個計算機為中心的遠程聯機系統。典型應用是由一台計算機和全美范圍內2000多個終端組成的飛機定票系統。終端：一台計算機的外部設備包括CRT控制器和鍵盤，無GPU內存。隨著遠程終端的增多，在主機前增加了前端機FEP當時，人們把計算機網路定義為「以傳輸信息為目的而連接起來，實現遠程信息處理或近一步達到資源共享的系統」，但這樣的通信系統己具備了通信的雛形。
3、第二代計算機網路是以多個主機通過通信線路互聯起來，為用戶提供服務，興起於60年代後期，典型代表是美國國防部高級研究計劃局協助開發的ARPAnet。主機之間不是直接用線路相連，而是介面報文處理機IMP轉接後互聯的。IMP和它們之間互聯的通信線路一起負責主機間的通信任務，構成了通信子網。通信子網互聯的主機負責運行程序，提供資源共享，組成了資源子網。兩個主機間通信時對傳送信息內容的理解，信息表示形式以及各種情況下的應答信號都必須遵守一個共同的約定，稱為協議。
4、在ARPA網中，將協議按功能分成了若干層次，如何分層，以及各層中具體採用的協議的總和，稱為網路體系結構，體系結構是個抽象的概念，其具體實現是通過特定的硬體和軟體來完成的。70年代至80年代中第二代網路得到迅猛的發展。第二代網路以通信子網為中心。這個時期，網路概念為「以能夠相互共享資源為目的互聯起來的具有獨立功能的計算機之集合體」，形成了計算機網路的基本概念。第三代計算機網路是具有統一的網路體系結構並遵循國際標準的開放式和標准化的網路。
5、IS0在1984年頒布了0SI/RM，該模型分為七個層次，也稱為0SI七層模型，公認為新一代計算機網路體系結構的基礎。為普及區域網奠定了基礎。(^60090922a^1)70年代後，由於大規模集成電路出現，區域網由於投資少，方便靈活而得到了廣泛的應用和迅猛的發展，與廣域網相比有共性，如分層的體系結構，又有不同的特性，如區域網為節省費用而不採用存儲轉發的方式，而是由單個的廣播信道來連結網上計算機。
6、第四代計算機網路從80年代末開始，區域網技術發展成熟，出現光纖及高速網路技術，多媒體，智能網路，整個網路就像一個對用戶透明的大的計算機系統，發展為以Internet為代表的互聯網。計算機網路：將多個具有獨立工作能力的計算機系統通過通信設備和線路由功能完善的網路軟體實現資源共享和數據通信的系統。
7、從定義中看出涉及到三個方面的問題：至少兩台計算機互聯。
通信設備與線路介質。網路軟體，通信協議和NOS
3. 計算機網路基礎知識
計算機網路基礎知識
計算機網路它是這樣定義的：存在著一個能為用戶自動管理的網路操作系統。有它調用完成用戶所調用的資源，而整個網路像一個大的計算機系統一樣，對用戶是透明的。下面是我整理的計算機網路基礎知識，希望大家認真閱讀!
什麼是計算機網路
計算機網路，是指將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備，通過通信線路連接起來，在網路操作系統，網路管理軟體及網路通信協議的管理和協調下，實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。
簡單地說，計算機網路就是通過電纜、電話線或無線通訊將兩台以上的計算機互連起來的集合。
計算機網路的發展經歷了面向終端的單級計算機網路、計算機網路對計算機網路和開放式標准化計算機網路三個階段。
計算機網路通俗地講就是由多台計算機(或其它計算機網路設備)通過傳輸介質和軟體物理(或邏輯)連接在一起組成的。總的來說計算機網路的組成基本上包括：計算機、網路操作系統、傳輸介質(可以是有形的，也可以是無形的，如無線網路的傳輸介質就是看不見的電磁波)以及相應的應用軟體四部分。
計算機網路的主要功能
計算機網路的功能要目的是實現計算機之間的資源共享、網路通信和對計算機的集中管理。除此之外還有負荷均衡、分布處理和提高系統安全與可靠性等功能。
1、資源共享
(1)硬體資源:包括各種類型的計算機、大容量存儲設備、計算機外部設備，如彩色列印機、靜電繪圖儀等。
(2)軟體資源:包括各種應用軟體、工具軟體、系統開發所用的支撐軟體、語言處理程序、資料庫管理系統等。
(3)數據資源：包括資料庫文件、資料庫、辦公文檔資料、企業生產報表等。
(4)信道資源：通信信道可以理解為電信號的傳輸介質。通信信道的共享是計算機網路中最重要的`共享資源之一。
2、網路通信
通信通道可以傳輸各種類型的信息,包括數據信息和圖形、圖像、聲音、視頻流等各種多媒體信息。
3、分布處理
把要處理的任務分散到各個計算機上運行，而不是集中在一台大型計算機上。這樣，不僅可以降低軟體設計的復雜性，而且還可以大大提高工作效率和降低成本。
4、集中管理
計算機在沒有聯網的條件下，每台計算機都是一個“信息孤島”。在管理這些計算機時，必須分別管理。而計算機聯網後，可以在某個中心位置實現對整個網路的管理。如資料庫情報檢索系統、交通運輸部門的定票系統、軍事指揮系統等。
5、均衡負荷
當網路中某台計算機的任務負荷太重時，通過網路和應用程序的控制和管理，將作業分散到網路中的其它計算機中，由多台計算機共同完成。
計算機網路的特點
1、可靠性
在一個網路系統中，當一台計算機出現故障時，可立即由系統中的另一台計算機來代替其完成所承擔的任務。同樣，當網路的一條鏈路出了故障時可選擇其它的通信鏈路進行連接。
2、高效性
計算機網路系統擺脫了中心計算機控制結構數據傳輸的局限性，並且信息傳遞迅速，系統實時性強。網路系統中各相連的計算機能夠相互傳送數據信息，使相距很遠的用戶之間能夠即時、快速、高效、直接地交換數據。
3、獨立性
網路系統中各相連的計算機是相對獨立的，它們之間的關系是既互相聯系，又相互獨立。
4、擴充性
在計算機網路系統中,人們能夠很方便、靈活地接入新的計算機，從而達到擴充網路系統功能的目的。
5、廉價性
計算機網路使微機用戶也能夠分享到大型機的功能特性,充分體現了網路系統的“群體”優勢，能節省投資和降低成本。
6、分布性
計算機網路能將分布在不同地理位置的計算機進行互連，可將大型、復雜的綜合性問題實行分布式處理。
7、易操作性
對計算機網路用戶而言,掌握網路使用技術比掌握大型機使用技術簡單，實用性也很強。
計算機網路的結構組成
一個完整的計算機網路系統是由網路硬體和網路軟體所組成的。網路硬體是計算機網路系統的物理實現,網路軟體是網路系統中的技術支持。兩者相互作用,共同完成網路功能。
網路硬體：一般指網路的計算機、傳輸介質和網路連接設備等。
網路軟體：一般指網路操作系統、網路通信協議等
網路硬體的組成
1、主計算機
在一般的區域網中，主機通常被稱為伺服器，是為客戶提供各種服務的計算機，因此對其有一定的技術指標要求，特別是主、輔存儲容量及其處理速度要求較高。根據伺服器在網路中所提供的服務不同,可將其劃分為文件伺服器、列印伺服器、通信伺服器、域名伺服器、資料庫伺服器等。
2、網路工作站
除伺服器外，網路上的其餘計算機主要是通過執行應用程序來完成工作任務的，我們把這種計算機稱為網路工作站或網路客戶機，它是網路數據主要的發生場所和使用場所，用戶主要是通過使用工作站來利用網路資源並完成自己作業的。
3、網路終端
是用戶訪問網路的界面，它可以通過主機聯入網內，也可以通過通信控制處理機聯入網內。
4、通信處理機
一方面作為資源子網的主機、終端連接的介面，將主機和終端連入網內;另一方面它又作為通信子網中分組存儲轉發結點，完成分組的接收、校驗、存儲和轉發等功能。
