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1、电脑网路把电脑连结在一起 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望學習目的學習目的n n明瞭網路的基本組成元件明瞭網路的基本組成元件n n解釋不同的傳輸方式，包含各種傳輸模式中的解釋不同的傳輸方式，包含各種傳輸模式中的的訊號、調變及選擇的訊號、調變及選擇n n分辨不同種類的通訊連結方式及評估所需的通分辨不同種類的通訊連結方式及評估所需的通訊協定訊協定n n說明各種網路的架構說明各種網路的架構n n明瞭區域網路的組成元件、類型及通訊協定明瞭區域網路的組成元件、
2、類型及通訊協定n n評估網路的複雜度評估網路的複雜度n n熟悉網路架構的範例熟悉網路架構的範例 內容內容n n資料通訊資料通訊n n網路網路n n資料傳輸資料傳輸n n通訊媒體通訊媒體n n網路拓樸網路拓樸n n區域網路區域網路n n廣域網路廣域網路n n資源的組織方式資源的組織方式n n通訊協定通訊協定n n軟體軟體n n通訊應用程式通訊應用程式資料通訊資料通訊藉由通訊線路來傳送及接收資訊集中式資料處理集中式資料處理n所有的處理動作、軟體、硬體，都放在一個中心位置n沒有效率n不方便分散式資料處理分散式資料處理n其它電腦離中央電腦有一段距離n可以做一些自己的工作n可以存取中央電腦分散式資料處理
3、分散式資料處理網路網路n n使用通訊設備將兩台或兩台以上的電腦及其資源使用通訊設備將兩台或兩台以上的電腦及其資源連線在一起連線在一起n n以以 PC PC 為主為主n n區域網路區域網路 (LAN)(LAN)近距離的使用者之間互相共用近距離的使用者之間互相共用資料與資源資料與資源n n廣域網路廣域網路 (WAN)(WAN)遠距離的使用者之間互相共遠距離的使用者之間互相共用資料用資料基本元件基本元件傳送設備通訊線路接收設備網路設計的考量網路設計的考量n n資料傳輸資料傳輸n n媒體媒體 n n拓樸拓樸 元件的實體線路佈置元件的實體線路佈置n n通訊協定通訊協定 定義傳輸規則定義傳輸規則n n距離
4、距離LANLANWANWANn n技術技術點對點點對點檔案伺服器檔案伺服器主從架構主從架構資料傳輸資料傳輸n n數位傳輸數位傳輸 以相互分開的以相互分開的 pulse pulse 來傳送資料來傳送資料 需要數位線路需要數位線路n n類比傳輸類比傳輸 以電波形式傳送連續性的電子訊號以電波形式傳送連續性的電子訊號 需要從數位轉換成類比需要從數位轉換成類比 電話線、同軸電纜線、微波線圈電話線、同軸電纜線、微波線圈 類比傳輸類比傳輸改變載波的型式 n n振幅振幅 波的高度，將電波的高度，將電波的高度增加代表波的高度增加代表 1 1 n n頻率頻率 它是在一段時間它是在一段時間內波動的次數，頻率的內波動
5、的次數，頻率的增加代表增加代表 1 1數據機數據機n n調變從數位轉換成類比從數位轉換成類比n n調變從類比轉換成數位從類比轉換成數位n n速度達到 56,000 bps(56K)數據機數據機傳輸過程n n調變調變 將電腦數位訊將電腦數位訊號轉換成類比訊號號轉換成類比訊號n n經由類比電話線路傳經由類比電話線路傳送送n n解調變解調變 將類比訊號將類比訊號轉換回數位訊號轉換回數位訊號數據機的種類數據機的種類n直接連接式外接式內接式nPCMCIAPersonal Computer Memory Card International Association 的縮寫適用於筆記型電腦和膝上型電腦數位用
6、戶專屬線路數位用戶專屬線路(Digital Subscriber Line，DSL)n使用傳統的電話線n使用多重頻率來模擬許多數據機同時傳輸n沒有業界標準成本速度n電腦和通話可以共用一條電話線路纜線數據機纜線數據機n使用銅軸電纜n不會干擾有線電視收訊n速度可達一千萬 bpsn一直在上線中n使用者可能必須與別的使用者共用其容量n安全方面的問題行動數據機行動數據機n透過行動電話系統n速度慢整體服務數位網路整體服務數位網路(Integrated Services Digital NetworkIntegrated Services Digital Network，ISDN)ISDN)n數位傳輸n速度
