分析:
壹、計算機網絡的組成和分類
壹般來說，計算機網絡是由多臺計算機(或其他計算機網絡設備)通過傳輸介質和軟件在物理上(或邏輯上)連接而成。壹般來說，計算機網絡的組成基本包括四個部分:計算機、網絡操作系統、傳輸介質(可以是有形的，也可以是無形的，比如無線網絡的傳輸介質是空氣)和相應的應用軟件。
學習網絡，首先要了解當前主要的網絡類型，分清哪些是我們初級學者必須掌握的，哪些是當前主流的網絡類型。
雖然網絡類型的劃分有各種各樣的標準，但是地域劃分是大家公認的網絡分類的通用標準。按照這個標準，各種網絡類型可以分為四種:局域網、城域網、廣域網和互聯網。壹般來說，局域網只能在壹個很小的區域內，城域網是不同區域網絡的互聯。但需要註意的是，這裏的網絡劃分並沒有嚴格的地理範圍界定，只能是壹個定性的概念。下面簡單介紹這幾種計算機網絡。
1。？局域網(局域網；蘭)
通常我們常見的“LAN”指的是局域網，也就是我們最常見、應用最廣泛的網絡。如今，隨著整個計算機網絡技術的發展和完善，局域網得到了充分的應用和普及。幾乎每個單位都有自己的局域網，有的甚至在家裏有自己的小局域網。很明顯，所謂局域網，也就是壹個局部區域內的網絡，覆蓋的區域很小。局域網的電腦數量沒有太多限制，從兩臺到幾百臺都可以。壹般來說，在企業局域網中，工作站的數量大約是幾十到200個。壹般來說，網絡涉及的地理距離可以在幾米到10公裏之內。局域網壹般位於壹棟樓或壹個單元內，不存在路由問題，不包括網絡層的應用。
這種網絡的特點是連接範圍窄，用戶少，配置容易，接通率高。目前局域網最快速度是10G以太網。IEEE的802標準委員會定義了各種主要的局域網絡:EEtherrnet、令牌環、光纖分布式接口網絡(FDDI)、異步傳輸模式網絡(ATM)和最新的無線局域網(WLAN)。這些後面會詳細介紹。
2。？城域網(城域網；男人)
壹般來說，這種網絡是壹個城市內的計算機互連，而不是同壹地理區域內的計算機互連。該網絡的連接距離可達10 ~ 100公裏，采用IEEE802.6標準。與局域網相比，城域網延伸的距離更遠，連接的計算機更多，可以說是局域網網絡在地理範圍上的延伸。在大城市或大都市區，壹個城域網通常連接到多個局域網。例如連接機構、醫院、電信、公司和企業等的局域網。由於光纖連接的引入，城域網中的高速局域網互聯成為可能。
大多數城域網使用ATM技術作為主幹網。ATM是用於數據、語音、視頻和多媒體應用的高速網絡傳輸方法。ATM包括壹個接口和壹個協議，它可以在常規傳輸信道上的恒定比特率和可變業務量之間切換。ATM還包括符合ATM協議標準的硬件、軟件和介質。ATM提供可擴展的骨幹基礎設施，以適應不同規模、速度和尋址技術的網絡。ATM最大的缺點是成本高，所以壹般用於城域網，如郵政、銀行、醫院等。
3。廣域網(廣域網；萬)
這種網絡也稱為長途網絡，覆蓋範圍比城域網(MAN)更廣。不同城市之間壹般通過局域網或城域網連接，地理範圍可以從幾百公裏到幾千公裏。這種網絡由於距離遠，信息衰減嚴重，通常需要租用壹條專線，通過IMP(接口信息處理)協議與線路連接，形成網狀結構來解決路由問題。由於連接用戶多，總出口帶寬有限，用戶的終端接通率普遍較低，通常為9.6 kbps ~ 45 Mbps，如郵電部的CHINANET、CHINAPAC、CHINADDN等。
4.互聯網(互聯網)
互聯網又因其諧音英文單詞“Inter”而被稱為“互聯網”。在互聯網應用發展的今天，它是我們每天都要打交道的壹種網絡。它是地理範圍和網絡規模最大的網絡，也就是我們常說的“Web”、“WWW”、“萬維網”。地理上可以是全球電腦的互聯。這個網絡最大的特點就是不確定性。全網的電腦都是隨著人們網絡的接入不斷變化的。當妳連上互聯網的時候，妳的電腦可以算是互聯網的壹部分，但是壹旦妳斷開互聯網，妳的電腦就不屬於互聯網了。但它的優勢也非常明顯，就是信息豐富，傳播廣泛。無論妳在哪裏，只要妳連接到互聯網，妳就可以把妳的信件和廣告發送給任何可以連接到互聯網的用戶。由於這個網絡的復雜性，實現這個網絡的技術也是非常復雜的，我們可以通過後面要討論的幾個互聯網接入設備來詳細了解。
上面提到的幾種網絡分類，其實在現實生活中，我們真正遇到最多的就是局域網，因為它可大可小，無論是在單位還是在家裏都比較容易實現，也是應用最廣泛的網絡，所以我們有必要對局域網以及局域網中的接入設備做進壹步的了解。