5、通信線路
通信線路(鏈路)是為通信處理機與通信處理機、通信處理機與主機之間提供通信信道。
6、信息變換設備
對信號進行變換，包括：數據機、無線通信接收和發送器、用於光纖通信的編碼解碼器等。
;4. 手機信號差的原因有哪些
總有人說手機信號差，但是手機信號差的原因是什麼呢？下面就來和我一起看看手機信號差的原因有哪些吧。
1、地理位置
信號差
若手機所處位置偏僻，如山區、偏遠鄉村等地方，通信網路設施不完善，信號覆蓋弱，就會導致手機信號差、無網路的狀況。
解決辦法
建議適當走動走動，尋找一個信號較好的位置，或更換地點，到網路覆蓋較好的地方接打電話。
2、信號干擾
干擾源
手機信號是以電磁波的形式進行傳播的，當電磁波受到一定程度的干擾時，就會降低信號的強度與清晰度，導致手機掉線、無網路等狀況。如雷電、廣播、偽基站等產生的電磁波都會對手機信號造成干擾。
解決辦法
檢查周圍是否存在干擾源，若存在，可將干擾源拆除或遠離干擾源再接打電話。
3、信號阻隔
阻礙接收
手機信號是以直線形式進行傳播的，若在傳播過程中遇到阻隔就會削弱其強度，如在電梯、地下室、高樓密集地區等，信號受到的阻隔過多就會導致手機無網路、信號差的情況。
解決辦法
建議走出地下室等空間狹窄的地方，到較為空曠的地方接打電話。
4、網路故障
網路繁忙
網路在特別繁忙的時候可能會出現臨時性故障，如下班高峰期、節假日等時間段，同時訪問網路的人數過多，也會導致手機無信號、網路差的情況。
解決辦法
盡量避免在高峰期接打電話，或到人口密集度較小的`地方接打電話。
5、手機保護殼
屏蔽信號
金屬對信號有一定的屏蔽作用，若手機使用了金屬保護殼，遮擋了手機天線，也會影響手機信號的接收。
解決辦法
建議更換樹脂、硅膠、皮質等手機套，同時盡量不要使用過厚的手機套，因為手機套太厚也有可能削弱信號的強度。
6、SIM卡故障
硬體問題
若手機SIM卡接觸不良或晶元氧化也會影響手機信號的接收，導致手機網路差、無信號的情況。
解決辦法
將SIM卡拔出來，使用干凈的橡皮擦輕輕擦拭後再放回去。若SIM卡氧化較嚴重，建議到運營商處更換新的SIM卡。
手機信號原理及網路標識含義的介紹
一、手機信號知識
首先，我們了解手機信號是怎樣傳播的：以電磁波的形式在空氣中進行傳播。當手機撥打電話時，會把語音轉化成信號，然後通過電磁波的形式，發送到距離最近的基站，基站接收到信號之後，再通過交換機轉發到覆蓋對方手機信號的基站，然後再把信號發送給對方手機，手機接收到信號之後再把信號轉換成語音，從而實現雙方通話。簡而言之，手機與手機之前的通信是通過基站傳播。
其次，了解基站分布：由於信號是以電磁波的形式通過基站在不同區域之間進行傳播的，但是電磁波傳輸會隨著距離的增加而遞減。因此為讓信號能夠覆蓋的范圍足夠廣，需設立很多經過精密計算分布為六邊形的基站。
再次，手機信號減弱的原因：一是信號傳播隨距離增加而遞減；二是信號傳播是直線傳播，途中如遇阻礙並不會拐彎，故此會影響信號強弱。
二、網路標識含義
目前，隨著移動網路的發展，多品牌的智能手機所支持的網路制式也是各式各樣。
1、4G：新興網路制式，屬第四代移動通信技術，包括TD-LTE和FDD-LTE。從上網速度數據來看，可達到20Mbps，最高可以達到高達100Mbps。
2、H+：聯通3G網路(H網）的升級版，一般速率最高達42Mbps，僅次於4G網路傳輸速率。
3、3G：指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統，目前3G存在3種標准：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA；其下行速度一般來說為2.8Mbit/s。
4、T：移動的3G網路標識，好像曇花一現的趕腳。
5、E：基於GSM的數據傳輸模式，以EDGE方式連接，被人們稱為2.75G，但仍屬2G范圍；對於普通的網頁瀏覽還是沒問題的。
6、G：屬於當前應用最為廣泛的行動電話標准，是基於蜂窩技術的一代移動通信技術。在當年移動網路普及不完善的前提下，多出現於諾基亞手機上。
5. [計算機網路之一] 網路基礎知識
協議就是計算機與計算機之間通過網路實現通信時事先達成的一種 「約定」。這種 「約定」 使那些由不同的廠商、不同的 CPU 以及不同的操作系統組成的計算機之間，只要遵循相同的協議就能夠實現通信。
TCP/IP、AppleTalk（僅限蘋果計算機使用）、SNA（IBM）、DECnet（DEC）、IPX/SPX（Novell）
分組交換是指將大數據分割為一個個叫做包的較小單位進行傳輸的方法。
ISO （International Organization for Stardards，國際標准化組織）制定了國際標准 OSI （Open System Interconnection，開放系統互聯參考模型），但是沒有得到普及，反而是隨 Apanet 而生的 TCP/IP 協議在大學研究機構和計算機行業的推動下成為實際的業界標准。
每個分層都接收由它下一層所提供的特定服務，並且負責為自己的上一層提供特定服務。上下層之間進行交互所遵循的約定叫做 「介面」 ，同一層之間交互所遵循的約定叫做 「協議」 。
協議分層參考了計算機軟體中的模塊化開發。
單播、廣播、多播、任播。
一個地址必須明確地表示一個主體對象，在同一個通信網路中不允許有兩個相同地址的通信主體存在。
有層次性的地址方便高效地找到通訊目標（eg: 快遞地址國家、省市區）
MAC地址有唯一性但沒有層次性。
乙太網、無線、幀中繼、ATM、FDDI、ISDN。
NIC（Network Interface Card，網路介面卡），計算機必須有網卡才能接入網路。
物理層面上延長網路的設備。將電纜傳遞過來的光電信號經過波形調整和放大之後傳遞給另一個電纜。
集線器 ：提供多個埠的中繼器。
數據鏈路層面連接兩個網路的設備。 不同網路可能採用了不同的數據鏈路，數據傳輸的速率可能完全不一樣 ，網橋會緩存一個網段傳輸到另一個網段的數據幀，再重新生成信號作為全新的幀轉發給另一個網段（這里我理解不同數據鏈路幀的格式不一樣，所以網橋需要緩存數據並轉換位另一個數據鏈路中的幀格式）。
網橋的其他作用：
① 根據數據幀中的 FCS 檢查數據幀是否已損壞，是則不轉發；
② 自學習MAC設備來自哪些網路，並記錄在地址轉發表中（地址轉發表記錄硬體地址與網路的映射關系）；
③ 過濾功能控制網路流量。
交換集線器 ：每個埠都相當於一個網橋。
網路層面上連接兩個網路、並對分組報文進行轉發的設備。
應用場景：廣域網加速器、特殊應用訪問加速、防火牆。
將傳輸層到應用層的數據進行轉發和翻譯的設備。
代理伺服器 ：控制流量和出於安全考慮，客戶端和服務端無需在網路上直接通信，而是從傳輸層到應用層對數據和訪問進行各種控制和處理。
研發基於分組交換技術的 ARPANET，取代容災性差的中央集中式網路。
單個網路無法解決所有通信問題，開始研究網路互連技術，出現了 TCP/IP，並首先被 BSD UNIX 採用，隨之被廣泛使用變得流程，所有使用 TCP/IP 協議的計算機都能利用互連網相互通信。
圍繞大型計算機中心建設計算機網路，即 NSFNET（國家科學基金網），它是一個三級網路，分為主幹網、地區網和校園網。這種三級計算機網路覆蓋了全美主要的大學和研究所，並成為互聯網中的主要組成部分。
