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學習 目標 本 章節從電腦與網路的關係、常見的電腦網路，到各式各樣的網路設備，都做了深入淺出的介紹。藉由這些與我們日常息息相關的電腦網路，讓我們可以對電腦網路有更進一步的認識 。

CH05 電腦網路. 電腦與網路 電腦網路之架構 電腦網路作業系統 電腦網路拓樸 電腦網路 資料處理流程 訊息的保密措施 常見的網路設備. 學習 目標 本 章節從電腦與網路的關係、常見的電腦網路，到各式各樣的網路設備，都做了深入淺出的介紹。藉由這些與我們日常息息相關的電腦網路，讓我們可以對電腦網路有更進一步的認識 。. 2-1 電腦與網路. 電腦網路.

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學習 目標 本 章節從電腦與網路的關係、常見的電腦網路，到各式各樣的網路設備，都做了深入淺出的介紹。藉由這些與我們日常息息相關的電腦網路，讓我們可以對電腦網路有更進一步的認識 。

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  1. CH05電腦網路 電腦與網路 電腦網路之架構 電腦網路作業系統 電腦網路拓樸 電腦網路資料處理流程 訊息的保密措施 常見的網路設備 學習目標 本章節從電腦與網路的關係、常見的電腦網路，到各式各樣的網路設備，都做了深入淺出的介紹。藉由這些與我們日常息息相關的電腦網路，讓我們可以對電腦網路有更進一步的認識。

  2. 2-1 電腦與網路

  3. 電腦網路 電腦的出現不僅為我們的生活帶來了便利，也增添了許多的趣味。我們已經習慣使用電腦來從事文書的處理、製作影片，或者玩遊戲等等。雖然這些工作只要一台電腦就可以處理得很好，但隨著資訊交換風氣的盛行，電腦網路已經成為我們生活當中不可或缺的一部分。

  4. 電腦與網路 • 利用線路將多台電腦連接起來，使得相連接的電腦或網路裝置能夠相互交換數據，透過網路無遠弗屆的連結，使得人與人的距離更加接近，因此電腦網路的發展對於當今這個資訊爆炸的資訊社會而言，是相當重要的。 • 只要將兩台電腦透過線路連接起來，就能形成最簡單也最基本的網路。 • 當多台電腦相連形成網路時，由於電腦的距離可能很遠、數目可能很多，因此我們通常會根據電腦所涵蓋的地理範圍，將網路分為下列三種 • 區域網路 • 廣域網路 • 都會網路

  5. 區域網路 區域網路（Local Area Network，LAN），通常是指小範圍的網路架構。當電腦數目不只一部，且網路所連結的電腦位置是位於同一棟建築物的不同辦公室，或者同一個公司、學校的不同建築物中，這樣所形成的網路就稱為區域網路。

  6. 廣域網路 當電腦的數目不只一部，且所在的位置可能在不同的城鎮、國家，甚至是不同洲時，例如許多的大型企業，公司的部門分布在不同的城市或是國家，那麼將這些不同區域的電腦連結起來，所形成的網路就稱為廣域網路（Wide Area Network，WAN）。

  7. 都會網路 都會網路（Metropolitan Area Network，MAN）的涵蓋範圍大小介於區域網路與廣域網路之間，使用與區域網路類似的技術連接位於不同辦公室或是城鎮的電腦，所以都會網路可能是連接數個區域網路所形成的較大網路或單一網路。

  8. 區域網路 V.S. 都會網路 V.S. 廣域網路 一般來說，區域網路泛指範圍在10公里以內的網路，都會網路泛指10至100公里的網路，廣域網路則泛指100公里以上的網路。

  9. 2-2 電腦網路之架構

  10. 電腦網路之架構 • 在網路實際的運作中，有幾種常見的電腦網路架構。這些網路架構針對不同的服務與應用，而形成不同的架構。 • 在主要的幾種網路架構中，以下列兩種架構最為常見 • 主從式的網路架構 • 對等式的網路架構 • 當然也存在混合主從式與對等式網路架構這類被稱為混合式的網路架構。

