工程三電子商務網(wǎng)絡平臺技術(shù)務學習任務九計算機系統(tǒng)組成學習任務十局域網(wǎng)網(wǎng)絡技術(shù)學習任務十一網(wǎng)絡協(xié)議 學習任務九計算機系統(tǒng)組成

【情境練習】自己動手組裝電腦

通過本工程的學習，自己動手配置一臺適合自己需求的計算機(既要考慮價格又要考慮實用性)。填寫電腦配置清單。一個完整的計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩局部組成。硬件系統(tǒng)是構(gòu)成計算機系統(tǒng)的各種物理設備的總稱。軟件系統(tǒng)是運行、管理和維護計算機的各類程序和文檔的總稱。通常把不裝備任何軟件的計算機稱為“裸機〞，計算機之所以能夠滲透到各個領域，是由于軟件的豐富多彩，能夠出色地按照人們的意志完成各種不同的任務。計算機的功能不僅僅取決于硬件系統(tǒng)，而更大程度上是由所安裝的軟件系統(tǒng)所決定。因此說，硬件是計算機系統(tǒng)的物質(zhì)根底，軟件是它的靈魂。一、計算機硬件組成

計算機硬件是指組成計算機的任何機械的、磁性的、電子的裝置或部件。計算機硬件系統(tǒng)主要由CPU(運算器和控制器)、存儲器、輸入/輸出設備和其他外圍設備組成(見圖3.1)。其中，存儲器又可分為內(nèi)存儲器和外存儲器。CPU和內(nèi)存儲器合起來被稱為計算機的主機，外存儲器和輸入/輸出設備統(tǒng)稱為外部設備。圖3.1計算機硬件根本組成示意圖1.主板

主板(Mainboard)是電腦中最大的一塊電路板，是電腦系統(tǒng)中的核心部件，它的上面布滿了各種插槽(可連接聲卡/顯卡/Modem/等)、接口(可連接鼠標/鍵盤等)、電子元件，它們都有自己的職責，并把各種周邊設備緊緊連接在一起。它的性能好壞對電腦的總體指標將產(chǎn)生舉足輕重的影響。如果將CPU比作電腦的大腦或心臟，那么電腦主板就可稱為電腦的神經(jīng)系統(tǒng)。2.中央處理器

中央處理器稱為CPU(ControlProcessingUnit)，通常簡稱為“處理器〞或“微處理器〞，它被人們稱為電腦的心臟。它實際上是一個電子元件，它的內(nèi)部由幾百萬個晶體管組成，分為控制單元(ControlUnit，CU)、邏輯單元(ArithmeticLogicUnit，ALU)、存儲單元(MemoryUnit，MU)三大局部。如果將CPU比作一臺機器的話，其工作原理是：首先CPU將“原料〞(程序發(fā)出的指令)經(jīng)過“物質(zhì)分配單位〞(控制單元)進行初步調(diào)節(jié)分配，然后送到“加工車床〞(邏輯運算單元)進行加工處理再形成數(shù)據(jù)，最后將加工出來的“產(chǎn)品〞(處理后的數(shù)據(jù))存儲到“倉庫〞(存儲器)中，以后“銷售部門〞(應用程序)就可到“倉庫〞中按需提貨了。【知識拓展】

CPU的組成

控制器(ControlUnit)是計算機中指令的解釋和執(zhí)行結(jié)構(gòu)，其主要功能是控制運算器、存儲器、輸入/輸出設備等部件的協(xié)調(diào)動作。控制器工作時，從存儲器取出一條指令，并指出下一條指令所在的存放地址，然后對所取指令進行分析，同時產(chǎn)生相應的控制信號，并由控制信號啟動有關部件，使這些部件完成指令所規(guī)定的操作。這樣逐一執(zhí)行一系列指令組成的程序，就能使計算機按照程序的要求，自動完成預定的任務。運算器(ArithmeticalUnit)的功能是完成對數(shù)據(jù)的算術(shù)運算、邏輯運算和邏輯判斷。在控制器控制下，運算器對取自存儲器或其內(nèi)部存放器的數(shù)據(jù)按指令碼的規(guī)定進行相應的運算，并將結(jié)果暫存在內(nèi)部存放器或送到存儲器中。

表達CPU工作能力的有主頻、外頻、倍頻和緩存。主頻(CentralProcessingUnit)是CPU的主要技術(shù)指標，表示CPU運算時的內(nèi)部工作頻率或時鐘頻率(即1秒內(nèi)發(fā)生的同步脈沖數(shù))，主頻越高，一個時鐘周期里完成的指令數(shù)也越多，CPU的運算速度也就越快，就代表計算機的速度也越快。外頻通常為系統(tǒng)總線的工作頻率(系統(tǒng)時鐘頻率)，CPU與周邊設備傳輸數(shù)據(jù)的頻率，具體是指CPU到芯片組之間的總線速度。外頻是CPU與主板之間同步運行的速度，而且目前的絕大局部電腦系統(tǒng)中，外頻也是內(nèi)存與主板之間的同步運行的速度，在這種方式下，可以理解為CPU的外頻直接與內(nèi)存相連通，實現(xiàn)兩者間的同步運行狀態(tài)。

倍頻是指外頻與主頻相差的倍數(shù)。當外頻不變時，提高倍頻，CPU主頻也就越高。我們可以把外頻看做CPU這臺機器內(nèi)部的一條生產(chǎn)線，而倍頻那么是生產(chǎn)線的條數(shù)，一臺機器生產(chǎn)速度的快慢(主頻)自然就是生產(chǎn)線的速度(外頻)乘以生產(chǎn)線的條數(shù)(倍頻)了，即主頻?=?外頻?×?倍頻。緩存(Cache)是CPU的內(nèi)部高速周轉(zhuǎn)倉庫。隨著CPU主頻的不斷提高，它的處理速度也越來越快，其他設備根本趕不上CPU的速度，沒方法及時將需要處理的數(shù)據(jù)交給CPU。于是，高速緩存便出現(xiàn)在CPU上，當CPU處理數(shù)據(jù)時，高速緩存就用來存儲一些常用或即將用到的數(shù)據(jù)或指令，當CPU需要這些數(shù)據(jù)或指令時，直接從高速緩存中讀取，而不用再到內(nèi)存甚至硬盤中去讀取，以大幅度提升CPU的處理速度。3.存儲器

存儲器(Memory)是計算機用來存儲程序和數(shù)據(jù)的部件。在實際應用中，用戶先通過輸入設備將程序和數(shù)據(jù)放在存儲器中，運行程序時，由控制器從存儲器中逐一取出指令并加以分析，發(fā)出控制命令以完成指令的操作。在計算機中，存儲器容量以字節(jié)(Byte，簡寫為B)為根本單位，一個字節(jié)由8個二進制位(bit)組成。存儲容量的表示單位除了字節(jié)(B)以外，還有KB、MB、GB、TB(可分別簡稱為K、M、G、T，例如，512MB可簡稱為512M)。其中，1KB?=?1024B，1MB?=?1024KB，1GB?=?1024MB，1TB?=?1024GB。存儲器通常分為主存儲器(內(nèi)存)和輔助存儲器(外存)。【知識拓展】