NSFNET 逐漸被商用的互聯網主幹網替代，政府機構不再負責互聯網的運營。用戶接入互聯網需要通過 ISP（Internet Service Provider：互聯網服務提供商）。
IXP（Internet eXchange Point）互聯網交換點 的作用是允許兩個網路直接相連並交換分組，而不需要再通過第三個網路（如上圖中的主幹 ISP）來轉發分組。
所有的互聯網標准都是以 RFC 的形式在互聯網上發表的，但並非所有的 RFC 文檔都是互聯網標准。
制定互聯網的正式標准要經過以下三個階段
（1）互聯網草案
（2）建議標准
（3）互聯網標准
由所有連接在互聯網上的主機組成。這部分是用戶直接使用的額，用來進行通信和資源共享。
由大量網路和連接這些網路的路由器組成。這部分視為邊緣部分提供服務的（提供連通性和交換）。
① 電路交換的起源
② 電路交換的特點
在使用信道時，信道兩端的兩個用戶始終佔用端到端的通信資源，線路上真正傳送數據的時間比例很小，傳輸效率很低。
③ 電路交換的步驟
建立連接 （佔用通信資源）→ 通話 （一直佔用通信資源）→ 釋放連接 （歸還通信資源）
電報通信採用基於存儲轉發原理的報文交換，整個報文被發送到相鄰結點，存儲下來，再轉發到下一個結點。
① 分組交換的特點
把一個完整的報文劃分為一個個分組，每個分組傳送到相鄰結點後，存在下來查找轉發表，在轉發到下一個結點。
② 分組交換的優缺點
優點：每個分組可以經過不同的路由，使得有更好的可靠性，也能充分利用網路性能。
缺點：分組控制信息有一定開銷，路由器存儲轉發時需要排隊導致產生時延，無法確保通信時端到端所需的寬頻。
① 廣域網 WAN（Wide Area Network） 廣域網的作用范圍通常為幾十到幾千公里，是互聯網的核心，其任務是通過長距離運送主機鎖發送的數據。連接廣域網各結點交換機的鏈路一般都是高速鏈路，具有較大的通信量。
② 城域網 MAN（Metropolotan Area Network） 城域網的作用范圍一般是一個城市，作用距離約為 5 ~ 50 km。可以為一個或幾個單位所用歐，也可以是一種公用設置，用來將多個區域網進行互聯。目前很多城域網採用的是乙太網技術。
③ 區域網 LAN（Local Area Network） 區域網一般用微型計算機或工作站通過高速通信鏈路相連（速率通常在 10 Mbit/s 以上），但地理上則局限在較小的范圍（如 1 km 左右）。在區域網發展的初期，一個學校或工廠往往只擁有有個區域網，但現在區域網已非常廣泛地使用，學校或企業大都擁有多個互連的區域網（這樣的網路常稱為 校園網 或 企業網 ）。
④ 個人區域網 PAN（Personal Area Network） 個人區域網就是在個人工作的地方把屬於個人使用的電子設備用無線技術連接起來的網路，因此也常稱為 無線個人區域網 WPAN（Wireless PAN） ，其范圍很小，大約在 10 m 左右。
① 公用網（pulic network） 電信公司出資建造的大型網路。
② 專用網（private network） 某個部門為滿足本單位的特殊業務工作的需要而建造的網路。這種網路不向本單位以外的人提供服務，例如，軍隊、鐵路、銀行、電力等系統均有本系統的專用網。
接入網（Access Network） ，又稱為本地接入網或居民接入網。
數據的傳輸速率，也稱為數據率或比特率，單位為 bit/s（比特每秒）（或 b/s，有時也寫為 bps，即 bit per second）。
1 kbit/s = 1 × 10³ bit/s，1 Mbit/s = 1 × 10^6 bit/s，1 Gbit/s = 1 × 10^9 bit/s，1 Tbit/s = 1 × 10^12 bit/s
吞吐量表示在單位時間內通過某個網路的實際的數據量，單位同速率帶寬。
時延是指數據從網路的一端傳送到另一端所需的時間，網路時延由幾個部分組成：
網路總時延 = 發送時延 + 傳播時延 + 處理時延 + 排隊時延
[誤區] 光纖的傳播速率實際上比銅線要慢，但是光纖的帶寬卻比普通的雙絞線要快，這是因為光信號的抗干擾性強，並且可以通過波分復用的信道復用技術，達到一路光纖傳輸多路信號的效果。
時延帶寬積表示信道中可以容納多少比特。
在計算機網路中，往返時間 RTT（Round-Trip Time）是一個重要的性能指標，因為在許多情況下，互聯網上的信息不僅僅單方向傳輸而是雙向交互的。
使用衛星通信時，發送時延很短，主要消耗在來回傳播時延上，即往返時間相對較長。
利用率有信道利用率和網路利用率兩種。信道利用率指出某信道有百分之幾的時間是被利用的（有數據通過）。完全空閑的信道的利用率為零。網路利用率則是全網路的信道利用率的加權平均值。
D0 表示網路空閑時的時延，D 表示網路當前的時延，U 表示利用率，則
U = 1 - D0/D，變形一下，有
信道利用率不是越高越好，因為信道利用率增大時，網路時延也會增加，因為排隊時延增大。所以當 U 趨於 1 時，D 會趨於無限大，所以 信道或網路的利用率過高會產生非常大的時延 。
費用、質量、標准化、可靠性、可擴展性和可升級性、易於管理和維護。
① 語法，即數據與控制信息的結構或格式；
② 語義，即需要發出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應；
③ 同步，即時間實現順序的詳細說明。
① 各層獨立；
② 靈活性好；
③ 結構上可分割開；
④ 易於實現和維護；
⑤ 能促進標准化工作。
計算機網路的各層及其協議的集合就是網路的體系結構。
實體 ：表示任何可發送或接收信息的硬體或軟體進程。
協議 ：協議是水平的，控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。
服務 ：服務是垂直的，下層通過介面向上層提供服務。
服務訪問點 ：SAP（Service Access Point），同一系統中相鄰兩層的實體進行交互的地方。
6. 如何掌握網路基礎知識
思科網路技術學院項目是Cisco公司在全球范圍推出的一個主要面向初級網路工程技術人員的培訓項目。
《思科網路技術學院教程CCNAExploration：網路基礎知識》作為思科網路技術學院的指定教材，適合準備參加CCNA認證考試的讀者。另外《思科網路技術學院教程CCNAExploration：網路基礎知識》也適合各類網路技術人員參考閱讀。
《思科網路技術學院教程CCNAExploration：路由協議和概念》由Cisco講師編寫，旨在作為參考書供讀者隨時隨地閱讀。以鞏固課程內容以及充分利用時間。另外，《思科網路技術學院教程CCNAExploration：路由協議和概念》還包含CCENT7CCNA考試涉及的主題。《思科網路技術學院教程CCNAExploration：路由協議和概念》的編排有助於使讀者將重點放在重要概念上，從而成功地完成本課程的學習。目標：在每章開始部分以問題的形式概述本章的核心概念。關鍵術語：在每章開始部分提供本章所引用的網路術語列表。術語表：超過250條的全新術語參考。「檢查你的理解」問題和答案：用每章後的問題來進行理解力測試。附錄中的答案對每個問題進行了解釋。挑戰的問題和實踐：利用與CCNA考試中相類似的復雜問題挑戰自己。附錄中的答案對每個問題進行了解釋。 [編輯本段]目錄第1章生活在以網路為中心的世界裡1
