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Chapter 5

Chapter 5. 網際網路基本使用. 大綱. 5.1　網路的基本認識 5.1.1　網路的分類 5.1.2　網路的構成元件 5.1.3　網路的架構 5.1.4　網路的通訊標準 5.2　網際網路的基本認識 5.2.1　認識 Internet 5.2.2　網際網路的位址 5.2.3　基本網路 設定 5.2.4　有線網路上網連線方式 5.2.5　無線網路上網設定方式 5.2.6　網際網路的服務與 應用. 大綱（續）. 5.3　認識 WWW 與瀏覽器 5.3.1 認識 WWW 與瀏覽器

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Chapter 5

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  1. Chapter 5 網際網路基本使用

  2. 大綱 • 5.1　網路的基本認識 • 5.1.1　網路的分類 • 5.1.2　網路的構成元件 • 5.1.3　網路的架構 • 5.1.4　網路的通訊標準 • 5.2　網際網路的基本認識 • 5.2.1　認識 Internet • 5.2.2　網際網路的位址 • 5.2.3　基本網路設定 • 5.2.4　有線網路上網連線方式 • 5.2.5　無線網路上網設定方式 • 5.2.6　網際網路的服務與應用

  3. 大綱（續） • 5.3　認識 WWW 與瀏覽器 • 5.3.1 認識 WWW 與瀏覽器 • 5.3.2　瀏覽器上網的設定 • 5.3.3　瀏覽器上網頁的儲存 • 5.3.4　瀏覽器上網頁的列印 • 5.3.5　使用瀏覽器上網際網路搜尋資訊的方法 • 5.3.6　WWW 下載檔案與檔案處理的技巧 • 5.3.7　瀏覽器在網際網路上的應用 • 5.4　基本檔案傳輸 • 5.4.1　FTP 的介紹 • 5.4.2　FTP 應用實例

  4. 大綱（續） • 5.5　基本電子郵件處理 • 5.5.1　E-Mail 的介紹 • 5.5.2　接收與傳送 E-Mail 的設定 • 5.5.3　如何過濾垃圾 E-Mail • 5.6　網路安全 • 5.6.1　網路安全的基本需求 • 5.6.2　網路安全的基本技術 • 參考文獻 • 習　題 • 簡答題 • 選擇題

  5. 5.1　網路的基本認識 網路發展初期並無統一標準，比較常見的區域網路架構有乙太 (Ethernet)網路、記號環網路、光纖分散式資料介面 (Fiber Distributed Data Interface, FDDI)、非同步傳輸模式 (Asynchronous Transfer Mode, ATM)等。網路傳輸媒介大致分為同軸電纜、雙絞線、光纖及無線傳輸媒介等。其中，乙太網路是目前最流行的區域網路，它採用具碰撞偵測能力的多重感知傳輸技術 (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, CSMA/ CD)來協調多部電腦之間的衝突問題。依照速度可以分為 Ethernet、Fast Ethernet和 Giga-Bit Ethernet等等。

  6. 5.1.1　網路的分類 5.1.1　網路的分類 網路是在不同的單一網路節點間，透過特定的媒體來進行資訊傳遞的機制。其中，傳遞的流程則是必須從來源 (Source)端傳送訊息 (Message)，透過媒體 (Media)傳送到目的 (Destination)端。而來源端、目的端與特定的媒體依照各節點的分布狀態與實體連接方式形成各種的網路拓樸方式，例如匯流排拓樸的網路結構。然而隨著互為連結的網路無限延伸，基本的網路拓樸方式無法清楚描述網路的分布狀態與實體連接方式，這時可以依據傳送範圍 (或距離 )大小來描述網路的分類。另外，隨著無線網路的蓬勃發展，網路中節點與節點中間的連接方式，以無實體連接的電波或紅外線等其他傳輸方式取代實體的連線，這樣子的方式，由於網路中節點與節點間實際分布的形狀是沒有特定且固定的網路分布，例如行動隨意無線網路 (Mobile Ad-hoc Network, MANET)，所以無法以傳統有實體連接的網路拓樸方式清楚描述並加以分類。因此，因應此發展的網路分類方式，就簡單的以有無實體連接的媒體，先區分為有線網路與無線網路兩大類。於是，我們將上述網路的分類方式列舉如下：

  7. 5.1.1　網路的分類（續） 1.電腦網路的分類，依據網路拓樸分類，即以網路中節點與節點間實際連接與分布的形狀基本區分為：匯流排拓樸、星狀拓樸、環狀拓樸、樹狀拓樸與網狀拓樸等等。如圖 5-1∼5-5所示。 (1)在圖 5-1匯流排拓樸架構中，所有電腦都經由一條主幹線連結起來。匯流排架構具有廣播的特性，任何一部電腦都可以將資料傳送到網路上，其訊號會往兩邊傳遞，並且流入網路上的每一部電腦，達成資料傳輸目標。當匯流排網路上有任何一部電腦壞掉了，都不會影響到其他電腦間的通訊，所以匯流排架構是目前使用最多的區域網路架構。匯流排架構最脆弱之處就是主幹線。由於只有一條電纜線，所以當電纜線發生損壞或斷線時，會造成整個網路的癱瘓。 圖 5-1　匯流排拓樸