主存儲器和輔助存儲器

主存儲器也稱內(nèi)存儲器，簡稱內(nèi)存，是計算機中信息交流的中心，內(nèi)存要與計算機的各處部件打交道，進行數(shù)據(jù)交換。內(nèi)存的存取速度直接影響計算機的運算速度。內(nèi)存由高速的半導體存儲器芯片組成，是計算機運行過程中臨時存放程序和數(shù)據(jù)的地方。主存儲器與CPU直接相連，存放當前正在運行的程序和有關數(shù)據(jù)，存取速度快，容量不能做得太大，目前內(nèi)存配置一般為1G。其工作原理是：計算機工作時，把要處理的數(shù)據(jù)，先從外存調(diào)入內(nèi)存，再從內(nèi)存調(diào)入CPU；CPU處理完畢后，將數(shù)據(jù)送到內(nèi)存，最后保存到外存。計算機的內(nèi)存根據(jù)其工作方式的不同，可分為RAM和ROM。

其中RAM(RandomAccessMemory)是隨機存取存儲器，其中的數(shù)據(jù)可隨機地讀出或?qū)懭耄脕泶娣艔耐獯嬲{(diào)入的程序和有關數(shù)據(jù)以及從CPU送出的數(shù)據(jù)。人們通常所說的內(nèi)存實際上指的是RAM。注意：計算機斷電后，RAM中的數(shù)據(jù)將完全喪失。因此，用戶在結(jié)束計算機操作時，應該將新建或做過修改的程序及相應的文件保存到外存。ROM(ReadOnlyMemory)是只讀存儲器，占內(nèi)存的很小一局部，通常情況下CPU對其只取不存。因此ROM一般用來存放一些固定的、專用程序或數(shù)據(jù)。目前常用的內(nèi)存有SDRAM(同步突發(fā)內(nèi)存，SynchronousDynamicRandomAccessMemory)和DDR(雙數(shù)據(jù)傳輸模式，DoubleDataRate)兩種。輔助存儲器也稱外存儲器或外存。由于主存儲器的容量有限，所以計算機的外部設備中都配有輔助存儲器，它長期存放計算機暫時不用的程序和數(shù)據(jù)(需要時才調(diào)入內(nèi)存)，存取速度較慢，但價格廉價，容量很大。目前，常用的外存有軟盤、硬盤、移動硬盤、閃(U)盤和光盤等，現(xiàn)在常用的硬盤存儲容量為160GB、320GB和1TB等。4.聲卡

聲卡(SoundCard)也叫音頻卡，是實現(xiàn)聲波/數(shù)字信號相互轉(zhuǎn)換的一種硬件。聲卡可以把來自話筒、收錄音機、激光唱機、磁帶、光盤等設備的語音、音樂等聲音變成數(shù)字信號交給電腦處理，并以文件形式存盤，還可以把數(shù)字信號復原成為真實的聲音輸出到耳機、揚聲器、擴音機、錄音機等聲響設備，或通過音樂設備數(shù)字接口(MIDI)使樂器發(fā)出美妙的聲音。聲卡是計算機進行聲音處理的適配器。它有三個根本功能：一是音樂合成發(fā)音功能；二是混音器(Mixer)功能和數(shù)字聲音效果處理器(DSP)功能；三是模擬聲音信號的輸入和輸出功能。聲卡主要分為板卡式、集成式和外置式三種接口類型。常見的聲卡有ISA接口和PCI接口，目前大多數(shù)的聲卡已經(jīng)集成到主板上了。5.顯卡

顯卡又稱顯示器適配卡。它是連接主機與顯示器的接口卡。其作用是將主機的輸出信息轉(zhuǎn)換成字符、圖形和顏色等信息，傳送到顯示器上顯示。顯示卡插在主板的ISA、PCI、AGP擴展插槽中。顯示器的質(zhì)量和顯示卡的能力決定計算機顯示的清晰與否。顯卡的工作原理：首先，由CPU送來的數(shù)據(jù)會通過AGP或PCI-E總線，進入顯卡的圖形芯片(即我們常說的GPU或VPU)里進行處理。當芯片處理完后，相關數(shù)據(jù)會被運送到顯存里暫時儲存。然后，數(shù)字圖像數(shù)據(jù)會被送入RAMDAC(隨機存儲數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，RandomAccessMemoryDigitalAnalogConverter)，轉(zhuǎn)換成計算機顯示需要的模擬數(shù)據(jù)。最后，RAMDAC再將轉(zhuǎn)換完的類比數(shù)據(jù)送到顯示器成為我們所看到的圖像。在該過程中，圖形芯片對數(shù)據(jù)處理的快慢以及顯存的數(shù)據(jù)傳輸帶寬都會對顯卡性能有明顯影響。顯卡主要由PCB板、圖形芯片(GPU)、顯存構(gòu)成。每一塊顯示卡根本上都是由“顯示主芯片〞、“顯示緩存〞(簡稱顯存)、“BIOS〞、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(RAMDAC)、“顯卡的接口〞以及卡上的電容、電阻等組成。顯示主芯片主要任務就是處理系統(tǒng)輸入的視頻信息并將其進行構(gòu)建、渲染等工作。顯示主芯片的性能直接決定著顯示卡性能的上下。6.網(wǎng)絡適配器

網(wǎng)絡適配器俗稱“網(wǎng)卡〞或網(wǎng)絡接口卡(NIC，NetworkInterfaceCard)，是連接計算機和網(wǎng)線之間的物理接口，是LAN的接入設備，處在OSI模型中的物理層。其工作原理是通過網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)將其他網(wǎng)絡設備傳輸過來的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為計算機能夠識別的數(shù)據(jù)傳送給計算機，同時將計算機需要發(fā)送的數(shù)據(jù)進行打包后傳送給網(wǎng)絡上的其他設備。每塊網(wǎng)卡都有唯一的ID編號，它是網(wǎng)卡生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)時燒入ROM中的，也稱MAC地址(物理地址)。MAC是介質(zhì)訪問控制的簡稱，每塊網(wǎng)卡的MAC地址都不相同，網(wǎng)卡的MAC地址有48位，分為兩局部，前24位是制造商標識，由IEEE分配，后24位由制造商分配。網(wǎng)卡一般插在計算機主機的擴展槽內(nèi)，其傳輸速率是指網(wǎng)卡每秒鐘接收或發(fā)送數(shù)據(jù)的能力，單位是Mb/s(兆位/秒)。目前網(wǎng)卡速度為10Mb/s、100Mb/s、1000Mb/s和萬兆網(wǎng)卡，大多數(shù)的網(wǎng)卡已經(jīng)集成到主板上了。7.調(diào)制解調(diào)器

調(diào)制解調(diào)器(Modem)俗稱“貓〞，是計算機通過線上網(wǎng)所必需的設備。調(diào)制解調(diào)器分為外置式和內(nèi)置式兩種，目前大多數(shù)的調(diào)制解調(diào)器已經(jīng)集成到主板上了。