二、局域網的分類
雖然目前我們能看到的局域網主要是以雙絞線為傳輸介質的以太網，只是我們能看到的局域網基本都是企事業單位的局域網。在網絡發展的早期或以太行業中，由於其行業特性而使用的LAN不壹定是以太網。目前，常見的局域網有:以太網、令牌環網、FDDI網、異步傳輸模式網(ATM)。
1。以太網(以太網)
以太網最早由Xerox(施樂)公司創立，由DEC、Intel和Xerox於1980年共同開發為標準。以太網是應用最廣泛的局域網，包括標準以太網(10Mbps)、快速以太網(100Mbps)、千兆以太網(1000 Mbps)和10G以太網，都符合IEEE802.3系列標準和規範。
(1)標準以太網
起初，以太網的吞吐量只有10Mbps，它使用CSMA/CD(載波偵聽多路訪問/沖突檢測)訪問控制方法。通常，這種最早的10Mbps的以太網被稱為標準以太網。以太網主要有兩種傳輸介質，即雙絞線和同軸電纜。所有以太網都遵循IEEE 802.3標準。以下是IEEE 802.3的壹些以太網標準。在這些標準中，前面的數字表示傳輸速度，單位為Mbps，最後壹個數字表示單段網線的長度(參考單位為100m)。Base的意思是“基帶”，Broad的意思是“帶寬”。
10BASE-5采用粗同軸電纜，最大段長500m，基帶傳輸方式；
10BASE-2采用細同軸電纜，最大段長185m，基帶傳輸方式；
10BASE-T采用雙絞線，最大段長100m；
1base-5采用雙絞線，最大網段長度500m，傳輸速度1 Mbps；；
10Broad-36采用同軸電纜(RG-59/U CATV)，最大段長3600m，為寬帶傳輸模式；
10BASE-F采用光纖傳輸介質，傳輸速率為10 Mbps；；
(2)快速以太。
隨著網絡的發展，傳統的標準以太網技術已經難以滿足日益增長的網絡數據傳輸速度的需求。在1993之前，10月，對於需要10Mbps以上數據流量的局域網應用，只有光纖分布式數據接口(FDDI)可用，但這是基於100 Mbps光纜的非常昂貴的局域網。1993 10，Grand Junction公司推出全球首款快速以太網集線器fast switch 10/100/100和網卡FastNIC100，快速以太網技術正式應用。隨後，Intel、SynOptics、3COM、BayNeorks等公司也推出了自己的快速以太網設備。同時，IEEE802工程組還研究了100Mbps以太網的各種標準，如100 base-TX、100 base-T4、MII、中繼器、全雙工等標準。1995年3月，IEEE公布了IEEE 802.3U100BASE-T快速以太網標準，由此開始了快速以太網時代。
與以前工作在100Mbps帶寬的FDDI相比，快速以太網有很多優勢。最重要的是，快速以太網技術可以有效保證用戶在布線基本實現上的投入。支持3、4、5雙絞線和光纖的連接，可以有效利用現有設施。
快速以太網的不足實際上是以太網技術的不足，即快速以太網仍然基於載波偵聽多路訪問和沖突檢測(CSMA/CD)技術。網絡負載重的時候會降低效率。當然，這可以通過開關技術來彌補。
100Mbps快速以太網標準分為三個子類:100base-TX、100base-FX和100base-T4。
100BASE-TX:是壹種快速以太網技術，使用5類數據的非屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線。它使用兩對雙絞線，壹對用於發送數據，另壹對用於接收數據。傳輸采用4b/5b編碼方式，信號頻率為125MHz。符合EIA586的5類布線標準和IBM的SPT 1的0類布線標準。使用與10base-t相同的rj-45連接器。其最大分段長度為100米。它支持全雙工數據傳輸。
100base-FX:是壹種使用光纜的快速以太網技術，使用單模和多模光纖(62.5和125um)，多模光纖連接的最大距離可達550m。單模光纖連接的最大距離為3000米。傳輸采用4b/5b編碼方式，信號頻率為125MHz。它使用MIC/FDDI連接器、ST連接器或SC連接器。其最大網段長度為150m、412m、2000m或更長到10 km，與使用的光纖類型和工作模式有關。它支持全雙工數據傳輸。100base-FX特別適用於有電氣幹擾的環境，長距離連接，或高安全性的環境。
