第 4 章 计算机网络基础知识及应用

1. 第4章计算机网络基础知识及应用

2. 1 3 2 4 本章要点： 计算机网络基础 计算机局域网 Internet基础 网页设计基础

3. 当今世界，计算机网络无处不在，给我们的学习、生活、工作带来了翻天覆地的变化。不论你是身处校园内还是校园外都可以方便的接入计算机网络，畅游于Internet之中，获取信息、娱乐休闲、聊天通信……当今世界，计算机网络无处不在，给我们的学习、生活、工作带来了翻天覆地的变化。不论你是身处校园内还是校园外都可以方便的接入计算机网络，畅游于Internet之中，获取信息、娱乐休闲、聊天通信…… • 计算机网络由计算机和通信网络两部分组成，计算机是通信网络的终端或信源。通信网络为计算机之间的数据传输和交换提供了必要的手段；同时，计算机技术不断地渗透到通信技术中，又提高了通信网络的性能。正是这两者的紧密结合，促进了计算机网络的发展和繁荣，并对人类社会的发展和进步产生了巨大的影响。

4. 4.1 计算机网络基础 • 1946年世界上第一台电子计算机ENIAC诞生，给人类社会带来了一次前所为有的创新。随后，微型计算机的出现，使得计算机从实验室和少数高科技人员中的手中，飞入了“寻常百姓家”，使学校、政府、企业等单位甚至是普通的个人感受到了计算机为生活带来的巨大改变。 • 但是，以前很长一段时间，绝大多数微型机算计都是以单机的形式存在，没有网络的互联，尽管单机为人们的学习、生活、工作带来了很大的改变，但是计算机处理数据、事务的更大优势并没有能够完全体现。

5. 一些有远见的计算机工程师预见计算机如果能够联合在一起工作，联网的计算机将能提供单机所无法带来的更为强大的功能和收益。其中关于计算机网络互联最重要的思想之一是由Bob Metcalfe于1976年提出的，他设计的计算机之间互联传输数据的思想如图4-1所示，他 称之为 Ethernet， 也就是现在所说的 以太网，这便是后 来计算机网络甚至 是 Internet 的关键 理论。 图4-1 Bob Metcalfe的网络示意图

6. 4.1.1 计算机网络的优点和面临的挑战 • 如今，已经深具影响力的计算机网络，展现在人们面前的不仅仅是它强大的科学计算功能，对于我们，更多的体现在它可以为我们方便的共享各种资源，软件共享、硬件共享、数据共享等等。计算机网络为我们提供了以下优点： ⑴硬件共享节约成本 例如，我们可以为办公室只购买一台价格昂贵的彩色激光打印机，将其连入办公室的网络，这样，办公室的任何成员都可以用自己的计算机通过网络来使用它，打印出自己所需的彩色图片，而不用给每个需要打印彩色图片的人员都购买一台价格昂贵的彩色激光打印机连接在他自己使用的计算机上。 不仅仅如此，网络还允许我们整个办公室的所有计算机通过网络设备共享一个Internet连接，共享使用扫描仪、照片打印机、绘图仪等。

7. ⑵软件共享节约成本 从技术上来讲，可以只购买一套单机版的软件，为实验室每台计算机都安装上它，并且使用它，但是，很明显这是不合法的，因为，单机版软件往往申明了单用户使用许可协议，它是不允许装在多台计算机上使用的。这样，软件的网络版就出现了，在一个拥有多台计算机的实验室中，安装网络版的软件所需的成本要大大低于为每台计算机单独购买安装单机版软件的成本。 ⑶文件共享简单可行 以往，我们为了将一台计算机上的文件拷贝到另一台计算机上，往往需要借助软盘、闪盘等其他的可移动存储设备，操作起来比较繁琐，而如果我们将计算机互联成网，则互相信任的计算机间，可以方便、自由、快速的传输各种文件。

