网络基础知识和故障诊断

网络基础知识和故障诊断2012年2月网络是由某种传输介质，如电线或电缆所连接的一组计算机和其他设备（比如打印机）。硬件、软件、传输介质和网络设计的变型有多种多样。网络可以包括由家中或办公室中通过电缆所连接起来的两台计算机，也可以由全球成百上千台计算机组成，相互间通过电缆、电话线和卫星建立连接。除可以连接个人计算机之外，网络还可以连接主机计算机、调制解调器、光盘驱动器、打印机、传真机和电话系统。各种设备之间可以通过铜线、光缆、无线电波、红外线或卫星进行通信。网络简介节省资源开销（多人可共用同一设备）管理员可以从某个中心管理或监控多台计算机上的硬件和软件实现移动办公信息资源的共享（）计算机网络的优点1、按地域分类局域网LAN、城域网MAN、广域网WAN2、按网络结构分类PeertoPeer、Client/Server、Browse/Server网络的分类网络协议定义：为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合协议是管理网络如何通信的规则。协议对网络设备之间的通信指定了标准。没有协议，设备不能解释由其他设备发送来的信号，数据不能传输到任何地方传输控制协议/网际协议TCP/IPTCP/IP不是一个简单的协议，而是一组小的、专业化协议，包括TCP、IP、UDP、ARP、ICMP以及其他的一些被称为子协议的协议。大部分网络管理员将整组协议称为TCP/IP，有时简称为IP。TCP/IP的前身是由美国国防部在20世纪60年代末期为其远景研究规划署网络（ARPAnet）而开发的。由于低成本以及在多个不同平台间通信的可靠性，TCP/IP迅速发展并开始流行。TCP/IP最大的优势之一是其可路由性，也就意味着它可以携带被路由器解释的网络编址信息。TCP/IP还具有灵活性，可在多个网络操作系统(NOS)或网络介质的联合系统中运行。然而由于它的灵活性，TCP/IP需要更多的配置。NetBIOS（网络基本输入输出系统）NetBIOS（网络基本输入输出系统）最初是由IBM设计的协议，对运行在小型网络上的应用程序提供传输层和会话层服务。Microsoft将IBM的NetBIOS做为自己的基础协议，最初用于使用LANManager或Windows的网络中。但后来又在NetBIOS上增加了一个应用层组件，称之为NetBIOS增强用户接口（NetBEUI，发音为‘net-boo-ee’）。NetBEUI是一种快速有效的协议，它只消耗少量的网络资源，并能提供非常好的纠错功能，而且只需非常少的配置。但它仅仅支持254个连接，且不适用于不好安全性环境。而且，由于NetBEUI缺少一个网络层（编址信息），它是非路由的（若必需，NetBEUI可被其他协议封装，然后才具有可路由性，但这种方法将把一个NetBEUI网络改变成一个运行TCP/IP协议的网络）。因而，这种协议不适合于大型网络。当前，NetBEUI通常用于小型的基于Microsoft网络以集成传统的、端到端网络。在较新的基于Microsoft的网络中，TCP/IP因其比NetBEUI更灵活且更易改变规模而成为首选的协议。IP地址IP地址组成：网络段和宿主机IP地址用二进制描述的32位地址，为了容易记忆进行分组。（8位为1组，采用8进制。）存在三种类型的网络：A类、B类、C类以及C类。地址基础知识。在Internet上有千百万台主机，为了区分这些主机，人们给每台主机都分配了一个专门的地址，称为IP地址。通过IP地址就可以访问到每一台主机。IP地址由4部分数字组成，每部分数字对应于8位二进制数字，各部分之间用小数点分开例如1.0.0.1(2进制表示为00000001000000000000000000000001网络类别最大网络数第一个可用的网络号最后一个可用的网络号每个网络中的最大主机数A126112616777214B16382128.1191.25565534C2097150192.0.1223.255.255254MAC(MediaAccessController)地址（物理地址）•MAC地址用来定义硬件地址的，即网卡地址。