100base-T4:是壹種快速以太網技術，可以使用3、4、5類非屏蔽雙絞線或屏蔽雙絞線。它使用4對雙絞線，3對用於傳輸數據，1對用於檢測沖突信號。傳輸采用8B/6T編碼方式，信號頻率為25MHz，符合EIA586結構化布線標準。它使用與10BASE-T相同的RJ-45連接器，最大分段長度為100米。
(3)千兆以太網
隨著以太網技術的深入應用和發展，企業用戶對網絡連接速度的要求越來越高。10月，1995165438，IEEE802.3工作組任命了壹個更高速度的研究小組，研究如何提高快速以太網的速度。研究團隊研究了將快速以太網速度提升到1000Mbps的可行性和方法。1996年6月，IEEE標準委員會批準了千兆以太網項目授權請求。隨後，IEEE802.3工作組成立了802.3z工作委員會。IEEE802.3z委員會的目的是建立千兆以太網標準，包括通信速率為1000Mbps的全雙工和半雙工操作，802.3以太網幀格式，CSMA/CD技術，支持沖突域中的中繼器，100 base-t和65433。千兆以太網在處理新應用和新數據類型方面非常靈活。它是IEEE 802.3以太網標準65，438+00 Mbps和65，438+000 Mbps的擴展，提供65，438+0000 Mbps的數據帶寬。這使得千兆以太網成為高速和寬帶網絡應用的戰略選擇。
目前1000Mbps千兆以太網主要有以下三種技術版本:1000 base-SX，-LX和-CX。1000base-SX系列采用低成本短波CD (CD(pact disc)或VCSEL(垂直腔面發射激光)發射機；1000base-LX系列用的是比較貴的長波激光；1000base-CX系列打算在配線間使用短跳線連接高性能服務器和高速外圍設備。
(4)10G以太網
目前，10Gbps的以太網標準是由IEEE 802.3工作組在2000年正式制定的。10G的以太網仍然使用與10Mbps和100Mbps以太網相同的形式，可以直接升級到高速網絡。還使用了IEEE 802.3標準的幀格式、全雙工服務和流量控制模式。在半雙工模式下，10G以太網使用基本的CSMA/光盤訪問模式來解決媒體沖突問題。此外，10G以太網使用與IEEE 802.3小組定義的以太網相同的管理對象。總之，10G以太網還是以太網，只是速度更快。但是，由於10G以太網技術的復雜性，原有傳輸介質的兼容性(目前只能在光纖上傳輸，與企業常用的雙絞線不兼容)，以及這類設備的高成本(壹般為20000美元到90000美元)，這類以太網技術還處於研發的初級階段，還沒有實際應用。
2。令牌環網
令牌環網是IBM在70年代開發的，現在已經不多見了。老的令牌環網，數據傳輸速度是4Mbps或者16Mbps，新的快速令牌環網速度可以達到100Mbps。令牌環網的傳輸方式在物理上采用星型拓撲，但在邏輯上仍然是環形拓撲。節點由多站接入單元(MAU)連接。MAU是壹個專門的集線器，用於傳輸工作站計算機周圍的環路。由於數據包似乎是在環中傳輸的，因此工作站和MAU中沒有終結器。
在這種網絡中，有壹種特殊的幀叫做“令牌”，它在環路上不斷傳輸，以確定節點何時可以發送數據包。令牌長24位，有三個8位字段，即起始定界符(SD)、訪問控制(AC)和結束定界符(ED)。第壹個定界符是壹個獨特的信號模式，它被表示為壹個非數據信號，以防止它被解釋為其他東西。這個唯壹的8位組合只能被識別為報頭標識符(SOF)。由於以太網技術的飛速發展和令牌網固有的缺點，令牌在整個計算機局域網中是鳳毛麟角，而原先提供令牌網設備的廠商也大多退出了市場，因此令牌網在局域網市場上可以說是“昨日黃花”。
3。光纖分布式數據接口網絡
FDDI英文稱為“光纖分布式數據接口”，中文稱為“光纖分布式數據接口”。它是80年代中期發展起來的局域網技術，高速數據通信能力高於當時的以太網(10Mbps)和令牌網(4或16Mbps)。FDDI標準由ANSI X3T9.5標準委員會制定，為繁忙網絡上的大容量輸入輸出提供了壹種接入方式。FDDI技術類似於IBM的Tokenring技術，它具有LAN和Tokenring所缺乏的管理、控制和可靠性措施。FDDI支持長度為2KM的多模光纖。FDDI網絡的主要缺點是價格比上面提到的“快速以太網”貴很多，而且由於只支持光纜和5類電纜，使用環境有限，從以太網升級面臨大量移植問題。