8. ⑷网络互联可以使工作跨越地域和时间 借助一些软件，可以将一个公司不同地域的工作人员联合起来，召开网络视频会议；也可以让不同时差的工作人员通过计算机网络（例如使用电子邮件）共享操作同一个文档。 • 以上我们说的都是计算机网络的优点，那么计算机网络有什么不足的地方？它面临着怎样的挑战？计算机网络最大的缺点就在于，它可能会被未经授权的用户入侵。对于单机来讲，如果想删除或损坏它的数据，往往只能通过用户使用了含有病毒的光盘或软盘等造成计算机感染病毒这种方法，而对于网络上的计算机来讲，它们面临的攻击却是有多种途径的。

9. 通过未经授权的工作站（工作站本章含义：一台已经连入本地网络的微型计算机），入侵者可以通过一些技术手段访问到存储在服务器或其他工作站上的数据。对于接入 Internet的计算机局域网络，则面临着来自其他地区甚至其他国家的远程计算机带来的攻击。 • 计算机网络比单机更容易受到网络恶意代码的攻击，在网络中极易传播的蠕虫病毒、特洛伊木马以及混合的病毒代码，都给网络带来了威胁。但是，绝大多数的人还是认为网络带来的利益要远远超过网络的缺点，并且相信，只要通过一些保护安全的技术手段，例如安装防病毒软件、网络防火墙等，是可以保护计算机网络的安全的。

10. 4.1.2 计算机网络的定义 • 计算机网络的精确定义并没有统一，一般认为：计算机网络是利用通信设备和线路将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件实现网络的资源共享和信息传递的系统。 • 计算机网络主要包括以下三部分： 主机——为用户提供服务。 通信子网——提供数据传输和交换功能。 通信协议——根据事先约定好的和必须遵守的规则，保证通信顺利的进行。 • 计算机网路要实现的主要目标是资源共享，资源包括计算机硬件（如打印机等）、软件和数据。

11. 4.1.3 计算机网络的分类 • 在过去，计算机工程师们为了追求网络数据传输的速度、更高的效率，以及更高的安全性能等，提出了大量不同的计算机网络互联技术，并付诸了实施，产生了多种不同的网络类别。今天，网络互联的技术已经越来越标准化了，不同的网络技术差异在减少，但是对于不同的应用来讲，保留不同的网络类别仍然是必须的。 • 我们可以按不同的方式对计算机网络进行分类，例如：学校实验室的计算机网络你可以说它是局域网，也可以说它是以太网，也可以说它是由双绞线而联成的网络等，分类方式不同而已。表4.1列出了几种不同的分类方式以及分类的结果。

12. 表4.1 计算机网络的分类

13. 1.按地理范围分类 • 按照联网的计算机之间的距离和覆盖范围来分类是应用最广的一种分类方式。对于一个只有几台计算机的网络来讲，我们只需要用一些简单而又基本的设备就可以将它们互联成网。但是当网络覆盖的范围越来越大时，我们就需要考虑使用更多的网络互联器材以及一些特殊的多样化的设备来推进数据的远距离传输，满足各种不同的需求。按照地理范围分类，网络一般可分为以下三种类型。

14. ⑴局域网（LAN，local area network） 局域网用于将有限范围内的各种计算机和外部设备等互联成网。其作用范围通常为几米到十几千米，提供高数据传输速率。局域网连接可以采用多种技术手段，如有线或无线连接方式。公司的办公室或学校的计算机实验室常常采用这种方式。 • ⑵广域网（WAN，wide area network） 广域网的作用范围一般为几十千米到几千千米，可以跨省、跨国或跨洲。可以实现计算机更广阔范围上的互联，实现世界级范围内的信息数据共享。我们所熟悉的Internet就是广域网的典型应用。 • ⑶城域网（MAN，metropolitan area network） 城域网的作用范围介于LAN和WAN之间，可以认为是一种大型的局域网（LAN），通常使用与局域网相似的技术，它可以覆盖一个城市的范围，并且城域网有可能连接当地的有线电视网络，提供更丰富的数据信息资源。

15. 2.按拓扑结构分类 • 任何一个连接在网络上的设备都称作节点，一个网络的节点往往代表以下设备： 服务器（Server）：一台用来存储数据或提供网络服务的计算机。 工作站（Workstation）：一台已经连入本地网络的计算机。 网络外设（Networked peripheral）：打印机、扫描仪等连入本地网络的设备。 网络设备（Networked device）：一种用来广播网络数据、传输电子信号或路由数据到它的目的地的电子设备。

