1. 关于网络的基础知识
网络基础知识
一.网络的定义及特点
计算机网络，就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互连成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享信息资源。
一般来说，计算机网络可以提供以下一些主要功能：
* 资源共享 网络的出现使资源共享变得很简单，交流的双方可以跨越时空的障碍，随时随地传递信息。
* 信息传输与集中处理 数据是通过网络传递到服务器中，由服务器集中处理后再回送到终端。
* 负载均衡与分布处理 负载均衡同样是网络的一大特长。举个典型的例子：一个大型ICP（Internet内容提供商）为了支持更多的用户访问他的网站，在全世界多个地方放置了相同内容的WWW服务器；通过一定技巧使不同地域的用户看到放置在离他最近的服务器上的相同页面，这样来实现各服务器的负荷均衡，同时用户也省了不少冤枉路。
* 综合信息服务 网络的一大发展趋势是多维化，即在一套系统上提供集成的信息服务，包括来自政治、经济、等各方面资源，甚至同时还提供多媒体信息，如图象、语音、动画等。在多维化发展的趋势下，许多网络应用的新形式不断涌现，如：
① 电子邮件——这应该是大家都得心应手的网络交流方式之一。发邮件时收件人不一定要在网上，但他只要在以后任意时候打开邮箱，都能看到属于自己的来信。
② 网上交易——就是通过网络做生意。其中有一些是要通过网络直接结算，这就要求网络的安全性要比较高。
③ 视频点播——这是一项新兴的娱乐或学习项目，在智能小区、酒店或学校应用较多。它的形式跟电视选台有些相似，不同的是节目内容是通过网络传递的。
④ 联机会议——也称视频会议，顾名思义就是通过网络开会。它与视频点播的不同在于所有参与者都需主动向外发送图像，为实现数据、图像、声音实时同传，它对网络的处理速度提出了最高的要求。
以上对网络的功能只是略举一二，我们将在以后的篇幅中用更详尽的案例去充实大家对网络的理解。
网络的分类及组成
网络依据什么划分，又是如何组成的呢？
计算机网络的类型有很多，而且有不同的分类依据。网络按交换技术可分为：线路交换网、分组交换网；按传输技术可分为：广播网、非广播多路访问网、点到点网；按拓朴结构可分为总线型、星型、环形、树形、全网状和部分网状网络；按传输介质又可分为同轴电缆、双纽线、光纤或卫星等所连成的网络。这里我们主要讲述的是根据网络分布规模来划分的网络：局域网、城域网、广域网和网间网。
1． 局域网-LAN(Local Area Network)
将小区域内的各种通信设备互连在一起所形成的网络，覆盖范围一般局限在房间、大楼或园区内。局域网的特点是：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。
目前常见的局域网类型包括：以太网（Ethernet）、令牌环网 （Token Ring）、光纤分布式数据接口（FDDI）、异步传输模式（ATM）等，它们在拓朴结构、传输介质、传输速率、数据格式等多方面都有许多不同。其中应用最广泛的当属以太网—— 一种总线结构的LAN，是目前发展最迅速、也最经济的局域网。
局域网的常用设备有：
* 网卡（NIC） 插在计算机主板插槽中，负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式，通过网络介质传输。它的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。
* 集线器（Hub） 是单一总线共享式设备，提供很多网络接口，负责将网络中多个计算机连在一起。所谓共享是指集线器所有端口共用一条数据总线，因此平均每用户（端口）传递的数据量、速率等受活动用户（端口）总数量的限制。它的主要性能参数有总带宽、端口数、智能程度（是否支持网络管理）、扩展性（可否级联和堆叠）等。
* 交换机（Switch） 也称交换式集线器。它同样具备许多接口，提供多个网络节点互连。但它的性能却较共享集线器大为提高：相当于拥有多条总线，使各端口设备能独立地作数据传递而不受其它设备影响，表现在用户面前即是各端口有独立、固定的带宽。此外，交换机还具备集线器欠缺的功能，如数据过滤、网络分段、广播控制等。
* 线缆 局域网的距离扩展需要通过线缆来实现，不同的局域网有不同连接线缆，如光纤、双绞线、同轴电缆等。
2． 城域网- MAN(Metropolitan Area Network)
MAN的覆盖范围限于一个城市，目前对于市域网少有针对性的技术，一般根据实际情况通过局域网或广域网来实现。
3． 广域网-WAN(Wide Area Network)
WAN连接地理范围较大，常常是一个国家或是一个洲。其目的是为了让分布较远的各局域网互连，所以它的结构又分为末端系统（两端的用户集合）和通信系统（中间链路）两部分。通信系统是广域网的关键，它主要有以下几种：
* 公共电话网 即PSTN（Public Swithed Telephone Network），速度9600bps～28.8kbps，经压缩后最高可达115.2kbps，传输介质是普通电话线。它的特点是费用低，易于建立，且分布广泛。
* 综合业务数字网 即ISDN（Integrated Service Digital Network），也是一种拨号连接方式。低速接口为128kbps（高速可达2M），它使用ISDN线路或通过电信局在普通电话线上加装ISDN业务。ISDN为数字传输方式，具有连接迅速、传输可靠等特点，并支持对方号码识别。ISDN话费较普通电话略高，但它的双通道使其能同时支持两路独立的应用，是一项对个人或小型办公室较适合的网络接入方式。
* 专线 即Leased Line，在中国称为DDN，是一种点到点的连接方式，速度一般选择64kbps～2.048Mbps。专线的好处是数据传递有较好的保障，带宽恒定；但价格昂贵，而且点到点的结构不够灵活。
* X.25网 是一种出现较早且依然应用广泛的广域网方式，速度为9600bps～64kbps；有 冗余纠错功能，可 靠性高，但由此带来的副效应是速度慢,延迟大；
* 帧中继 即Frame Relay，是在X.25基础上发展起来的较新技术，速度一般选择为64kbps～2.048Mbps。帧中继的特点是灵活、弹性：可实现一点对 多点的连接，并且在数据量大时可超越约定速率传送数据，是一种较好的商业用户连接选择。
*异步传输模式 即ATM（Asynchronous Transfer Mode），是一种信元交换网络，最大特点的速率高、延迟小、传输质量有保障。ATM大多采用光纤作为连接介质，速率可高达上千兆（109bps），但成本也很高。
广域网与局域网的区别在于：线路通常需要付费。多数企业不可能自己架设线路，而需要租用已有链路，故广域网的大部分花费用在了这里。人们常常考虑如何优化使用带宽，将“好刀用在刀刃上”。
广域网常用设备有：
* 路由器（Router） 广域网通信过程根据地址来寻找到达目的地的路径，这个过程在广域网中称为"路由（Routing）"。路由器负责在各段广域网和局域网间根据地址建立路由，将数据送到最终目的地。
* 调制解调器（Modem） 作为末端系统和通信系统之间信号转换的设备，是广域网中必不可少的设备之一。分为同步和异步两种，分别用来与路由器的同步和异步串口相连接，同步可用于专线、帧中继、X.25等，异步用于PSTN的连接。
4． 网间网
即Internetwork，是一系列局域网和广域网的组合，因此包含的技术也是现有的局域网和广域网技术的综合。Internet便是一个当前最大也最为典型的网间网。
二.协议的定义及意义
如何定义网络协议，它有哪些意义？
协议是对网络中设备以何种方式交换信息的一系列规定的组合，它对信息交换的速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等许多参数作出定义。
网络是一个相互联结的大群体，因此要想加入到这个群体中来，就不能随心所欲，任由兴之所发。就好象一个国家或一个种族拥有自己的语言，大家都必须通晓并凭借这种语言来对话一样，相互联结的网络中各个节点也需要拥有共同的“语言”，依据它所定义的规则来控制数据的传递，这种语言便是大家经常听说的 “协议”。协议是对网络中设备以何种方式交换信息的一系列规定的组合，它对信息交换的速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等许多参数作出定义。
对网络始入门者来说，纷繁复杂的协议常常让人头痛不已—这些协议各起什么作用？它们之间又有什么联系？为什么有了A协议还需要补充B协议？这些问题搞不清楚，往往成为进一步学习的障碍。其实这个问题应该这样理解：是先有了各种不同语言的民族，后来随着社会的发展，才有了不同民族间交流的需求。网络也是这样，最初人们在小范围内建立网络，只需要自己作一些简单的约定，保证这一有限范围内的用户遵守就可以了；到后来网络规模越来越大，才考虑到制定更严格的规章制度即协议；而为了实现多个不同网络的互联，又会增加不少新协议作为补充，或成长为统一的新标准。
数据在网络中由源传输到目的地，需要一系列的加工处理，为了便于理解，我们这里不妨打个比喻。如果我们把数据比做巧克力：我们可以把加工巧克力的设备作为源，而把消费者的手作为目的来看看会有什么样的传输过程。巧克力厂通常会为每块巧克力外边加上一层包装，然后还会将若干巧克力装入一个巧克力盒，再把几个巧克力盒一起装入一个外包装，运输公司还会把许多箱巧克力装入一个集装箱，到达消费者所在的城市后，又会由运输商、批发商、零售商、消费者打开不同的包装层。不同层次的包装、解包装需要不同的规范和设备，计算机网络也同样有不同的封装、传输层面，为此国际标准化组织ISO于1978 年提出“开放系统互连参考模型”，即着名的OSI(Open System Interconnection)七层模型，它将是我们后续篇幅中要介绍的内容，这里先不展开论述。 网络的协议就是用作这些不同的网络层的行为规范的。网络在发展过程中形成了很多不同的协议族，每一协议族都在网络的各层对应有相应的协议，其中作为Internet规范的是ICP/IP协议族，这也是我们今天要讲的。