  8. 5.1.1　網路的分類（續） (2)圖 5-2這種星狀拓樸方式又稱為「放射狀」，使用一部電腦扮演中央控制主機，也就是網路伺服器，所有的電腦都直接和中央控制主機連接。任何資料的傳送都必須透過中央控制主機。由伺服器總管整個網路的運作，此種結構的施工配線費用高。一般的區域網路加上集線器之後，便可視為星狀網路。星狀網路結構的另一項特性是：網路內所有要傳送的資料都要透過中央的集線器做傳遞。在星狀架構中，由於任何通訊都要經過中央控制主機，因此星狀架構具有較佳的管理特性。不過一旦中央控制主機發生故障，整個網路就癱瘓了。另外，兩個星狀架構網路可以藉著連接兩部中央控制主機來達成網路與網路之間的資料傳輸。 圖 5-2　星狀拓樸

  9. 5.1.1　網路的分類（續） (3)如圖 5-3環狀架構中，連接所有電腦的主幹線電纜形成一個環狀迴路。事實上這個環狀迴路是由許多段「點對點」的電纜線所組合而成。資料在環狀架構中傳送，必須依照一定的方向，全部順時針方向或全部逆時針方向。由於迴路的特性，資料在迴路中傳送也具有廣播的性質，每一部電腦都可以接收到資料。環狀網路最脆弱之處也是主幹線電纜。當電纜線受損斷裂時，會導致整個網路或部分網路的損毀。例如：如果上圖中 C與 D之間的電纜線斷裂，那麼整個網路就變成是一個由 B→A→G→D→E→F→G所組成的單向傳輸網路。所以為了提升環狀網路的容錯能力及增加網路的傳輸效率，高速環狀網路都設計成「雙環狀網路」。兩條環狀迴路分別以順時針與逆時針方向傳輸資料。 圖 5-3　環狀拓樸

  10. 5.1.1　網路的分類（續） (4)樹狀拓樸架構，如圖 5-4所示。在傳輸方式上，樹狀架構可以說是匯流排架構的另一種形式。樹狀架構中的任何兩部電腦之間都只有一條傳輸線連接，當資料進入任何一個節點後，會向所有的分支傳遞 (除了訊號進入的分支 )。因此樹狀架構也具有廣播傳送的特性。當樹狀架構某兩點間的電纜線故障時，會將此樹狀網路分為兩個較小的樹狀網路，而這兩個樹狀網路是無法互通的。另外當某一部電腦發生故障，也會造成網路的損毀。 圖 5-4　樹狀拓樸

  11. 5.1.1　網路的分類（續） (5)網狀架構是網路架構中安全性最高的一種。兩部電腦之間存著不只一條的通路，即使某一條電纜線損毀，也可以利用其他的通路來傳送資料。網狀架構可以設置一部中央控制主機來管理網路上的資源，也可以不設。對於資料量很大，而且傳送作業不可中斷的環境，網狀架構是很好的選擇。不過網狀網路的架設成本要比其他網路架構來的高，而且施工也比較困難，是需要注意的一點。如圖 5-5網狀拓樸架構所示。 圖 5-5　網狀拓樸

  12. 5.1.1　網路的分類（續） 2.電腦網路的分類，依據傳送範圍 (或距離 )大小分為下列幾種： (1)直接連線：電腦與電腦間透過並列埠介面／ LL3傳輸線、 RS-232介面／纜線、 USB介面／纜線、 IEEE1394介面／纜線或裝置網路卡／網路線等方式將兩台連接進行連線。如圖 5-6所示。 圖 5-6　電腦與電腦間直接連線示意圖

  13. 5.1.1　網路的分類（續） (2) 區域網路 (Local Area Network, LAN)：電腦間位於同一區域或是鄰近地區的數部電腦彼此之間，藉著網路設備的網路線 (例如乙太網路線)彼此連接的型態稱為 LAN。區域網路有對等式形態與主從式形態兩種。如圖 5-7與 5-8所示。

  14. 5.1.1　網路的分類（續） (3) 廣域網路 (Wide Area Network, WAN)：電腦之間的距離比區域網路更遠 (例如跨越了兩個城市鄉鎮 )，不能單單透過一般的區域網路來達成連線的目標，此時的網路形態稱為 WAN，如圖 5-9所示。

  15. 5.1.1　網路的分類（續） (4) 網際網路 (Internet)：網際網路是區域網路與廣域網路集合起來，成為全世界最大的電腦網路。透過網際網路，可以使用各種服務，例如全球資訊網 (World Wide Web, WWW)、電子郵件 (E-Mail)、電子布告欄 (BBS)、檔案傳輸 (File Transfer Protocol, FTP)、搜尋引擎 (Search Engine)、電子商務 (E-commerce)、視訊會議 (Video Conference)與網路遊戲 (Network Games)等等。如圖 5-10所示。

  16. 5.1.1　網路的分類（續） 3. 電腦網路的分類，依據有無傳輸的媒介可分為有線網路與無線網路兩大類。 (1) 有線網路：有線網路與無線網路的主要區別為有線網路需要舖設實體線路，而有實體的傳輸媒體，例如使用於區域網路的乙太網路線，可傳送規格為 10 Mbps/100 Mbps等等。 (2) 無線網路：無線網路則不需要舖設實體線路，而以電磁波或其他無實體傳輸媒體載送被傳輸的訊息或資料。