1.1目標1
1.2關鍵術語1
1.3在以網路為中心的世界相互通信2
1.3.1網路支撐著我們的生活方式2
1.3.2當今最常用的幾種通信工具3
1.3.3網路支撐著我們的學習方式3
1.3.4網路支撐著我們的工作方式4
1.3.5網路支撐著我們娛樂的方式5
1.4通信：生活中不可或缺的一部分5
1.4.1何為通信6
1.4.2通信質量6
1.5網路作為一個平台6
1.5.1通過網路通信7
1.5.2網路要素7
1.5.3融合網路9
1.6Internet的體系結構10
1.6.1網路體系結構10
1.6.2具備容錯能力的網路體系結構11
1.6.3可擴展網路體系結構13
1.6.4提供服務質量13
1.6.5提供網路安全保障15
1.7網路趨勢16
1.7.1它的發展方向是什麼？16
1.7.2網路行業就業機會17
1.8總結17
1.9實驗18
1.10檢查你的理解18
1.11挑戰的問題和實踐20
1.12知識拓展20
第2章網路通信21
2.1目標21
2.2關鍵術語21
2.3通信的平台22
2.3.1通信要素22
2.3.2傳送消息23
2.3.3網路的組成部分23
2.3.4終端設備及其在網路中的作用24
2.3.5中間設備及其在網路中的作用24
2.3.6網路介質25
2.4區域網、廣域網和網際網路26
2.4.1區域網26
2.4.2廣域網26
2.4.3Internet：由多個網路組成的網路26
2.4.4網路表示方式27
2.5協議28
2.5.1用於規范通信的規則28
2.5.2網路協議29
2.5.3協議族和行業標准29
2.5.4協議的交互29
2.5.5技術無關協議30
2.6使用分層模型30
2.6.1使用分層模型的優點30
2.6.2協議和參考模型31
2.6.3TCP/IP模型31
2.6.4通信的過程32
2.6.5協議數據單元和封裝32
2.6.6發送和接收過程33
2.6.7OSI模型33
2.6.8比較OSI模型與TCP/IP模型34
2.7網路編址35
2.7.1網路中的編址35
2.7.2數據送達終端設備35
2.7.3通過網際網路獲得數據35
2.7.4數據到達正確的應用程序36
2.8總結37
2.9實驗37
2.10檢查你的理解37
2.11挑戰的問題和實踐39
2.12知識拓展39
第3章應用層功能及協議41
3.1目標41
3.2關鍵術語41
3.3應用程序：網路間的介面42
3.3.1OSI模型及TCP/IP模型42
3.3.2應用層軟體44
3.3.3用戶應用程序、服務以及應用層協議45
3.3.4應用層協議功能45
3.4准備應用程序和服務46
3.4.1客戶端—伺服器模型46
3.4.2伺服器46
3.4.3應用層服務及協議47
3.4.4點對點網路及應用程序48
3.5應用層協議及服務實例49
3.5.1DNS服務及協議50
3.5.2WWW服務及HTTP53
3.5.3電子郵件服務及SMTP/POP協議54
3.5.4電子郵件伺服器進程——MTA及MDA55
3.5.5FTP56
3.5.6DHCP57
3.5.7文件共享服務及SMB協議58
3.5.8P2P服務和Gnutella協議59
3.5.9Telnet服務及協議60
3.6總結61
3.7實驗61
3.8檢查你的理解62
3.9挑戰的問題和實踐63
3.10知識拓展64
第4章OSI傳輸層65
4.1目標65
4.2關鍵術語65
4.3傳輸層的作用66
4.3.1傳輸層的用途66
4.3.2支持可靠通信69
4.3.3TCP和UDP70
4.3.4埠定址71
4.3.5分段和重組：分治法74
4.4TCP：可靠通信75
4.4.1創建可靠會話75
4.4.2TCP伺服器進程76
4.4.3TCP連接的建立和終止76
4.4.4三次握手76
4.4.5TCP會話終止78
4.4.6TCP窗口確認79
4.4.7TCP重傳80
4.4.8TCP擁塞控制：將可能丟失的數據段降到最少80
4.5UDP協議：低開銷通信81
4.5.1UDP：低開銷與可靠性對比81
4.5.2UDP數據報重組82
4.5.3UDP伺服器進程與請求82
4.5.4UDP客戶端進程82
4.6總結83
4.7實驗84
4.8檢查你的理解84
4.9挑戰的問題和實踐86
4.10知識拓展86
第5章OSI網路層87
5.1學習目標87
5.2關鍵術語87
5.3IPv4地址88
5.3.1網路層：從主機到主機的通信88
5.3.2IPv4：網路層協議的例子90
5.3.3IPv4數據包：封裝傳輸層PDU92
5.3.4IPv4數據包頭92
5.4網路：將主機分組93
5.4.1建立通用分組93
5.4.2為何將主機劃分為網路？95
5.4.3從網路劃分網路97
5.5路由：數據包如何被處理98
5.5.1設備參數：支持網路外部通信98
5.5.2IP數據包：端到端傳送數據98
5.5.3網關：網路的出口99
5.5.4路由：通往網路的路徑100
5.5.5目的網路102
5.5.6下一跳：數據包下一步去哪103
5.5.7數據包轉發：將數據包發往目的103
5.6路由過程：如何學習路由104
5.6.1靜態路由104
5.6.2動態路由104
5.6.3路由協議105
5.7總結106
5.8試驗106
5.9檢查你的理解107
5.10挑戰問題和實踐108
5.11知識拓展109
第6章網路編址：IPv4110
6.1學習目標110
6.2關鍵術語110
6.3IPv4地址111
6.3.1IPv4地址剖析111
6.3.2二進制與十進制數之間的轉換112
6.3.3十進制到二進制的轉換114
6.3.4通信的編址類型：單播、廣播，多播118
6.4不同用途的IPv4地址121
6.4.1IPv4網路范圍內的不同類型地址121
6.4.2子網掩碼：定義地址的網路和主機部分122
6.4.3公用地址和私用地址123
6.4.4特殊的單播IPv4地址124
6.4.5傳統IPv4編址125
6.5地址分配127
6.5.1規劃網路地址127
6.5.2最終用戶設備的靜態和動態地址128
6.5.3選擇設備地址129
6.5.4Internet地址分配機構(IANA)130
6.5.5ISP131
6.6計算地址132
6.6.1這台主機在我的網路上嗎？132
6.6.2計算網路、主機和廣播地址133
6.6.3基本子網135
6.6.4子網劃分：將網路劃分為適當大小138
6.6.5細分子網140
6.7測試網路層145
6.7.1ping127.0.0.1：測試本地協議族146
6.7.2ping網關：測試到本地網路的連通性146
6.7.3ping遠程主機：測試到遠程網路的連通性146
6.7.4traceroute(tracert)：測試路徑147
6.7.5ICMPv4：支持測試和消息的協議149
6.7.6IPv6概述150
6.8總結151
6.9試驗151
6.10檢查你的理解152
6.11挑戰問題和實踐153
6.12知識拓展153
第7章OSI數據鏈路層154
7.1學習目標154
7.2關鍵術語154
7.3數據鏈路層：訪問介質155
7.3.1支持和連接上層服務155