7、為 128,000 bpsn可同時連線與通話n需要介面卡已升級的電話服務n初始成本高n每個月的費用也可能很高n在某些地區無法使用傳輸傳輸非同步與同步接收設備和傳送設備必須一起合作才能完成傳輸非同步傳輸非同步傳輸n n又稱為開始/停止傳輸一個代表開始的特殊訊號一個代表開始的特殊訊號一組資料位元一組資料位元 通常是一個字元通常是一個字元一個代表停止的特殊訊號一個代表停止的特殊訊號n n適用於低速傳輸同步傳輸同步傳輸n一次傳送一整塊資料傳送一組開始位元讓負責接收及傳送的設備兩者的內部時鐘達成同步傳送資料傳送錯誤檢查位元n比較複雜n比較貴n傳輸速度較快單雙工傳輸的設定單雙工傳輸的設定n資料的傳輸方向n
8、單工只允許單方向傳送例如電視的傳播機場內顯示起飛到達時間的螢幕 n半雙工兩個方向都可以傳輸，但一次只能以一個方向傳輸例如對講機銀行先送出存款資料，接收到的電腦再傳回一個確認訊息n全雙工允許雙向同時傳輸例如用電話交談通訊媒體通訊媒體n傳輸時所使用的實體物質n頻寬媒體所能負載的頻率範圍一種衡量線路容量的測量單位網路纜線網路纜線n雙絞線(Twisted pair)n同軸電纜線(Coaxial cable)n光纖纜線(Fiber optic cable)n無線傳輸使用紅外線或低功率的無線電波傳送不用纜線容易架設與重新設定傳輸速率較慢節點之間的距離短雙絞線雙絞線金屬線對n便宜n容易受到干擾(雜訊)n用在
9、電話系統上n物理特性傳輸電子訊號需要兩條導線將這兩條導線絞在一起以降低電子干擾塑膠外皮n遮蔽型的雙絞線具保護作用的外皮減少雜訊增加速度同軸電纜線同軸電纜線n頻寬較大n比較不怕干擾n用在有線電視系統上n物理特性將內導線放在中央外包一層絕緣體外面再包一層更寬的外導線最外面是具保護作用的外皮光纖光纖n n用光束來傳輸用光束來傳輸n n頻寬較大頻寬較大n n便宜便宜n n不受電子雜訊干擾不受電子雜訊干擾n n更安全更安全 較容易發現任何想要欄截訊號的嘗試較容易發現任何想要欄截訊號的嘗試n n物理特性物理特性 用玻璃纖維所製成用玻璃纖維所製成 非常細非常細 (比人的頭髮更細比人的頭髮更細)媒介物質是光媒
10、介物質是光微波傳輸微波傳輸n以直線的形式傳送n高速n成本低n架設容易n容易受天氣狀況的干擾n物理特性資料訊號是穿透大氣層傳送這種訊號無法隨著地表曲線彎曲需要中繼站衛星傳輸衛星傳輸n n使用衛星當做中繼站n n距離長n n元件地面轉接站地面轉接站 負責傳送與接收訊號負責傳送與接收訊號收發機收發機 衛星衛星n n接收從地面轉接站傳來的訊號接收從地面轉接站傳來的訊號(uplink)(uplink)n n擴大訊號擴大訊號n n改變頻率改變頻率n n再將資料重新傳回地面接收站再將資料重新傳回地面接收站(downlink)(downlink)衛星及微波傳輸衛星及微波傳輸混合及匹配混合及匹配實例 美國東西岸
11、：n n發出請求在東岸地點使用在電話線路中的雙絞線在東岸地點使用在電話線路中的雙絞線用微波和人造衛星傳輸橫跨整個國家用微波和人造衛星傳輸橫跨整個國家在西岸地點使用在電話線路中的雙絞線在西岸地點使用在電話線路中的雙絞線n n傳送資料在西岸地點使用在電話線路中的雙絞線在西岸地點使用在電話線路中的雙絞線用微波和人造衛星傳輸橫跨整個國家用微波和人造衛星傳輸橫跨整個國家在東岸地點使用在電話線路中的雙絞線在東岸地點使用在電話線路中的雙絞線網路拓樸網路拓樸n n網路實體上的連結方式網路實體上的連結方式 星形星形 環狀環狀 匯流排匯流排n n節點節點 所有連接在網路所有連接在網路上的設備上的設備 伺服器伺服器
12、 電腦電腦 印表機印表機 其它週邊設備其它週邊設備星形星形n n有一台中央電腦n n所有的訊息都需經過這台中央電腦n n中央電腦防止衝突的發生n n節點失敗 不會影響到整個網路n n中央電腦損壞 整個網路就會損壞環狀環狀n n繞著環形做單一固定方向的傳輸n n節點會檢查任何通過的資料我是否為收件者？我是否為收件者？如果不是我，將資料傳送到下一個節點如果不是我，將資料傳送到下一個節點n n沒有衝突的問題n n只要有個節點壞了 整個網路就無法通行匯流排匯流排n n單一路徑n n所有的節點都連到這個路徑上n n如果發生碰撞所有傳送中的節點就重新傳送n n若某個節點壞了 不會影響到整個網路的運作區域網