8.輸入/輸出設備及其他外圍設備

輸入(Input)設備用來接收用戶輸入的原始數(shù)據(jù)和程序(包括文本、圖形、圖像、聲音等)，常用的輸入設備有鍵盤、鼠標、掃描儀、麥克風、數(shù)字化儀、磁卡讀入機和條形碼閱讀器等。輸出(Output)設備用于輸出計算機的運行或數(shù)據(jù)處理結(jié)果，即將存放在計算機中的信息(包括程序和數(shù)據(jù))傳送到外部媒介，常用的輸出設備有顯示器、打印機、繪圖儀、音響等。二、計算機軟件組成

一般來說，軟件是程序、程序運行時所需要的數(shù)據(jù)，以及關于程序的設計、功能和使用等說明文檔的全體，分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類。系統(tǒng)軟件的任務是控制和維護計算機的正常運行，管理計算機的各種資源，以滿足應用軟件的需要。應用軟件完成一個特定的任務，在系統(tǒng)軟件的支持下，用戶才能運行各種應用軟件。可以說，系統(tǒng)軟件是計算機硬件和當前正在運行的應用程序之間的接口。1.系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件泛指那些為整個計算機所配置的、不依賴于特定應用的通用軟件，是使用和管理計算機的根本軟件，是支持應用軟件運行的平臺，其功能是對整個計算機的硬件和軟件系統(tǒng)進行調(diào)度、管理、監(jiān)視及提供效勞，使系統(tǒng)資源得到有效的利用。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和常用效勞程序等。(1)操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)管理計算機系統(tǒng)的全部硬件資源、軟件資源及數(shù)據(jù)資源，使計算機系統(tǒng)所有資源最大限度地發(fā)揮作用，為用戶提供方便的、有效的、友善的效勞界面。所有的其他軟件(包括系統(tǒng)軟件與應用軟件)都建立在操作系統(tǒng)根底上，并得到它的支持和取得它的效勞，它是用戶與計算機之間的接口，如WindowsXP、WindowsVista、UNIX、NovellNetware等。(2)程序設計語言和語言處理程序。程序設計語言是用戶用來編寫程序的語言，它是人與計算機之間交換信息的工具。程序設計語言是軟件系統(tǒng)重要的組成局部。一般可分為機器語言、匯編語言和高級語言三類。語言處理就是將編寫的源程序轉(zhuǎn)換成機器語言的形式，以便計算機能夠運行。常用的程序設計語言有C、PASCAL、VisualBasic、JAVA、FORTRAN、COBOL等。

(3)各種實用程序。實用程序可以完成一些與管理計算機系統(tǒng)資源及文件有關的任務。通常情況下，計算機能夠正常地運行，但有時也會發(fā)生各種問題，如硬盤損壞、病毒感染、運行速度下降等。這就需要各種實用程序介入。常用的實用程序有：系統(tǒng)設置軟件、診斷程序、反病毒程序、卸載程序、備份程序、文件壓縮程序等。2.應用軟件

應用軟件是指計算機用戶利用計算機及其提供的系統(tǒng)軟件，為解決某一專門的應用問題而編制的計算機程序。應用軟件一般可以分為兩大類：通用應用軟件和專用應用軟件。通用應用軟件支持最根本的應用，廣泛地應用于幾乎所有的專業(yè)領域，如辦公軟件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件(該軟件也可歸入系統(tǒng)軟件的范疇)、游戲軟件、各種圖形圖像軟件、財務處理軟件、計算機輔助設計軟件等。專用應用軟件是專門為某一個專業(yè)領域、行業(yè)、單位特定需求而專門開發(fā)的軟件，如某企業(yè)的信息管理系統(tǒng)等。 學習任務十局域網(wǎng)網(wǎng)絡技術(shù)

【情境案例八】局域網(wǎng)的網(wǎng)絡硬件系統(tǒng)

圖3.2所示為局域網(wǎng)的網(wǎng)絡硬件系統(tǒng)示意圖。圖3.2局域網(wǎng)的網(wǎng)絡硬件系統(tǒng)示意圖一、網(wǎng)絡根底知識

1.計算機網(wǎng)絡的概念

計算機網(wǎng)絡是通過電纜、或無線通信，將分布在不同地理位置上的具有獨立功能的假設干臺計算機、終端及其附屬設備用通信手段連接起來，以功能完善的網(wǎng)絡軟件(網(wǎng)絡通信協(xié)議及網(wǎng)絡操作系統(tǒng)等)實現(xiàn)網(wǎng)絡中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。2.計算機網(wǎng)絡的功能

建立計算機網(wǎng)絡的主要目的是實現(xiàn)在計算機通信根底上的“資源共享和遠程訪問〞。

(1)資源共享。資源共享是指所有網(wǎng)內(nèi)的用戶均能享受網(wǎng)上計算機系統(tǒng)中的全部或局部資源(如硬件、軟件、數(shù)據(jù)和信息資源等)。例如，進行復雜運算的巨型計算機、海量存儲器、高速激光打印機、大型繪圖儀、一些特殊的外設等，另外還有大型數(shù)據(jù)庫和大型軟件。資源共享既可以使用戶減少投資，又可以提高這些計算機資源的利用率。(2)信息交換或數(shù)據(jù)傳送。信息交換主要完成計算機網(wǎng)絡中各個節(jié)點間的系統(tǒng)通信。用戶可以在網(wǎng)上傳送電子郵件、發(fā)布新聞消息、進行電子購物、電子貿(mào)易、遠程電子教育等。譬如企業(yè)集團可以將地理上分散的生產(chǎn)單位或業(yè)務部門通過計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，把分散在各地的計算機系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)資料適時集中，綜合處理。再如：電子郵件(E-mail)可以使相隔萬里的異地用戶快速、準確地相互通信；電子數(shù)據(jù)交換(EDI)可以實現(xiàn)在商業(yè)部門(如海關、銀行等)或公司之間的訂單、發(fā)票、單據(jù)等商業(yè)文件平安、準確的交換；文件傳輸效勞(FTP)可以實現(xiàn)文件的實時傳遞。(3)分布式處理。分布式處理可提高計算機的可靠性及可用性。一項復雜的任務可以劃分成許多局部，由網(wǎng)絡內(nèi)各計算機分別協(xié)作并行完成有關局部，使整個系統(tǒng)的性能大為增強。例如，空中交通管理、工業(yè)自動化生產(chǎn)線、軍事防御系統(tǒng)、電力供給系統(tǒng)等都可以通過計算機網(wǎng)絡設置備用或替換的計算機系統(tǒng)，以保證實時性管理和不間斷運行系統(tǒng)的平安性和可靠性。

(4)綜合信息效勞。網(wǎng)絡的一大開展趨勢是多維化，即在一套系統(tǒng)上提供集成的信息效勞。包括來自政治、經(jīng)濟、生活等各方面的資源，同時還提供多媒體信息、如圖像、語音、動畫等。二、網(wǎng)絡類型