TCP/IP协议的定义以及层次、功能
什么是TCP/IP协议，划为几层，各有什么功能？
TCP/IP协议族包含了很多功能各异的子协议。为此我们也利用上文所述的分层的方式来剖析它的结构。TCP/IP层次模型共分为四层：应用层、传输层、网络层、数据链路层。
TCP/IP网络协议
TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网间网协议)是目前世界上应用最为广泛的协议，它的流行与Internet的迅猛发展密切相关—TCP/IP最初是为互联网的原型ARPANET所设计的，目的是提供一整套方便实用、能应用于多种网络上的协议，事实证明TCP/IP做到了这一点，它使网络互联变得容易起来，并且使越来越多的网络加入其中，成为Internet的事实标准。
* 应用层—应用层是所有用户所面向的应用程序的统称。ICP/IP协议族在这一层面有着很多协议来支持不同的应用，许多大家所熟悉的基于Internet的应用的实现就离不开这些协议。如我们进行万维网（WWW）访问用到了HTTP协议、文件传输用FTP协议、电子邮件发送用SMTP、域名的解析用DNS协议、 远程登录用Telnet协议等等，都是属于TCP/IP应用层的；就用户而言，看到的是由一个个软件所构筑的大多为图形化的操作界面，而实际后台运行的便是上述协议。
* 传输层—这一层的的功能主要是提供应用程序间的通信，TCP/IP协议族在这一层的协议有TCP和UDP。
* 网络层—是TCP/IP协议族中非常关键的一层，主要定义了IP地址格式，从而能够使得不同应用类型的数据在Internet上通畅地传输，IP协议就是一个网络层协议。
* 网络接口层—这是TCP/IP软件的最低层，负责接收IP数据包并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。
1．TCP/UDP协议
TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议属于传输层协议。其中TCP提供IP环境下的数据可靠传输，它提供的服务包括数据流传送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。通过面向连接、端到端和可靠的数据包发送。通俗说，它是事先为所发送的数据开辟出连接好的通道，然后再进行数据发送；而UDP则不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能。一般来说，TCP对应的是可靠性要求高的应用，而UDP对应的则是可靠性要求低、传输经济的应用。TCP支持的应用协议主要有：Telnet、FTP、SMTP等；UDP支持的应用层协议主要有：NFS（网络文件系统）、SNMP（简单网络管理协议）、DNS（主域名称系统）、TFTP（通用文件传输协议）等。
IP协议的定义、IP地址的分类及特点
什么是IP协议，IP地址如何表示，分为几类，各有什么特点？
为了便于寻址和层次化地构造网络，IP地址被分为A、B、C、D、E五类，商业应用中只用到A、B、C三类。
IP协议(Internet Protocol)又称互联网协议，是支持网间互连的数据报协议，它与TCP协议（传输控制协议）一起构成了TCP/IP协议族的核心。它提供网间连接的完善功能， 包括IP数据报规定互连网络范围内的IP地址格式。
Internet 上，为了实现连接到互联网上的结点之间的通信，必须为每个结点（入网的计算机）分配一个地址，并且应当保证这个地址是全网唯一的，这便是IP地址。
目前的IP地址（IPv4：IP第4版本）由32个二进制位表示，每8位二进制数为一个整数，中间由小数点间隔，如159.226.41.98，整个IP地址空间有4组8位二进制数，由表示主机所在的网络的地址（类似部队的编号）以及主机在该网络中的标识（如同士兵在该部队的编号）共同组成。
为了便于寻址和层次化的构造网络，IP地址被分为A、B、C、D、E五类，商业应用中只用到A、B、C三类。
* A类地址：A类地址的网络标识由第一组8位二进制数表示，网络中的主机标识占3组8位二进制数，A类地址的特点是网络标识的第一位二进制数取值必须为“0”。不难算出，A类地址允许有126个网段，每个网络大约允许有1670万台主机，通常分配给拥有大量主机的网络（如主干网）。
* B类地址：B类地址的网络标识由前两组8位二进制数表示，网络中的主机标识占两组8位二进制数，B类地址的特点是网络标识的前两位二进制数取值必须为“10”。B类地址允许有16384个网段，每个网络允许有65533台主机，适用于结点比较多的网络（如区域网）。
* C类地址：C类地址的网络标识由前3组8位二进制数表示，网络中主机标识占1组8位二进制数，C类地址的特点是网络标识的前3位二进制数取值必须为“110”。具有C类地址的网络允许有254台主机，适用于结点比较少的网络（如校园网）。
为了便于记忆，通常习惯采用4个十进制数来表示一个IP地址，十进制数之间采用句点“.”予以分隔。这种IP地址的表示方法也被称为点分十进制法。如以这种方式表示，A类网络的IP地址范围为1.0.0.1－127.255.255.254；B类网络的IP地址范围为：128.1.0.1－191.255.255.254；C类网络的IP地址范围为：192.0.1.1－223.255.255.254。
由于网络地址紧张、主机地址相对过剩，采取子网掩码的方式来指定网段号。
TCP/IP协议与低层的数据链路层和物理层无关，这也是TCP/IP的重要特点。正因为如此 ，它能广泛地支持由低两层协议构成的物理网络结构。目前已使用TCP/IP连接成洲际网、全国网与跨地区网。
三.网络发展简史
是什么促进了网络的发展？
纵观近几十年信息时代的风云变换，人们可以了解网络的发展是与计算机、尤其是个人电脑（PC）的发展密切相关的。
第一台计算机诞生于1945年，标志着人类自学会使用工具的漫长岁月中，终于拥有了可以替代人类脑力劳动的“工具”；到六、七十年代，进而衍生出计算机互连系统—严格说来还算不上真正的网络—它是IBM和Digital的中央处理系统，网络主体是一台或多台大型主机，被隔离在一个相对封闭的机房（那时人们通常称这种机房为“玻璃屋”），然后由一群身穿白大褂的工作人员小心维护；大多数网络用户面对的是一台台非智能化的终端，所有对终端的操作都将通过低速链路传递到主机去进行处理，网络的效率主要由链路的速率和主机的性能决定。这样的网络不是面向大众的，仅局限于一些专业领域，如：金融行业、研究机构等。对大多数人而言，网络是陌生的、神秘的甚至是虚无缥缈的东西。
直到八十年代PC的出现，才给网络吹来一股清新之风—相对终端而言，PC具备自己的处理引擎（CPU）和文件存贮区域（硬盘），能够装载多种应用程序，独立地完成许多工作，从而将强大的计算能力交到个人手里；相对大型主机而言，这种轻便的机器内部结构大大简化，其价格远低于大型机，并且随着批量生产和技术的迅速成熟还在不断下降，使越来越多的用户能享受到这种智能设备带来的迅速、方便、功能强大的服务。因此可以说PC的出现首先是满足了个人用户信息处理的需要。但与个人信息处理紧密相联的便是信息的交换，于是联网的需求应运而生—人们购买网络设备和连线，在自己的办公室内搭建起局域网，实现本地通讯；为了扩展网络距离，又向提供服务的电话公司租用电话线或其它线路，在城市的各个角落甚至城市之间建立起广域网；再进一步发展下去，又出现了一类专门的服务行业，可以通过主干连接将原本隔离的多个网络互联起来，构成跨越国度的网际网。在这一过程中，Internet（国际互联网）的蓬勃兴起毫无疑问地成为网络技术成长的催化剂。
Internet发展简史
Internet是如何演变的？
Internet的应用范围由最早的军事、国防，扩展到美国国内的学术机构，进而迅速覆盖了全球的各个领域，运营性质也由科研、教育为主逐渐转向商业化。
在科学研究中，经常碰到“种瓜得豆”的事情，Internet的出现也正是如此：它的原型是1969年美国国防部远景研究规划局（Advanced Research Projects Agency）为军事实验用而建立的网络，名为ARPANET，初期只有四台主机，其设计目标是当网络中的一部分因战争原因遭到破 坏时，其余部分仍能正常运行；80年代初期ARPA和美国国防部通信局研制成功用于异构网络的 TCP/IP协议并投入使用；1986年在美国国会科学基金会（National Science Foundation)的支持下，用高速通信线路把 分布在各地的一些超级计算机连接起来，以NFSNET接替ARPANET；进而又经过十几年的发展形成Internet。其应用范围也由最早的军事、国防，扩展到美国国内的学术机构，进而迅速覆盖了全球的各个领域，运营性质也由科研、教育为主逐渐转向商业化。
90年代初，中国作为第71个国家级网加入Internet，目前，Internet已经在我国开放，通过中国公用互连网络(CHINANET)或中国教育科研计算机网(CERNET)都可与Internet联通。只要有一台微机，一部调制解调器和一部国内直拨电话就能够很方便地享受到Internet的资源；这是Internet逐步"爬"入普通人家的原因之一；原因之二，友好的用户界面、丰富的信息资源、贴近生活的人情化感受使非专业的家庭用户既做到应用自如，又能大饱眼福，甚至利用它为自己的工作、学习、生活锦上添花，真正做到"足不出户，可成就天下事，潇洒作当代人"。