  17. 5.1.1　網路的分類（續） 一般而言，無線網路分為無線區域網路與行動通訊網路兩大類。無線區域網路以符合美國電機電子學會 (Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)制訂的標準 IEEE 802.11相關系列為代表；而行動通訊網路則以歐洲電信標準協會 (European Telecommunications Standards Institute, ETSI)制訂的行動通訊網路相關標準規格系列為代表。新興無線通信技術發展趨勢如表 5-1所示。二十一世紀可以說是無線通訊科技起飛躍進的時代，從二十世紀的第二代行動通訊系統點、衛星通訊系統，到二十一世紀的第三代行動通訊系統，這些無線通訊科技說明文明社會的需求，消費者希望在任何時間、任何地方，都可以進行方便、迅速、正確無誤的通訊。

  18. 5.1.1　網路的分類（續） A. 無線區域網路無線區域網路 (Wireless Local Area Networks, WLAN)，是無需網路線便可透過無線訊號傳送資料。如圖 5-11所示。 圖 5-11　無線區域網路示意圖

  19. 5.1.1　網路的分類（續） 無線區域網路所使用頻段為 2.4G左右。無線區域網路網路不需要舖設實體線路，可藉由無線傳輸媒介來傳輸資料。無線傳輸的媒介可以分類為光與無線電波兩大類。無線電波的頻譜很寬，依照波長的不同，可分為超短波、短波、中波、長波、超長波。但每個波段都有其用途，其中大部分頻段都受到管制的標準為 IEEE 802.11相關系列，規範了開放式通信系統互聯參考模型 (Open System Interconnection, OSI)七層中的實體層與資料鏈結層中媒體存取控制子層 (Media Access Control, MAC)。關於無線網路的 IEEE 802.11相關標準，常見的有 802.11b、802.11a、802.11g。目前大多數產品皆遵循 802.11b標準，速度為 11 Mbps的半雙工傳輸，而 802.11a的產品較為昂貴，提供 54 Mbps的半雙工速率，多使用在企業用戶。未來則希望藉由 802.11g產品提升傳輸速度至 54 Mbps的半雙工速率並與 802.11b相容。

  20. 5.1.1　網路的分類（續） 無線區域網路連線能夠讓使用者利用筆記型電腦等資訊行動設備自在遨遊，無需受到網路線的束縛並大幅提升工作效率、減少外出旅行時無謂的等待時間，讓家中的任何空間都能夠成為工作、學習或線上娛樂的地點。愈來愈多的公共場所也開始架設無線上網據點，例如：咖啡廳、速食店、機場、火車站與旅館等等。 相對於有線網路，無線區域網路具有以下優點： (a)無線區域網路終端設備具移動性，有不受「線」束縛的方便性與靈活性。 (b)無線區域網路具有架設方便迅速、價格便宜等優點，對短期租賃、臨時性工作場所、不易施工的地點，可提供經濟有效且具彈性之網路解決方案。 (c)無線區域網路在戶外應用方面，可提供不同建築物間，點對點或點對多點的無線連線服務。 (d)無線區域網路可提供室內和戶外即時的區域網路連線。其應用範圍涵蓋住宅、企業、教育、醫療、辦公環境、工廠與倉庫等等。

  21. 5.1.1　網路的分類（續） B. 無線個人區域網路的藍芽技術 藍芽技術 (Bluetooth Technique)的產生，就是為了要在短距離的通訊上，提供即時與有效的通訊。藍芽是中世紀時代丹麥國王 Harald II的名字，當時丹麥與挪威的紛爭不斷， Harald國王付出畢生精力，使兩國能和平溝通，而且有統一瑞典、芬蘭、丹麥之不朽功勞，藍芽技術因此而命名，象徵著其溝通協調的能力能像 Harald國王一樣傑出，能將不同廠牌的通信設備，經由藍芽技術標準達成精準快速的連結。 藍芽技術聯盟 (Bluetooth Special Interest Group, SIG)制定了藍芽技術標準，提供一種無線數據與語音通信的開放性全球規範，它以低成本的近距離無線連接為基礎，為固定與移動設備通信環境建立一種特別連接。體積小、低耗電、價格低、易於使用等消費者取向特色以及可連結所有的通訊、資訊設備，使得藍芽技術成為人們日常生活中不可或缺的一種技術性的服務。 藍芽技術是希望只要一支手機或類似產品就可以取代所有無線遙控的裝置。藍芽技術可運用在三種範圍：電腦與其週邊設備間的連結、個人無線網路的連結及語音／數據的接收傳送。目前藍芽價格仍然偏高，只能應用在較高階的通訊設備，競爭者則有高階紅外線、 Home RF與 Hyper LAN。