1.按地理分布范圍分

(1)局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork，LAN)。局域網(wǎng)的地理分布范圍一般限定在較小的區(qū)域(幾千米)內(nèi)，通常采用有線的方式連接起來，覆蓋范圍一般是一個部門、一棟建筑物、一個校園或一個公司。局域網(wǎng)組網(wǎng)方便、靈活、傳輸速度較高。

(2)城域網(wǎng)(MetropolisAreaNetwork，MAN)。MAN是在一個城市范圍內(nèi)所建立的計算機通信網(wǎng)，傳輸媒介主要采用光纜。它主要是用作骨干網(wǎng)，通過它將位于同一城市內(nèi)不同地點的主機、數(shù)據(jù)庫，以及LAN等互相連接起來，以滿足一個城市范圍內(nèi)大量的企業(yè)、公司、機關、學校、住宅區(qū)等多個局域網(wǎng)互聯(lián)的需求。MAN不僅用于計算機通信，同時也用于傳輸語音、圖像等信息，成為一種綜合利用的通信網(wǎng)。(3)廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork，WAN)。WAN是在一個廣泛地理范圍內(nèi)所建立的計算機通信網(wǎng)，其范圍可以超越城市、國家以至全球，形成國際性的遠程網(wǎng)。廣域網(wǎng)互聯(lián)的形式主要有兩種：一是局域網(wǎng)到局域網(wǎng)的連接，主要適合企業(yè)與企業(yè)之間或企業(yè)各分支機構(gòu)之間的連接；二是單機到局域網(wǎng)的連接，適合分散用戶訪問企業(yè)的網(wǎng)絡。常說的互聯(lián)網(wǎng)是所有這些網(wǎng)絡連接在一起的產(chǎn)物。廣域網(wǎng)由通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)兩個局部組成。通信子網(wǎng)實際上是一個數(shù)據(jù)網(wǎng)，可以是一個專用網(wǎng)(交換網(wǎng)或非交換網(wǎng))或一個公用網(wǎng)(交換網(wǎng))；資源子網(wǎng)是聯(lián)在網(wǎng)上的各種計算機、終端、數(shù)據(jù)庫等。實際應用中，LAN可與WAN互聯(lián)，或通過WAN與位于其他地點的WAN互聯(lián)，這時LAN就成為WAN上的一個端系統(tǒng)。廣域網(wǎng)用于通信的傳輸裝置一般由電信部門提供。Internet(因特網(wǎng)，也稱互聯(lián)網(wǎng))是典型的WAN。2.按傳輸介質(zhì)分

(1)有線網(wǎng)：采用同軸電纜、雙絞線、光纖來連接的計算機網(wǎng)絡。

(2)無線網(wǎng)：采用空氣作傳輸介質(zhì)，用電磁波作為載體來傳輸數(shù)據(jù)。

局域網(wǎng)通常采用單一的傳輸介質(zhì)，而城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)采用多種傳輸介質(zhì)。三、網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)

拓撲(Topology)是各種物體位置的抽象表示。拓撲設計是建設計算機網(wǎng)絡的第一步，也是實現(xiàn)各種網(wǎng)絡協(xié)議的根底，它對網(wǎng)絡性能、系統(tǒng)可靠性與通信費用都有重大影響。計算機網(wǎng)絡拓撲主要是指通信子網(wǎng)的拓撲構(gòu)型。在網(wǎng)絡中，拓撲形象地描述了網(wǎng)絡的安排和配置，包括各種節(jié)點和節(jié)點的相互關系。拓撲不關心事物的細節(jié)也不在乎什么相互的比例關系，只將討論范圍內(nèi)的事物之間的相互關系表示出來。網(wǎng)絡中的計算機等設備要實現(xiàn)互聯(lián)，就需要以一定的結(jié)構(gòu)方式進行連接，這種連接方式就叫做“拓撲結(jié)構(gòu)〞。網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)是指用傳輸介質(zhì)互連各種設備的物理布局或者網(wǎng)絡中通信線路和站點(計算機或設備)的幾何排列形式，通俗地講網(wǎng)絡拓撲是指這些網(wǎng)絡設備是如何連接在一起的。常見的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)主要有五類。1.星型結(jié)構(gòu)

星型結(jié)構(gòu)是指各工作站以星型方式連接成網(wǎng)，網(wǎng)絡有中央節(jié)點，其他節(jié)點(工作站、效勞器)都與中央節(jié)點直接相連，這種結(jié)構(gòu)以中央節(jié)點為中心，因此又稱為集中式網(wǎng)絡。在這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡系統(tǒng)中，中心節(jié)點是控制中心，任意兩個節(jié)點間的通信最多只需兩步，很容易在網(wǎng)絡中增加新的站點，所以，傳輸速度快，而且網(wǎng)絡構(gòu)形簡單、建網(wǎng)容易、數(shù)據(jù)的平安性和優(yōu)先級容易控制，易實現(xiàn)網(wǎng)絡監(jiān)控，便于管理。但這種網(wǎng)絡系統(tǒng)可靠性低，共享能力差，并且一旦中心節(jié)點出現(xiàn)故障那么會導致全網(wǎng)癱瘓。星型網(wǎng)絡是目前使用最為常用的一種結(jié)構(gòu)。其傳輸介質(zhì)一般是雙絞線，如圖3.3所示。圖3.3星型拓撲結(jié)構(gòu)示意圖2.總線型結(jié)構(gòu)

總線型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡是將各個節(jié)點設備都連接到一根總線上，網(wǎng)絡中所有的節(jié)點工作站都通過總線進行信息傳輸，即網(wǎng)絡中所有的站點共享一條數(shù)據(jù)通道，作為總線的通信連線可以是同軸電纜、雙絞線，也可以是扁平電纜。總線型結(jié)構(gòu)在一根傳輸線上連接著所有工作站，如圖3.4所示。

當一個節(jié)點要向網(wǎng)絡中另一個節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點就會在整個網(wǎng)絡上播送相應的數(shù)據(jù)，其他節(jié)點都進行收聽。總線型結(jié)構(gòu)的特點是：結(jié)構(gòu)簡單、非常便于擴充、價格相對較低、安裝使用方便；其缺點是：一旦總線的某一點出現(xiàn)接觸不良或斷開，整個網(wǎng)絡將陷于癱瘓。圖3.4總線型拓撲結(jié)構(gòu)示意圖3.環(huán)型結(jié)構(gòu)

環(huán)型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡中各節(jié)點通過一條首尾相連的通信鏈路連接起來形成一個閉合環(huán)形結(jié)構(gòu)，即各站點通過通信介質(zhì)連成一個封閉的環(huán)形，每臺設備都直接連到環(huán)上，或通過一個接口設備和分支電纜連到環(huán)上，整個網(wǎng)絡發(fā)送的信息就是在這個環(huán)中傳遞，通常把這類網(wǎng)絡稱為“令牌環(huán)網(wǎng)〞。在環(huán)型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡中，信息按固定方向流動，在圖3.5中，假設計算機A欲將數(shù)據(jù)傳輸給計算機D時，必須先傳送給計算機B，計算機B收到信號后發(fā)現(xiàn)不是給自己的，于是再傳給計算機C，這樣直到傳送到計算機D。環(huán)型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡中，兩個節(jié)點間有唯一的通路，可靠性高，但是其擴充不方便、節(jié)點出現(xiàn)故障將導致整個網(wǎng)絡癱瘓。圖3.5環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)示意圖4.樹型結(jié)構(gòu)