16. 计算机网络拓扑结构是通过网络中节点与通信线路之间的几何关系来表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系。简单的说网络拓扑就是网络中计算机、缆线以及其他组件的物理布局。按照网络拓扑结构，一般分为星状、总线、环状、网状和树状5种。

17. ⑴星状拓扑（Star） • 星状拓扑中的所有设备都与中心节点相连，如图 4-2 所示。中心节点提供数据交换功能，中心节点可以是一台服务器，但更多时候是一个叫做集线器（Hub）的网络设备，它的作用是在各节点之间广播传输数据；中心节点也常采用交换机（Repeater），交换机的特点是允许多对接点同时传输数据，从而提供比Hub更大的数据传输带宽。 图4-2 星状结构

18. 星状拓扑的优点是：易于管理、维护，安全，其中的一个节点发生了故障，不会影响网络的运行。缺点是：中心节点必须具有很高的可靠性，因为中心节点一旦发生故障，整个网络就会瘫痪。星状拓扑的优点是：易于管理、维护，安全，其中的一个节点发生了故障，不会影响网络的运行。缺点是：中心节点必须具有很高的可靠性，因为中心节点一旦发生故障，整个网络就会瘫痪。

19. ⑵总线拓扑（Bus） • 总线拓扑中的所有设备都直接连接到一条数据传输主干线缆上，如图4-3所示。在主干线缆的两端以特殊的设备—终结器（Terminator）结束。Bob Metcalfe在1976年提出的网络思想就是这种总线网络理念。 图4-3 总线结构

20. 总线拓扑的优点是：费用低，设备接入网络灵活，某个节点发生故障不影响其他用户。缺点是：由于所有数据交互通过总线，故一次仅能有一个用户发送数据，其他用户必须等待得到发送权，才能发送数据。总线拓扑常常应用在较少的设备需要互连时，当互连设备较多时，将会导致整个网络运行缓慢，并且，一旦主干线缆发生故障，那么整个网络将会瘫痪。总线拓扑的优点是：费用低，设备接入网络灵活，某个节点发生故障不影响其他用户。缺点是：由于所有数据交互通过总线，故一次仅能有一个用户发送数据，其他用户必须等待得到发送权，才能发送数据。总线拓扑常常应用在较少的设备需要互连时，当互连设备较多时，将会导致整个网络运行缓慢，并且，一旦主干线缆发生故障，那么整个网络将会瘫痪。

21. ⑶环状拓扑（Ring） • 环状拓扑中所有设备通过链路连接成环，如图4-4所示。 • 环状拓扑中传送的数据信号始终按一个方向一个节点一个节点的向下传输，每台计算机都是一个中继器，把信号放大并传输给下一台计算机。但是由于信号通过每一台计算机，所以任何一台计算机出现故障都会影响整个网络，从而导致网络瘫痪。 图4-4 环状结构

22. ⑷网状拓扑（Mesh） • 网状拓扑中的节点通过若干条路径与其他节点相连，数据从一个节点传输到另外一个节点往往有多条路径可以选择，如图4-5所示。 • 这种冗余的数据传输路线，使得网状拓扑非常可靠，即使其中的几条数据链路发生了故障，那么数据仍然可以通过其他的路线传输到它的目的节点。Internet的最初网络的互连规划就是建立在网状拓扑概念之上。 图4-5 网状结构

23. ⑸树状拓扑（Tree） • 树状拓扑是星状拓扑和总线拓扑的混合体，如图 4-6 所示。若干个星状网络连接在总线网络的总线上，这种网络拓扑的功能弹性很大，同时具有了总线网络和星状网络的优点，可以方便的将一个个星状网络通过总线连接在一起工作。如今，大部分的校园网或商业网都是应用这种网络拓扑结构。 图4-6 树状拓扑