  22. 5.1.1　網路的分類（續） 藍芽技術產品發展至今，大多侷限於短距離的個人區域通信產品，如藍芽耳機、 PDA (Personal Digital Assistant)、手機等等，而無法取代其他無線通信技術，如 WLAN、CDMA (Code Division Multiple Access)等等，形成一個獨立廣大的通信網。而且藍芽使用展頻技術也使得抗干擾的能力提升，同時藍芽的電力損耗是無線通訊領域中最小的系統，因此更能符合消費者的需求。 我們從藍芽標準規格文件中可以發現規格文件主要分成兩大部分，一部分是核心 (Core)部分，其中規定了元件設計的標準，如射頻、基頻帶、鏈結管理、服務搜尋及不同通訊協定間的互操性，由於藍芽設備並沒有統一的作業系統及應用程式，所以藍芽設備必須彈性的支援許多技術規範，不應該只支援標準的 TCP / IP協定。藍芽運作的適合環境歸類如下： (a) 即時性網路 (Spontaneous Network)：散網的形成鮮少有事先規劃的情形，因此網路形成後，要有能力對於藍芽模組的加入與移除的改變加以適應。 (b) 獨立性 (Isolation)：散網必須要能在沒有更上層的骨幹網路的支援下完整的運作。

  23. 5.1.1　網路的分類（續） (c) 簡單性 (Simple Devices)：藍芽模組都是屬於低價簡單的模組，所以散網的設計也不能太複雜。 (d) 小型的多次跳躍網路 (Small Multi-hop Networks)：藍芽系統主要的運作範圍小，而且以個人性功能為主，所以一個散網一般都是由 5∼10個微小網路所構成。如圖 5-12所示為無線個人區域網路的藍芽技術示意圖。 (e) 使用連結導向、低功率之鏈結。 圖 5-12　無線個人區域網路的藍芽技術示意圖

  24. 5.1.1　網路的分類（續） C. 行動通訊網路 行動通訊目前的發展包含第一代行動通信系統、第二代行動通信系統與第三代行動通信系統等等。目前以 2G的 GSM (Global Special Mobile)最為普及，其中有 GSM900、GSM1800和 GSM 1900等三種頻率，且只提供 9.6K傳輸速率。 GPRS (General Packet Radio Service)則為 2.5G，可提供最大 118 Kbps的傳輸速率。 3G是「第三代」行動通訊的簡稱，例如 CDMA2000與 UMTS系統，可提供更高速的傳輸速率，最高傳輸速率可達2 Mbps。 (a) 第一代行動通信系統：第一代行動通信系統是屬於類比式行動電話系統，例如，北美的 AMPS (Advanced Mobile Phone System)。

  25. 5.1.1　網路的分類（續） (b) 第二代行動通信系統：第二代行動通信系統是屬於數位式行動電話系統，例如， GSM與俗稱第 2.5代行動通信系統的 GPRS。　　 GSM廣泛用於歐洲及亞洲地區的通訊網路，為數位蜂巢 (Digital Cellular)式通訊技術的標準之一，透過此一通訊標準讓遠端的筆記型電腦及個人數位助理等行動裝置得以相互連繫、交換訊息。　　 GPRS是 GSM系統的擴充，為了強化 GSM數據傳送的能力，提供封包交換數據的標準技術之系統。由於具備立即連線的特性，對於使用者而言，可說是隨時都在上線的狀態。 GPRS技術也讓服務業者能夠依據數據交換的數量來收費，而不是單純的以連線時間計費。這項技術係與 GSM網路配合，傳輸速度可以達到 115 Kbps。

  26. 5.1.1　網路的分類（續） (c) 第三代行動通信系統：國際電訊聯盟 (International Telecommunication Union, ITU)，參考網址： http://www.itu.int，從 1980年代中期到 1990年代初期，對未來第三代行動電話系統進行詳細的評估後提出了一些建議。所謂第三代行動通信 (3G)指經營者利用電信總局所指配的頻率，並採用 ITU定義的第三代無線通信的全球標準所定之技術標準 IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000)，以提供語音及非語音之通信。第三代行動通信使用 2100 MHz頻段， IMT-2000所定之 3G無線傳輸標準技術有下列數種： WCDMA (Wideband­CDMA)、CDMA2000、TD-SCDMA (Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)、EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution)與 DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications)。目前以 WCDMA與 CDMA2000採用國家較多。其中 WCDMA是在歐洲相當受歡迎的第三代行動電話傳輸科技。這套系統能夠架設在現有的 GSM網路上，對於目前的系統業者而言，很顯然是通向未來通訊世界的銜接點。而 CDMA2000也稱為 CDMA Multi-Carrier是 CDMA開發組織 (CDMA Development Group, CDG)所發展出來的第三代行動電話標準，在美國相當受到歡迎。

  27. 5.1.1　網路的分類（續） 相較於前幾代行動通信，第三代行動通信有以下優點： (a) 更高的頻譜效益：實現較 2G行動通信更高的傳送數據，現況可達 384 Kbps，未來更可達 1.2 M∼14 Mbps，系統容量較大，隨選頻寬，可同時打電話與上網。 (b) 展頻抗干擾：實現較 2G行動通信更佳的通信品質，使得通訊範圍較廣，室內涵蓋較佳，另一方面，移動中採用軟交遞，先接後斷，而且發射功率較低，降低對人體與環境 (如醫院 )的干擾。 (c) 更佳的安全性：採用全新認證的 AKA演算法，改用五參數 (GSM為三參數 )，採用網路與用戶相互認證技術，加上可保護信號之完整性，不被竄改。而且認證參數可和 2G相互轉換、向下相容等特性，不論 2G或 3G手機皆可使用 USIM (User Service Identity Module)卡，反之亦然。 (d) 第三代行動通信與 2G / 2.5G相容：支援全球漫遊，漫遊至他國不用 換機漫遊。 (e) 第三代行動通信服務與網路架構持續演進網路 All-IP化。

