淺談計算機局域網絡

【摘要】局域網是一個非常龐大而復雜的系統，它不僅為現代化教學、綜合信息管理和辦公自動化等一系列應用提供基本操作平臺，而且能提供多種應用服務，使信息能及時、準確地傳送給各個系統。因此本文將以局域網絡建設過程可能用到的各種知識為方向，為局域網的建設提供理論依據和實踐指導。

【關鍵詞】局域網；Internet；網絡協議；硬件設備；傳輸介質；網絡服務器

隨著人們對于信息資源共享以及信息交流的迫切需求，促使網絡技術的產生和快速發展，計算機網絡的產生和使用為人類信息文明的發展帶來了革命性的變化。自1995年中國教育教研網（CERNET）建成后，局域網的建設已經進入到一個蓬勃發展的階段。內容包括各種局域網的簡介、局域網絡協議、硬件設備、傳輸介質、網絡服務器，對今后大家在學習網絡技術知識或是進行局域網的工程建設中有所借鑒。

一、局域網簡介

局域網是同一建筑、同一校園、方圓幾公里遠的地域內的專用網絡。局域網通常用來連接公司辦公室或企業內部的個人計算機和工作站，以共享軟、硬件資源。美國電氣和電子工程師協會（IEEE）局域網標準委員會員會曾提出局域網的一些具體特征：

（1）局域網在通信距離有一定的限制，一般在1～2Km的地域范圍內。比如在一個辦公樓內、一個學校等。

（2）較高傳輸率的物理通信信道也是局域網的一個主要特征，在廣域網中用電話線連接的計算機一般也只有20～40Kpbs的速率。

（3）因為連接線路都比較短，中間幾乎不會愛任何干擾，所以局域網還具有始終一致的低誤碼率。

（4）局域網一般是一個單位或部門專用的，所以管理起很方便。

（5）另外局域網的拓撲結構比較簡單，所支持連接的計算機數量也是有限的。組網時也就相對很容易連接。

二、局域網絡協議

網絡協議是通信雙方共同遵守的約定和規范，網絡設備必須安裝或設置各種網絡協議之后才能完成數據的傳輸和發送，在校園局域網上用到的協議主要有，ICP/IP協議、IPX/SPX協議等。

（1）TCP/IP協議

TCP/IP協議是目前在網絡中應用得最廣泛的協議，ICP/IP實際上是一個關于Internet的標準，并隨著的Internet廣泛應用而風靡全球，它也成為局域網的首選協議。TCP/IP是一種分層協議，它共被分為個4層次，大約包含近期100個非專有協議，通過這些協議，可以高效和可靠地實現計算機系統之間的互連。TCP/IP協議中的核心協議有TCP（傳輸控制協議）、UDP（用戶數據報協議）和IP（因特網協議）

（2）超文本傳輸協議（HTTP）

HTTP（HyperText Transfer Protocol ），超文本傳輸協議）是WWW瀏覽器和WWW服務器之間的應用層協議，是用于分布式協作超文本信息系統的、通用的、面向對象的協議，HTTP協議還是基于TCP/IP協議之上的應用層協。

（3）文件傳輸協議（FTP）

FTP（File Transfer Protocol ，文件傳輸協議）是由支持Internet文件傳輸的各種規則所組成的集合。這些規則能使網絡用戶把文件從一個主機拷貝到另一個主機上，FTP是采客戶/服務器方式服務的。

（4）遠程登錄協議（Telnet）

遠程登錄協議的目的是提供一個全面的、雙向的、面向8個比特字節的通信工具，其主要目標是提供終端設備與面向進程接口的標準方法，Telnet是應用層的協議，采用客戶/服務器模式工作的，Telnet不僅允許用戶登錄到遠端主機上，還允許用執行遠端主機的命令，這樣用戶就能以極小的網絡資源代價完成大型的網絡應用。

三、硬件設備

網絡設備主要是指硬件系統，各種網絡設備之間是有著相互關聯而不是相互獨立的，每一部分在網絡中有著不同的作用，缺一不可，只有把這些設備通過一定的形式連起來才能組成一個完整的網絡系統，網絡設備主要包括網卡、集線器、交換機、路由器、傳輸介質等。

