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CH 1. 網路基本概論. 網路重要性. 隨著寬頻多媒體時代的來臨，網路資訊服務變得愈來愈多元化。 由於網路快速地發展，不僅提高資訊傳播效率及多樣性，其不斷新增的應用服務也使得網路架構日趨複雜，連帶著網路管理與安全防護的工作也就變得更加重要且急迫。 為了確實做好相關工作，網路管理人員對於網路的各項特性就必須有相當的認知與了解。. 定義與需求. 對於網路的需求也是跟每個人觀點的不同而有所差異，例如： 使用者 設計者 服務提供者 / 管理者. 定義與需求. 一個可以令人滿意的網路至少應該滿足下列的需求特性：

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Presentation Transcript

  1. CH 1 網路基本概論

  2. 網路重要性 • 隨著寬頻多媒體時代的來臨，網路資訊服務變得愈來愈多元化。 • 由於網路快速地發展，不僅提高資訊傳播效率及多樣性，其不斷新增的應用服務也使得網路架構日趨複雜，連帶著網路管理與安全防護的工作也就變得更加重要且急迫。 • 為了確實做好相關工作，網路管理人員對於網路的各項特性就必須有相當的認知與了解。

  3. 定義與需求 對於網路的需求也是跟每個人觀點的不同而有所差異，例如： • 使用者 • 設計者 • 服務提供者/管理者

  4. 定義與需求 一個可以令人滿意的網路至少應該滿足下列的需求特性： • 經濟性的資源分享(cost-effective resource sharing) • 連通性(connectivity) • 功能性(functionality) • 效能(performance)

  5. Internet 發展與服務 • 電子郵件(Electronic mail，簡稱E-mail) • 檔案傳輸(FTP) • 遠端登入(Telnet，Remote Login) • 檔案搜尋(Archie) • 資訊查詢服務系統(Gopher) • 電子佈告欄(Bulletin Board System，簡稱BBS) • 全球資訊網(World Wide Web，簡稱WWW) • 電子新聞(Electronic News) • 線上多人對談系統(Internet Relay Chat，簡稱IRC)

  6. 網路分類 • 規模分類 • 區域網路 • 都會網路 • 廣域網路

  7. 拓樸分類 • 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 • 電腦角色分類 • 中央集權式 • 對等式 • 主從式 • 混合式架構

  8. 規模分類 區域網路、都會網路及廣域網路之規模示意圖

  9. 區域網路常見網路技術

  10. 廣域網路常見網路技術

  11. 匯流排架構 • 在匯流排的網路拓樸中，每台電腦都是連接到一條公用的傳輸通道。 • 藉由這條傳輸通道來傳遞訊息，而這條公用的傳輸通道就稱為匯流排，所有訊息的傳送是沿著匯流排傳送，而與匯流排連接的網路節點皆可接收訊息，所以其具有廣播（Broadcast）的特性，故匯流排網路可進行訊息的廣播。 • 由於各個網路節點都是獨立地與匯流排連接，所以要新增或刪除節點都是相當容易，且若某一節點故障並不會導致整個網路癱瘓。

  12. 樹狀架構 在樹狀拓樸網路中，電腦的連接方式就像樹狀圖一般，任何兩台電腦間都僅存在一條唯一的傳輸路徑，因此在樹狀網路架構中，並不會存在任何的迴圈（Loop） 。

  13. 環狀架構 • 環狀拓樸網路中的各網路節點是相互連接形成一個環，透過這樣的連接方式可以將資料由一個節點接著一個節點地傳遞下去，直到目的地為止。 • 環狀網路最大的特性是資料的傳送具有單一方向性，亦即只能全部順時針方向或逆時針方向傳送。

  14. 星狀架構 • 在星狀拓樸網路中，每台電腦均必須透過一個中央控制設備來將資料傳送到目的地，除了中央控制節點以外，其他節點間並不會直接相連。 • 通常中央控制節點可能為集線器（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，新增或刪除網路節點的方式相當容易，只需增加或移除一條與中央控制節點相連接的連線就可以

  15. 完全連結網路拓樸（Full Connected Mesh Topology） 部分連結網路拓樸（Partially Connected Mesh Topology） 網狀架構

  16. 完全連結網路拓樸

  17. 部分連結網路拓樸

  18. 電腦角色分類 • 中央集權式架構 • 對等式架構 ( Peer-to-Peer ) • 主從式架構 ( Client - Server ) • 混合式架構

  19. 中央集權式架構 中央集權式的網路架構是把所有的使用者和網路功能需求均集中在一部電腦主機上。

  20. 對等式架構 ( Peer-to-Peer ) • 對等式架構是屬於第二代的網路架構，其與中央集權式的理念完全相反，主要是針對中央集權式架構之缺點所發展出來的，網路上所有的電腦都可以獨力運作，也可以成為服務提供者。 • 對等式網路中沒有主要的伺服器，而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。

  21. 主從式架構 ( Client - Server ) 主從式網路架構把需要服務的電腦稱做用戶端（Client），把提供服務的電腦稱做伺服端（Server），一個伺服器可以同時照顧好幾個用戶端，而用戶端也可以同時得到好幾個伺服器的服務。

  22. 混合式架構 混合式架構中包含主從式網域及對等式群組，大部分的共享資源都由伺服端負責提供及管理，而使用者僅能管理在自己本機上的共享資源，也能存取群組中開放使用的共享資源。