7.3.2控制通過本地介質的傳輸156
7.3.3創建幀157
7.3.4將上層服務連接到介質158
7.3.5標准159
7.4MAC技術：將數據放入介質159
7.4.1共享介質的MAC159
7.4.2無共享介質的MAC161
7.4.3邏輯拓撲與物理拓撲161
7.5MAC：編址和數據封裝成幀163
7.5.1數據鏈路層協議：幀163
7.5.2封裝成幀：幀頭的作用164
7.5.3編址：幀的去向164
7.5.4封裝成幀：幀尾的作用165
7.5.5數據鏈路層幀示例165
7.6匯總：跟蹤通過Internet的數據傳輸169
7.7總結172
7.8試驗173
7.9檢查你的理解173
7.10挑戰問題和實踐174
7.11知識拓展174
第8章OSI物理層176
8.1學習目標176
8.2關鍵術語176
8.3物理層：通信信號177
8.3.1物理層的用途177
8.3.2物理層操作177
8.3.3物理層標准178
8.3.4物理層的基本原則178
8.4物理層信號和編碼：表示比特179
8.4.1用於介質的信號比特179
8.4.2編碼：比特分組181
8.4.3數據傳輸能力182
8.5物理介質：連接通信183
8.5.1物理介質的類型183
8.5.2銅介質184
8.5.3光纖介質187
8.5.4無線介質189
8.5.5介質連接器190
8.6總結191
8.7試驗191
8.8檢查你的理解192
8.9挑戰問題和實踐193
8.10知識拓展194
第9章乙太網195
9.1學習目標195
9.2關鍵術語195
9.3乙太網概述196
9.3.1乙太網：標准和實施196
9.3.2乙太網：第1層和第2層196
9.3.3邏輯鏈路控制：連接上層197
9.3.4MAC：獲取送到介質的數據197
9.3.5乙太網的物理層實現198
9.4乙太網：通過LAN通信198
9.4.1乙太網歷史199
9.4.2傳統乙太網199
9.4.3當前的乙太網200
9.4.4發展到1Gbit/s及以上速度200
9.5乙太網幀201
9.5.1幀：封裝數據包201
9.5.2乙太網MAC地址202
9.5.3十六進制計數和編址203
9.5.4另一層的地址205
9.5.5乙太網單播、多播和廣播205
9.6乙太網MAC207
9.6.1乙太網中的MAC207
9.6.2CSMA/CD：過程207
9.6.3乙太網定時209
9.6.4幀間隙和回退211
9.7乙太網物理層212
9.7.110Mbit/s和100Mbit/s乙太網212
9.7.2吉比特乙太網213
9.7.3乙太網：未來的選擇214
9.8集線器和交換機215
9.8.1傳統乙太網：使用集線器215
9.8.2乙太網：使用交換機216
9.8.3交換：選擇性轉發217
9.9地址解析協議(ARP)219
9.9.1將IPv4地址解析為MAC地址219
9.9.2維護映射緩存220
9.9.3刪除地址映射222
9.9.4ARP廣播問題223
9.10總結223
9.11試驗223
9.12檢查你的理解224
9.13挑戰問題和實踐225
9.14知識拓展225
第10章網路規劃和布線226
10.1學習目標226
10.2關鍵術語226
10.3LAN：進行物理連接227
10.3.1選擇正確的LAN設備227
10.3.2設備選擇因素228
10.4設備互連230
10.4.1LAN和WAN：實現連接230
10.4.2進行LAN連接234
10.4.3進行WAN連接237
10.5制定編址方案239
10.5.1網路上有多少主機？240
10.5.2有多少網路？240
10.5.3設計網路地址的標准241
10.6計運算元網242
10.6.1計算地址：例1242
10.6.2計算地址：例2245
10.7設備互連246
10.7.1設備介面246
10.7.2進行設備的管理連接247
10.8總結248
10.9試驗249
10.10檢查你的理解249
10.11挑戰問題和實踐250
10.12知識拓展252
第11章配置和測試網路253
11.1學習目標253
11.2關鍵術語253
11.3配置Cisco設備：IOS基礎254
11.3.1CiscoIOS254
11.3.2訪問方法254
11.3.3配置文件256
11.3.4介紹CiscoIOS模式257
11.3.5基本IOS命令結構259
11.3.6使用CLI幫助260
11.3.7IOS檢查命令264
11.3.8IOS配置模式266
11.4利用CiscoIOS進行基本配置266
11.4.1命名設備266
11.4.2限制設備訪問：配置口令和標語268
11.4.3管理配置文件271
11.4.4配置介面274
11.5校驗連通性276
11.5.1驗證協議族276
11.5.2測試介面277
11.5.3測試本地網路280
11.5.4測試網關和遠端的連通性281
11.5.5trace命令和解釋trace命令的結果282
11.6監控和記錄網路286
11.6.1網路基線286
11.6.2捕獲和解釋trace信息287
11.6.3了解網路上的節點288
11.7總結290
11.8試驗291
11.9檢查你的理解292
11.10挑戰問題和實踐293
11.11知識拓展293
7. 計算機網路基礎知識（一）
參考：計算機網路 謝希仁 第7版
一、現在最主要的三種網路
電信網路(電話網)
有線電視網路
計算機網路 (發展最快，信息時代的核心技術)
二、internet 和 Internet
internet 是普通名詞
泛指一般的互連網(互聯網)
Internet 是專有名詞,標准翻譯是「網際網路」 世界范圍的互連網(互聯網)
使用 TCP/IP 協議族
前身是美國的阿帕網 ARPANET
三、計算機網路的帶寬
計算機網路的帶寬是指網路可通過的最高數據率，即每秒多少比特。 描述帶寬也常常把「比特/秒」省略。
例如，帶寬是 10 M，實際上是 10 Mb/s。注意:這里的 M 是 106。
四、對寬頻傳輸的錯誤概念
在網路中有兩種不同的速率:
信號(即電磁波)在傳輸媒體上的傳播速率(米/秒，或公里/秒)
計算機向網路發送比特的速率(比特/秒),也叫傳輸速率。 這兩種速率的意義和單位完全不同。
寬頻傳輸:計算機向網路發送比特的速率較高。 寬頻線路:每秒有更多比特從計算機注入到線路。 寬頻線路和窄帶線路上比特的傳播速率是一樣的。
早期的計算機網路採用電路交換，新型的計算機網路採用分組交換的、基於存儲轉發的方式。 分組交換:
在發送端把要發送的報文分隔為較短的數據塊
每個塊增加帶有控制信息的首部構成分組(包)
依次把各分組發送到接收端
接收端剝去首部，抽出數據部分，還原成報文
IP 網路的重要特點
每一個分組獨立選擇路由。
發往同一個目的地的分組，後發送的有可能先收到(即可能不按順序接收)。 當網路中的通信量過大時，路由器就來不及處理分組，於是要丟棄一些分組。 因此， IP 網路不保證分組的可靠地交付。
IP 網路提供的服務被稱為:
盡最大努力服務(best effort service) 五、最重要的兩個協議:IP 和 TCP
TCP 協議保證了應用程序之間的可靠通信,IP 協議控制分組在網際網路的傳輸,但網際網路不保證可靠交付.