网络的神奇作用吸引着越来越多的用户加入其中，正因如此，网络的承受能力也面临着越来越严峻的考验—从硬件上、软件上、所用标准上......，各项技术都需要适时应势，对应发展，这正是网络迅速走向进步的催化剂。到了今天，Internet能够负担如此众多用户的参与，说明我们的网络技术已经成长到了相当成熟的地步，用户自己也能耳闻目睹不断涌现的新名词、新概念。但这还不是终结，仅仅是历史长河的一段新纪元的开始而已。
Internet的应用集锦
Internet可为我们做哪些事？
Internet如此美妙，初入门者不免好奇：它究竟可以为我们做哪些事？总的说来，Internet是一套通过网络来完成有用的通讯任务的应用程序，下面的篇幅将从应用入手，展示Internet的几项最广为流行的功能，它包括：电子邮件、WWW、文件传输、远程登 录、新闻组、信息查询等。
1．电子邮件(Email)
有了通达全球的Internet后，人们首先想到的是可以利用它来提供个人之间的通信，而且这种通信应能兼具电话的速度和邮政的可靠性等优点。这种思路生根发芽成长起来，最终得到的果实便是Email。通过它，每人都可以有自己的私有信箱，用以储存已收到但还未来得及阅读的信件，Email地址包括用户名加上主机名,并在中间用@符号隔开,如 [email protected] 。
从最初的两人之间的通信，如今的电子邮件软件能够实现更为复杂、多样的服务,包括：一对多的发信，信件的转发和回复，在信件中包含声音、图像等多媒体信息等；甚至可以做到只要有你的邮件到达，挂在你身上的BP机就嘀嘀作响发出提示；人们还可以象订购报刊杂志一样在网上订购所需的信息，通过电子邮件定期送到自己面前。
2．WWW
World Wide Web(通常被称为WWW)在中文里常被译作“万维网”，除发音相近外，也体现了其变化万千的内涵。用户借助于一个浏览器软件，在地址栏里输入所要查看的页面地址（或域名），就可以连接到该地址所指向的WWW服务器，从中查找所需的图文信息。WWW访问的感觉有些象逛大商场，既可以漫无边际地徜徉，也可以奔着一个目标前进；但不论如何，当用户最终获得想要的内容时，也许已经跨越了千山万水，故有时我们也称之为“Web冲浪”。
WWW服务器所存贮的页面内容是用HTML语言(Hyper Text Mark-up Language)书写的，它通过HTTP协议(Hyper Text Transfering Protocol)传送到用户处。
3．文件传输(FTP)
尽管电子邮件也能传送文件,但它一般用于短信息传递。Internet提供了称作FTP（File Transfer Protocol）的文件传输应用程序，使用户能发送或接收非常大的数据文件：当用户发出FTP命令，连接到FTP服务器后，可以输入命令显示服务器存贮的文件目录，或从某个目录拷贝文件，通过网络传递到自己的计算机中。
FTP服务器提供了一种验证用户权限的方法（用到用户名、密码），限制非授权用户的访问。不过,很多系统管理员为了扩大影响,打开了匿名ftp服务设置——匿名ftp允许没有注册名或口令的用户在机器上存取指定的文件，它用到的特殊用户名为“anonymous”。
4．远程登录(Remote Login)
远程登录允许用户从一台机器连接到远程的另一台机器上,并建立一个交互的登录连接。登录后，用户的每次击键都传递到远程主机，由远程主机处理后将字符回送到本地的机器中, 看起来仿佛用户直接在对这台远程主机操作一样。远程登录通常也要有效的登录帐号来接受对方主机的认证。常用的登录程序有TELNET、RLOGIN等。
5．Usenet新闻组
Usenet新闻是Internet上的讨论小组或公告牌系统(BBS)。Usenet在一套名为"新闻组"的标题下组织讨论，用户可以阅读别人发送的新闻或发表自己的文章。新闻组包括数十大类、数千组"新闻"，平均每一组每天都有成百上千条"新闻"公布出来。新闻组的介入方式也非常随便,你可以在上面高谈阔论、问问题，或者只看别人的谈论。
上面所列举的仅是Internet文化长廊中的主要内容，但绝不是全部。Internet永远是在不断发展、推陈出新的，这将是我们下一篇的内容——Internet的发展趋势。
四.Internet发展面临的问题
Internet的发展正面临哪些困境？
在上篇中我们讲述了Internet的发展简史和它的方方面面的应用。正是由于Internet的丰富多彩，才会吸引越来越多的人加入其中：对用户而言，Internet正一步步渗透到我们工作、生活的各个方面，极大地改变了长久以来形成的传统思维和生活方式；而对Internet而言，用户的积极参与使得这一全球通行的网络迅速膨胀起来，用户对它的需求也不断升级，使Internet的耐受力面临带宽的短缺、IP地址资源匮乏等严峻考验。
1．带宽的短缺
据1995年年中的估计, 有150多个国家和地区的6万多个网络同Internet联结, 入网计算机约450万台, 直接使用Internet的用户达4000万人。而到今天，Internet已经开通到全世界大多数国家和地区，几乎每隔三十分钟就有一个新的网络连入，主机数量每年翻两番，用户数量每月增长百分之十，预计到本世纪末和下世纪初, Internet将连接近亿台计算机, 达到以十亿计的用户。而对更远的将来，人们很难精确估计。不管怎么说，这些数字已足以说明Internet的危机所在：就好象一根悬挂了很多重物的钢丝绳，重量增加了，绳子就有断裂的危险；而用户在Internet上的游历实际上要走过很多根这样的“钢丝绳”，用户越多，绳子的负载越重，其中任一根不结实，都会成为瓶颈，导致网络访问的失败。因此，“钢丝绳”的加固—带宽容量的增加势在必行，从Internet主干到分支，直至最终用户的接入，都出现了许多成熟的或正在发展的链路技术来实现这项需求，我们将在后文着重介绍其中用户最为关心的几种接入技术。
2． IP地址资源的匮乏
我们曾介绍了IP地址的格式和分类，这里所指的都是现行的IPv4—它是一个32位二进制数，因此总地址容量为232，也即有数亿个左右。而按照TCP/IP协议（同很多其它协议一样）的规定，相互联接的网络中每一个节点都必须有自己独一无二的地址来作为标识，那么很显然，相对前文日益增长的用户数，现有IP地址资源已不堪重负，很快将被用光—有预测表明，以目前Internet发展速度计算，所有IPv4地址将在2005～2010年间分配完毕。
解决IP地址缺乏的办法之一是想办法延缓资源耗尽
2. 计算机网络基础知识有什么 网络基础知识讲解
1、计算机网络基础：对“计算机网络”这个概念的理解和定义，随着计算机网络本身的发展，人们提出了各种不同的观点。
早期的计算机系统是高度集中的，所有的设备安装在单独的大房间中，后来出现了批处理和分时系统，分时系统所连接的多个终端必须紧接着主计算机。50年代中后期，许多系统都将地理上分散的多个终端通过通信线路连接到一台中心计算机上，这样就出现了第一代计算机网络。
2、第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统。典型应用是由一台计算机和全美范围内2000多个终端组成的飞机定票系统。终端：一台计算机的外部设备包括CRT控制器和键盘，无GPU内存。随着远程终端的增多，在主机前增加了前端机FEP当时，人们把计算机网络定义为“以传输信息为目的而连接起来，实现远程信息处理或近一步达到资源共享的系统”，但这样的通信系统己具备了通信的雏形。
3、第二代计算机网络是以多个主机通过通信线路互联起来，为用户提供服务，兴起于60年代后期，典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPAnet。主机之间不是直接用线路相连，而是接口报文处理机IMP转接后互联的。IMP和它们之间互联的通信线路一起负责主机间的通信任务，构成了通信子网。通信子网互联的主机负责运行程序，提供资源共享，组成了资源子网。两个主机间通信时对传送信息内容的理解，信息表示形式以及各种情况下的应答信号都必须遵守一个共同的约定，称为协议。
4、在ARPA网中，将协议按功能分成了若干层次，如何分层，以及各层中具体采用的协议的总和，称为网络体系结构，体系结构是个抽象的概念，其具体实现是通过特定的硬件和软件来完成的。70年代至80年代中第二代网络得到迅猛的发展。第二代网络以通信子网为中心。这个时期，网络概念为“以能够相互共享资源为目的互联起来的具有独立功能的计算机之集合体”，形成了计算机网络的基本概念。第三代计算机网络是具有统一的网络体系结构并遵循国际标准的开放式和标准化的网络。
5、IS0在1984年颁布了0SI/RM，该模型分为七个层次，也称为0SI七层模型，公认为新一代计算机网络体系结构的基础。为普及局域网奠定了基础。(^60090922a^1)70年代后，由于大规模集成电路出现，局域网由于投资少，方便灵活而得到了广泛的应用和迅猛的发展，与广域网相比有共性，如分层的体系结构，又有不同的特性，如局域网为节省费用而不采用存储转发的方式，而是由单个的广播信道来连结网上计算机。
6、第四代计算机网络从80年代末开始，局域网技术发展成熟，出现光纤及高速网络技术，多媒体，智能网络，整个网络就像一个对用户透明的大的计算机系统，发展为以Internet为代表的互联网。计算机网络：将多个具有独立工作能力的计算机系统通过通信设备和线路由功能完善的网络软件实现资源共享和数据通信的系统。
7、从定义中看出涉及到三个方面的问题：至少两台计算机互联。
通信设备与线路介质。网络软件，通信协议和NOS
3. 计算机网络基础知识
计算机网络基础知识
计算机网络它是这样定义的：存在着一个能为用户自动管理的网络操作系统。有它调用完成用户所调用的资源，而整个网络像一个大的计算机系统一样，对用户是透明的。下面是我整理的计算机网络基础知识，希望大家认真阅读!