24. 上面的介绍的网络结构可以彼此互联成为更大的网络么？当然可以。两个类似的网络可以经由网桥（Bridge）实现互连，网桥的功能是转发两个网络之间的数据，而不管传输的数据格式。如果需要把两个网络拓扑和技术不同的网络实现互联，我们往往需要使用网关（Gateway），网关是把两个不同的网络实现互联，并转换两个不同的网络之间的数据格式的网络设备或软件的统称。网关可以完全通过软件来实现，也可以完全通过硬件来实现，当然，也可以是两者的组合。上面的介绍的网络结构可以彼此互联成为更大的网络么？当然可以。两个类似的网络可以经由网桥（Bridge）实现互连，网桥的功能是转发两个网络之间的数据，而不管传输的数据格式。如果需要把两个网络拓扑和技术不同的网络实现互联，我们往往需要使用网关（Gateway），网关是把两个不同的网络实现互联，并转换两个不同的网络之间的数据格式的网络设备或软件的统称。网关可以完全通过软件来实现，也可以完全通过硬件来实现，当然，也可以是两者的组合。

25. 网关的实现通常是使用一种叫做路由器（Router）的网络设备。路由器是一种用来连接两个或者多个网络的电子设备。例如：一个单位内部的局域网（LAN）可以使用路由器连接到Internet广域网（WAN）。在这里，路由器作为局域网和广域网的接入点，起到了网关的功能，通过它可以交互局域网和广域网之间的数据，实现不同类型的网络互联功能。路由器将它接收到的数据转换并分发到局域网中的相应设备上，它也将局域网中设备需传出的数据发送到其他网络中去。如图4-7所示，路由器通常用来连接局域网和广域网。路由器将局域网发送给其他网络的数据送出（白色信封），并保留不需发送到外部的数据（灰色信封），使其在局域网内部流通。网关的实现通常是使用一种叫做路由器（Router）的网络设备。路由器是一种用来连接两个或者多个网络的电子设备。例如：一个单位内部的局域网（LAN）可以使用路由器连接到Internet广域网（WAN）。在这里，路由器作为局域网和广域网的接入点，起到了网关的功能，通过它可以交互局域网和广域网之间的数据，实现不同类型的网络互联功能。路由器将它接收到的数据转换并分发到局域网中的相应设备上，它也将局域网中设备需传出的数据发送到其他网络中去。如图4-7所示，路由器通常用来连接局域网和广域网。路由器将局域网发送给其他网络的数据送出（白色信封），并保留不需发送到外部的数据（灰色信封），使其在局域网内部流通。

26. 发往局域网外部的数据 路由器 局域网内部发送的数据

27. 3.按组织方式分类 • 按组织方式分类可以分为：客户机/服务器模式 和对等网模式两种。 • ⑴客户机/服务器模式（Client/Server） 客户机/服务器模式网络包含了一台或多台安装了服务器软件的计算机，以及连接到服务器上的安装了客户端软件的一台或多台计算机。服务器为网络的中心，承担着提供整个网络数据存储和转发的功能。网络数据库、网络在线游戏等都是客户机/服务器模式网络的典型应用。 • ⑵对等网模式（Peer-to-Peer，也常常称作P2P） 对等网模式的网络，将网络中的所有互联设备等同对待，所以，这些网络设备都可以独自存储数据，直接传输数据而不需要中心服务器的参与。P2P技术是网络文件共享服务的基础，例如互联网上著名的P2P软件——BT下载，以及微软的Windows对等网络等都是以此模式为理论依据的。

28. 图4-8是客户机/服务器模式和对等网模式的比较图。图4-8是客户机/服务器模式和对等网模式的比较图。 图4-8 Client/Server与Peer-to-Peer的对比

29. 4.按传输介质分类 • 网络中常见的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤、无线射频、微波、红外线、电话线、电力线等。 ⑴双绞线 双绞线是一种应用广泛、价格低廉的网络线缆。它的内部包含 4 对铜线，每对铜线相互绝缘并被绞合在一起，所以其得名双绞线。双绞线可以分为屏蔽双绞线（STP: Shielded Twisted Pair） 和非屏蔽双绞线（UTP: Unshilded Twisted Pair） 两大类，我们通常用的都是 非屏蔽双绞线（如图4-9）。 双绞线现在正被广泛的应用 于局域网中。 图4-9 非屏蔽双绞线的结构