  11. 主從式網路架構 • 主從式網路架構（Client/Server model，又稱客戶端－伺服器結構）中有兩個電腦的角色 • 伺服器（Server） • 客戶端（Client） • 伺服器通常是由運算能力與效能較佳的電腦主機來擔任，因為伺服器主要的工作是負責管理網路磁碟、網路印表機，或者網路上的服務。 • 客戶端則是由使用者直接地操作電腦主機，使用者可以使用客戶端執行的應用程式，但主要還是依賴網路上伺服器所提供的資源，例如檔案、分享的電腦裝置、甚至是伺服器的運算能力等等。

  12. 對等式網路架構 • 對等式網路架構（Peer-to-Peer，P2P）與主從式網路架構不同的是，對等式網路架構中並沒有專門用來服務網路上電腦的伺服器。 • 在對等式的網路架構中，所有的電腦不再依賴伺服器，而是擁有相同的地位與責任，也就是必須提供對方所需的服務。 • 對等式網路架構的好處是，所有的用戶端電腦都能提供資源，無論是 • 網路的頻寬、儲存空間，或者計算能力等等。

  13. 2-3 電腦網路作業系統

  14. 電腦網路作業系統 • 在網路還未普及時，網路的功能要藉由安裝外掛程式，才能運行在作業系統之中。伴隨著網路的普及，作業系統也開始整合網路的功能。 • 常見的主從式電腦網路作業系統 • Microsoft Windows NT/2000/2003、Sun Unix、Linux、Solaris、Novell Netware、Novell Open Enterprise等等。 • 主從式網路作業系統有伺服器版本與客戶端版本之分，前者安裝在伺服器，負責資源管理並提供服務，後者安裝在客戶端，負責與使用者溝通。 • 常見的對等式網路作業系統 • Microsoft Windows 95/98/Me/NT Workstation/2000 Professional/XP Professional/Vista/7、 Novell Netware Lite、Artisoft LANtastic等等。

  15. 2-4 電腦網路拓樸

  16. 電腦網路拓樸 • 利用線路，我們可以將電腦與各種網路裝置連接起來，使其能形成網路。 • 由於線路連接方式的不同，可以形成各種不同的網路架構。為了區分各種不同的連結方式，網路拓樸（Network Topology）即是描述電腦或網路設備連接的架構與方式。 • 網路上的電腦或是網路裝置都被視為一個節點，又稱為網路節點（Network Node）。

  17. 匯流排拓樸 • 匯流排拓樸（Bus Topology），是利用一條中心的網路線路，來連結所有電腦或網路設備的架構。這條被連接的中心網路線路通常被稱為匯流排（Bus）或者主幹線（Back-bone）。 • 由於所有的線路都連接到了匯流排，因此當匯流排發生斷線時，整個網路都會受到影響。

  18. 星狀拓樸 • 星狀拓樸（Star Topology），是將所有的電腦或網路裝置連結至一個中心的集線裝置。 • 星狀拓樸的好處是架設容易且成本較低，但是與匯流排拓樸相似之處，便是當中心的集線裝置故障時，所有的網路便會停擺。

  19. 環狀拓樸 • 環狀拓樸（Ring Topology），是將所有的電腦和網路裝置兩兩串連，形成一個封閉的迴圈式網路。 • 由於每個網路裝置與電腦都與其左右兩個裝置或電腦直接連結，因此當環狀網路中有一台電腦或裝置故障時，整個網路就會受到影響。

  20. 網狀拓樸 • 網狀拓樸（Mesh Topology），是將所有的電腦與網路裝置彼此連結。 • 在網狀拓樸下，當與某個網路節點的連線中斷時，仍可透過其他網路節點的轉送，使得資料能夠順利傳送至目的端，因此在這樣的網路架構下，架設的成本也較為昂貴。

  21. 混合式拓樸 • 混合式拓樸（Hybrid Topology），又被稱為樹狀拓樸（Tree Topology），主要是結合下列兩種拓樸的網路拓樸。 • 匯流排拓樸 • 星狀拓樸結構 • 若匯流排拓樸的主幹線損壞或斷線時，星狀拓樸構成的網路仍可正常運作。星狀拓樸發生問題時，也不會影響其他星狀拓樸網路的運作。