什么是计算机网络
计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。
简单地说，计算机网络就是通过电缆、电话线或无线通讯将两台以上的计算机互连起来的集合。
计算机网络的发展经历了面向终端的单级计算机网络、计算机网络对计算机网络和开放式标准化计算机网络三个阶段。
计算机网络通俗地讲就是由多台计算机(或其它计算机网络设备)通过传输介质和软件物理(或逻辑)连接在一起组成的。总的来说计算机网络的组成基本上包括：计算机、网络操作系统、传输介质(可以是有形的，也可以是无形的，如无线网络的传输介质就是看不见的电磁波)以及相应的应用软件四部分。
计算机网络的主要功能
计算机网络的功能要目的是实现计算机之间的资源共享、网络通信和对计算机的集中管理。除此之外还有负荷均衡、分布处理和提高系统安全与可靠性等功能。
1、资源共享
(1)硬件资源:包括各种类型的计算机、大容量存储设备、计算机外部设备，如彩色打印机、静电绘图仪等。
(2)软件资源:包括各种应用软件、工具软件、系统开发所用的支撑软件、语言处理程序、数据库管理系统等。
(3)数据资源：包括数据库文件、数据库、办公文档资料、企业生产报表等。
(4)信道资源：通信信道可以理解为电信号的传输介质。通信信道的共享是计算机网络中最重要的`共享资源之一。
2、网络通信
通信通道可以传输各种类型的信息,包括数据信息和图形、图像、声音、视频流等各种多媒体信息。
3、分布处理
把要处理的任务分散到各个计算机上运行，而不是集中在一台大型计算机上。这样，不仅可以降低软件设计的复杂性，而且还可以大大提高工作效率和降低成本。
4、集中管理
计算机在没有联网的条件下，每台计算机都是一个“信息孤岛”。在管理这些计算机时，必须分别管理。而计算机联网后，可以在某个中心位置实现对整个网络的管理。如数据库情报检索系统、交通运输部门的定票系统、军事指挥系统等。
5、均衡负荷
当网络中某台计算机的任务负荷太重时，通过网络和应用程序的控制和管理，将作业分散到网络中的其它计算机中，由多台计算机共同完成。
计算机网络的特点
1、可靠性
在一个网络系统中，当一台计算机出现故障时，可立即由系统中的另一台计算机来代替其完成所承担的任务。同样，当网络的一条链路出了故障时可选择其它的通信链路进行连接。
2、高效性
计算机网络系统摆脱了中心计算机控制结构数据传输的局限性，并且信息传递迅速，系统实时性强。网络系统中各相连的计算机能够相互传送数据信息，使相距很远的用户之间能够即时、快速、高效、直接地交换数据。
3、独立性
网络系统中各相连的计算机是相对独立的，它们之间的关系是既互相联系，又相互独立。
4、扩充性
在计算机网络系统中,人们能够很方便、灵活地接入新的计算机，从而达到扩充网络系统功能的目的。
5、廉价性
计算机网络使微机用户也能够分享到大型机的功能特性,充分体现了网络系统的“群体”优势，能节省投资和降低成本。
6、分布性
计算机网络能将分布在不同地理位置的计算机进行互连，可将大型、复杂的综合性问题实行分布式处理。
7、易操作性
对计算机网络用户而言,掌握网络使用技术比掌握大型机使用技术简单，实用性也很强。
计算机网络的结构组成
一个完整的计算机网络系统是由网络硬件和网络软件所组成的。网络硬件是计算机网络系统的物理实现,网络软件是网络系统中的技术支持。两者相互作用,共同完成网络功能。
网络硬件：一般指网络的计算机、传输介质和网络连接设备等。
网络软件：一般指网络操作系统、网络通信协议等
网络硬件的组成
1、主计算机
在一般的局域网中，主机通常被称为服务器，是为客户提供各种服务的计算机，因此对其有一定的技术指标要求，特别是主、辅存储容量及其处理速度要求较高。根据服务器在网络中所提供的服务不同,可将其划分为文件服务器、打印服务器、通信服务器、域名服务器、数据库服务器等。
2、网络工作站
除服务器外，网络上的其余计算机主要是通过执行应用程序来完成工作任务的，我们把这种计算机称为网络工作站或网络客户机，它是网络数据主要的发生场所和使用场所，用户主要是通过使用工作站来利用网络资源并完成自己作业的。
3、网络终端
是用户访问网络的界面，它可以通过主机联入网内，也可以通过通信控制处理机联入网内。
4、通信处理机
一方面作为资源子网的主机、终端连接的接口，将主机和终端连入网内;另一方面它又作为通信子网中分组存储转发结点，完成分组的接收、校验、存储和转发等功能。
5、通信线路
通信线路(链路)是为通信处理机与通信处理机、通信处理机与主机之间提供通信信道。
6、信息变换设备
对信号进行变换，包括：调制解调器、无线通信接收和发送器、用于光纤通信的编码解码器等。
;4. 手机信号差的原因有哪些
总有人说手机信号差，但是手机信号差的原因是什么呢？下面就来和我一起看看手机信号差的原因有哪些吧。
1、地理位置
信号差
若手机所处位置偏僻，如山区、偏远乡村等地方，通信网络设施不完善，信号覆盖弱，就会导致手机信号差、无网络的状况。
解决办法
建议适当走动走动，寻找一个信号较好的位置，或更换地点，到网络覆盖较好的地方接打电话。
2、信号干扰
干扰源
手机信号是以电磁波的形式进行传播的，当电磁波受到一定程度的干扰时，就会降低信号的强度与清晰度，导致手机掉线、无网络等状况。如雷电、广播、伪基站等产生的电磁波都会对手机信号造成干扰。
解决办法
检查周围是否存在干扰源，若存在，可将干扰源拆除或远离干扰源再接打电话。
3、信号阻隔
阻碍接收
手机信号是以直线形式进行传播的，若在传播过程中遇到阻隔就会削弱其强度，如在电梯、地下室、高楼密集地区等，信号受到的阻隔过多就会导致手机无网络、信号差的情况。
解决办法
建议走出地下室等空间狭窄的地方，到较为空旷的地方接打电话。
4、网络故障
网络繁忙
网络在特别繁忙的时候可能会出现临时性故障，如下班高峰期、节假日等时间段，同时访问网络的人数过多，也会导致手机无信号、网络差的情况。
解决办法
尽量避免在高峰期接打电话，或到人口密集度较小的`地方接打电话。
5、手机保护壳
屏蔽信号
金属对信号有一定的屏蔽作用，若手机使用了金属保护壳，遮挡了手机天线，也会影响手机信号的接收。
解决办法
建议更换树脂、硅胶、皮质等手机套，同时尽量不要使用过厚的手机套，因为手机套太厚也有可能削弱信号的强度。
6、SIM卡故障
硬件问题
若手机SIM卡接触不良或芯片氧化也会影响手机信号的接收，导致手机网络差、无信号的情况。
解决办法
将SIM卡拔出来，使用干净的橡皮擦轻轻擦拭后再放回去。若SIM卡氧化较严重，建议到运营商处更换新的SIM卡。
手机信号原理及网络标识含义的介绍
一、手机信号知识
首先，我们了解手机信号是怎样传播的：以电磁波的形式在空气中进行传播。当手机拨打电话时，会把语音转化成信号，然后通过电磁波的形式，发送到距离最近的基站，基站接收到信号之后，再通过交换机转发到覆盖对方手机信号的基站，然后再把信号发送给对方手机，手机接收到信号之后再把信号转换成语音，从而实现双方通话。简而言之，手机与手机之前的通信是通过基站传播。
其次，了解基站分布：由于信号是以电磁波的形式通过基站在不同区域之间进行传播的，但是电磁波传输会随着距离的增加而递减。因此为让信号能够覆盖的范围足够广，需设立很多经过精密计算分布为六边形的基站。
再次，手机信号减弱的原因：一是信号传播随距离增加而递减；二是信号传播是直线传播，途中如遇阻碍并不会拐弯，故此会影响信号强弱。
二、网络标识含义
目前，随着移动网络的发展，多品牌的智能手机所支持的网络制式也是各式各样。
1、4G：新兴网络制式，属第四代移动通信技术，包括TD-LTE和FDD-LTE。从上网速度数据来看，可达到20Mbps，最高可以达到高达100Mbps。
2、H+：联通3G网络(H网）的升级版，一般速率最高达42Mbps，仅次于4G网络传输速率。
3、3G：指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，目前3G存在3种标准：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA；其下行速度一般来说为2.8Mbit/s。
4、T：移动的3G网络标识，好像昙花一现的赶脚。
5、E：基于GSM的数据传输模式，以EDGE方式连接，被人们称为2.75G，但仍属2G范围；对于普通的网页浏览还是没问题的。
6、G：属于当前应用最为广泛的移动电话标准，是基于蜂窝技术的一代移动通信技术。在当年移动网络普及不完善的前提下，多出现于诺基亚手机上。
5. [计算机网络之一] 网络基础知识
协议就是计算机与计算机之间通过网络实现通信时事先达成的一种 “约定”。这种 “约定” 使那些由不同的厂商、不同的 CPU 以及不同的操作系统组成的计算机之间，只要遵循相同的协议就能够实现通信。
TCP/IP、AppleTalk（仅限苹果计算机使用）、SNA（IBM）、DECnet（DEC）、IPX/SPX（Novell）
分组交换是指将大数据分割为一个个叫做包的较小单位进行传输的方法。
ISO （International Organization for Stardards，国际标准化组织）制定了国际标准 OSI （Open System Interconnection，开放系统互联参考模型），但是没有得到普及，反而是随 Apanet 而生的 TCP/IP 协议在大学研究机构和计算机行业的推动下成为实际的业界标准。
每个分层都接收由它下一层所提供的特定服务，并且负责为自己的上一层提供特定服务。上下层之间进行交互所遵循的约定叫做 “接口” ，同一层之间交互所遵循的约定叫做 “协议” 。
协议分层参考了计算机软件中的模块化开发。
单播、广播、多播、任播。
一个地址必须明确地表示一个主体对象，在同一个通信网络中不允许有两个相同地址的通信主体存在。
有层次性的地址方便高效地找到通讯目标（eg: 快递地址国家、省市区）
MAC地址有唯一性但没有层次性。
以太网、无线、帧中继、ATM、FDDI、ISDN。
NIC（Network Interface Card，网络接口卡），计算机必须有网卡才能接入网络。
物理层面上延长网络的设备。将电缆传递过来的光电信号经过波形调整和放大之后传递给另一个电缆。
集线器 ：提供多个端口的中继器。
数据链路层面连接两个网络的设备。 不同网络可能采用了不同的数据链路，数据传输的速率可能完全不一样 ，网桥会缓存一个网段传输到另一个网段的数据帧，再重新生成信号作为全新的帧转发给另一个网段（这里我理解不同数据链路帧的格式不一样，所以网桥需要缓存数据并转换位另一个数据链路中的帧格式）。
网桥的其他作用：
① 根据数据帧中的 FCS 检查数据帧是否已损坏，是则不转发；
② 自学习MAC设备来自哪些网络，并记录在地址转发表中（地址转发表记录硬件地址与网络的映射关系）；
③ 过滤功能控制网络流量。
交换集线器 ：每个端口都相当于一个网桥。
网络层面上连接两个网络、并对分组报文进行转发的设备。
应用场景：广域网加速器、特殊应用访问加速、防火墙。
将传输层到应用层的数据进行转发和翻译的设备。
代理服务器 ：控制流量和出于安全考虑，客户端和服务端无需在网络上直接通信，而是从传输层到应用层对数据和访问进行各种控制和处理。
研发基于分组交换技术的 ARPANET，取代容灾性差的中央集中式网络。