在 TCP/IP 的應用層協議使用的是客戶伺服器方式。
客戶(client)和伺服器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程。
客戶伺服器方式所描述的是進程之間服務和被服務的關系。
當 A 進程需要 B 進程的服務時就主動呼叫 B 進程，在這種情況下，A 是客戶而 B 是伺服器。
可能在下一次通信中，B 需要 A 的服務，此時，B 是客戶而 A 是伺服器。
注意:
使用計算機的人是「用戶」(user)而不是「客戶」(client)。
客戶和伺服器都指的是進程，即計算機軟體。
由於運行伺服器進程的機器往往有許多特殊的要求，因此人們經常將主要運行伺服器進程的
機器(硬體)不嚴格地稱為伺服器。
例如，「這台機器是伺服器。」 意思是:「這台機器(硬體)主要是用來運行伺服器進程(軟體)。」 因此，伺服器(server)一詞有時指的是軟體，但也有時指的是硬體。
六、總結
網際網路(Internet)是世界范圍的、互連起來的計算機網路，它使用 TCP/IP 協議族，並且它的前身是美 國阿帕網 ARPANET。
計算機網路的帶寬是網路可通過的最高數據率。
網際網路使用基於存儲轉發的分組交換，並使用 IP 協議傳送 IP 分組。
路由器把許多網路互連起來，構成了互連網。路由器收到分組後，根據路由表查找出下一跳路由器的
地址，然後轉發分組。
路由器根據與其他路由器交換的路由信息構造出自己的路由表。
IP 網路提供盡最大努力服務，不保證可靠交付。
TCP 協議保證計算機程序之間的、端到端的可靠交付。
在 TCP/IP 的應用層協議使用的是客戶伺服器方式。
客戶和伺服器都是進程(即軟體)。客戶是服務請求方，伺服器是服務提供方。
伺服器有時也指「運行伺服器軟體」的機器。
一、IP 網路是虛擬網路
IP 網路是虛擬的。在 IP 網路上傳送的是 IP 數據報(IP 分組)。
實際上在網路鏈路上傳送的是「幀」，使用的是幀的硬體地址(MAC 地址)。
地址解析協議 ARP 用來把 IP 地址(虛擬地址)轉換為硬體地址(物理地址)。
二、IP 地址的表示方法
IP 地址的表示方法有兩種:二進制和點分十進制。
IP 地址是 32 位二進制數字，為方便閱讀和從鍵盤上輸入，可把每 8 位二進制數字轉換成一個十進制數字，並 用小數點隔開，這就是點分十進制。
三、網際網路的域名
網際網路的域名分為: 頂級域名 二級域名 三級域名
四級域名
四、域名伺服器 DNS (Domain Name Server)
網際網路中設有很多的域名伺服器 DNS，用來把域名轉換為 IP 地址。
五、電子郵件
發送郵件使用的協議——簡單郵件傳送協議 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 接收郵件使用的協議——郵局協議版本 3 POP3 (Post Office Protocol version 3) 注:郵件的傳送仍然要使用 IP 和 TCP 協議
六、統一資源定位符 URL (Uniform Resource Locator)
URL 用來標識萬維網上的各種文檔。
網際網路上的每一個文檔，在整個網際網路的范圍內具有惟一的標識符 URL。 URL 實際上就是文檔在網際網路中的地址。
七、超文本傳送協議 HTTP (HyperText Transfer Protocol) 萬維網客戶程序與伺服器程序之間的交互遵守超文本傳送協議 HTTP。
八、結束語
IP 地址是 32 位二進制數字。為便於閱讀和鍵入，也常使用點分十進制記法。 個人用戶上網可向本地 ISP 租用臨時的 IP 地址。
域名伺服器 DNS 把計算機域名轉換為計算機使用的 32 位二進制 IP 地址。 發送電子郵件使用 SMTP 協議，接收電子郵件使用 POP3 協議。
統一資源定位符 URL 惟一地確定了萬維網上文檔的地址。
超文本傳送協議 HTTP 用於萬維網瀏覽器程序和伺服器程序的信息交互。
超文本標記語言 HTML 使萬維網文檔有了統一的格式。
IP 電話不使用 TCP 協議。利用 IP 電話網關使得在普通電話之間可以打 IP 電話。
一、網際網路服務提供者 ISP (Internet Service Provider) 根據提供服務的覆蓋面積大小以及所擁有的 IP 地址數目的不同，ISP 也分成為不同的層次。
二、兩種通信方式
在網路邊緣的端系統中運行的程序之間的通信方式通常可劃分為兩大類:C/S 方式 和 P2P 方式
(Peer-to-Peer，對等方式)。
三、網際網路的核心部分
網路核心部分是網際網路中最復雜的部分。
網路中的核心部分要向網路邊緣中的大量主機提供連通性，使邊緣部分中的任何一個主機都能夠向其 他主機通信(即傳送或接收各種形式的數據)。
網際網路的核心部分是由許多網路和把它們互連起來的路由器組成，而主機處在網際網路的邊緣部分。
在網際網路核心部分的路由器之間一般都用高速鏈路相連接，而在網路邊緣的主機接入到核心部分則通 常以相對較低速率的鏈路相連接。
主機的用途是為用戶進行信息處理的，並且可以和其他主機通過網路交換信息。路由器的用途則是用 來轉發分組的，即進行分組交換的。
在網路核心部分起特殊作用的是路由器(router)。
路由器是實現分組交換(packet switching)的關鍵構件，其任務是轉發收到的分組，這是網路核心部分
最重要的功能。
四、電路交換
電路交換必定是面向連接的。 電路交換的三個階段:建立連接、通信、釋放連接。
五、網路的分類
不同作用范圍的網路
廣域網 WAN (Wide Area Network)
區域網 LAN (Local Area Network)
城域網 MAN (Metropolitan Area Network)
個人區域網 PAN (Personal Area Network)
從網路的使用者進行分類
公用網 (public network)
專用網 (private network)
用來把用戶接入到網際網路的網路
接入網 AN (Access Network)，它又稱為本地接入網或居民接入網。
注:由 ISP 提供的接入網只是起到讓用戶能夠與網際網路連接的「橋梁」作用。
六、計算機網路的性能指標
速率
帶寬
吞吐量
時延(delay 或 latency)
傳輸時延(發送時延) —— 從發送數據幀的第一個比特算起，到該幀的最後一個比特發送完 畢所需的時間。
傳播時延 —— 電磁波在信道中需要傳播一定的距離而花費的時間。 注:信號傳輸速率(即發送速率)和信號在信道上的傳播速率是完全不同的概念。
處理時延 —— 交換結點為存儲轉發而進行一些必要的處理所花費的時間。
排隊時延 —— 結點緩存隊列中分組排隊所經歷的時延。 總時延 = 發送時延+傳播時延+處理時延+處理時延
時延帶寬積
利用率 —— 分為信道利用率和網路利用率。
信道利用率——某信道有百分之幾的時間是被利用的(有數據通過)。 網路利用率——全網路的信道利用率的加權平均值。 注:信道利用率並非越高越好。
七、網路協議(network protocol) 簡稱為協議，是為進行網路中的數據交換而建立的規則、標准或約定。其組成要素有以下三點:
語法 語義 同步
數據與控制信息的結構或格式 。
需要發出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應。 事件實現順序的詳細說明。
八、實體、協議、服務和服務訪問點
實體(entity)——表示任何可發送或接收信息的硬體或軟體進程。 協議——是控制兩個對等實體進行通信的規則的集合。
在協議的控制下，兩個對等實體間的通信使得本層能夠向上一層提供服務。 要實現本層協議，還需要使用下層所提供的服務。
本層的服務用戶只能看見服務而無法看見下面的協議。
下面的協議對上面的服務用戶是透明的。
協議是「水平的」，即協議是控制對等實體之間通信的規則。
服務是「垂直的」，即服務是由下層向上層通過層間介面提供的。 同一系統相鄰兩層的實體進行交互的地方，稱為服務訪問點 SAP (Service Access Point)。