  22. 網路通訊協定的概念 • 過去由於資料通訊系統涉及了複雜的軟硬體，而且沒有統一的標準，使得通訊軟體不僅龐大複雜，而且不容易測試、修改與分享。 • 國際標準組織（International Standard Organization，ISO）發展出OSI參考模型（Open System Interconnection，開放系統互連參考模型）

  23. OSI參考模型 • 發訊端（如電腦A）送出的資料會沿著OSI參考模型的七個層次一路向下，然後經由資料網路（Data Network）抵達目的設備，接著再沿著參考模型的七個層次一路向上抵達收訊端（如電腦B）。 • 所謂的發訊端、收訊端可以是電腦、印表機、光碟機、傳真機、磁碟等等。

  24. 應用層 • 應用層（Application Layer）位於OSI參考模型的第七層，也是最上層。 • 諸如訊息交換、檔案傳輸、網頁瀏覽、電子郵件、密碼檢查、登入等等，都屬於應用層。

  25. 表達層 • 表達層（Presentation Layer）位於OSI參考模型的第六層。 • 負責內碼轉換、加密解密、壓縮與解壓縮等工作。 • 將應用層的資料轉換成網路上的資料傳輸格式，或是將收到的傳輸資料轉換成應用層可以接受的格式，表達層會將資料進行格式化並予以編碼，資料才會在網路上被傳送。 • 表達層有時被稱為語法層（Syntax Layer）。

  26. 會議層 • 會議層（Session Layer）位於OSI參考模型的第五層。 • 負責建立、維護與切斷連線、對話控制、資料交換管理等工作。 • 目的是控制資料收發時機，例如何時要傳送資料，何時要接收資料。 • 傳輸模式有下列三種： • 單工（Simplex） • 半雙工（Half Duplex） • 全雙工（Full Duplex）

  27. 傳輸層 • 傳輸層（Transport Layer）位於OSI參考模型的第四層。 • 負責區段排序、錯誤控制、流量控制等工作。 • 目的是應用程式到應用程式傳送，確保資料安全抵達收訊端的傳輸層。 • 諸如UDP通訊協定與Internet所使用的TCP通訊協定均屬於傳輸層。

  28. 網路層 • 網路層（Network Layer）位於OSI參考模型的第三層。 • 負責邏輯定址（Logical Addressing）、路由（Routing）等工作。 • 邏輯定只是賦予收訊端與發訊端可識別的位址，而且是一個邏輯位址。 • 例如：IP位址163.13.129.30。 • 路由則是考慮路徑的實際情況，然後幫封包選擇最佳路徑。

  29. 資料連結層 • 資料連結層（Data Link Layer）位於OSI參考模型中的第二層。 • 負責訊框處理、實體定址（Physical Addressing）、錯誤控制、流量控制、媒介存取控制（Media Access Control）等工作。 • 訊框處理是把從網路層接收到的封包（Packet）封裝成訊框（Frame）。 • 實體定址則是根據實體位址找出目的設備究竟位於哪個網路的哪部電腦。 • 資料連結層可以再細分為兩個子層： • 媒介存取控制層（Media Access Control，MAC） • 邏輯鏈結控制層（Logical Link Control，LLC）

  30. 實體層 • 實體層位於OSI參考模型的第一層，也是最底層。 • 目的是讓資料透過實體的傳輸媒介傳送，負責定義網路所使用的訊號編碼、基頻傳輸或寬頻傳輸、拓樸（匯流排拓樸、星狀拓樸等等）、傳輸媒介（雙絞線、同軸纜線、光纖、無線電波、微波、紅外線等等）、傳送速度、傳送距離、傳送格式、接頭、佈線、電壓或者電流等規格。

  31. 2-5電腦網路資料處理流程

  32. 通訊協定 • 在網際網路出現之前，有許多的團體或商業組織都試著建立屬於自己的網路標準，但是經過幾年的發展後，這些不同區域性的網路都發生不同區域網路間無法通訊的問題。 • 在網際網路上發展出許多的通訊協定 • TCP/IP通訊協定 • Apple Talk通訊協定 • IPX/SPX通訊協定