樹型結(jié)構(gòu)實際上是星型結(jié)構(gòu)的一種變形，又稱為分級的集中式網(wǎng)絡，其結(jié)構(gòu)圖看上去像一棵倒掛的樹，如圖3.6所示。樹最上端的節(jié)點叫根節(jié)點，一個節(jié)點發(fā)送信息時，根節(jié)點接收該信息并向全樹播送，即將原來用單獨鏈路直接連接的節(jié)點通過多級處理主機分級連接。這種結(jié)構(gòu)本錢低但結(jié)構(gòu)復雜。圖3.6樹型拓撲結(jié)構(gòu)示意圖5.混合型拓撲結(jié)構(gòu)

用一條或多條總線把多組設備連接起來，相連的每組設備呈星型分布，采用這種拓撲結(jié)構(gòu)，用戶很容易配置和重新配置網(wǎng)絡設備。總線采用同軸電纜，星型配置可采用雙絞線。這樣的拓撲結(jié)構(gòu)更能滿足較大網(wǎng)絡的拓展，解決星型網(wǎng)絡在傳輸距離上的局限，而同時又解決了總線型網(wǎng)絡在連接用戶數(shù)量的限制。這種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)同時兼顧了星型網(wǎng)與總線型網(wǎng)絡的優(yōu)點，在缺點方面得到了一定的彌補，如圖3.7所示。圖3.7混合型拓撲結(jié)構(gòu)示意圖【知識拓展】 常見的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)五種常見的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)比較如表3.1所示。表3.1五種常見的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)比較四、計算機網(wǎng)絡的組成

計算機網(wǎng)絡由網(wǎng)絡硬件系統(tǒng)和網(wǎng)絡軟件系統(tǒng)組成。計算機系統(tǒng)是在計算機軟件的控制下進行工作的，網(wǎng)絡軟件是一種在網(wǎng)絡環(huán)境下使用、運行或者控制和管理網(wǎng)絡工作的計算機軟件。它包括供效勞器使用的網(wǎng)絡軟件和供工作站使用的網(wǎng)絡軟件；根據(jù)網(wǎng)絡軟件的作用和功能，分為網(wǎng)絡系統(tǒng)軟件和網(wǎng)絡應用軟件。常見的操作系統(tǒng)有Microsoft公司的Windows、Novell公司的Netware、Banyan公司的VINES以及Unix、Linux等。目前個人和企業(yè)一般用Windows，而金融等方面使用較廣的是Unix操作系統(tǒng)，主要有SUN、AT&T、SCO等不同版本。組成局域網(wǎng)的網(wǎng)絡硬件系統(tǒng)可分為5類：效勞器、工作站、網(wǎng)絡交換互聯(lián)設備、防火墻及外部設備。1.效勞器(Server)

效勞器是可被網(wǎng)絡用戶訪問的計算機系統(tǒng)，它為網(wǎng)絡用戶提供各種資源，并負責對這些資源的管理，協(xié)調(diào)網(wǎng)絡用戶對這些資源的訪問。效勞器是局域網(wǎng)的核心，它既是網(wǎng)絡效勞的提供者，又是保存數(shù)據(jù)的基地。效勞器分為WWW效勞器、域名解析效勞器、郵件效勞器、文件效勞器、數(shù)據(jù)庫效勞器、視頻效勞器等。2.工作站(Workstation)

工作站是指連接到網(wǎng)絡上的計算機，即客戶機。

3.網(wǎng)絡交換互聯(lián)設備

網(wǎng)絡交換互聯(lián)設備有網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器和網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)。

(1)網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)。網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡聯(lián)接設備間的中間介質(zhì)，也是信號傳輸?shù)拿襟w，主要用于網(wǎng)絡接口之間的連接，進而作為不同計算機之間通信的數(shù)據(jù)傳輸通道。常用的有雙絞線、同軸電纜、光纖等。(2)中繼器(Repeater)。中繼器對傳送后變?nèi)醯男盘栠M行放大和轉(zhuǎn)發(fā)，起到延長介質(zhì)長度的作用。

(3)集線器(Hub)。集線器是一種連接多個用戶節(jié)點的設備，每個經(jīng)集線器連接的節(jié)點都需要一條專用電纜。作為網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)間的中央節(jié)點，它克服了介質(zhì)單一道路的缺陷，以集線器為中心的網(wǎng)絡系統(tǒng)的優(yōu)點是：當網(wǎng)絡系統(tǒng)中某條線路或某節(jié)點出現(xiàn)故障時，不會影響網(wǎng)上其他節(jié)點的正常工作。集線器端口數(shù)量有8口、16口、24口、48口等。集線器的作用可以簡單的理解為將一些機器連接起來組成一個局域網(wǎng)。(4)交換機(Switch)。又稱交換式集線器，在外觀上和集線器相似，作用也與集線器大體相同，但其原理和集線器不一樣，它通過對信息進行重新生成，并經(jīng)過內(nèi)部處理后轉(zhuǎn)發(fā)至指定端口，具備自動尋址能力和交換作用。集線器采用的是共享帶寬的工作方式，而交換機是獨享帶寬，在機器很多或數(shù)據(jù)量很大時，區(qū)別將會比較明顯。(5)路由器(Router)。路由器是一種多端口的網(wǎng)絡設備，它能夠連接多個不同的網(wǎng)絡或網(wǎng)段，具有判斷網(wǎng)絡地址和選擇路徑的功能，路由器可將不同網(wǎng)絡或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進行“翻譯〞，以使它們能夠相互“讀〞懂對方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個更大的網(wǎng)絡。路由器有兩大功能：數(shù)據(jù)信道功能，包括轉(zhuǎn)發(fā)決定、背板轉(zhuǎn)發(fā)以及輸出鏈路調(diào)度等，一般由特定的硬件來完成；控制功能一般用軟件來實現(xiàn)，包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)管理等。在互聯(lián)網(wǎng)中，網(wǎng)絡與網(wǎng)絡的連接，都是通過路由器實現(xiàn)的。路由器的作用在于連接不同的網(wǎng)段并且找到網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸最適宜的路徑，可以說一般情況下個人用戶需求不大。路由器主要克服了交換機不能路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的缺乏。集線器和路由器的共同點是都可以把一條寬帶上的數(shù)據(jù)進行分流，分到假設干個獨立的子寬帶上，其不同點是：集線器理論上是獨享帶寬的，雖然同時有很多人在用，但是理論上由于采用了交換機的技術(shù)，每個人享用的帶寬等于總帶寬(理論上的，實際上有很多衰減或損耗)，而路由器就是典型的分流，分的人越多，每個人享用的帶寬就越窄。(6)網(wǎng)橋(Bridge)。網(wǎng)橋是連接網(wǎng)絡段的兩端口(或多埠)設備，它用于兩個或多個網(wǎng)段或子網(wǎng)間提供通信路徑的互聯(lián)設備。網(wǎng)橋?qū)Σ煌愋偷木钟蚓W(wǎng)實行橋接，實現(xiàn)互相通信，有效阻止各自網(wǎng)內(nèi)的通信流到別的網(wǎng)絡，同時過濾網(wǎng)絡播送信息，只允許必要的通信信息通過網(wǎng)橋到達另外的網(wǎng)絡。網(wǎng)橋還可以將業(yè)務忙的網(wǎng)絡分為兩段，減少每段上的通信量以提高性能。