  28. 5.1.1　網路的分類（續） 第三代行動通信的功能如下：符合更先進之 3GPP (3rd Generation Partnership Project) Release 4，請參閱 http://www.etsi.org，其架構與功能分別為：核心網路 IP (Internet Protocol)化，語音 (AMR 12.2 Kbps)、SS7 (Signaling System 7)信號與上網封包皆以 IP方式傳送，具備 QoS(Quality of Service)，提供高可靠度服務。其增加的重要功能列舉如下： (a) 行動智網服務：號碼可攜服務與 FN (Free Numbering)功能。 (b) 影像電話：專屬頻寬 (64 Kbps)，同時傳送畫面與聲音，提供面對面且更精采的服務。 (c) 高速上網：頻寬共享 (384 Kbps)，隨時隨地皆可收發 E-Mail、手機收看電視、行動寬頻多媒體。 (d) 行動定位：未來可利用 A-GPS (Assisted Global Positioning System)等更精確之定位能力，提供緊急救援、地圖導覽、追蹤監控與費率應用等定位服務。

  29. 5.1.1　網路的分類（續） 第三代行動通信的應用服務如下： (a) 行動辦公室：使用者可隨時以手機或 PDA查看重要工作進度與各種即時商務資訊，進出公司之資料庫、並進行工作表單簽核等辦公室工作。 (b) 遠距移動醫療：偏遠山區可利用 3G回傳病情影像至教學醫院，共同會診。 (c) 遠距教學：可利用 3G跨距兩地同步視訊教學，資源共享。 (d) 視訊會議：面對面召開 3G視訊會議。 (e) 可即時傳送車輛定位資訊，進行車輛派遣、貨物管理、行車路徑監控等功能。

  30. 5.1.1　網路的分類（續）   (f) 金融、證券、投信、投顧等相關機構可透過 3G建立專屬會員網路及進行群組管理，客戶可進行無線下單 、證券行情揭示。 (g) e化商店：行動版電視頻道購物、小額付費與線上交易。 (h) 串流型多媒體下載服務：例如影片下載、隨選視訊、即時廣播及即時新聞等。

  31. 5.1.1　網路的分類（續） D. 無線行動隨意網路 無線行動隨意網路 (Mobile Ad-hoc Network, MANET)是由許多行動節點，為求達成通訊上的應用需求，隨時可以進行連結而形成的一種無線通訊網路。例如有幾台 PDA、手機或筆記型電腦，當他們聚集在通訊的鏈結範圍內，就可以形成一個臨時的網路，整個 Ad-hoc無線網路形成無固定形狀的拓樸圖，如圖 5-13所示，這樣的網路特點是網路拓樸可能隨時改變，所以網路的運作有一些重點，根據 IETF (Internet Engineering Task Force)制定的標準 RFC2501中的說明， MANET有以下幾點特性： (a) 動態的網路拓撲 (Dynamic Topology)：網路中的節點可以隨時隨地、自由無特定的移動，而且網路拓撲是在完全不可預期的情況下快速的改變、重組，並且在任意兩節點間，存在對稱與非對稱的連結。 (b) 頻寬限制和鏈結速率改變 (Bandwidth-constrained and Variable Capacity Links)：與有線網路環境相比，無限的鏈結本身的容量就比較小，而且若受到外在雜訊、訊號衰減與多重路徑干擾等等影響，都可能使頻寬、鏈結速率受限制，而使傳輸量 (Throughput)變小。

  32. 5.1.1　網路的分類（續） (c) 電力限制的影響 (Energy-constrained Operation)：無線行動節點，諸如筆記型電腦、個人數位助理或電話手機，大多利用電池來提供電力，而電池電力與體積重量通常有正比關係，在電池體積與重量適用的前提下，如何節省電力損耗，亦是設計者的重要考量。 (d) 安全限制 (Limited Security)：網路安全隨著網路深入我們的日常生活而日顯重要，況且無線網路比傳統有線網路更容易遭受安全方面的威脅，例如竊聽、偽騙、服務阻斷等等，因此資料安全就更顯重要，所以提供安全性的保障也是非常重要的考量。

  33. 5.1.2　網路的構成元件 網路的構成元件如下： 1. 網路介面卡 (Network Interface Card, NIC)：簡稱「網路卡」，可以將電腦的資料轉換為網路傳輸時所使用的電子訊號，也可能是光學訊號或無線電波訊號，或者是將接收到的這些訊號轉換為電腦的資料。網路卡又分為「 Ethernet (乙太 )網路卡」、「 Token Ring網路卡」與「無線網路卡」等等，一般常用的是「 Ethernet網路卡」。 2. (Modem)：全名是調變解調器，可以將電腦的數位訊號轉為能夠在類比電話線中傳輸的類比音頻信號，反之亦可 。網路傳輸以串列方式進行，傳輸速率多以 Kbit/sec或 Mbit/sec來表示，簡稱 Kbps或 Mbps。資料傳輸分為單工傳輸、半雙工傳輸、全雙工傳輸等三種模式。 3. 訊號加強器：其的作用是將原本不完整的信號，經過放大重製至原本的強度之後，產生完整的訊號再傳送出去，通常用於過長距離的網路線路中。