30. 国际电气工业协会（EIA）为非屏蔽双绞线电缆定义了多种不同的质量类别。计算机网络中最常用的是第3、5、6类等。其类别定义如下： • 第3类:此类别是指目前在 ANSI和EIA/TIA-568 标准中指定的电缆。其传输带宽 为20MHz，用于语音和数据的最高传输速率为10Mb/s，可用于IEEE802.5令牌环网、IEEE802.3 10Base-T以太网和100Base-T4快速以太网。 • 第5类：传输带宽最高位100MHz，用于语音和数据的传输最高传输速率为155Mb/s。可用于IEEE802.3z 100Base-T快速以太网。

31. 第6类：传输带宽最高为250MHz，主要用于100Base-T和1000Base-T以太网中，特别在千兆以太网中传输距离可达100m。使用双绞线组网，双绞线和其他网络设备（例如网卡）连接必须是RJ45接头（也叫水晶头）。下图是RJ45接头，左图为示意图，右图为实物图。第6类：传输带宽最高为250MHz，主要用于100Base-T和1000Base-T以太网中，特别在千兆以太网中传输距离可达100m。使用双绞线组网，双绞线和其他网络设备（例如网卡）连接必须是RJ45接头（也叫水晶头）。下图是RJ45接头，左图为示意图，右图为实物图。

32. 双绞线（10BASE-T）以太网技术规范可归结为 5-4-3-2-1规则: • 允许5个网段，每网段最大长度100米 • 在同一信道上允许连接4个中继器或集线器 • 在其中的三个网段上可以增加节点 • 在另外两个网段上，除做中继器链路外，不能接任何节点 • 上述将组建一个大型的冲突域，最大站点数1024，网络直径达2500米 上述规则只是一个粗略的设计指南，实际的数据因厂家不同而异。利用双绞线组网，可以获得良好的稳定性，在实际应用中越来越多。尤其是近年来，快速以太网的发展，利用双绞线组建不须再增加其它设备，因此被业界人士看好。

33. ⑵同轴电缆 同轴电缆可分为两类：粗缆和细缆，这种电缆在实际应用中很广，比如有线电视网，就是使用同轴电缆。不论是粗缆还是细缆，其中央都是一根铜线，外面包有绝缘层。同轴电缆由内部导体环绕绝缘层以及绝缘层外的金属屏蔽网和最外层的护套组成，如图4-10所示。这种结构的金属屏蔽网可防止中心导体向外辐射电磁场，也可用来防止外界电磁场干扰中心导体的信号。 图4-10 同轴电缆的结构

34. ①细缆连接设备及技术参数 采用细缆组网，除需要电缆外，还需要BNC头、Ｔ型头及终端匹配器等；同轴电缆组网的网卡必须带有细缆连接接口（通常在网卡上标有"BNC"字样）。 5-4-3-2-1规则: 下面是细缆组网的技术参数： • 最大的干线段长度；185米 • 最大网络干线电缆长度：925米 • 每条干线段支持的最大结点数：30 • BNC、T型连接器之间的最小距离：0.5米

35. ②粗缆连接设备及技术参数 粗缆连接设备包括转换器、DIX连接器及电缆、N－系列插头、N－系列匹配器，如下图。使用粗缆组网，网卡必须有DIX接口（一般标有DIX字样）。 下面是采用粗缆组网的技术参数： • 最大的干线长度：500米 • 最大网络干线电缆长度：2500米 • 每条干线段支持的最大结点数：100 • 收发器之间的最小距离：2.5米 • 收发器电缆的最大长度：50米BNC、T型连接器之间的最小距离：0.5米

36. 在早期的局域网络中经常采用同轴电缆作为传输介质。同轴电缆适用于总线网络拓扑结构。在现代网络中，同轴电缆构成的网络已逐步被由非屏蔽双绞线或光纤构成的网络所淘汰。在早期的局域网络中经常采用同轴电缆作为传输介质。同轴电缆适用于总线网络拓扑结构。在现代网络中，同轴电缆构成的网络已逐步被由非屏蔽双绞线或光纤构成的网络所淘汰。