单个网络无法解决所有通信问题，开始研究网络互连技术，出现了 TCP/IP，并首先被 BSD UNIX 采用，随之被广泛使用变得流程，所有使用 TCP/IP 协议的计算机都能利用互连网相互通信。
围绕大型计算机中心建设计算机网络，即 NSFNET（国家科学基金网），它是一个三级网络，分为主干网、地区网和校园网。这种三级计算机网络覆盖了全美主要的大学和研究所，并成为互联网中的主要组成部分。
NSFNET 逐渐被商用的互联网主干网替代，政府机构不再负责互联网的运营。用户接入互联网需要通过 ISP（Internet Service Provider：互联网服务提供商）。
IXP（Internet eXchange Point）互联网交换点 的作用是允许两个网络直接相连并交换分组，而不需要再通过第三个网络（如上图中的主干 ISP）来转发分组。
所有的互联网标准都是以 RFC 的形式在互联网上发表的，但并非所有的 RFC 文档都是互联网标准。
制定互联网的正式标准要经过以下三个阶段
（1）互联网草案
（2）建议标准
（3）互联网标准
由所有连接在互联网上的主机组成。这部分是用户直接使用的额，用来进行通信和资源共享。
由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分视为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。
① 电路交换的起源
② 电路交换的特点
在使用信道时，信道两端的两个用户始终占用端到端的通信资源，线路上真正传送数据的时间比例很小，传输效率很低。
③ 电路交换的步骤
建立连接 （占用通信资源）→ 通话 （一直占用通信资源）→ 释放连接 （归还通信资源）
电报通信采用基于存储转发原理的报文交换，整个报文被发送到相邻结点，存储下来，再转发到下一个结点。
① 分组交换的特点
把一个完整的报文划分为一个个分组，每个分组传送到相邻结点后，存在下来查找转发表，在转发到下一个结点。
② 分组交换的优缺点
优点：每个分组可以经过不同的路由，使得有更好的可靠性，也能充分利用网络性能。
缺点：分组控制信息有一定开销，路由器存储转发时需要排队导致产生时延，无法确保通信时端到端所需的宽带。
① 广域网 WAN（Wide Area Network） 广域网的作用范围通常为几十到几千公里，是互联网的核心，其任务是通过长距离运送主机锁发送的数据。连接广域网各结点交换机的链路一般都是高速链路，具有较大的通信量。
② 城域网 MAN（Metropolotan Area Network） 城域网的作用范围一般是一个城市，作用距离约为 5 ~ 50 km。可以为一个或几个单位所用欧，也可以是一种公用设置，用来将多个局域网进行互联。目前很多城域网采用的是以太网技术。
③ 局域网 LAN（Local Area Network） 局域网一般用微型计算机或工作站通过高速通信链路相连（速率通常在 10 Mbit/s 以上），但地理上则局限在较小的范围（如 1 km 左右）。在局域网发展的初期，一个学校或工厂往往只拥有有个局域网，但现在局域网已非常广泛地使用，学校或企业大都拥有多个互连的局域网（这样的网络常称为 校园网 或 企业网 ）。
④ 个人局域网 PAN（Personal Area Network） 个人局域网就是在个人工作的地方把属于个人使用的电子设备用无线技术连接起来的网络，因此也常称为 无线个人局域网 WPAN（Wireless PAN） ，其范围很小，大约在 10 m 左右。
① 公用网（pulic network） 电信公司出资建造的大型网络。
② 专用网（private network） 某个部门为满足本单位的特殊业务工作的需要而建造的网络。这种网络不向本单位以外的人提供服务，例如，军队、铁路、银行、电力等系统均有本系统的专用网。
接入网（Access Network） ，又称为本地接入网或居民接入网。
数据的传输速率，也称为数据率或比特率，单位为 bit/s（比特每秒）（或 b/s，有时也写为 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
吞吐量表示在单位时间内通过某个网络的实际的数据量，单位同速率带宽。
时延是指数据从网络的一端传送到另一端所需的时间，网络时延由几个部分组成：
网络总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延
[误区] 光纤的传播速率实际上比铜线要慢，但是光纤的带宽却比普通的双绞线要快，这是因为光信号的抗干扰性强，并且可以通过波分复用的信道复用技术，达到一路光纤传输多路信号的效果。
时延带宽积表示信道中可以容纳多少比特。
在计算机网络中，往返时间 RTT（Round-Trip Time）是一个重要的性能指标，因为在许多情况下，互联网上的信息不仅仅单方向传输而是双向交互的。
使用卫星通信时，发送时延很短，主要消耗在来回传播时延上，即往返时间相对较长。
利用率有信道利用率和网络利用率两种。信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率为零。网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。
D0 表示网络空闲时的时延，D 表示网络当前的时延，U 表示利用率，则
U = 1 - D0/D，变形一下，有
信道利用率不是越高越好，因为信道利用率增大时，网络时延也会增加，因为排队时延增大。所以当 U 趋于 1 时，D 会趋于无限大，所以 信道或网络的利用率过高会产生非常大的时延 。
费用、质量、标准化、可靠性、可扩展性和可升级性、易于管理和维护。
① 语法，即数据与控制信息的结构或格式；
② 语义，即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应；
③ 同步，即时间实现顺序的详细说明。
① 各层独立；
② 灵活性好；
③ 结构上可分割开；
④ 易于实现和维护；
⑤ 能促进标准化工作。
计算机网络的各层及其协议的集合就是网络的体系结构。
实体 ：表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
协议 ：协议是水平的，控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
服务 ：服务是垂直的，下层通过接口向上层提供服务。
服务访问点 ：SAP（Service Access Point），同一系统中相邻两层的实体进行交互的地方。
6. 如何掌握网络基础知识
思科网络技术学院项目是Cisco公司在全球范围推出的一个主要面向初级网络工程技术人员的培训项目。
《思科网络技术学院教程CCNAExploration：网络基础知识》作为思科网络技术学院的指定教材，适合准备参加CCNA认证考试的读者。另外《思科网络技术学院教程CCNAExploration：网络基础知识》也适合各类网络技术人员参考阅读。
《思科网络技术学院教程CCNAExploration：路由协议和概念》由Cisco讲师编写，旨在作为参考书供读者随时随地阅读。以巩固课程内容以及充分利用时间。另外，《思科网络技术学院教程CCNAExploration：路由协议和概念》还包含CCENT7CCNA考试涉及的主题。《思科网络技术学院教程CCNAExploration：路由协议和概念》的编排有助于使读者将重点放在重要概念上，从而成功地完成本课程的学习。目标：在每章开始部分以问题的形式概述本章的核心概念。关键术语：在每章开始部分提供本章所引用的网络术语列表。术语表：超过250条的全新术语参考。“检查你的理解”问题和答案：用每章后的问题来进行理解力测试。附录中的答案对每个问题进行了解释。挑战的问题和实践：利用与CCNA考试中相类似的复杂问题挑战自己。附录中的答案对每个问题进行了解释。 [编辑本段]目录第1章生活在以网络为中心的世界里1
1.1目标1
1.2关键术语1
1.3在以网络为中心的世界相互通信2
1.3.1网络支撑着我们的生活方式2
1.3.2当今最常用的几种通信工具3
1.3.3网络支撑着我们的学习方式3
1.3.4网络支撑着我们的工作方式4
1.3.5网络支撑着我们娱乐的方式5
1.4通信：生活中不可或缺的一部分5
1.4.1何为通信6
1.4.2通信质量6
1.5网络作为一个平台6
1.5.1通过网络通信7
1.5.2网络要素7
1.5.3融合网络9
1.6Internet的体系结构10
1.6.1网络体系结构10
1.6.2具备容错能力的网络体系结构11
1.6.3可扩展网络体系结构13
1.6.4提供服务质量13
1.6.5提供网络安全保障15
1.7网络趋势16
1.7.1它的发展方向是什么？16
1.7.2网络行业就业机会17
1.8总结17
1.9实验18
1.10检查你的理解18
1.11挑战的问题和实践20
1.12知识拓展20
第2章网络通信21
2.1目标21
2.2关键术语21
2.3通信的平台22
2.3.1通信要素22
2.3.2传送消息23
2.3.3网络的组成部分23
2.3.4终端设备及其在网络中的作用24
2.3.5中间设备及其在网络中的作用24
2.3.6网络介质25
2.4局域网、广域网和网际网络26
2.4.1局域网26
2.4.2广域网26
2.4.3Internet：由多个网络组成的网络26
2.4.4网络表示方式27
2.5协议28
2.5.1用于规范通信的规则28
2.5.2网络协议29
2.5.3协议族和行业标准29
2.5.4协议的交互29
2.5.5技术无关协议30
2.6使用分层模型30
2.6.1使用分层模型的优点30
2.6.2协议和参考模型31
2.6.3TCP/IP模型31
2.6.4通信的过程32
2.6.5协议数据单元和封装32
2.6.6发送和接收过程33
2.6.7OSI模型33
2.6.8比较OSI模型与TCP/IP模型34
2.7网络编址35
2.7.1网络中的编址35
2.7.2数据送达终端设备35
2.7.3通过网际网络获得数据35
2.7.4数据到达正确的应用程序36
2.8总结37
2.9实验37
2.10检查你的理解37
2.11挑战的问题和实践39
2.12知识拓展39
第3章应用层功能及协议41
3.1目标41
3.2关键术语41
3.3应用程序：网络间的接口42
3.3.1OSI模型及TCP/IP模型42
3.3.2应用层软件44
3.3.3用户应用程序、服务以及应用层协议45
3.3.4应用层协议功能45
3.4准备应用程序和服务46
3.4.1客户端—服务器模型46
3.4.2服务器46
3.4.3应用层服务及协议47
3.4.4点对点网络及应用程序48
3.5应用层协议及服务实例49
3.5.1DNS服务及协议50
3.5.2WWW服务及HTTP53
3.5.3电子邮件服务及SMTP/POP协议54
3.5.4电子邮件服务器进程——MTA及MDA55
3.5.5FTP56
3.5.6DHCP57
3.5.7文件共享服务及SMB协议58
3.5.8P2P服务和Gnutella协议59
3.5.9Telnet服务及协议60
