網際網路基本介紹

2-1 網路之規模分類 :LAN: MAN WAN 2-2 網路之拓樸分類 :Bus: Star Ring Tree Mesh 2-3 網路之電腦角色分類 : 主從式架構 對等式架構 混合式架構 2-4 網路通訊協定 2-5 網路傳輸單位與頻寬 2-6 認識網址 第二章網際組成概念 網路概論 呂少青 葉乃菁 文魁資訊 1

2-1 網路之規模分類 : LAN MAN WAN 區域網路 (Local Area Network;LAN ) 涵蓋的範圍大約是在直徑 5 公里以內的網路規模 提供電腦間快速 短距離的資料通訊 可以透過 閘道器 ( Gateway ) 與外部的網際網路 ( Internet ) 連接 2

2-1 網路之規模分類 : LAN MAN WAN 都會網路 (Metropolitan Area Network ;MAN ) 將區域網路向外沿伸或連接其他區域網路, 使其涵蓋範圍可能擴大至一個都市 常見的都會網路有 ATM 架構及 分散佇列雙匯流排網路 (Distributed Queue Dual Bus;DQDB) 3

2-1 網路之規模分類 : LAN MAN WAN 廣域網路 (Wide Area Network;WAN) 又稱為長距離網路, 是由數個都會網路或區域網路所連接而成 由於廣域網路所涵蓋的範圍很大, 故和區域網路比起來, 廣域網路的傳輸速率比較慢, 也比較容易造成傳送時間的延遲 4

2-1 網路之規模分類 : LAN MAN WAN 區域網路 都會網路及廣域網路規模示意圖 WAN LAN WAN LAN 都會網路 ( MAN ) LAN WAN WAN 5

2-2 網路之拓樸分類 : Bus Star Ring Tree Mesh 網路拓樸 ( Network Topology ) 在網路系統環境中電腦節點彼此相連的結構 從網路拓樸可以看出一個網路之實體分佈情形 網路拓樸類型 : 匯流排 (Bus) 拓樸 星狀 (Star) 拓樸 環狀 (Ring) 拓樸 樹狀 (Tree) 拓樸 網狀 (Mesh) 拓樸 6

2-2 網路之拓樸分類 : Bus Star Ring Tree Mesh 匯流排拓樸 ( Bus Topology ) 各網路節點透過網路設備連接到一條共用之線路, 訊息的傳送是沿著匯流排傳送 與主匯流排連接的網路節點皆可接收訊息, 故匯流排網路可進行訊息的廣播 由於各網路節點均獨立與主匯流排連接 欲新增或刪除節點相當容易, 且若某一節點故障並不會導致整個系統癱瘓 乙太網路 (Ethernet) 記號匯流排 (Token Bus) 網路均是採用匯流排拓樸架構 7

2-2 網路之拓樸分類 : Bus Star Ring Tree Mesh 匯流排拓樸架構 8

2-2 網路之拓樸分類 : Bus Star Ring Tree Mesh 星狀拓樸 ( Star Topology ) 透過一個中央控制節點與其他節點連接 除了中央控制節點以外之其他節點間並不直接相連, 通常中央控制節點可能為集訊器 ( Hub ) 或伺服器 ( Server ) 之類的網路設備 星狀網路和匯流排網路一樣, 新增或刪除節點相當容易, 只需增加或移除一條與中央控制節點相連的連線 星狀網路的缺點為當中央控制節點故障時, 則整個網路系統將完全癱瘓無法使用 9

2-2 網路之拓樸分類 : Bus Star Ring Tree Mesh 星狀拓樸架構 10

2-2 網路之拓樸分類 : Bus Star Ring Tree Mesh 環狀拓樸 ( Ring Topology ) 各網路節點相互連接形成一個環, 傳送的訊息會在環上進行單向傳送 由於在傳送的過程中某節點可能會將所接收到的訊息加以修改後再行送出, 故每個節點並不一定會收到相同的訊息 環狀網路並不會因為某一節點故障而使整個網路系統無法使用 記號環 (Token Ring) 網路及光纖分散式資料介面 (Fiber Distributed Data Interface;FDDI) 網路即是採用環狀網路拓樸架構 11

2-2 網路之拓樸分類 : Bus Star Ring Tree Mesh 環狀拓樸架構 12

2-2 網路之拓樸分類 : Bus Star Ring Tree Mesh 樹狀拓樸 ( Tree Topology ) 樹狀網路中之各節點連接形成樹狀結構, 任兩個節點間僅存在一條傳輸路徑 一般樹狀網路會應用在透過數個集訊器連接各網路, 如社區網路常常使用樹狀架構進行連線 集訊器 13

2-2 網路之拓樸分類 : Bus Star Ring Tree Mesh 網狀拓樸 ( Mesh Topology ) 網路節點連接形成類似錯綜複雜之網狀結構 通常每個節點均有二個以上的傳輸路徑可選擇 網狀拓樸結構又可分為兩種 : 完全連結網路拓樸 ( Full Connected Mesh Topology ) 部份連結網路拓樸 ( Partially Connected Mesh Topology ) 14

2-2 網路之拓樸分類 : Bus Star Ring Tree Mesh 網狀拓樸 ( Mesh Topology ) 完全連結網路拓樸 各節點均與系統中其他所有節點存在直接相連的路徑 需要相當多的傳輸線, 故成本高, 但訊息傳送之可靠性也很高 15

2-2 網路之拓樸分類 : Bus Star Ring Tree Mesh 網狀拓樸 ( Mesh Topology ) 部份連結網路拓樸 並非所有節點間均存在直接相連路徑, 所需成本較低 但訊息傳送可能需要經過其他節點才能到達目的地節點, 故傳送的速度較慢 16