當數據以100Mbps的速度輸入輸出時，FDDI的性能相比當時100 Mbps的以太網和令牌環網有了很大的提升。但是隨著快速以太網和千兆以太網技術的發展，使用FDDI的人越來越少。由於FDDI使用的通信介質是光纖，比快速以太網和目前的100Mbps令牌網絡傳輸介質要貴得多，但是FDDI最常見的應用只是提供對網絡服務器的快速訪問，所以FDDI技術目前還沒有得到充分的認可和廣泛的應用。
FDDI的接入方式類似於令牌環網的接入方式，網絡通信采用“令牌”。它不同於標準的令牌環，主要是因為FDDI采用的是定時令牌接入方式。FDDI令牌沿著網絡環路從壹個節點移動到另壹個節點。如果壹個節點不需要傳輸數據，FDDI將獲取令牌並將其發送到下壹個節點。如果處理令牌的節點需要傳輸，它可以在指定的時間內根據用戶的要求發送盡可能多的幀，這個時間稱為“目標令牌輪換時間”(TTRT)。由於FDDI采用定時令牌方式，在給定的時間內，來自多個節點的多個幀可能在網絡上，為用戶提供高容量的通信。
FDDI可以發送兩種類型的數據包:同步和異步。同步通信用於連續和時間敏感的傳輸(如音頻、視頻和多媒體通信)；異步通信用於不需要連續脈沖序列的普通數據傳輸。在給定的網絡中，TTRT等於節點同步傳輸所需的總時間加上最大幀沿網絡環路傳輸所需的時間。FDDI使用兩個環路，因此當其中壹個環路出現故障時，數據可以從另壹個環路到達目的地。有兩種主要類型的節點連接到FDDI，即A類和B類..A類節點連接到兩個環路，由集線器等網絡設備組成，並且能夠在網絡崩潰時重新配置環路結構以使用單個環路。B類節點通過A類節點的設備連接到FDDI網絡，B類節點包括服務器或工作站。
4。ATM網絡
ATM的英文叫“異步傳輸模式”，中文叫“異步傳輸模式”。它的發展始於20世紀70年代末。ATM是壹種相對較新的信元交換技術，它不同於采用變長分組技術的以太網、令牌環網、FDDI網絡。ATM使用53字節的固定長度信元進行交換。它是壹種交換技術，不享受傳輸媒體或數據包帶來的延遲，非常適合傳輸音頻和視頻數據。ATM有以下優點:
(1)?ATM使用相同的數據單元，可以實現廣域網和局域網的無縫連接。
(2)?ATM支持VLAN(虛擬局域網)功能，可以靈活地管理和配置網絡。
(3)?ATM有不同的速率，分別是25，51，155，622Mbps，從而為不同的應用提供不同的速率。
ATM用“信元交換”代替“分組交換”做實驗，發現信元交換的速度很快。信元交換將短指示符稱為虛擬信道標識符，並將其放在TDM時間片的開始。這使得設備能夠異步地將其比特流置於ATM通信信道上，使得通信可預測且連續，從而為時間敏感的通信提供預QoS，這主要用於視頻和音頻。通信可以預測的另壹個原因是ATM使用固定的信元大小。ATM通道是虛電路，MAN傳輸速度可達10Gbps。
5。無線局域網(無線局域網；無線局域網)
無線局域網是目前最新最流行的局域網，尤其是今年3月Intel推出首款帶無線網絡模塊的迅馳筆記本處理器以來。無線局域網和傳統局域網的主要區別在於傳輸介質不同。傳統的局域網通過有形的傳輸介質連接，如同軸電纜、雙絞線和光纖，而無線局域網使用空氣作為傳輸介質。正因為擺脫了有形傳輸介質的束縛，這個局域網最大的特點就是自由。只要在網絡覆蓋範圍內，就可以在任何地方連接服務器和其他工作站，無需再鋪設線纜。該功能非常適合那些移動辦公集群，有時在機場、酒店、賓館等。(通常稱為“熱點”)。只要無線網絡可以覆蓋，就可以隨時隨地連接到無線網絡，甚至是互聯網。
無線局域網采用802.11系列標準，也是IEEE 802標準委員會制定的。目前這個育種清單主要有四個標準，分別是:802.11b、802.11a、802.11g和802.11z，前三個標準都是針對。最初推出802.11b，其傳輸速度為11MB/s，因為其連接速度相對較低，隨後推出802.11a標準，其連接速度可達54 MB/s，但由於其不兼容，壹些已經購買了802.11b的無線網絡設備所以今年早些時候，兼容802.111a標準的802.1g正式推出，這樣原來的802.11b和802+0a標準是壹樣的. 100008008086802.11z是專門為由於WLAN的“無線”特性，任何進入這個網絡覆蓋區域的用戶都可以很容易地以臨時用戶的身份進入網絡，給網絡帶來很大的不安全性。因此，802.11z標準專門規定了無線網絡的安全性，加強了用戶身份認證系統，並對傳輸的數據進行加密。