3.6总结61
3.7实验61
3.8检查你的理解62
3.9挑战的问题和实践63
3.10知识拓展64
第4章OSI传输层65
4.1目标65
4.2关键术语65
4.3传输层的作用66
4.3.1传输层的用途66
4.3.2支持可靠通信69
4.3.3TCP和UDP70
4.3.4端口寻址71
4.3.5分段和重组：分治法74
4.4TCP：可靠通信75
4.4.1创建可靠会话75
4.4.2TCP服务器进程76
4.4.3TCP连接的建立和终止76
4.4.4三次握手76
4.4.5TCP会话终止78
4.4.6TCP窗口确认79
4.4.7TCP重传80
4.4.8TCP拥塞控制：将可能丢失的数据段降到最少80
4.5UDP协议：低开销通信81
4.5.1UDP：低开销与可靠性对比81
4.5.2UDP数据报重组82
4.5.3UDP服务器进程与请求82
4.5.4UDP客户端进程82
4.6总结83
4.7实验84
4.8检查你的理解84
4.9挑战的问题和实践86
4.10知识拓展86
第5章OSI网络层87
5.1学习目标87
5.2关键术语87
5.3IPv4地址88
5.3.1网络层：从主机到主机的通信88
5.3.2IPv4：网络层协议的例子90
5.3.3IPv4数据包：封装传输层PDU92
5.3.4IPv4数据包头92
5.4网络：将主机分组93
5.4.1建立通用分组93
5.4.2为何将主机划分为网络？95
5.4.3从网络划分网络97
5.5路由：数据包如何被处理98
5.5.1设备参数：支持网络外部通信98
5.5.2IP数据包：端到端传送数据98
5.5.3网关：网络的出口99
5.5.4路由：通往网络的路径100
5.5.5目的网络102
5.5.6下一跳：数据包下一步去哪103
5.5.7数据包转发：将数据包发往目的103
5.6路由过程：如何学习路由104
5.6.1静态路由104
5.6.2动态路由104
5.6.3路由协议105
5.7总结106
5.8试验106
5.9检查你的理解107
5.10挑战问题和实践108
5.11知识拓展109
第6章网络编址：IPv4110
6.1学习目标110
6.2关键术语110
6.3IPv4地址111
6.3.1IPv4地址剖析111
6.3.2二进制与十进制数之间的转换112
6.3.3十进制到二进制的转换114
6.3.4通信的编址类型：单播、广播，多播118
6.4不同用途的IPv4地址121
6.4.1IPv4网络范围内的不同类型地址121
6.4.2子网掩码：定义地址的网络和主机部分122
6.4.3公用地址和私用地址123
6.4.4特殊的单播IPv4地址124
6.4.5传统IPv4编址125
6.5地址分配127
6.5.1规划网络地址127
6.5.2最终用户设备的静态和动态地址128
6.5.3选择设备地址129
6.5.4Internet地址分配机构(IANA)130
6.5.5ISP131
6.6计算地址132
6.6.1这台主机在我的网络上吗？132
6.6.2计算网络、主机和广播地址133
6.6.3基本子网135
6.6.4子网划分：将网络划分为适当大小138
6.6.5细分子网140
6.7测试网络层145
6.7.1ping127.0.0.1：测试本地协议族146
6.7.2ping网关：测试到本地网络的连通性146
6.7.3ping远程主机：测试到远程网络的连通性146
6.7.4traceroute(tracert)：测试路径147
6.7.5ICMPv4：支持测试和消息的协议149
6.7.6IPv6概述150
6.8总结151
6.9试验151
6.10检查你的理解152
6.11挑战问题和实践153
6.12知识拓展153
第7章OSI数据链路层154
7.1学习目标154
7.2关键术语154
7.3数据链路层：访问介质155
7.3.1支持和连接上层服务155
7.3.2控制通过本地介质的传输156
7.3.3创建帧157
7.3.4将上层服务连接到介质158
7.3.5标准159
7.4MAC技术：将数据放入介质159
7.4.1共享介质的MAC159
7.4.2无共享介质的MAC161
7.4.3逻辑拓扑与物理拓扑161
7.5MAC：编址和数据封装成帧163
7.5.1数据链路层协议：帧163
7.5.2封装成帧：帧头的作用164
7.5.3编址：帧的去向164
7.5.4封装成帧：帧尾的作用165
7.5.5数据链路层帧示例165
7.6汇总：跟踪通过Internet的数据传输169
7.7总结172
7.8试验173
7.9检查你的理解173
7.10挑战问题和实践174
7.11知识拓展174
第8章OSI物理层176
8.1学习目标176
8.2关键术语176
8.3物理层：通信信号177
8.3.1物理层的用途177
8.3.2物理层操作177
8.3.3物理层标准178
8.3.4物理层的基本原则178
8.4物理层信号和编码：表示比特179
8.4.1用于介质的信号比特179
8.4.2编码：比特分组181
8.4.3数据传输能力182
8.5物理介质：连接通信183
8.5.1物理介质的类型183
8.5.2铜介质184
8.5.3光纤介质187
8.5.4无线介质189
8.5.5介质连接器190
8.6总结191
8.7试验191
8.8检查你的理解192
8.9挑战问题和实践193
8.10知识拓展194
第9章以太网195
9.1学习目标195
9.2关键术语195
9.3以太网概述196
9.3.1以太网：标准和实施196
9.3.2以太网：第1层和第2层196
9.3.3逻辑链路控制：连接上层197
9.3.4MAC：获取送到介质的数据197
9.3.5以太网的物理层实现198
9.4以太网：通过LAN通信198
9.4.1以太网历史199
9.4.2传统以太网199
9.4.3当前的以太网200
9.4.4发展到1Gbit/s及以上速度200
9.5以太网帧201
9.5.1帧：封装数据包201
9.5.2以太网MAC地址202
9.5.3十六进制计数和编址203
9.5.4另一层的地址205
9.5.5以太网单播、多播和广播205
9.6以太网MAC207
9.6.1以太网中的MAC207
9.6.2CSMA/CD：过程207
9.6.3以太网定时209
9.6.4帧间隙和回退211
9.7以太网物理层212
9.7.110Mbit/s和100Mbit/s以太网212
9.7.2吉比特以太网213
9.7.3以太网：未来的选择214
9.8集线器和交换机215
9.8.1传统以太网：使用集线器215
9.8.2以太网：使用交换机216
9.8.3交换：选择性转发217
9.9地址解析协议(ARP)219
9.9.1将IPv4地址解析为MAC地址219
9.9.2维护映射缓存220
9.9.3删除地址映射222
9.9.4ARP广播问题223
9.10总结223
9.11试验223
9.12检查你的理解224
9.13挑战问题和实践225
9.14知识拓展225
第10章网络规划和布线226
10.1学习目标226
10.2关键术语226
10.3LAN：进行物理连接227
10.3.1选择正确的LAN设备227
10.3.2设备选择因素228
10.4设备互连230
10.4.1LAN和WAN：实现连接230
10.4.2进行LAN连接234
10.4.3进行WAN连接237
10.5制定编址方案239
10.5.1网络上有多少主机？240
10.5.2有多少网络？240
10.5.3设计网络地址的标准241
10.6计算子网242
10.6.1计算地址：例1242
10.6.2计算地址：例2245
10.7设备互连246
10.7.1设备接口246
10.7.2进行设备的管理连接247
10.8总结248
10.9试验249
10.10检查你的理解249
10.11挑战问题和实践250
10.12知识拓展252
第11章配置和测试网络253
11.1学习目标253
11.2关键术语253
11.3配置Cisco设备：IOS基础254
11.3.1CiscoIOS254
11.3.2访问方法254
11.3.3配置文件256
11.3.4介绍CiscoIOS模式257
11.3.5基本IOS命令结构259
11.3.6使用CLI帮助260
11.3.7IOS检查命令264
11.3.8IOS配置模式266
11.4利用CiscoIOS进行基本配置266
11.4.1命名设备266
11.4.2限制设备访问：配置口令和标语268
11.4.3管理配置文件271
11.4.4配置接口274
11.5校验连通性276
11.5.1验证协议族276
11.5.2测试接口277
11.5.3测试本地网络280
11.5.4测试网关和远端的连通性281
11.5.5trace命令和解释trace命令的结果282
11.6监控和记录网络286
11.6.1网络基线286
11.6.2捕获和解释trace信息287
11.6.3了解网络上的节点288
11.7总结290
11.8试验291
11.9检查你的理解292
11.10挑战问题和实践293
11.11知识拓展293
7. 计算机网络基础知识（一）
参考：计算机网络 谢希仁 第7版
一、现在最主要的三种网络
电信网络(电话网)
有线电视网络
计算机网络 (发展最快，信息时代的核心技术)
二、internet 和 Internet
internet 是普通名词
泛指一般的互连网(互联网)
Internet 是专有名词,标准翻译是“因特网” 世界范围的互连网(互联网)
使用 TCP/IP 协议族
前身是美国的阿帕网 ARPANET
三、计算机网络的带宽
计算机网络的带宽是指网络可通过的最高数据率，即每秒多少比特。 描述带宽也常常把“比特/秒”省略。
例如，带宽是 10 M，实际上是 10 Mb/s。注意:这里的 M 是 106。
四、对宽带传输的错误概念
在网络中有两种不同的速率:
信号(即电磁波)在传输媒体上的传播速率(米/秒，或公里/秒)
计算机向网络发送比特的速率(比特/秒),也叫传输速率。 这两种速率的意义和单位完全不同。
宽带传输:计算机向网络发送比特的速率较高。 宽带线路:每秒有更多比特从计算机注入到线路。 宽带线路和窄带线路上比特的传播速率是一样的。
早期的计算机网络采用电路交换，新型的计算机网络采用分组交换的、基于存储转发的方式。 分组交换:
在发送端把要发送的报文分隔为较短的数据块
每个块增加带有控制信息的首部构成分组(包)
依次把各分组发送到接收端
接收端剥去首部，抽出数据部分，还原成报文
IP 网络的重要特点
每一个分组独立选择路由。
发往同一个目的地的分组，后发送的有可能先收到(即可能不按顺序接收)。 当网络中的通信量过大时，路由器就来不及处理分组，于是要丢弃一些分组。 因此， IP 网络不保证分组的可靠地交付。
IP 网络提供的服务被称为:
尽最大努力服务(best effort service) 五、最重要的两个协议:IP 和 TCP
TCP 协议保证了应用程序之间的可靠通信,IP 协议控制分组在因特网的传输,但因特网不保证可靠交付.