  34. 5.1.2　網路的構成元件（續） 4. (Hub)：一種可以連接多台電腦或週邊的裝置，最常使用在星狀拓樸中，每一個傳至集線器的封包，在此經過複製之後，再傳送到每部與集線器連接的網路裝置，集線器僅具有 OSI第一層的功能。 5. (Switch)：外觀上與 Hub接近，但具有 OSI第一層與第二層功能，能夠對封包目的地進行學習，將封包送往正確的目標。 6. (Router)：具有 OSI第三層功能，可解析一個封包的表頭，判斷它是否要被傳送到相異網段，並可有效阻斷廣播的封包。

  35. 5.1.3　網路的架構 在與網際網路相連接之前，都必須先透過 Internet服務提供廠商 (Internet Service Provider, ISP)的線路才能完成。常見的 ISP有臺灣學術網路 TANet、中華電信 HiNet、數位聯合 SeedNet、固網公司與其他的 ISP公司。以臺灣學術網路 TANet為例，臺灣對外的網路架構如圖 5-14所示； TANet主要分為七個網路區域，如圖 5-15所示，由該區域的負責學校來管理網路相關事宜，而在各區域之間，連有 T1的骨幹線路，各區域負責的大學提供教育訓練的課程和撥接的服務，可以就近詢問該區的電算中心。臺北地區：臺灣大學與政治大學；桃園地區：中央大學；竹苗地區：交通大學、清華大學；臺中地區：中興大學；南投地區：暨南國際大學；雲嘉地區：中正大學；臺南地區：成功大學；高屏地區：中山大學；臺東地區：台東大學；花蓮地區：東華大學；宜蘭地區：宜蘭大學。

  36. 5.1.3　網路的架構（續）

  37. 5.1.4　網路的通訊標準 網路的通訊協定是控制兩個或多個裝置之間通訊的規則和過程的系統，目前存在各式各樣的通訊協定。並非所有的通訊協定都相容，但就使用同一通訊協定的兩個裝置而言，它們是可以交換資料的。這裡我們將討論網路使用的重要通訊協定，並定義每個通訊協定與 OSI互連模型之間的溝通方式。 1. 通訊協定的功能 通訊協定是通訊的規則和過程，這個術語使用在各種環境中。例如，一個國家的外交官遵守一套協定規則，它的設計是用來協助與其他國家的外交官順利合作。電腦環境的協定規則也是這樣。當幾台電腦連結在一起時，控制它們之間通訊和相互作用的規則及技術處理過程稱為通訊協定。若考慮網路環境中的通訊協定時，有下列三點選用通訊協定的通則： (1) 存在著許多通訊協定。儘管每個通訊協定都是有利於基本通訊，但各有不同的目的，能完成不同的任務。每個通訊協定有其自身的優點和缺點。

  38. 5.1.4　網路的通訊標準（續） (2) 一些通訊協定僅在特定的 OSI層中才有效，通訊協定所運作的層是描述其功能的。例如，在實體層中工作的通訊協定保證資料封包透過網路卡並輸出到網路電纜上。 (3) 通訊協定也可在通訊協定堆疊或群組中共同作用。正如網路結合了每個 OSI模型層的功能，不同通訊協定也可在單一通訊協定堆疊的不同層次上共同運作。通訊協定堆疊的層次「對應於」或對應於 OSI模型的層。例如， TCP/IP (Transmission on Control Protocol/Internet Protocol)通訊協定的應用層與 OSI模型的展示層相對應。總之，通訊協定描述了整個堆疊的功能和容量。

  39. 5.1.4　網路的通訊標準（續） 2. 通訊協定運作方式 資料透過某些技術性的操作後傳輸到網路系統中，而這些技術操作被整理成為標準化的協議步驟。在每一個協定步驟當中，規範了特定的操作，且這些操作不會在其他步驟中出現。每一協定步驟包含了自身的規則、程序或通訊協定。在網路上的每一台電腦當中，這些通訊用的協定步驟必須以一致的順序被執行。在發送端電腦裡，這些步驟必須從上到下執行；在接收端電腦裡，這些步驟必須從下到上執行。 (1) 發送端電腦中的協定 (a) 把資料分成通訊協定可處理的更小部分，這些小部分稱之為封包。 (b) 把位址資訊加入封包，使得網路上的目標電腦可以確定屬於它的資料。 (c) 準備透過 NIC傳送並輸出到網路電纜上的資料。

  40. 5.1.4　網路的通訊標準（續） (2) 在接收端電腦中執行相同的一系列步驟，但順序相反。它們是： (a) 從電纜中獲取資料。 (b) 透過 NIC將資料封包輸入到電腦。 (c) 釋放由發送端電腦附加的所有傳輸資訊的資料封包。 (d) 把封包中的資料複製到一個緩衝器當中進行重組。 (e) 以可用形式把重組資料傳入到應用程式。