2-3 網路之電腦角色分類 : 主從式架構 對等式架構 混合式架構 在網路系統中, 電腦通常會擔任三種不同的角色 : 用戶端 (Client) 單純使用網路上的資源, 本身並不提供資源與其他人分享 對等端 (Peer) 不只使用網路上的資源, 也開放本身的資源與他人分享 伺服端 (Server) 主要是在網路上扮演提供資源的角色 17

2-3 網路之電腦角色分類 : 主從式架構 對等式架構 混合式架構 主從式架構 ( Client - Server ) 用戶端 伺服端 印表機 用戶端 用戶端 18

2-3 網路之電腦角色分類 : 主從式架構 對等式架構 混合式架構 主從式架構 ( Client - Server ) 包含用戶端和伺服端兩種電腦, 用戶端會使用伺服端所提供的服務 主從式架構類似網路拓樸中之星狀拓樸結構, 由伺服端擔任中央控制節點, 可提供網路安全與網路管理機制 建立主從式網路架構會形成 網域 ( Domain ), 在網域中可能有多個伺服端 19

2-3 網路之電腦角色分類 : 主從式架構 對等式架構 混合式架構 主從式架構 ( Client - Server ) 主網域控制器 (Primary Domain Controller; PDC ) 負責網域內的資訊存取安全與用戶端登錄的授權 備份網域控制器 (Backup Domain Controller ;BDC) 在主網域控制器忙碌或故障時, 輔助完成主網域控制器所需完成的工作 主從式網路具有網路安全集中控制的功能, 檔案也可集中管理, 所有使用者均可以處理共同資料 20

2-3 網路之電腦角色分類 : 主從式架構 對等式架構 混合式架構 對等式架構 ( Peer-to to-peer ) 對等式網路中沒有主要的伺服器, 主要是由對等端以群組的方式組成 對等端之間能彼此分享資源, 如印表機 硬碟空間... 等 由於對等式網路中沒有伺服端, 故無集中控制的管理機制 對等端不需集中登錄, 只要連上網路中的任一部電腦就能存取網路上沒有使用密碼控制的資源 21

2-3 網路之電腦角色分類 : 主從式架構 對等式架構 混合式架構 對等式架構 ( Peer-to to-peer ) 當使用者在使用共享資源時, 會導致提供共享資源之主機執行效能受到影響 對等式網路連線架構簡單 成本低, 不需要專屬的網路管理員, 使用者可以自行控制管理共享的資源 由於缺乏集中管理及網路安全集中控制, 且資源共享的效率不佳, 在資源分享的過程也會增加資源提供者電腦的負荷量 故對等式架構較適合用於小型網路系統 22

2-3 網路之電腦角色分類 : 主從式架構 對等式架構 混合式架構 混合式架構 ( Hybrid ) 混合式架構中包含主從式網域及對等式群組 大部份的共享資源由伺服端提供及管理 雷射印機表 伺服端 用戶端 對等式群組 A 用戶端 B E 共享之硬碟空間 C D 23

2-4 網路通訊協定 網路協定 用來規範網路節點間訊息的傳遞方式 訊息格式 如何進行錯誤偵測等資訊傳送相關事項 是通訊雙方必須遵守的資料格式 步驟與原則 網路上之網路協定如同馬路上之交通規則 24

2-4 網路通訊協定 網路協定類型 網路硬體協定 規範網路硬體設備之相關傳輸機制 如 10BaseT 乙太網路 ( Ethernet ) 協定就是定義兩個 10BaseT 乙太網路之連接設備交換傳輸資料的程序及傳輸錯誤之處理機制 定義網路設備需使用電壓量 傳輸媒介規格等電路規範 網路硬體協定主要屬於 OSI 參考模式中的 實體層 電氣規範部份 25

2-4 網路通訊協定 網路協定類型 軟硬體介面 當電腦軟體程式需存取硬體設備時, 需使用一致的軟硬體介面規範 例如網路卡兩端分別與電腦及傳輸線連接, 故需制定交換協定電腦方能從網路卡取得從傳輸線送來的資料 軟硬體介面屬於 OSI 參考模式中的 資料鏈結層 部份 26

2-4 網路通訊協定 網路協定類型 網路軟體協定 提供網路通訊過程中的協調服務 定義如何建立網路連接 路徑選擇 錯誤回復 流量控制... 等 通訊雙方必須建立具一致性及相容性之相關軟體協定才能順利地進行溝通 網路軟體協定主要屬於 OSI 參考模式中 網路層 以上之相關協定 27

2-5 網路傳輸單位與頻寬 類比傳輸頻道 頻寬 (Band) : 頻道的最高頻率和最低頻率之差 數位傳輸方式 資料傳輸速率一般是以 BPS 為單位, 其代表之意義為 每秒多少個位元之傳輸速度 ( Bit Per Second;BPS) 28

2-6 認識網址 IP 位址 ( IP Address ) 就像現實生活中每戶人家都要擁有唯一的地址 傳送者可以根據 IP 位址進行辨識, 將資料傳送到唯一目的地位址完成通訊 IPv4 位址是由 32 位元所組成, 一般以 8 位元為單位將 32 位元分成四部份, 彼此間以. 做區隔 為了方便記憶, 常常會使用英文縮寫來代替數字型的 IP 位址 使用文字型位址需要透過 網域名稱伺服器 (Domain Name Server;DNS) 進行轉譯, 將主機名稱 (Domain Name) 轉換成數字型 IP 位址 (IP Address) 29

2-6 認識網址 IP 位址 ( IP Address ) 文字型位址是使用 網域系統結構 (Domain System Structure) 的階層命名方式, 主要是由 主機名稱 和 網域階層 所組成 30