九、TCP/IP 的體系結構
路由器在轉發分組時最高只用到網路層，而沒有使用運輸層和應用層。
8. 計算機網路通信線路基礎知識
1、綜合布線是一種模塊化的、靈活性極高的建築物內或建築群之間的信息傳輸通道。通過它可使話音設備、數據設備、交換設備及各種控制設備與信息管理系統連接起來，同時也使這些設備與外部通信網路相連的綜合布線。它還包括建築物外部網路或電信線路的連接點與應用系統設備之間的所有線纜及相關的連接部件。綜合布線由不同系列和規格的部件組成,其中包括：傳輸介質、相關連接硬體(如配線架、連接器、插座、插頭、適配器)以及電氣保護設備等。這些部件可用來構建各種子系統,它們都有各自的具體用途,不僅易於實施,而且能隨需求的變化而平穩升級。
特點：相對於以往的布線，綜合布線 的特點可以概況為： 實用性:實施後,布線系統將能夠適應現代和未來通信技術的發展，並且實現話音、數據通信等信號的統一傳輸。 靈活性:布線系統能滿足各種應用的要求，即任一信息點能夠連接不同類型的終端設備，如電話、計算機、列印機、電腦終端、電傳真機、各種感測器件以及圖象監控設備等。 模塊化:綜合布線系統中除去固定於建築物內的水平纜線外，其餘所有的接插件都是基本式的標准件，可互連所有話音、數據、圖象、網路和樓宇自動化設備，以方便使用、搬遷、更改、擴容和管理。 擴展性:綜合布線系統是可擴充的，以便將來有更大的用途時,很容易將新設備擴充進去。 經濟性:採用綜合布線系統後可以使管理人員減少，同時，因為模塊化的結構，工作難度大大降低了日後因更改或搬遷系統時的費用。 通用性:對符合國際通信標準的各種計算機和網路拓撲結構均能適應，對不同傳遞速度的通信要求均能適應，可以支持和容納多種計算機網路的運行。
分類：
國家標准（GB50311—2007版）將布線系統劃分為工作區子系統、配線子系統、干線子系統、建築群子系統、設備間、電信間、進線間和管理8個部分（7個布線系統部分和1個技術管理部分）。
1. 工作區子系統
工作區子系統（work area subsystem）又稱為服務區（coverage area）子系統，它由RJ45跳線、信息插座模塊（Telecommunications Outlet, TO）與所連接的終端設備（Terminal Equipment, TE）組成。信息插座有牆上型、地面型等多種。
在進行設備連接時，可能需要某種傳輸電子裝置，但這種裝置並不是工作區子系統的一部分，如數據機，它能為終端與其他設備之間的兼容性、傳輸距離的延長提供所需的轉換信號，但不能說它是工作區子系統的一部分。
工作區子系統中所使用的連接器必須具備國際ISDN標準的8位介面，這種介面能接受樓宇自動化系統中的所有低壓信號以及高速數據網路信息和數碼聲頻信號。
設計工作區子系統時要注意如下要點：
1）從RJ45的插座到設備間的連線用雙絞線，一般不要超過5m。
2）RJ45的插座須安裝在牆壁上或不易碰到的地方，插座距離地面30cm以上。
3）插座和插頭（與雙絞線）不要接錯線頭。
2. 配線子系統
配線子系統應由工作區的信息插座模塊，信息插座模塊至電信間配線設備（FD）的配線電纜和光纜，電信間的配線設備及設備纜線和跳線等組成。
配線子系統又稱為水平干線子系統、水平子系統（horizontal subsystem）。配線子系統是整個布線系統的一部分，它包括從工作區的信息插座開始到電信間的配線設備及設備纜線和跳線，其結構一般為星型結構。它與干線子系統的區別在於：配線子系統總是在一個樓層上，僅僅是信息插座與電信間連接。在綜合布線系統中，配線子系統由4對UTP（非屏蔽雙絞線）組成，能支持大多數現代化通信設備。如果有磁場干擾或信息保密，可用屏蔽雙絞線；如果需要高寬頻應用，可以採用光纜。
要設計配線子系統，必須全面掌握介質設施方面的知識。 設計時要注意如下要點：
1）配線子系統的用線一般為雙絞線。
2）配線子系統的線長不超過90m。
3）用線必須走線槽或在天花板吊頂內布線，盡量不走地面線槽。
4）用3類雙絞線可傳輸速率為16Mbps，用5類、5e類雙絞線可傳輸速率為100Mbps，用6類雙絞線可傳輸速率為250Mbps，用7類雙絞線可傳輸速率為600Mbps。
5）確定介質布線方法和線纜的走向。
6）確定距服務接線間距離最近的I/O位置。
7）確定距服務接線間距離最遠的I/O位置。
8）計算水平區所需線纜長度。
3. 電信間
電信間（也稱為管理間子系統）由交叉連接、互連和I/O組成。電信間為連接其他子系統提供手段，它是連接干線子系統和配線子系統的子系統，其主要設備是配線架、集線器、交換機和機櫃、電源。
交叉連接和互連允許將通信線路定位或重定位在建築物的不同部分，以便能更容易地管理通信線路。I/O位於用戶工作區和其他房間或辦公室，使在移動終端設備上能夠方便地進行插拔。
在使用跨接線或插入線時，交叉連接允許將端接在單元一端的電纜上的通信線路連接到端接在單元另一端的電纜上的線路。跨接線是一根很短的單根導線，可將交叉連接處的兩根導線端點連接起來；插入線包含幾根導線，而且每根導線末端均有一個連接器。插入線為重新安排線路提供了一種簡易的方法。
互連與交叉連接的目的相同，但不使用跨接線或插入線，只使用帶插頭的導線、插座、適配器。互連和交叉連接也適用於光纖。
在遠程通信（衛星）接線區，如安裝在牆上的布線區，交叉連接可以不要插入線，因為線路經常是通過跨接線連接到I/O上的。
設計電信間時要注意如下要點：
1）配線架的配線對數可由管理的信息點數決定。
2）利用配線架的跳線功能，可使布線系統實現靈活性、多功能。
3）電信間和干線子系統使用光纜連接時由光配線盒組成。
4）電信間應有足夠的空間放置配線架和網路設備（集線器、交換機等）。
5）有交換機的地方要配有專用穩壓電源。
6）保持一定的溫度和濕度，保養好設備。
4. 干線子系統
干線子系統（riser backbone subsystem）也稱為垂直干線子系統或骨幹（riser backbone）子系統，它是整個建築物綜合布線系統的一部分，提供建築物的干線電纜。干線子系統應由設備間至電信間的干線電纜和光纜，安裝在設備間的建築物配線設備（BD）及設備纜線和跳線組成。負責連接電信間到設備間的子系統一般使用光纜或非屏蔽雙絞線。
干線提供了建築物干線電纜的路由，通常是在電信間、設備間兩個單元之間，該子系統由所有的布線電纜組成，或由導線和光纜以及將此光纜連到其他地方的相關支撐硬體組合而成。
干線子系統還包括：
1）干線或遠程通信（衛星）接線間、設備間之間的豎向或橫向的電纜走向用的通道。
2）設備間和網路介面之間的連接電纜或設備與建築群子系統各設施間的電纜。
3）干線接線間與各遠程通信（衛星）接線間之間的連接電纜。
4）主設備間和計算機主機房之間的干線電纜。
設計干線子系統時要注意如下幾點：
1）干線子系統一般選用光纜，以提高傳輸速率。
2）光纜可選用單模的（室外遠距離的），也可以選擇多模的（室內、室外）。
3）干線電纜的拐彎處不要為直角拐彎，應有相當的弧度，以防光纜受損。
5. 建築群子系統
建築群子系統應由連接多個建築物之間的主幹電纜和光纜建築群配線設備（CD）及設備纜線和跳線組成。
建築群子系統也可稱為樓宇（建築群）子系統、校園（campus backbone subsystem）子系統。它是將一個建築物中的電纜延伸到另一個建築物，通常由光纜和相應設備組成。建築群子系統是綜合布線系統的一部分，它支持樓宇之間的通信，其中包括導線電纜、光纜以及防止電纜上的脈沖電壓進入建築物的電氣保護裝置。
在建築群子系統中，會遇到室外鋪設電纜問題，一般有三種情況：架空電纜、直埋電纜、地下管道電纜，或者這三種電纜的任意組合，具體情況應根據現場的環境來決定。
設計建築群子系統時要注意如下幾點：
1）建築群子系統一般選用光纜，以提高傳輸速率。
2）光纜可選用單模的（室外遠距離的），也可以選用多模的。
3）建築群干線電纜的拐彎處不要為直角拐彎，應有相當的弧度，以防光纜受損。