37. ⑶光纤 光纤是一束极细的玻璃纤维的组合体。每一根玻璃纤维都称为一条光纤，它要比人们的头发丝还要细很多。由于玻璃纤维及其脆弱，因此，每一根光纤都有外罩保护，最后用一个极有韧性的外壳将若干光纤封装，就成了我们看到的光纤线缆，如图4-11所示。 图4-11 光纤线缆

38. 光纤不同于双绞线和同轴电缆将数据转换为电信号传输，而是将数据转换为光信号在其内部传输，从而拥有了强大的数据传输能力。目前光纤的数据传输速率可达2.4Gbps，传输距离可达上百千米。Internet的主干网络就是采用光纤线缆搭建而成，并且，光纤也越来越多地应用于商业网络和校园网络之中。

39. 基于光缆的网络，国际标准化组织ISO制定了许多规范，具体如下： • 10BASE-FL • 10BASE-FB • 10BASE-FP 其中10BASE-FL是使用最广泛的数据格式，下面是其组网规则： • 最大段长： 2000M • 每段最大节点（NODE）数：2 • 每网络最大节点（NODE）数： 1024 • 每链的最大HUB数：4 除以上有线线缆外，我们还可以使用USB线缆、电话线、平行线缆甚至是电力线缆来传输数据。

40. ⑷无线传输介质 常用的无线传输介质主要有微波、红外线、无线电、激光和卫星等。 无线网络的特点是传输数据受地理位置的限制较小、使用方便，其不足之处是容易受到障碍物和天气的影响。 无线介质和无线传输技术是计算机网络的重要发展方向之一。

41. 无线电的频率范围在10KHz-16KHz之间。在电磁频谱里，属于"对频"。使用无线电的时候，需要考虑的一个重要问题是电磁波频率的范围（频谱）是相当有限的。其中大部分都已被电视、广播以及重要的政府和军队系统占用。因此，只有很少一部分留给网络电脑使用，而且这些频率也大部分都由国内"无线电管理委员会（无委会）"统一管制。要使用一个受管制的频率必须向无委会申请许可证，这在一定程度上会相当不便。如果设备使用的是未经管制的频率，则功率必须在1W以下，这种管制目的是限制设备的作用范围，从而限制对其它信号的干扰。用网络术语来说，这相当于限制了未管制无线电的通信带宽。

42. 下面这些频率是未受管制的： • 902 ～ 925MHz • 2.4GHz(全球通用) • 5.72 ～ 5.85 GHz 无线电波可以穿透墙壁，也可以到达普通网络线缆无法到达的地方。针对无线电链路连接的网络，现在已有相当坚实的工业基础，在业界也得到迅速发展。

43. 5. 按带宽分类 • 计算机网络传输数据的速度越快越好。带宽说的正是网络信道传输数据的能力。按带宽分类可以将网络分为：宽带网络和窄带网络。这就好像 6车道的高速公路的运输能力要远远高于 2车道的普通公路一样。宽带网络可以比窄带网络更快的传输数据。 • 我们家庭使用的ADSL或者有线电视网络一般来讲都是宽带网络，它们拥有高速传输数据的能力；而电话拨号网络往往是是窄带的，它的传输速率一般很低。

44. 4.1.4 计算机网络通信协议 • 1946年，久负盛名的贝尔实验室的工程师Claude Shannon（香农），发表了一篇影响至今的文章，文中描述了数据传输系统模型，如图4-12所示。 图4-12 香农的数据通信系统模型