•MAC地址具有唯一性，地址的编写由硬件生产厂商按一定的规则来负责编写。•MAC地址的由两部分组成：硬件厂商编号（３个字节）、设备编号认识网卡Rj-45插头PCI插脚主控芯片无线网卡蹭网卡•蹭网卡实质上是一种大功率无线网卡，同时配备了密码破解软件。•蹭网”就是“借”别人的网络让自己免费上网。•无线网络发射器发送的信号往往可以覆盖100到200平方米的范围，因此，一些“蹭网者”便利用配置有无线网卡的笔记本，搜索附近的网络信号“借道”上网。•“蹭网卡”的灵敏度越高、搜索范围越大，其功率也就越大，对人体危害也可能越大。一些“蹭网卡”最高功率达到0.5瓦，对人体危害明显。同轴电缆•同轴电缆，在20世纪80年代，它是以太网络的基础，并且多年来是一种最流行的传输介质。然而，随着时间的推移，大部分现代局域网中，双绞线电缆逐渐取代了同轴电缆。同轴电缆包括：有绝缘体包围的一根中央铜线、一个网状金属屏蔽层以及一个塑料封套。•在同轴电缆中，铜线传输电磁信号；网状金属屏蔽层一方面可以屏蔽噪声，另一方面可以作为信号地；绝缘层通常由陶制品或塑料制品组成，例如聚乙烯（PVC）或特富龙，它将铜线与金属屏蔽物隔开，若这两者接触，电线将会短路；塑料封壳可使电缆免遭物理性破环，它通常由柔韧性好的防火塑料制品制成。•同轴电缆的绝缘体和防护屏蔽层，使得它对噪声干扰有较高的抵抗力。在信号必须放大之前，同轴电缆能比双绞线电缆将信号传输得更远，当然，它不如光缆传输信号的距离远。另一方面，同轴电缆要比双绞线电缆昂贵得多，并且通常只支持较低的吞吐量•同轴电缆还要求网络段的两端通过一个电阻器进行终结。双绞线电缆•双绞线电缆是将一对或一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中而形成的一种传输介质，是目前局域网最常用到的一种布线材料,双绞线对中的一根电线传输信号信息，另一根被接地并吸收干扰。•在一对电线中，每英寸的缠绕越多，对所有形式的噪声的抗噪性就越好。质量越好，价格越高的双绞线电缆在每英寸中也必将包含越多的缠绕。每米或每英尺的缠绕率也将导致更大的衰减，为最优化性能，电缆生产厂商必须在串扰和衰减减小之间取得一个平衡。•所有的双绞线电缆可以分为两类：屏蔽双绞线（STP）以及非屏蔽双绞线（UTP）•双绞线电缆是目前局域网中最通用的电缆形式，它相对便宜，灵活且易于安装，同时在需要一个中继器放大信号前它能跨越更远的距离（虽然不如同轴电缆传的远）。双绞线电缆能轻易地应用于多种不同的拓扑结构中，但更经常地是应用于星形和星形拓扑结构中。此外，双绞线电缆能应付当前所采用的更快的网络传输速度。由于双绞线电缆的广泛使用，它有可能被应用于不久将出现的传输速度更快的网络中。双绞线电缆有一个缺点，那就是由于其灵活性，它比同轴电缆更易遭受物理损害。相对于同轴线带来的好处，这个缺点点是一个可以忽略的因素。1类（CAT1）：用于电话通信，不适合于数据传输。2类（CAT2）：可用于传输数据，最大速度为4Mbit/s。3类（CAT3）：用于10BASET以太网，传输数据最大速度为10Mbit/s。4类（CAT4）：用于令牌网络，最大数据传输速度为16Mbit/s.5类（CAT5）：用于快带以太网络，数据最大传输速度为100Mbit/s。超5类（CAT5E）：用于最大传输速度为1000Mbit/s的网络（GigE）.光导纤维•中心部分包括了一根或多根玻璃纤维，通过从激光器或发光二极管发出的光波穿过中心纤维来进行数据传输。在光纤的外面，是一层玻璃称之为包层。它如同一面镜子，将光反射回中心，反射的方式根据传输模式而不同。这种反射允许纤维的拐角处弯曲而不会降低通过光传输的信号的完整性。在包层外面，通过高级的聚合纤维以保护内部的中心线.最后一层塑料封套覆盖在网状屏蔽物上。光纤接入方式（FTTX）光纤接入网可以有光纤到户（FTTH）、光纤到大楼（FTTB）、光纤到路边（FTTC）、光纤到小区（FTTZ）等多种形式，利用光纤传输介质，提供高带宽、高可靠性和高抗干扰性的数据传送。