  33. IP位置 • 連上網際網路的電腦太多了，要如何才能有效率的區分每一台電腦呢？ • TCP/IP通訊協定中，IP通訊協定規定了網際網路協定位置（Internet Protocol Address），簡稱為IP位置（IP Address），IP位置就像每台電腦的地址一樣。 • IP位址是由32位元的2進位數字所構成，通常把IP位址用四組十進位數字做代表。 • 每個十進位數字是範圍介於0到255之間的整數。 • 例如163.13.129.30

  34. IP位置 • IP位置就意義上來說，可以分為（1）網路部分；（2）主機部分。 • 網路部分又可分為位址的等級（Class）、電腦所在的網區域號碼，網路部份用來表示此主機所連接的網路編號。 • 主機部分則用來表示電腦本身的主機號碼。 • 在位置的等級中，因為根據網際網路所含的區域網路數、個區域網路的規模大小和結構，又可以分為五種等級。 • 分別為A、B、C、D、E

  35. IP位置 • 負責配發這些IP的是網際網路名稱與號碼分配組織（Internet Corporation for Assigned Names and Numbers，簡稱ICANN） • 根據公司或組織的大小來分配IP • A級的IP：像是IBM等級的大公司 • B級的IP：像是微軟和淡江大學 • C級的IP：再次之的公司或單位 • D、E級的IP：特別的保留位置

  36. IP位置 • 各級網路的IP分布

  37. 特殊的IP位址 • 規定IP位址的RFC文件中，還有定義一些IP範圍不能直接對外相連，只能在區域網路中使用，稱為私有IP範圍。 • 私有IP範圍 • 10.0.0.0～10.255.255.255 • 172.16.0.0～172.31.255.255 • 192.168.0.0～192.168.255.255 • 192.168.0.0～192.168.255.255在企業內部的網路常常可以看到它們。 • 127.0.0.1永遠代表電腦本身IP。

  38. 網域名稱 • 網域名稱（Domain Name System，簡稱DNS）可以代替一長串數字，利用這樣的方式，使我們可以簡單的記憶IP位置。

  39. 2-6訊息的保密措施

  40. 訊息的保密措施 • 將個人資料留在網路上真的安全嗎？ • 是不是有人可以破解我的密碼來取得我的電話及地址呢？ • 使用者帳號與密碼 • 容易聯想的密碼不要 • 不使用中文密碼 • 英文密碼區分大小寫 • 密碼長度越長越好

  41. 訊息的保密措施 • HTTPS超文件傳輸協定安全 • HTTPS稱為超文件傳輸協定安全（Hypertext Transfer Protocol Secure），是HTTP和SSL/TLS的組合，用以提供加密通訊及對網路伺服器身份的鑒定。

  42. 2-7常見的網路設備

  43. 常見的網路設備 • 在日常生活中，有許多網路設備是我們較容易接觸到的，接下來就讓我們分別來介紹這些網路設備。 • 數據機（Modem） • 網路卡 • 中繼器（Repeater） • 集線器（Hub） • 橋接器（Bridge） • 路由器（Router） • 閘道器（Gateway） • 交換器（Switch）

  44. 網路的整合運用與未來趨勢 • 隨著資訊科技一日千里，企業可以透過網路，將市場拓展到全球，即使是名不見經傳的小公司，也可以擁有來自全球的消費者。 • 在未來，企業組織的轉變除了要整合運用網路外，企業組織不再像過去採垂直集中式，認為遵循標準作業程序（Standard Operating Procedure，SOP）就可以了，而是須提供許多細部的選項，讓客戶挑選，因此強大的資訊系統是必須的。 • 除此之外，為了能夠應付這樣多變的作業程序，辦公室內透過網路的資訊交流等等，也都會經過像是辦公室自動化系統（Office Automation System，OAS）來協助秘書、會計、辦公人員、繪圖人員等資料工作者處理資料與檔案，並掌握企業的文件流向，以提升企業的生產力。

  45. 摘要與常用術語 • 區域網路(LAN)通常是指小範圍的網路，通常只在10公里內的範圍。 • 廣域網路(WAN)的電腦可能在不同的城鎮或國家，範圍大於100公里以上。 • 都會網路(MAN)介於區域與廣域網路間，範圍介於10至100公里。 • 電腦網路架構分為：主從式網路架構與對等式網路架構。 • 常見的網路拓樸為：匯流排、星狀、環狀、網狀與混合式拓樸。

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