  23. 網路傳輸媒介 • 導向式介質(Guided Media) • 雙絞線 • 同軸電纜 • 光纖 • 非導向式介質(Unguided Media) • 無線電 • 微波 • 紅外線 • 衛星

  24. 導向式介質(Guided Media) • 實體可見的線材，也是目前大多數的電腦網路在建立與連接時所使用的介質。 • 資料傳輸速率： 光纖＞同軸電纜＞雙絞線

  25. 雙絞線

  26. 無遮蔽雙絞線的類別表

  27. 同軸電纜 • 粗同軸電纜 • RG-11 • RG-59 • 細同軸電纜 • RG-58 • RG-58A/U

  28. 同軸電纜

  29. 光纖 • 優點：頻寬高、訊號減損率低 、資料位元錯誤率很低 、可在惡劣環境使用。 • 依其光線在玻璃纖維核心所行進方式之差異，可區分為單模及多模兩類。 • 多模光纖(Multimode Fiber) • 多模梯階指數光纖 • 多模平滑指數光纖 • 單膜光纖 ( Mesh Topology )

  30. 光纖

  31. 非導向式介質(Unguided Media) • 非實體的線材。 • 目前網路最主要的非導向式介質是空氣，而其訊號的傳送則是以電磁波為主，這些訊號是經由天線(Antenna)來發射的。

  32. 無線電 • 無線電波的發射功率越高，則所能傳送的距離也就越遠。 • 適合陸上、海上、空中與行動式的網路。 • 無線電也可以同時使用數個頻率來進行傳輸。

  33. 無線電頻段的傳輸特性

  34. 微波 • 微波的頻率範圍在2GHz到40GHz間。 • 屬於一種有向的（line-of-sight）傳輸方式，在傳送與接收端間不能存有障礙物體阻擋。 • 微波傳輸的衰減必須考慮到氣候、風速、雨量以及實際所使用的頻段。

  35. 紅外線 • 依據傳送方式可以分為點對點及廣播式兩種型態。 • 點對點紅外線傳輸 • 廣播式紅外線傳輸

  36. 衛星 • 利用全球通訊衛星方式上網。 • 因為衛星與地面電台之間的距離高達35000多公里，因此會有通訊延遲的問題。 • 利用衛星傳送資料容易受到地面微波、飛機、太陽等因素之干擾而影響傳輸品質。

  37. 傳輸媒介評估

  38. RJ-45 BNC接頭 網路連接器

  39. 網路傳輸設備 • 網路卡 • 數據機 • 中繼器 • 集線器 • 橋接器 • 路由器 • 閘道器 • 交換器

  40. 乙太網路卡、高速乙太網路卡、FDDI(Fiber Distributed Data Interface)網路卡、ATM網路卡、無線網路卡。 網路卡

  41. 數據機 • 在傳送資料時將電腦的數位訊號轉變為電話線路的類比訊號，此種轉換過程稱為調變(Modulation) 。 • 將接收到的類比訊號轉換成電腦看的懂得數位訊號的過程則稱為解調(DEModulation) 。

  42. 中繼器可以在訊號衰減到一定程度之前將訊號恢復修整成原本之外觀後再傳送出去。中繼器可以在訊號衰減到一定程度之前將訊號恢復修整成原本之外觀後再傳送出去。 中繼器

  43. 集線器 • 必須有一個Port是連往對外的點(專線)，如此每台電腦就可以利用集線器來與其他網路中的電腦通訊。 • 當其中一個Port有問題時，也並不會影響到區域網路內其他電腦的資料傳輸。

  44. 交換器 • 每一個Port都有其專屬的SRAM，包含了In Queue、Out Queue與Routing Table 。 • 當其中一個Port接上線時，就會向其他的Port廣播以告知他們所知道的位址，而這些位址就會記錄在Routing Table中，當下次要傳資料時就進去搜尋，查看應將該資料送至何處。

  45. 橋接器 • 如果到達橋接器的封包，其目的地位址若是與資料來源在同一個網路區段，則封包不會通過橋接器，可以避免網路擴大後，因流量互通而產生瓶頸的問題。

  46. 路由器 路由器(Router)又稱路徑器，其可連結兩個不同類型的網路。 路由器內含有一個路由表(Routing table)，這個路由表記載網路上節點的傳送路徑。

  47. 閘道器 • 能讓不同的網路架構的資料互相交流。 • 當閘道器架設在內部區域網路與外部網路之間時，能夠過濾來往的資料，查驗是否有心懷不軌的第三者或者有破壞力的資料要傳送到內部網路，以確保內部網路的安全。

  48. OSI開放系統參考模式 • 按照不同功能將網路架構分成七個層次： • 實體層(Physical Layer) • 資料鏈結層(Data Link Layer) • 網路層 (Network Layer) • 傳輸層 (Transport Layer) • 會議層 (Session Layer) • 展示層 (Presentation Layer) • 應用層 (Application Layer)

  49. 通訊協定的分層概念 一般的電腦網路均採用分層式架構（The Layered Structure）的觀念，此種架構是依通訊協定所具備的功能來作分層，每個層級都必須提供適當的服務給上層通訊協定使用，並且可以使用下層的通訊協定所提供的服務來完成本身的工作。

  50. OSI網路參考模式

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