  41. 5.1.4　網路的通訊標準（續） 發送和接收端電腦必須以相同的方式執行每一個步驟，以便於資料接收時具有與發送時相同的結構。例如，兩個不同的通訊協定可能分別把資料分成封包並加以各種順序、定時和錯誤偵測資訊，但每個通訊協定的做法不同。因此，使用某種通訊協定的電腦將不能成功地與使用另外一種通訊協定的電腦進行通訊。 電腦產業已指定幾種堆疊作為標準通訊協定模型。硬體和軟體製造商可以開發他們的產品，以滿足這些通訊協定中的任何一個或它們的組合。最重要的模型包括： ISO / OSI (International Standards Organization/Open System Interconnection)通訊協定組、 IBM系統網路架構 (System Network Architecture, SNA)、數位化的 DEC (Digital Equipment Corporation)網路、 Novell NetWare與 TCP/IP通訊協定組。 若要將兩個以上的異質網路連接成一個更大的網路，首先必須先定義出一套網路互連的通訊協定。例如 TCP/IP通訊協定組、 APPLE TALK通訊協定組及 IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange)通訊協定組等。 Windows系列的作業系統支援的常見通訊協定有 TCP/ IP通訊協定、 IPX/SPX通訊協定與 NetBEUI通訊協定。 IPX/SPX目前最主要使用在某些網路對戰連線遊戲， NetBEUI協定在過去 Windows 98或 Windows NT的時代扮演重要的角色，但現今逐漸退居幕後，由微軟新推出的 NetBIOS over TCP/IP所取代。

  42. 5.1.4　網路的通訊標準（續） 3. OSI通訊標準 OSI將網路傳輸的架構，依功能分成七層。如圖 5-16所示，由下而上，分別是實體層、資料鏈結層、網路層、傳輸層、會議層、表達層和應用層。愈上層愈靠近作業系統與應用軟體，愈下層愈靠近硬體的實體。 由於通訊協定堆疊是通訊協定的組合。堆疊當中的每一層指定了處理通訊過程的一個功能或子系統的不同通訊協定。圖 5-16顯示了 OSI模型及與各層相關聯的規則，每一層有其自身的一套協定規則。通訊協定定義了 OSI模型中每一層的規則。例如，在同一 LAN中使用來自幾個製造商的 NIC。只要它們使用同一通訊協定，它們就能發送和接收彼此的資訊。較高層指定了處理通訊執行期間時 (即兩台電腦保持連線時 )的規則和對應用軟體的解釋。位於堆疊的層愈高，它們的任務和相應的通訊協定愈複雜。

  43. 5.1.4　網路的通訊標準（續） 通訊協定存在於這些堆疊的每一層，執行該層規定的任務。然而，網路需要執行的通訊任務可以歸入三種通訊協定類型之一。每種通訊協定類型由一個或多個 OSI層所組成，就如圖 5-17所示，這三種通訊協定類型粗略地對應到 OSI模型層中：應用層、傳輸層和網路層。

  44. 5.1.4　網路的通訊標準（續） 4. TCP/IP通訊標準 TCP/IP的由來，與網際網路的歷史發展有著絕對密切的關係。 1967年，美國國防部為了奠定國內電腦網路的技術，成立了國防高等研究計畫站 (Defense Advanced Research Project Agency, DRAPA)，針對相關的實驗和研究提供研究經費。也就從那個時候開始，美國高等研究規劃網路 (Advanced Research Project Agency Network, ARPANET)開始萌芽，這便是今日網際網路的前身。自 1969年開始， ARPANET以實驗性的分封交換系統連接電腦，網際網路最初是採用主從架構，但後來決定使用主機對主機 (Host-to­Host)的網路控制協定 (Network Control Protocol, NCP)。 TCP/IP通訊協定與 OSI模型並不完全符合，它不使用七層而是四層。 TCP/IP通常引用 Internet通訊協定組，它被分成以下四層：網路介面層、 Internet、通道層與應用層，如圖 5-18所示，每一層對應 OSI模型的一層或多層。

  45. 5.1.4　網路的通訊標準（續） TCP/IP是個工業標準的通訊協定群組，它提供在不同環境 (由不同基礎組成 )中通訊的通訊協定。另外， TCP/IP提供企業網路通訊協定和對 Internet及其資源的存取。由於 TCP/IP很流行，它已經成為網路互連的預設標準，以便在由更小網路組成的網路當中相互通訊。 TCP/IP通訊協定已經變成運用於在不同類型電腦間共同運作的標準通訊協定。共同工作是 TCP/IP的一個主要優點。許多網路支援 TCP/IP通訊協定。 TCP/IP也支援路由協定，通常作為網路互連的通訊協定。 其他為 TCP/IP序列專門制定的通訊協定包括：簡單郵件傳輸協定 (Simple Mail Transfer Protocol, SMTP)、檔案傳輸協定 (File Transfer Protocol, FTP)與簡單網路管理協定 (Simple Network Management Protocol, SNMP)。