13、路區域網路(Local Area Network，LAN)經由通訊媒體來傳輸的短距離連線元件元件PC網路纜線網路介面卡(NIC)網路介面卡網路介面卡(Network Interface Card，NIC)n用來連結電腦及網路線n卡上的電路用來處理資料的傳送接收錯誤偵測LAN 與與 LAN 之間的連接之間的連接n n橋接器 連接相似通訊協定的網路n n路由器 指示最佳的通訊路徑n nIP 交換器取代路由器取代路由器較便宜較便宜較快較快n n閘道器連接相異通訊協定的網路連接相異通訊協定的網路負責通負責通訊協定的轉換訊協定的轉換廣域網路廣域網路(Wide Area Network，WAN)連接在地理
14、位置上相距遙遠的電腦通訊服務通訊服務nCommon carrier 是由 FCC(Federal Communications Commission)所授權n交換式/撥號式服務 在兩點之間建立暫時性的連線範例：目前大眾使用的電話系統(POTS)n專線式服務在兩點或更多點之間提供永久性的連線範例：建構自己的線路、承租專線高容量數位線路高容量數位線路nT11.54 Mbps可負載 24 條語音連線同時通話nT3結合 28 條 T1 線路 43 Mbpsn昂貴n高交通流量多工器多工器n將來自數個較慢速的裝置的資料串流合併成單一資料串流n在高速線路上傳送(如 T1 線路)n目的地端的多工器負責分解回原
15、先的小資料串流資源的組織方式資源的組織方式主從架構與檔案伺服器用戶端用戶端在網路上的其它電腦輕型用戶端 不做處理伺服器伺服器控制網路硬碟中儲存著共用檔案資源的組織方式資源的組織方式主從架構與檔案伺服器資源的組織方式資源的組織方式檔案伺服器伺服器傳送檔案到用戶端用戶端自己執行處理動作資源的組織方式資源的組織方式主從架構n n它的運作方式它的運作方式 用戶端送出服務請求給伺服器用戶端送出服務請求給伺服器 伺服器處理該請求，再把結果傳送給用戶端伺服器處理該請求，再把結果傳送給用戶端 某些情形下用戶端和伺服器可能會共同處理某些情形下用戶端和伺服器可能會共同處理n n優點優點 降低資料流量降低資料流量
16、每個用戶端都可以得到較快速的回應每個用戶端都可以得到較快速的回應 節點可以是比較便宜的電腦節點可以是比較便宜的電腦資源的組織方式資源的組織方式對等式或點對點n n所有電腦都是平等的n n需要時可以共用彼此的資料與設備n n在十二台電腦以下的網路最常見n n缺點 傳輸速度慢包含各式不同的資源組織方式以達到傳輸速度與組織方式的最佳化資源的組織方式資源的組織方式混合式通訊協定通訊協定n指揮資料交換的一組規則n協助通訊過程的協調n確認訊息是否正確接收nTCP/IP全名為 Transmission Control Protocol/Internet ProtocolInternet 的通用標準世界上的所
17、有電腦都可以用同一種語言溝通Ethernetn主宰市場的通訊協定n使用匯流排或星狀拓樸n使用CSMA/CDCSMA/CDCSMA/CD全名為全名為 Carrier sense multiple access Carrier sense multiple access with collision detectionwith collision detection 盡量避免兩台或兩台以上的電腦同盡量避免兩台或兩台以上的電腦同時傳輸時傳輸 電腦在傳輸前先聽看看，等沒有人電腦在傳輸前先聽看看，等沒有人在使用線路時才傳送在使用線路時才傳送 當衝突發生時，所有的電腦先停止當衝突發生時，所有的電腦先停止傳
18、輸，等待一段隨機產生的時間後傳輸，等待一段隨機產生的時間後再重新傳輸再重新傳輸 如果發生多次衝突會導致效能變差如果發生多次衝突會導致效能變差記號環記號環n環形的網路拓樸n不會發生衝突n記號的傳遞權杖記號有個位址當權杖記號通過時節點會看一下n是要給我的嗎？若是則擷取資料n如果不是要給我的則繼續往後傳傳送時n記號是空的嗎？若是則加上我要傳的訊息n如果不是空的則繼續往後傳檔案傳輸軟體檔案傳輸軟體下載接收從其它電腦而來的檔案上傳傳送檔案給其它電腦終端機模擬軟體終端機模擬軟體PC 可以模擬成終端機與大型主機溝通 微電腦對大型主機(micro-to-mainframe)連結辦公室自動化辦公室自動化通訊應用程式n n電子郵件n n傳真(Fax)n n群組工作軟體n n電傳會議n n視訊會議n n提款機(ATM)n n電子轉帳n n電子通勤n n上網服務n nInternetn n電子資料交換(EDI)