1.網卡

網卡（簡稱NIC），也網絡適配卡或網絡接口卡，網卡作為計算機與網絡連接的接口，是不可缺少的網絡設備之一。無論是雙絞線網絡、同軸電纜網絡還是光纜網絡，都必須借助于相應類型的網卡才能實現與計算機的連接，是計算機與局域網相互連接的惟一接口。每塊網卡上都有一個世界惟一的ID號，也就是MAC（Media Access Control）地址，計算機在連入網絡之后，就是依靠這個ID號才能實現在不同計算機之間的通信和信息交換。網卡有很多種，不同類型的網絡需要使用不同種類的網卡，不同速度的網絡需求也要使用不同的網卡。如根據帶寬來分的話，有10Mbit/s網卡、10/100Mit/s自適應網卡和1000Mbit/s網卡；如按總線分，有ISA總線、PCI總線、PCMCIA總線網卡等。從目前校園網建設的實際情況來看，工作站網卡選擇PCI總線的10M/100Mbit/s自適應網卡最適合。

2.交換機

交換機，也稱交換式集線器，是專門設計的，使各計算機能夠相互高速通信的獨享帶寬的網絡設備。作為高性能的集線設備，隨著價格的不斷降低，交換機已逐步取代了集線器而成為集線設備的首選。由交換機構建的交換式網絡系統不僅擁有高速的傳輸速率，而且交換延時很小，使得信息的傳輸效率大大提高，適合于大數據量并且使用非常頻繁的網絡通信，被廣泛應用于各種類型的多媒體和數據傳輸網絡。交換機具有很強的網絡管理功能，它能自動根據網絡通信的使用情況來動態管理網絡，因為交換機采用了獨享網絡帶寬的設計。

3.路由器

路由器除了有連接不同的網絡物理分支和不同的通信媒介、過濾和隔離網絡數據流及建立路由表，還有控制和管理復雜的路徑、控制流量、分組分段、防止網絡風暴及在網絡分支之間提供安全屏障層等到功能。根據路由設備的組成可以分為軟路由和硬路由。根據路由表的設置方式可以將路由器分為靜態的和動態的。路由器工作在網絡層，因此它可以在網絡層交換和路由數據幀，訪問的是對方的網絡地址。當數據幀到達路由器后，路由器查看數據幀的目標地址，并在路由表查看到達目標地址的路徑，根據路徑的代價，選擇一條最佳的路徑，然后把數據幀沿這條路徑發送給目標地址。

四、傳輸介質

網絡要求把各個獨立的計算機連接起來的，這樣就必然要求有一種介質將計算機連接起來，這就是傳輸介質，局域網的傳輸介質可分為有線介質和無線介質兩種，一般情況下都是用有線介質的，因為它的穩定性高，連接可靠，無線介質只是在特殊環境下才使用的傳輸方式。常用的有線介質主要有以下幾類。

（1）同軸電纜

同軸電纜以硬銅線為芯，外包一層絕緣材料。這層絕緣材料用密織的網狀導體環繞，網外又覆蓋一層保護性材料。同軸電纜有許多種不同的規格，最常用是細同軸電纜和粗同軸電纜。細同軸電纜主要用于建筑物內的網絡連接，而粗同軸電纜則常用于建筑物間相連。它們的區別在于粗同軸電纜屏蔽更好，能傳輸更遠的距離。

（2）雙絞線

雙絞線是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質。雙絞線由兩根具有絕緣保護層的銅導線組成。把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起，可降低信號干擾的程度，每一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發出的電波抵消，與其他傳輸介質相比，雙絞線在傳輸距離、信道寬度和數據傳輸速度等方面均受到一定限制，但價格較為低廉。目前，雙絞線可分為非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線。

（3）光纖

光纖是一種直接為50～100um的柔軟的、能傳導光波的介質，一般由玻璃制造。光纖分為：傳輸點模數類分單模光纖（Single Mode Fiber）和多模光纖（Multi Mode Fiber）。單模光纖的纖芯直徑很小，在給定的工作波長上只能以單一模式傳輸，傳輸頻帶寬，傳輸容量大。多模光纖是在給定的工作波長上，能以多個模式同時傳輸的光纖，與單模光纖相比，多模光纖的傳輸性能較差。

五、網絡服務器

局域網中的服務器主有數據庫服務器和代理服務器，數據服務器與代理服務器主要是面向校園網內部用戶的服務，對來自Internet的用戶服務也很多，主要是對校園網內部用戶進行Internet代理服務。目前，絕大多數校園網都要求內部服務用戶通過代理訪問Internet，這樣內部用戶就不能直接訪問Internet，同時代理服務器保存著內部用戶訪問Internet的日志，以作為記費的依據。由于用戶數量非常大，也非常集口中，所以在選型代理服務器時，主要考慮的是要有較大的容量、較高的處理速度和較高的穩定性，一般來說都選用大型服務器作為代理服務器。

參考文獻

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