网络体系结构(网拓扑结构)•总线形•环形•星形•混合拓扑结构•在设计一个网络之前，必须理解物理拓扑结构，因为它们能够影响所使用的逻辑拓扑结构（例如，以太网或令牌环网），建筑物里如何铺设电缆，以及使用何种网络介质。为解决网络中出现的问题或改变网络的基础结构，也必须理解网络的物理拓扑结构。总线形•一个总线形拓扑结构由单根电缆组成，该电缆连接网络中所有节点，其中没有插入其他的连接设备.•虽然建立一个基于总线形拓扑结构的网络不是很昂贵，但这种网络不能较好地扩展。当你增加更多的节点时，网络的性能将下降。•由于在总线网络中难以识别出错误发生的具体位置，所以当网络发生问题时，解决问题就很困难。环形拓扑结构•令牌传递是环形网络上传送数据的一种方法。令牌传递过程中，一个3字节的称为令牌的数据包绕着环从一个节点发送到另一个节点。如果环上的一台计算机需要发送信息，它将截取令牌数据包，加入控制和数据信息以及目标节点的地址，将令牌转变成一个数据帧。然后该计算机将该令牌继续传递到下一个节点。被转变的令牌，就以帧的形式绕着网络循环直到它到达预期的目标节点。目标节点接收该令牌并向发起节点返回一个验证消息。在发送节点接受到应答后，它将释放出一个新的空闲令牌并沿着环发送它。这种方法确保在任一给定时间仅仅只有一个工作站在发送数据。由于每个工作站都参与将令牌绕着环发送的活动，这种体系结构也称为主动拓扑结构。每个工作站如同一个能再生发送信号的中继器。•一个简单环形拓扑结构的缺点是单个发生故障的工作站可能使整个网络瘫痪星形拓扑•在一个星形拓扑结构中，网络中的每个节点通过一个中央设备，如集线器连接在一起。电缆问题最多影响两个节点。设备如工作站或打印机将数据发送到集线器，再由集线器将数据转发到包含目标节点的网络段。•由于中央连接点的使用，星形拓扑结构可以很容易地移动、隔绝或与其他网络连接。因此，它们更易于扩展。由于这些原因，在目前的局域网中，星形拓扑结构是最流行的基本体系结构。混合局域网拓扑结构•除非在规模非常小的网络中，否则很难遇见一个网络严格地遵从仅仅一种总线—环形或星形拓扑结构。简单的拓扑结构有太多的限制，特别是在局域网必须容纳大量的设备时。更可能的选择是使用这些简单的拓扑结构形成复杂的组合。这也称为混合拓扑结构。集线器(Hub)•早期的Hub通常都是以优化网络布线结构，简化网络管理为目标而设计的。现在的Hub则以高性能、多功能和智能化为设计目标。这种Hub不仅具有传统Hub将多个节点汇接到一起的能力，而且采取了模块化结构，可根据需要选择各种模块。这些模块支持的传输媒体，与媒体的连接方式，通信协议等几乎无所不包，这种将多种网络技术集中到一个机箱内的设备，有的人称之为超级Hub，更多的人则将其称为集中器。•所有端口都分担同一指定的带宽。交换机•随着连接设备硬件技术的提高，已经很难再把集线器、交换机、路由器和网桥相互之间的界限划分得很清楚了•交换机的所有端口都共享同一指定的带宽。换言之，交换机可以把每一个共享信道分成几个信道。路由器•路由器：连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号的设备。•路由器英文名Router，路由器是互联网络的枢纽、交通警察。目前路由器已经广泛应用于各行各业，各种不同档次的产品已经成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军•所谓路由就是指通过相互连接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动。一般来说，在路由过程中，信息至少会经过一个或多个中间节点。通常，人们会把路由和交换进行对比，这主要是因为在普通用户看来两者所实现的功能是完全一样的。网线的制作•同种设备间相连用交叉线，异种设备相连用直连线。（交叉线—T568B标准，直连线—T568A标准）•568A橙白，橙，绿白，蓝，蓝白，绿，棕白，棕•568B绿白，绿，橙白，蓝，蓝