  46. 5.1.4　網路的通訊標準（續） TCP (Transmission Control Protocol)的基本特色如下： (1) 連接式導向 (Connection-Oriented)：應用程式在 TCP傳送資料時，須協商各項必要參數，例如：初始序號 (Initial Sequence Number, ISN)、雙方的資料窗口的大小等，然後才能以此基礎來傳送資料。 (2) 確認與重送： TCP來源端要傳送資料給目的端時，首先送出一個封包，然後計時，等待目的端的回應。而目的端收到封包後，便回送一個 ACK (確認 )封包給來源端。如果來源端在設定的時間內收到目的端的確認封包，可以確認彼此傳訊正常，便可依例再送第二個封包。如果來源端在設定的時間內收不到目的端的確認封包，便自動把原先封包重送。依此機制直到把資料送完，再通知對方斷線。

  47. 5.1.4　網路的通訊標準（續） (3) 流量控制 (Flow Control)：TCP機制是透過調整推移資料窗口 (Sliding Window)的大小來控制資料的傳送速度。資料窗口的大小設得愈大，資料的流量也就愈快，反之亦然。而資料窗口大小的主控權由目的端來決定，因為目的端是要接收資料的。　　 TCP/IP被設計為具有可路由化特性的通訊協定，已經被美國國防部作為 WAN通訊協定。它的目的是在核戰當中保持地區之間的通訊。現在 TCP/IP的發展目的是使 Internet社群成為一個整體。 TCP/IP在使用者安裝和配置方面需要重要的知識和經驗。基本上來說 IP機制是採用非連接式的傳送方式，這是一種不可靠的傳送機制，因為當來源端在送交資料封包時，完全不管目的端的狀況，只是不斷地將封包送完為止。如果目的端有問題，例如未關機、忙碌或是資料中途損毀等，資料就不能正確送達。 TCP屬於傳輸層的通信協定，採用的傳送方式是一種「可靠」的傳送機制。

  48. 5.1.4　網路的通訊標準（續） 5. NetBIOS 網路基本輸入／輸出系統 (NetBIOS)在 Windows作業系統中執行的大多數服務和應用程式使用 NetBIOS介面或 IPC。NetBIOS是基於區域網路開發的，已經發展成為應用程式的標準介面，用來存取通道中的網路協定以進行定向連線和非定向連線的通訊。 NetBIOS介面為 NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface)、NWLink和 TCP/IP而存在。 NetBIOS需要一個 IP位址和一個 NetBIOS名稱來唯一地識別電腦。 NetBIOS執行四個主要功能： (1) NetBIOS名稱的解析：每個網上的工作站有一個或多個名稱。 NetBIOS保持一個名稱或別名的表，表中的第一個名稱是 NIC的唯一名稱。能加入可供選擇的使用者名稱，以便提供友好使用者的識別系統。因此， NetBIOS可交叉參考所需名稱。 (2) NetBIOS Datagram服務：這個功能允許訊息被發送給任何名稱、名稱群組或網路上的所有使用者。然而，由於它不使用點對點連線，就不能保證訊息到達其目標。

  49. 5.1.4　網路的通訊標準（續） (3) NetBIOS工作階段服務：這項服務是在網上的兩個工作站之間開啟或闢閉點對點連線。一個工作站向另一個發起存取並開啟連線。由於兩個工作站是平等的，它們都能同時發送和接收資料。 (4) NetBIOS NIC工作階段狀態：這個功能使得任何使用 NetBIOS的應用軟體可以獲得關於區域 NIC、其他 NIC和任何當前啟用中的工作階段資訊。最初， IBM提供一個單獨的產品 NetBIOS，作為一個終止並常駐 (Terminate and Stay Resident, TSR)程式。這個 TSR程式現在已過時；如果碰到這些系統，你應該用 Windows NetBIOS介面取代它。 NetBEUI是 NetBIOS Extended User Interface (NetBIOS延伸使用者介面 )的首字母縮寫。最初， NetBIOS與 NetBEUI緊密相連，被認為是一個通訊協定。然而，幾家網路製造商分離出 NetBIOS，即交談層協定，以便於它能與其他可路由的傳輸協定一起使用。 NetBIOS (網路基本 I/O系統 )是 IBM交談層 LAN介面，它擔當網路的應用軟體介面的角色。當一個程式與網上另一個程式建立執行期間時， NetBIOS提供工具，因為很多應用程式支援它，所以很流行。 NetBEUI是一個小而快且有效的通訊協定，它與所有微軟網路產品一起提供。它自從二十世紀八十年代中期就可使用，是和微軟的第一個網路產品： MS-NET一起提供的。 NetBEUI的優點包括其堆疊的尺寸小 (對執行 MS-DOS的電腦很重要 )，在網路媒體上的資料傳送速率和與所有微軟網路的相容性。 NetBEUI的主要缺點是它不支援路由，它也僅限於在微軟網路中使用。對所有工作站都使用微軟作業系統的較小對等網路來說， NetBEUI是一個良好的、經濟的解決方案。

  50. 5.1.4　網路的通訊標準（續） 6. 典型的乙太網路連線的 AppleTalk網路 Apple Talk是 Apple Computer特有的協定堆疊，設計用於 Apple Macintosh電腦在網路環境中共用檔案和印表機。它在 1984年作為一種自我配置的區域網路技術而問世。 Apple Talk也用在許多 UNIX系統中，此系統使用協力廠商免費軟體和商業套裝軟體。 Apple Talk協定組包含高階檔案共用，它使用 Apple Share、Laser Writer列印服務和假離線列印以及低階資料流與簡單資訊訊息傳遞。

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