在 TCP/IP 的应用层协议使用的是客户服务器方式。
客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。
客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。
当 A 进程需要 B 进程的服务时就主动呼叫 B 进程，在这种情况下，A 是客户而 B 是服务器。
可能在下一次通信中，B 需要 A 的服务，此时，B 是客户而 A 是服务器。
注意:
使用计算机的人是“用户”(user)而不是“客户”(client)。
客户和服务器都指的是进程，即计算机软件。
由于运行服务器进程的机器往往有许多特殊的要求，因此人们经常将主要运行服务器进程的
机器(硬件)不严格地称为服务器。
例如，“这台机器是服务器。” 意思是:“这台机器(硬件)主要是用来运行服务器进程(软件)。” 因此，服务器(server)一词有时指的是软件，但也有时指的是硬件。
六、总结
因特网(Internet)是世界范围的、互连起来的计算机网络，它使用 TCP/IP 协议族，并且它的前身是美 国阿帕网 ARPANET。
计算机网络的带宽是网络可通过的最高数据率。
因特网使用基于存储转发的分组交换，并使用 IP 协议传送 IP 分组。
路由器把许多网络互连起来，构成了互连网。路由器收到分组后，根据路由表查找出下一跳路由器的
地址，然后转发分组。
路由器根据与其他路由器交换的路由信息构造出自己的路由表。
IP 网络提供尽最大努力服务，不保证可靠交付。
TCP 协议保证计算机程序之间的、端到端的可靠交付。
在 TCP/IP 的应用层协议使用的是客户服务器方式。
客户和服务器都是进程(即软件)。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。
服务器有时也指“运行服务器软件”的机器。
一、IP 网络是虚拟网络
IP 网络是虚拟的。在 IP 网络上传送的是 IP 数据报(IP 分组)。
实际上在网络链路上传送的是“帧”，使用的是帧的硬件地址(MAC 地址)。
地址解析协议 ARP 用来把 IP 地址(虚拟地址)转换为硬件地址(物理地址)。
二、IP 地址的表示方法
IP 地址的表示方法有两种:二进制和点分十进制。
IP 地址是 32 位二进制数字，为方便阅读和从键盘上输入，可把每 8 位二进制数字转换成一个十进制数字，并 用小数点隔开，这就是点分十进制。
三、因特网的域名
因特网的域名分为: 顶级域名 二级域名 三级域名
四级域名
四、域名服务器 DNS (Domain Name Server)
因特网中设有很多的域名服务器 DNS，用来把域名转换为 IP 地址。
五、电子邮件
发送邮件使用的协议——简单邮件传送协议 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 接收邮件使用的协议——邮局协议版本 3 POP3 (Post Office Protocol version 3) 注:邮件的传送仍然要使用 IP 和 TCP 协议
六、统一资源定位符 URL (Uniform Resource Locator)
URL 用来标识万维网上的各种文档。
因特网上的每一个文档，在整个因特网的范围内具有惟一的标识符 URL。 URL 实际上就是文档在因特网中的地址。
七、超文本传送协议 HTTP (HyperText Transfer Protocol) 万维网客户程序与服务器程序之间的交互遵守超文本传送协议 HTTP。
八、结束语
IP 地址是 32 位二进制数字。为便于阅读和键入，也常使用点分十进制记法。 个人用户上网可向本地 ISP 租用临时的 IP 地址。
域名服务器 DNS 把计算机域名转换为计算机使用的 32 位二进制 IP 地址。 发送电子邮件使用 SMTP 协议，接收电子邮件使用 POP3 协议。
统一资源定位符 URL 惟一地确定了万维网上文档的地址。
超文本传送协议 HTTP 用于万维网浏览器程序和服务器程序的信息交互。
超文本标记语言 HTML 使万维网文档有了统一的格式。
IP 电话不使用 TCP 协议。利用 IP 电话网关使得在普通电话之间可以打 IP 电话。
一、因特网服务提供者 ISP (Internet Service Provider) 根据提供服务的覆盖面积大小以及所拥有的 IP 地址数目的不同，ISP 也分成为不同的层次。
二、两种通信方式
在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类:C/S 方式 和 P2P 方式
(Peer-to-Peer，对等方式)。
三、因特网的核心部分
网络核心部分是因特网中最复杂的部分。
网络中的核心部分要向网络边缘中的大量主机提供连通性，使边缘部分中的任何一个主机都能够向其 他主机通信(即传送或接收各种形式的数据)。
因特网的核心部分是由许多网络和把它们互连起来的路由器组成，而主机处在因特网的边缘部分。
在因特网核心部分的路由器之间一般都用高速链路相连接，而在网络边缘的主机接入到核心部分则通 常以相对较低速率的链路相连接。
主机的用途是为用户进行信息处理的，并且可以和其他主机通过网络交换信息。路由器的用途则是用 来转发分组的，即进行分组交换的。
在网络核心部分起特殊作用的是路由器(router)。
路由器是实现分组交换(packet switching)的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分
最重要的功能。
四、电路交换
电路交换必定是面向连接的。 电路交换的三个阶段:建立连接、通信、释放连接。
五、网络的分类
不同作用范围的网络
广域网 WAN (Wide Area Network)
局域网 LAN (Local Area Network)
城域网 MAN (Metropolitan Area Network)
个人区域网 PAN (Personal Area Network)
从网络的使用者进行分类
公用网 (public network)
专用网 (private network)
用来把用户接入到因特网的网络
接入网 AN (Access Network)，它又称为本地接入网或居民接入网。
注:由 ISP 提供的接入网只是起到让用户能够与因特网连接的“桥梁”作用。
六、计算机网络的性能指标
速率
带宽
吞吐量
时延(delay 或 latency)
传输时延(发送时延) —— 从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完 毕所需的时间。
传播时延 —— 电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。 注:信号传输速率(即发送速率)和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。
处理时延 —— 交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。
排队时延 —— 结点缓存队列中分组排队所经历的时延。 总时延 = 发送时延+传播时延+处理时延+处理时延
时延带宽积
利用率 —— 分为信道利用率和网络利用率。
信道利用率——某信道有百分之几的时间是被利用的(有数据通过)。 网络利用率——全网络的信道利用率的加权平均值。 注:信道利用率并非越高越好。
七、网络协议(network protocol) 简称为协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。其组成要素有以下三点:
语法 语义 同步
数据与控制信息的结构或格式 。
需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。 事件实现顺序的详细说明。
八、实体、协议、服务和服务访问点
实体(entity)——表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。 协议——是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。 要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务。
本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。
下面的协议对上面的服务用户是透明的。
协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。
服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。 同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为服务访问点 SAP (Service Access Point)。
九、TCP/IP 的体系结构
路由器在转发分组时最高只用到网络层，而没有使用运输层和应用层。
8. 计算机网络通信线路基础知识
1、综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。通过它可使话音设备、数据设备、交换设备及各种控制设备与信息管理系统连接起来，同时也使这些设备与外部通信网络相连的综合布线。它还包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。综合布线由不同系列和规格的部件组成,其中包括：传输介质、相关连接硬件(如配线架、连接器、插座、插头、适配器)以及电气保护设备等。这些部件可用来构建各种子系统,它们都有各自的具体用途,不仅易于实施,而且能随需求的变化而平稳升级。
特点：相对于以往的布线，综合布线 的特点可以概况为： 实用性:实施后,布线系统将能够适应现代和未来通信技术的发展，并且实现话音、数据通信等信号的统一传输。 灵活性:布线系统能满足各种应用的要求，即任一信息点能够连接不同类型的终端设备，如电话、计算机、打印机、电脑终端、电传真机、各种传感器件以及图象监控设备等。 模块化:综合布线系统中除去固定于建筑物内的水平缆线外，其余所有的接插件都是基本式的标准件，可互连所有话音、数据、图象、网络和楼宇自动化设备，以方便使用、搬迁、更改、扩容和管理。 扩展性:综合布线系统是可扩充的，以便将来有更大的用途时,很容易将新设备扩充进去。 经济性:采用综合布线系统后可以使管理人员减少，同时，因为模块化的结构，工作难度大大降低了日后因更改或搬迁系统时的费用。 通用性:对符合国际通信标准的各种计算机和网络拓扑结构均能适应，对不同传递速度的通信要求均能适应，可以支持和容纳多种计算机网络的运行。
分类：
国家标准（GB50311—2007版）将布线系统划分为工作区子系统、配线子系统、干线子系统、建筑群子系统、设备间、电信间、进线间和管理8个部分（7个布线系统部分和1个技术管理部分）。
1. 工作区子系统
工作区子系统（work area subsystem）又称为服务区（coverage area）子系统，它由RJ45跳线、信息插座模块（Telecommunications Outlet, TO）与所连接的终端设备（Terminal Equipment, TE）组成。信息插座有墙上型、地面型等多种。
在进行设备连接时，可能需要某种传输电子装置，但这种装置并不是工作区子系统的一部分，如调制解调器，它能为终端与其他设备之间的兼容性、传输距离的延长提供所需的转换信号，但不能说它是工作区子系统的一部分。
工作区子系统中所使用的连接器必须具备国际ISDN标准的8位接口，这种接口能接受楼宇自动化系统中的所有低压信号以及高速数据网络信息和数码声频信号。
设计工作区子系统时要注意如下要点：
1）从RJ45的插座到设备间的连线用双绞线，一般不要超过5m。
2）RJ45的插座须安装在墙壁上或不易碰到的地方，插座距离地面30cm以上。
3）插座和插头（与双绞线）不要接错线头。
2. 配线子系统
配线子系统应由工作区的信息插座模块，信息插座模块至电信间配线设备（FD）的配线电缆和光缆，电信间的配线设备及设备缆线和跳线等组成。
配线子系统又称为水平干线子系统、水平子系统（horizontal subsystem）。配线子系统是整个布线系统的一部分，它包括从工作区的信息插座开始到电信间的配线设备及设备缆线和跳线，其结构一般为星型结构。它与干线子系统的区别在于：配线子系统总是在一个楼层上，仅仅是信息插座与电信间连接。在综合布线系统中，配线子系统由4对UTP（非屏蔽双绞线）组成，能支持大多数现代化通信设备。如果有磁场干扰或信息保密，可用屏蔽双绞线；如果需要高宽带应用，可以采用光缆。