45. 在香农的模型中，数据源（例如工作站）产生的数据被编码，经由通信信道传输至它的目的地（例如其他工作站、服务器、网络打印机等），当数据传输到目的地后，其被解码还原。数据在传输过程中，可能会被一些不可预测的冲突（也称之为“噪声”）所破坏，导致到达目的地后的数据发生了错误而无法使用。计算机网络使用协议来对数据编码、解码，引导数据向目的地传输，并消减传输中受到的“噪声”干扰。那么究竟什么是网络通信协议，网络通信协议的功能是什么，网络通信协议如何工作呢？在香农的模型中，数据源（例如工作站）产生的数据被编码，经由通信信道传输至它的目的地（例如其他工作站、服务器、网络打印机等），当数据传输到目的地后，其被解码还原。数据在传输过程中，可能会被一些不可预测的冲突（也称之为“噪声”）所破坏，导致到达目的地后的数据发生了错误而无法使用。计算机网络使用协议来对数据编码、解码，引导数据向目的地传输，并消减传输中受到的“噪声”干扰。那么究竟什么是网络通信协议，网络通信协议的功能是什么，网络通信协议如何工作呢？

46. 1.计算机网络通信概念 • 计算机网络通信协议，是为了保证数据从一个网络节点正确高效地传输到另外一个网络节点的一组规则的集合。计算机网络通信协议中最为重要、最有影响力的协议就是TCP/IP协议，它的流行源于它是Internet数据通信公认的标准协议。表4.2列出了常见的网络通信协议。 表4.2 常见网络通信协议

47. 网络通信协议主要由3方面组成： ①语法：数据和控制信息的结构或格式（即：“怎么说”） ②语义：控制信息的含义，需要做出的动作及响应（即：“说什么”） ③语序：规定了各种操作的执行顺序（即：“什么时候说”）

48. 2.计算机网络通信协议的主要任务 • 网络通信协议的任务是负责完成网络中的数据传输，主要包括以下几方面内容： ①将需传送数据分割为小的数据包（Packet）。 ②将数据传送目的地地址附加于数据包上。 ③传输数据包。 ④控制传输中的数据包流向。 ⑤检测传输中的错误。 ⑥确认数据已经接收。

49. 那么，什么是数据包(Packet)？为什么要使用数据包呢？当我们通过网络传输一个文件，或发送电子邮件时，我们可能会认为，它们被作为一个整体发送到了目的地，而事实上，情况却不是这样。在网络传输文件之前，首先是把它们切割为一个个小的数据块并附加上一些其他信息，然后送到网络上传输，这些小的数据块就被称为数据包。每个数据包都包含了数据源的地址、目的地的地址、一个顺序号、和一些数据。当这些数据包到达目的地以后，通过携带的顺序号它们被重新组合为原始的数据文件，从而完成了整个文件的传输，如图4-13所示。那么，什么是数据包(Packet)？为什么要使用数据包呢？当我们通过网络传输一个文件，或发送电子邮件时，我们可能会认为，它们被作为一个整体发送到了目的地，而事实上，情况却不是这样。在网络传输文件之前，首先是把它们切割为一个个小的数据块并附加上一些其他信息，然后送到网络上传输，这些小的数据块就被称为数据包。每个数据包都包含了数据源的地址、目的地的地址、一个顺序号、和一些数据。当这些数据包到达目的地以后，通过携带的顺序号它们被重新组合为原始的数据文件，从而完成了整个文件的传输，如图4-13所示。 图4-13 数据的传输过程

50. 为何不一次发送整个文件呢？我们来举一个例子：对于生活中的电话网络来讲，当两个人彼此通话时，那么它们之间就建立了电路的连接，此时，这个连接就归通话两人所独用，其他人再无法接入进来。这就像我们要在两个网络设备之间一次传输整个文件一样，它们之间的线路将被此次传输所独占，其他传输必须等待此次传输完成以后才可以进行。很明显，将需传输的文件分成大小相等的若干个数据包，再将这些数据包通过不同路径单独发送、路由至目的地的方法更好。为何不一次发送整个文件呢？我们来举一个例子：对于生活中的电话网络来讲，当两个人彼此通话时，那么它们之间就建立了电路的连接，此时，这个连接就归通话两人所独用，其他人再无法接入进来。这就像我们要在两个网络设备之间一次传输整个文件一样，它们之间的线路将被此次传输所独占，其他传输必须等待此次传输完成以后才可以进行。很明显，将需传输的文件分成大小相等的若干个数据包，再将这些数据包通过不同路径单独发送、路由至目的地的方法更好。