(7)網(wǎng)關(Gateway)。它是位于互聯(lián)網(wǎng)和計算機之間的一個信息轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。網(wǎng)關比路由器有更大的靈活性，它能互聯(lián)各種完全不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡。支付網(wǎng)關就是電子商務系統(tǒng)和銀行之間的接口。4.防火墻(Firewall)

防火墻是在內(nèi)聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間構(gòu)筑的一道屏障，用以保護內(nèi)聯(lián)網(wǎng)中的信息、資源等不受來自互聯(lián)網(wǎng)中非法用戶的侵犯。有硬件和軟件防火墻兩種。

5.外部設備

外部設備通常指大型激光打印機、繪圖設備、大容量存儲系統(tǒng)等可被網(wǎng)絡用戶共享的硬件資源。【知識拓展】

水晶頭網(wǎng)線的制作

網(wǎng)線由一定距離長的雙絞線與RJ45接頭(俗稱水晶頭)組成。做好的網(wǎng)線(按一定的線序排列)要將RJ45水晶頭接入網(wǎng)卡或HUB等網(wǎng)絡設備的RJ45插座內(nèi)。雙絞線的最大傳輸距離為100米。用來連接線是RJ-11接口，即接口。

(1)雙絞線有EIA/TIA568B標準和EIA/TIA568A標準兩種線序：

T568A線序：1－綠白，2－綠，3－橙白，4－藍，5－藍白，6－橙，7－棕白，8－棕。

T568B線序：1－橙白，2－橙，3－綠白，4－藍，5－藍白，6－綠，7－棕白，8－棕。(2)雙絞線的連接方式。

直連線(直通線、平行線)：兩頭都按T568B線序標準連接。在通常情況下，都使用T568B標準。平行線的作用是將不同設備連接在一起，如計算機至交換機。

交叉線(反接線)：一頭按T568A線序連接，一頭按T568B線序連接。交叉線的作用是將同種設備連接在一起，如計算機至計算機，交換機至交換機。

雙絞線的順序與RJ45的引腳序號一一對應。10M以太網(wǎng)的網(wǎng)線使用1、2、3、6編號的芯線傳遞數(shù)據(jù)，100M以太網(wǎng)的網(wǎng)線使用4、5、7、8編號的芯線傳遞數(shù)據(jù)。

100BASE-T4RJ45對雙絞線的規(guī)定如下：水晶頭中引腳1和引腳2用于發(fā)送數(shù)據(jù)；引腳3和引腳6用于接收數(shù)據(jù)；引腳4、5、7、8是雙向線，保存為使用；1、2線必須雙絞，3、6線必須雙絞，4、5線必須雙絞，7、8線必須雙絞。設備間的連接方式見表3.2。為了讓交換機與交換機之間也能用平行線連接，很多交換機上有一個UP-LINK的專用口，可以把一臺交換機的UPLINK口接到另一個交換機的普通端口上，現(xiàn)在有很多高檔一點交換機的端口對線序都是自適應的，很少用到交叉線。 學習任務十一網(wǎng)絡協(xié)議

一個功能完善的計算機網(wǎng)絡是一個復雜的結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡上的多臺計算機間不斷地交換著數(shù)據(jù)信息和控制信息，但由于不同用戶使用的計算機種類多種多樣，不同類型的計算機有各自不同的體系結(jié)構(gòu)、使用不同的編程語言、采用不同的數(shù)據(jù)存儲格式、以不同的速率進行通信，彼此間并不都兼容，通信也就非常困難。為了確保不同類型的計算機順利地交換信息，因此必須遵守一些事先約定好的共同規(guī)那么。我們把在計算機網(wǎng)絡中用于規(guī)定信息的格式以及如何發(fā)送和接收信息的一套規(guī)那么稱為協(xié)議(Protocol)。一、ISO/OSI參考模型

兩臺計算機通信需要解決兩個問題：一個是數(shù)據(jù)必須及時而且正確地傳送；另一個是通信雙方必須能夠識別對方發(fā)送的數(shù)據(jù)格式。前一個問題由計算機和網(wǎng)絡共同完成，后一個問題就是計算機之間必須解決的問題。于是國際標準化組織(ISO)在1987年提出了一個網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI)。這里的“開放〞指世界上任何兩個地方的任意兩個系統(tǒng)只要同時遵循OSI標準，這兩個系統(tǒng)就可以進行通信，該模型是設計和描述網(wǎng)絡通信的根本框架。OSI模型是一個7層模型(見圖3.8和表3.3)，從高層到低層依次是應用層、表示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。高三層協(xié)議偏重于處理用戶效勞和各種應用請求，傳輸層在系統(tǒng)之間建立可靠的通信鏈路，低三層協(xié)議偏重于處理實際的信息傳輸，每一層實現(xiàn)特定的功能，并且只與上下兩層直接通信。圖3.8OSI參考模型1.物理層(PhysicalLayer)

物理層是OSI參考模型的最低層，它是整個開放系統(tǒng)的根底，它為設備之間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸介質(zhì)及互聯(lián)設備，為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠的環(huán)境。局域網(wǎng)中的各種粗、細同軸電纜、T型接頭、插頭、接收器、發(fā)送器以及中繼器等都屬于物理層的設備。物理層主要的功能是為數(shù)據(jù)端設備提供傳送數(shù)據(jù)的通路和傳輸數(shù)據(jù)。2.數(shù)據(jù)鏈路層(DataLinkLayer)

數(shù)據(jù)鏈路為數(shù)據(jù)信道，它主要負責數(shù)據(jù)出錯校驗、協(xié)調(diào)共享媒體的使用以及編址。數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能是為網(wǎng)絡層提供數(shù)據(jù)傳送效勞，鏈路連接的建立、撤除、別離。獨立的鏈路產(chǎn)品中最常見的是網(wǎng)卡，網(wǎng)橋也是鏈路產(chǎn)品。數(shù)據(jù)鏈路層的作用是將不可靠的傳輸介質(zhì)變成可靠的傳輸通路提供給網(wǎng)絡層。3.網(wǎng)絡層(NetworkLayer)

網(wǎng)絡層建立網(wǎng)絡連接，為上層提供效勞，它的主要功能是：路由選擇和中繼、網(wǎng)絡連接的建立和釋放、在一條數(shù)據(jù)鏈路上復用多條網(wǎng)絡連接(多采取分時復用技術(shù))、過失檢測與恢復、排序和流量控制、效勞選擇、網(wǎng)絡管理。現(xiàn)在市場上銷售的網(wǎng)絡硬設備主要有網(wǎng)關和路由器。4.傳輸層(TransportLayer)