要设计配线子系统，必须全面掌握介质设施方面的知识。 设计时要注意如下要点：
1）配线子系统的用线一般为双绞线。
2）配线子系统的线长不超过90m。
3）用线必须走线槽或在天花板吊顶内布线，尽量不走地面线槽。
4）用3类双绞线可传输速率为16Mbps，用5类、5e类双绞线可传输速率为100Mbps，用6类双绞线可传输速率为250Mbps，用7类双绞线可传输速率为600Mbps。
5）确定介质布线方法和线缆的走向。
6）确定距服务接线间距离最近的I/O位置。
7）确定距服务接线间距离最远的I/O位置。
8）计算水平区所需线缆长度。
3. 电信间
电信间（也称为管理间子系统）由交叉连接、互连和I/O组成。电信间为连接其他子系统提供手段，它是连接干线子系统和配线子系统的子系统，其主要设备是配线架、集线器、交换机和机柜、电源。
交叉连接和互连允许将通信线路定位或重定位在建筑物的不同部分，以便能更容易地管理通信线路。I/O位于用户工作区和其他房间或办公室，使在移动终端设备上能够方便地进行插拔。
在使用跨接线或插入线时，交叉连接允许将端接在单元一端的电缆上的通信线路连接到端接在单元另一端的电缆上的线路。跨接线是一根很短的单根导线，可将交叉连接处的两根导线端点连接起来；插入线包含几根导线，而且每根导线末端均有一个连接器。插入线为重新安排线路提供了一种简易的方法。
互连与交叉连接的目的相同，但不使用跨接线或插入线，只使用带插头的导线、插座、适配器。互连和交叉连接也适用于光纤。
在远程通信（卫星）接线区，如安装在墙上的布线区，交叉连接可以不要插入线，因为线路经常是通过跨接线连接到I/O上的。
设计电信间时要注意如下要点：
1）配线架的配线对数可由管理的信息点数决定。
2）利用配线架的跳线功能，可使布线系统实现灵活性、多功能。
3）电信间和干线子系统使用光缆连接时由光配线盒组成。
4）电信间应有足够的空间放置配线架和网络设备（集线器、交换机等）。
5）有交换机的地方要配有专用稳压电源。
6）保持一定的温度和湿度，保养好设备。
4. 干线子系统
干线子系统（riser backbone subsystem）也称为垂直干线子系统或骨干（riser backbone）子系统，它是整个建筑物综合布线系统的一部分，提供建筑物的干线电缆。干线子系统应由设备间至电信间的干线电缆和光缆，安装在设备间的建筑物配线设备（BD）及设备缆线和跳线组成。负责连接电信间到设备间的子系统一般使用光缆或非屏蔽双绞线。
干线提供了建筑物干线电缆的路由，通常是在电信间、设备间两个单元之间，该子系统由所有的布线电缆组成，或由导线和光缆以及将此光缆连到其他地方的相关支撑硬件组合而成。
干线子系统还包括：
1）干线或远程通信（卫星）接线间、设备间之间的竖向或横向的电缆走向用的通道。
2）设备间和网络接口之间的连接电缆或设备与建筑群子系统各设施间的电缆。
3）干线接线间与各远程通信（卫星）接线间之间的连接电缆。
4）主设备间和计算机主机房之间的干线电缆。
设计干线子系统时要注意如下几点：
1）干线子系统一般选用光缆，以提高传输速率。
2）光缆可选用单模的（室外远距离的），也可以选择多模的（室内、室外）。
3）干线电缆的拐弯处不要为直角拐弯，应有相当的弧度，以防光缆受损。
5. 建筑群子系统
建筑群子系统应由连接多个建筑物之间的主干电缆和光缆建筑群配线设备（CD）及设备缆线和跳线组成。
建筑群子系统也可称为楼宇（建筑群）子系统、校园（campus backbone subsystem）子系统。它是将一个建筑物中的电缆延伸到另一个建筑物，通常由光缆和相应设备组成。建筑群子系统是综合布线系统的一部分，它支持楼宇之间的通信，其中包括导线电缆、光缆以及防止电缆上的脉冲电压进入建筑物的电气保护装置。
在建筑群子系统中，会遇到室外铺设电缆问题，一般有三种情况：架空电缆、直埋电缆、地下管道电缆，或者这三种电缆的任意组合，具体情况应根据现场的环境来决定。
设计建筑群子系统时要注意如下几点：
1）建筑群子系统一般选用光缆，以提高传输速率。
2）光缆可选用单模的（室外远距离的），也可以选用多模的。
3）建筑群干线电缆的拐弯处不要为直角拐弯，应有相当的弧度，以防光缆受损。
4）建筑群干线电缆要防遭破坏（如埋在路面下，挖路、修路会对电缆造成危害），架空电缆要防止雷击。
6. 设备间
设备间是在每幢建筑物的适当地点进行网络管理和信息交换的场地。对于综合布线系统工程设计，设备间主要安装建筑物配线设备。电话交换机、计算机主机设备及入口设施也可与配线设备安装在一起。
设备间也称设备间子系统、设备子系统（equipment subsystem）。设备间由电缆、连接器和相关设备组成。它把各种公共系统设备的多种不同设备互连起来，其中包括电信部门的光缆、同轴电缆、程控交换机等。设计设备间时要注意如下几点：
1）设备间要有足够的空间保障设备的存放。
2）设备间要有良好的工作环境（温度、湿度）。
3）设备间应按机房建设标准设计。
7. 进线间
进线间也可称为进线间子系统。进线间是建筑物外部通信和信息管线的入口部位，并可作为入口设施和建筑群配线设备的安装场地。
8. 管理
管理是对工作区、电信间、设备间、进线间的配线设备、缆线、信息插座模块等设施按一定的模式进行标识和记录。综合布线系统应有良好的标记系统，如建筑物名称、建筑物位置、区号、起始点和功能等标志。综合布线系统使用了三种标记：电缆标记、场标记和插入标记，其中插入标记最常用。这些标记通常采用硬纸片或其他方式，由安装人员在需要时取下来使用。
交接间及二级交接间的布线设备宜采用色标区别各类用途的配线区。
综合布线系统标准
目前综合布线系统标准一般为GB50311—2007和美国电子工业协会、美国电信工业协会的EIA/TIA为综合布线系统制定的一系列标准。这些标准主要有下列几种：
1）EIA/ TIA-568民用建筑线缆标准。
2）EIA/TIA-569民用建筑通信通道和空间标准。
3）EIA/TIA-607民用建筑中有关通信接地标准。
4）EIA/TIA-606民用建筑通信管理标准。
5）TSB-67非屏蔽双绞线布线系统传输性能现场测试标准。
6）TSB-95已安装的五类非屏蔽双绞线布线系统支持千兆应用传输性能指标标准。
这些标准支持下列计算机网络标准：
1）IEEE 802.3 总线局域网络标准。
2）IEEE 802.5环型局域网络标准。
3）FDDI光纤分布数据接口高速网络标准。
4）CDDI铜线分布数据接口高速网络标准。
5）ATM异步传输模式。
网络传输介质是网络中发送方与接收方之间的物理通路，它对网络的数据通信具有一定的影响。常用的传输介质有：双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输媒介。
网络传输介质是网络中发送方与接收方之间的物理通路，它对网络的数据通信具有一定的影响。常用的传输介质有：双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输媒介。无线传输媒介包括：无线电波、微波、红外线等。
双绞线
双绞线简称TP，将一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中，为了降低信号的干扰程度，电缆中的每一对双绞线一般是由两根绝缘铜导线相互扭绕而成，也因此把它称为双绞线。双绞线分为分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)。 双绞线可分为非屏蔽双绞线UTP和屏蔽双绞线STP，适合于短距离通信。
双绞线
非屏蔽双绞线价格便宜，传输速度偏低，抗干扰能力较差。
屏蔽双绞线抗干扰能力较好，具有更高的传输速度，但价格相对较贵。
双绞线需用RJ-45或RJ-11连接头插接。
目前市面上出售的UTP分为3类，4类，5类和超5类四种：
3类：传输速率支持10Mbps，外层保护胶皮较薄，皮上注有“cat3”
4类：网络中不常用
5类（超5类）：传输速率支持100Mbps或10Mbps，外层保护胶皮较厚，皮上注有“cat5” 超5类双绞线在传送信号时比普通5类双绞线的衰减更小，抗干扰能力更强，在100M网络中，受干扰程度只有普通5类线的1/4，目前较少应用。
STP分为3类和5类两种，STP的内部与UTP相同，外包铝箔，抗干扰能力强、传输速率高但价格昂贵。
双绞线一般用于星型网的布线连接，两端安装有RJ-45头(水晶头)，连接网卡与集线器，最大网线长度为100米，如果要加大网络的范围，在两段双绞线之间可安装中继器，最多可安装4个中继器，如安装4个中继器连5个网段，最大传输范围可达500米。
同轴电缆
同轴电缆由绕在同一轴线上的两个导体组成。具有抗干扰能力强，连接简单等特点，信息传输速度可达每秒几百兆位，是中、高档局域网的首选传输介质。
同轴电缆：由一根空心的外圆柱导体和一根位于中心轴线的内导线组成，内导线和圆柱导体及外界之间用绝缘材料隔开。按直径的不同，可分为粗缆和细缆两种：
粗缆：传输距离长，性能好但成本高、网络安装、维护困难，一般用于大型局域网的干线，连接时两端需终接器。
(1)粗缆与外部收发器相连。
(2)收发器与网卡之间用AUI电缆相连。
(3)网卡必须有AUI接口（15针D型接口）：每段500米，100个用户，4个中继器可达2500米，收发器之间最小2.5米，收发器电缆最大50米。
细缆：与BNC网卡相连，两端装50欧的终端电阻。用T型头，T型头之间最小0.5米。细缆网络每段干线长度最大为185米，每段干线最多接入30个用户。如采用4个中继器连接5个网段，网络最大距离可达925米。
细缆安装较容易，造价较低，但日常维护不方便，一旦一个用户出故障，便会影响其他用户的正常工作。
根据传输频带的不同，可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种类型：
基带：数字信号，信号占整个信道，同一时间内能传送一种信号。
宽带：可传送不同频率的信号。
同轴电缆需用带BNC头的T型连接器连接。
光纤
光纤又称为光缆或光导纤维，由光导纤维纤芯、玻璃网层和能吸收光线的外壳组成。是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质。应用光学原理，由光发送机产生光束，将电信号变为光信号，再把光信号导入光纤，在另一端由光接收机接收光纤上传来的光信号，并把它变为电信号，经解码后再处理。与其它传输介质比较，光纤的电磁绝缘性能好、信号衰小、频带宽、传输速度快、传输距离大。主要用于要求传输距离较长、布线条件特殊的主干网连接。具有不受外界电磁场的影响，无限制的带宽等特点，可以实现每秒几十兆位的数据传送，尺寸小、重量轻，数据可传送几百千米，但价格昂贵。
分为单模光纤和多模光纤：
单模光纤：由激光作光源，仅有一条光通路，传输距离长，2千米以上。
多模光纤：由二极管发光，低速短距离，2千米以内。
光纤需用ST型头连接器连接。
无线电波
无线电波是指在自由空间（包括空气和真空）传播的射频频段的电磁波。无线电技术是通过无线电波传播声音或其他信号的技术。
无线电技术的原理在于，导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。 通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的目的。
微波
微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称。微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西，则会反射微波。
红外线
红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由德国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射，太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线。也可以当作传输之媒界。太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.75～1000μm。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm之间；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l000μm之间。
计算机网络通信设备
物理层：中继器 集线器
数据链路层:二层交换机、网桥 。网卡
网络层：三层交换机 。路由器