4）建築群干線電纜要防遭破壞（如埋在路面下，挖路、修路會對電纜造成危害），架空電纜要防止雷擊。
6. 設備間
設備間是在每幢建築物的適當地點進行網路管理和信息交換的場地。對於綜合布線系統工程設計，設備間主要安裝建築物配線設備。電話交換機、計算機主機設備及入口設施也可與配線設備安裝在一起。
設備間也稱設備間子系統、設備子系統（equipment subsystem）。設備間由電纜、連接器和相關設備組成。它把各種公共系統設備的多種不同設備互連起來，其中包括電信部門的光纜、同軸電纜、程式控制交換機等。設計設備間時要注意如下幾點：
1）設備間要有足夠的空間保障設備的存放。
2）設備間要有良好的工作環境（溫度、濕度）。
3）設備間應按機房建設標准設計。
7. 進線間
進線間也可稱為進線間子系統。進線間是建築物外部通信和信息管線的入口部位，並可作為入口設施和建築群配線設備的安裝場地。
8. 管理
管理是對工作區、電信間、設備間、進線間的配線設備、纜線、信息插座模塊等設施按一定的模式進行標識和記錄。綜合布線系統應有良好的標記系統，如建築物名稱、建築物位置、區號、起始點和功能等標志。綜合布線系統使用了三種標記：電纜標記、場標記和插入標記，其中插入標記最常用。這些標記通常採用硬紙片或其他方式，由安裝人員在需要時取下來使用。
交接間及二級交接間的布線設備宜採用色標區別各類用途的配線區。
綜合布線系統標准
目前綜合布線系統標准一般為GB50311—2007和美國電子工業協會、美國電信工業協會的EIA/TIA為綜合布線系統制定的一系列標准。這些標准主要有下列幾種：
1）EIA/ TIA-568民用建築線纜標准。
2）EIA/TIA-569民用建築通信通道和空間標准。
3）EIA/TIA-607民用建築中有關通信接地標准。
4）EIA/TIA-606民用建築通信管理標准。
5）TSB-67非屏蔽雙絞線布線系統傳輸性能現場測試標准。
6）TSB-95已安裝的五類非屏蔽雙絞線布線系統支持千兆應用傳輸性能指標標准。
這些標准支持下列計算機網路標准：
1）IEEE 802.3 匯流排區域網絡標准。
2）IEEE 802.5環型區域網絡標准。
3）FDDI光纖分布數據介面高速網路標准。
4）CDDI銅線分布數據介面高速網路標准。
5）ATM非同步傳輸模式。
網路傳輸介質是網路中發送方與接收方之間的物理通路，它對網路的數據通信具有一定的影響。常用的傳輸介質有：雙絞線、同軸電纜、光纖、無線傳輸媒介。
網路傳輸介質是網路中發送方與接收方之間的物理通路，它對網路的數據通信具有一定的影響。常用的傳輸介質有：雙絞線、同軸電纜、光纖、無線傳輸媒介。無線傳輸媒介包括：無線電波、微波、紅外線等。
雙絞線
雙絞線簡稱TP，將一對以上的雙絞線封裝在一個絕緣外套中，為了降低信號的干擾程度，電纜中的每一對雙絞線一般是由兩根絕緣銅導線相互扭繞而成，也因此把它稱為雙絞線。雙絞線分為分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)。 雙絞線可分為非屏蔽雙絞線UTP和屏蔽雙絞線STP，適合於短距離通信。
雙絞線
非屏蔽雙絞線價格便宜，傳輸速度偏低，抗干擾能力較差。
屏蔽雙絞線抗干擾能力較好，具有更高的傳輸速度，但價格相對較貴。
雙絞線需用RJ-45或RJ-11連接頭插接。
目前市面上出售的UTP分為3類，4類，5類和超5類四種：
3類：傳輸速率支持10Mbps，外層保護膠皮較薄，皮上注有「cat3」
4類：網路中不常用
5類（超5類）：傳輸速率支持100Mbps或10Mbps，外層保護膠皮較厚，皮上注有「cat5」 超5類雙絞線在傳送信號時比普通5類雙絞線的衰減更小，抗干擾能力更強，在100M網路中，受干擾程度只有普通5類線的1/4，目前較少應用。
STP分為3類和5類兩種，STP的內部與UTP相同，外包鋁箔，抗干擾能力強、傳輸速率高但價格昂貴。
雙絞線一般用於星型網的布線連接，兩端安裝有RJ-45頭(水晶頭)，連接網卡與集線器，最大網線長度為100米，如果要加大網路的范圍，在兩段雙絞線之間可安裝中繼器，最多可安裝4個中繼器，如安裝4個中繼器連5個網段，最大傳輸范圍可達500米。
同軸電纜
同軸電纜由繞在同一軸線上的兩個導體組成。具有抗干擾能力強，連接簡單等特點，信息傳輸速度可達每秒幾百兆位，是中、高檔區域網的首選傳輸介質。
同軸電纜：由一根空心的外圓柱導體和一根位於中心軸線的內導線組成，內導線和圓柱導體及外界之間用絕緣材料隔開。按直徑的不同，可分為粗纜和細纜兩種：
粗纜：傳輸距離長，性能好但成本高、網路安裝、維護困難，一般用於大型區域網的干線，連接時兩端需終接器。
(1)粗纜與外部收發器相連。
(2)收發器與網卡之間用AUI電纜相連。
(3)網卡必須有AUI介面（15針D型介面）：每段500米，100個用戶，4個中繼器可達2500米，收發器之間最小2.5米，收發器電纜最大50米。
細纜：與BNC網卡相連，兩端裝50歐的終端電阻。用T型頭，T型頭之間最小0.5米。細纜網路每段干線長度最大為185米，每段干線最多接入30個用戶。如採用4個中繼器連接5個網段，網路最大距離可達925米。
細纜安裝較容易，造價較低，但日常維護不方便，一旦一個用戶出故障，便會影響其他用戶的正常工作。
根據傳輸頻帶的不同，可分為基帶同軸電纜和寬頻同軸電纜兩種類型：
基帶：數字信號，信號占整個信道，同一時間內能傳送一種信號。
寬頻：可傳送不同頻率的信號。
同軸電纜需用帶BNC頭的T型連接器連接。
光纖
光纖又稱為光纜或光導纖維，由光導纖維纖芯、玻璃網層和能吸收光線的外殼組成。是由一組光導纖維組成的用來傳播光束的、細小而柔韌的傳輸介質。應用光學原理，由光發送機產生光束，將電信號變為光信號，再把光信號導入光纖，在另一端由光接收機接收光纖上傳來的光信號，並把它變為電信號，經解碼後再處理。與其它傳輸介質比較，光纖的電磁絕緣性能好、信號衰小、頻帶寬、傳輸速度快、傳輸距離大。主要用於要求傳輸距離較長、布線條件特殊的主幹網連接。具有不受外界電磁場的影響，無限制的帶寬等特點，可以實現每秒幾十兆位的數據傳送，尺寸小、重量輕，數據可傳送幾百千米，但價格昂貴。
分為單模光纖和多模光纖：
單模光纖：由激光作光源，僅有一條光通路，傳輸距離長，2千米以上。
多模光纖：由二極體發光，低速短距離，2千米以內。
光纖需用ST型頭連接器連接。
無線電波
無線電波是指在自由空間（包括空氣和真空）傳播的射頻頻段的電磁波。無線電技術是通過無線電波傳播聲音或其他信號的技術。
無線電技術的原理在於，導體中電流強弱的改變會產生無線電波。利用這一現象，通過調制可將信息載入於無線電波之上。當電波通過空間傳播到達收信端，電波引起的電磁場變化又會在導體中產生電流。 通過解調將信息從電流變化中提取出來，就達到了信息傳遞的目的。
微波
微波是指頻率為300MHz-300GHz的電磁波，是無線電波中一個有限頻帶的簡稱，即波長在1米（不含1米）到1毫米之間的電磁波，是分米波、厘米波、毫米波和亞毫米波的統稱。微波頻率比一般的無線電波頻率高，通常也稱為「超高頻電磁波」。微波作為一種電磁波也具有波粒二象性。微波的基本性質通常呈現為穿透、反射、吸收三個特性。對於玻璃、塑料和瓷器，微波幾乎是穿越而不被吸收。對於水和食物等就會吸收微波而使自身發熱。而對金屬類東西，則會反射微波。
紅外線
紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種，由德國科學家霍胥爾於1800年發現，又稱為紅外熱輻射，太陽光譜中，紅光的外側必定存在看不見的光線，這就是紅外線。也可以當作傳輸之媒界。太陽光譜上紅外線的波長大於可見光線，波長為0.75～1000μm。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為0.75～1.50μm之間；中紅外線，波長為1.50～6.0μm之間；遠紅外線，波長為6.0～l000μm之間。
計算機網路通信設備
物理層：中繼器 集線器
數據鏈路層:二層交換機、網橋 。網卡
網路層：三層交換機 。路由器