世界上各種通信子網(wǎng)在性能上存在著很大差異。例如交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng)、局域網(wǎng)等通信子網(wǎng)都可互連，但它們提供的吞吐量、傳輸速率、數(shù)據(jù)延遲、通信費用等各不相同。對于會話層來說，卻要求提供一個性能恒定的接口。傳輸層就承擔了這一責任。傳輸層在兩個系統(tǒng)之間建立一條可靠的通信鏈路，主要處理一些由網(wǎng)絡層引起的錯誤，比方包喪失和重復包等錯誤，對包進行重新排序和分段(這樣傳輸層用戶就可以處理大的報文)以及對網(wǎng)絡通信進行流量控制。傳輸層的效勞一般要經(jīng)歷傳輸連接建立、數(shù)據(jù)傳送和傳輸連接釋放等三個階段。在數(shù)據(jù)傳送階段又分為一般數(shù)據(jù)傳送和加速數(shù)據(jù)傳送兩種。傳輸層的協(xié)議標準有兩種：ISO8072(面向連接的傳輸效勞定義)和ISO8073(面向連接的傳輸協(xié)議標準)。5.會話層(SessionLayer)

會話層提供傳輸層不能完成的功能，從而彌補傳輸層的缺乏，會話層的主要功能是用于管理兩個計算機系統(tǒng)連接間的通信流，即會話管理、數(shù)據(jù)流同步和重新同步、會話實體間建立連接和連接釋放。很多協(xié)議都將這一層的功能與傳輸層捆綁在一起。會話層、表示層、應用層構(gòu)成開放系統(tǒng)的高三層，面向應用進程提供分布處理、對話管理、信息表示、恢復最后的過失等效勞。6.表示層(PresentationLayer)

表示層負責管理數(shù)據(jù)編碼方式，不是所有計算機系統(tǒng)都使用相同的數(shù)據(jù)編碼方式，表示層的職責就是在可能不兼容的數(shù)據(jù)編碼方式之間提供翻譯，為異構(gòu)計算機通信提供一種公共語言，以便能進行互操作。因為不同的計算機體系結(jié)構(gòu)使用的數(shù)據(jù)表示法不同。例如，IBM主機使用EBCDIC編碼，而大局部PC機使用的是ASCII編碼。在這種情況下，就需要會話層來完成這種編碼之間的轉(zhuǎn)換。7.應用層(ApplicationLayer)

OSI參考模型的最頂層是應用層，是直接為應用進程提供效勞的。盡管它稱為應用層，但它并不包含任何用戶應用。相反，它只在那些應用進程和網(wǎng)絡效勞間提供接口。應用層涉及虛擬終端Telnet、文件傳送與操作FTP、遠程數(shù)據(jù)庫訪問、圖形核心系統(tǒng)、開放系統(tǒng)互連管理等。OSI模型中會話層以下5層完成端到端的數(shù)據(jù)傳送，并且是可靠、無過失的傳送。但是數(shù)據(jù)傳送只是手段而不是目的，最終是要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的使用。各種系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的定義并不完全相同，例如鍵盤上的某些鍵的含義在許多系統(tǒng)中有差異，這自然給利用其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)造成了障礙，表示層和應用層就擔負了消除這種障礙的任務。對于用戶數(shù)據(jù)來說，可以從兩個方面來分析，一個是數(shù)據(jù)含義，稱為語義，另一個是數(shù)據(jù)的表示形式，稱為語法，像文字、圖形、聲音、文種、壓縮、加密等都屬于語法范疇。OSI參考模型通過分層把復雜的通信過程分成了多個獨立的、比較容易解決的子問題。在OSI模型中，下一層為上一層提供效勞，而各層內(nèi)部的工作與相鄰層是無關的。二、TCP/IP參考模型

圖3.9和表3.4表示了TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)的結(jié)構(gòu)，最低層為最根本的功能層即硬件層，它管理互聯(lián)網(wǎng)的相關沒備；最高層是應用層，它是互聯(lián)網(wǎng)的效勞程序運行的地方。每一層為上一層提供效勞。TCP協(xié)議在傳輸層工作，IP協(xié)議屬于網(wǎng)絡層。局域網(wǎng)中的每臺計算機都有自己的中央處理器(CPU)來運行程序，也可用網(wǎng)絡中其他計算機的數(shù)據(jù)和設備。譬如局域網(wǎng)內(nèi)的用戶可以共享激光打印機和掃描儀等設備。圖3.9TCP/IP協(xié)議體系結(jié)構(gòu)及OSI與TCP/IP比較1.應用層

應用層是TCP/IP參考模型的最高層，它向用戶提供一些常用應用程序接口。應用層負責處理高層協(xié)議、相關數(shù)據(jù)表示、編碼和會話控制等工作。TCP/IP將所有與應用相關的內(nèi)容都歸為一層，并保證為下一層自動地將數(shù)據(jù)封裝(打包)。這一層也被稱為進程層(ProcessLayer)。

應用層協(xié)議主要有：用于實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中的遠程登錄功能的網(wǎng)絡終端協(xié)議TELNET；用于實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中交互式文件傳輸功能的文件傳輸協(xié)議FTP；實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中電子郵件發(fā)送功能的電子郵件協(xié)議SMTP；用于實現(xiàn)網(wǎng)絡設備名字到IP地址映射的網(wǎng)絡效勞的域名效勞協(xié)議DNS；用于網(wǎng)絡中不同主機間的文件系統(tǒng)共享的網(wǎng)絡文件系統(tǒng)協(xié)議NFS。2.傳輸層

傳輸層主要是負責應用進程之間的端到端通信。傳輸層定義了兩種協(xié)議：傳輸控制協(xié)議TCP與用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP。TCP協(xié)議是一種可靠的面向連接的協(xié)議，主要功能是保證信息無過失地傳輸?shù)侥康闹鳈C。UDP協(xié)議是一種不可靠的無連接協(xié)議，它與TCP協(xié)議不同的是它不進行分組順序的檢查和過失控制。3.網(wǎng)絡層

網(wǎng)絡層又稱互聯(lián)網(wǎng)層，負責處理互聯(lián)網(wǎng)中計算機之間的通信，向傳輸層提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)報。管理這一層的協(xié)議稱為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)。網(wǎng)絡層包括IP、ARP、RARP、ICMP等協(xié)議，其中最重要的是IP協(xié)議，它的主要功能有以下三個方面：處理來自傳輸層的分組發(fā)送請求；處理接收的數(shù)據(jù)包；處理互聯(lián)的路徑。這一層進行最正確路徑選擇和分組交換。例如郵政系統(tǒng)，當您寄一封信時，您并不需要知道它是如何到達目的地的(有很多種路徑可以通過)，您只需要關心它是否到達。4.網(wǎng)絡接口層

網(wǎng)絡接口層(Host-to-NetworkLayer)也稱做主機—網(wǎng)絡層，相當于OSI模型中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。因為網(wǎng)絡接入所涉及的問題是如何為分組選擇一條物理鏈路和通過物理鏈路從一臺設備傳送數(shù)據(jù)到另一臺直接相連設備的有關問題。它包括局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的技術(shù)細節(jié)以及OSI模型中物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的所有細節(jié)。它負責把IP包放到網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)上和從網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)上接收IP包。通過這種方法，TCP/IP可以用來連接不同類型的網(wǎng)絡，包括局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)以及無線網(wǎng)等，并可獨立于任何特定網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)使TCP/IP能適應新的拓撲結(jié)構(gòu)。因此，TCP/IP參考模型也是一個開放模型，能很好地適應世界范圍內(nèi)數(shù)據(jù)通信的需要，它具有如下四個特點：

①開放的協(xié)議標準，可以免費使用，并且獨立于特定的計算機硬件與操作系統(tǒng)；

②獨立于特定的網(wǎng)絡硬件，可以運行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)中，更適用于網(wǎng)絡互聯(lián)；

③統(tǒng)一的網(wǎng)絡地址分配方案，使得網(wǎng)絡中的每臺主機在網(wǎng)中都具有唯一的地址；

④標準化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶效勞。三、OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較

OSI參考模型是一個非常完美的用于解釋開放式通信概念的方式，并是在一個數(shù)據(jù)通信會話中所必需的邏輯順序。TCP/IP模型更側(cè)重于互聯(lián)設備間的數(shù)據(jù)傳送，而不是嚴格的功能層次劃分。因此，OSI參考模型在解釋互聯(lián)網(wǎng)絡通信機制上比較適合，但TCP/IP成為了互聯(lián)網(wǎng)絡協(xié)議的市場標準。OSI參考模型與TCP/IP參考模型都采用了層次結(jié)構(gòu)的概念，但是兩者在層次劃分、使用協(xié)議上有很大的區(qū)別。TCP/IP參考模型有四個層次，其中應用層與OSI中的應用層對應，傳輸層與OSI中的傳輸層對應，網(wǎng)絡層與OSI中的網(wǎng)絡層對應，網(wǎng)絡接口層與OSI中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層對應。TCP/IP中沒有OSI中的表示層和會話層(參見圖3.8和圖3.9)。OSI參考模型的會話層在大多數(shù)應用中很少被用到，而表示層幾乎是全空的。在數(shù)據(jù)鏈路層與網(wǎng)絡層之間有很多的子層插入，每個子層都有不同的功能。OSI參考模型把“效勞〞與“協(xié)議〞的定義結(jié)合起來，使參考模型變得格外復雜，實現(xiàn)起來很困難。同時，尋址、流控與過失控制在每一層里都重復出現(xiàn)，降低了整個系統(tǒng)的效率。關于數(shù)據(jù)平安性、加密與網(wǎng)絡管理等方面的問題也在設計初期被忽略了。TCP/IP參考模型的缺陷是，它在效勞、接口與協(xié)議的區(qū)別上不清楚，沒能將功能與實現(xiàn)方法區(qū)別開，它定義了網(wǎng)絡層與數(shù)據(jù)鏈路層的接口。網(wǎng)絡層次結(jié)構(gòu)中物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的劃分是必要的和合理的，但TCP/IP參考模型將它們合并在一起了。四、常用網(wǎng)絡協(xié)議

通信協(xié)議是指用哪種互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議來連接效勞器，常用的有HTTP、FTP、Telnet、News(代表訪問網(wǎng)絡新聞效勞器)、File(訪問本機文件)等。互聯(lián)網(wǎng)還有很多為用戶提供效勞的應用層協(xié)議，這些效勞有時也稱為應用效勞，包括頁面顯示、網(wǎng)絡管理工具、遠程登錄、文件復制、電子郵件和目錄效勞。下面介紹幾種常用的協(xié)議。

1.網(wǎng)絡傳輸協(xié)議—HTTP協(xié)議

1991年開發(fā)出來的超文本傳輸協(xié)議(HypertextTransferProtocol，HTTP)主要提供發(fā)布和接收HTML頁面，負責傳輸和顯示頁面，運行在TCP/IP模型的應用層。所有的WWW文件都必須遵守這個標準。HTTP工作原理：它是采用客戶機/效勞器模式，即用戶(客戶機)的瀏覽器翻開一個HTTP會話并向遠程效勞器發(fā)出頁面請求，作為答復，效勞器產(chǎn)生一個HTTP應答信息，并把它送回到客戶機(請求者)的瀏覽器。如果客戶機確定收到的信息是正確的，就斷開TCP/IP連接，HTTP會話結(jié)束。2.郵件收發(fā)協(xié)議—SMTP、POP和IMAP協(xié)議

簡單郵件傳輸協(xié)議(SimpleMailTransferProtocol，SMTP)和郵局協(xié)議(PostOfficeProtocol，POP)是負責用客戶機/效勞器模式(即從郵件效勞器中)發(fā)送和檢索電子郵件的協(xié)議。SMTP協(xié)議規(guī)定了郵件信息的具體格式和郵件的管理方式，很多郵件傳輸工具，如OutlookExpress、Foxmail等都遵守SMTP標準，并用這個協(xié)議向郵件效勞器發(fā)送郵件。POP協(xié)議要求郵件效勞器完成下面幾種任務之一：從郵件效勞器中檢索郵件并從效勞器中刪除這個郵件；從郵件效勞器中檢索郵件但不刪除它；不檢索郵件，只是詢問是否有新郵件到達。3.文件傳輸協(xié)議—FTP協(xié)議

FTP(FileTransferProtocol)是TCP/IP的組成局部，屬于應用層的協(xié)議，用于在計算機之間傳輸文件，采用的是客戶機/效勞器模式。FTP允許文件雙向傳輸，即從客戶機到效勞器或從效勞器到客戶機。FTP可以一次傳輸一個文件，也可以一次傳輸多個文件。FTP還可提供其他一些效勞，如顯示遠程計算機或本地計算機目錄、改變客戶機或效勞器的現(xiàn)有活動目錄、創(chuàng)立并移動本地或遠程目錄、設置權(quán)限等。FTP采用TCP協(xié)議及其內(nèi)置錯誤控制功能，可以準確無誤地把文件從一臺計算機拷貝到另一臺計算機。4.互聯(lián)網(wǎng)包交換/順序包交換協(xié)議—IPX/SPX協(xié)議

IPX/SPX(InternetworkPacketExchange/SequentialPacketExchange)由Novell提出的用于客戶/效勞器相連的網(wǎng)絡協(xié)議，主要用于NetWare網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的連接。

5.網(wǎng)絡根本輸入/輸出系統(tǒng)擴展用戶接口—NetBEUI協(xié)議

NetBEUI(NetBIOSEnhancedUserInterface)是IBM于1985年提出，主要為20～200個工作站的小型局域網(wǎng)設計，用于WindowsForWorkgroups、WindowsNT網(wǎng)及最新的Windows系統(tǒng)。NetBEUI是一