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CH04 電腦網路

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Presentation Transcript

  1. CH04 電腦網路 認識網路對於人類生活的影響 學習網路與通訊的基本概念 了解網路傳輸的基本原理

  2. 4-1網路通訊與生活

  3. 網路通訊與生活 • 通訊定義 • 訊息的傳輸與交換 • 通訊無所不在 • 古代:烽火台、擊鼓、驛站.. • 現代:網路電話、e-Mail、MSN CH04 電腦網路

  4. 網路通訊與生活 Internet • 通訊的進行必須經由某種管道或是媒介來進行 • 有線的方式 • 無線的方式 • 通訊是透過電子訊號來進行,而訊號分為兩種 • 類比訊號 • 數位訊號 有線網路 無線網路 訊號強度 訊號強度 時間 時間 類比訊號 數位訊號 CH04 電腦網路

  5. 網路與通訊基本概念 傳送者與接收者必須在 相同頻道才能互相溝通 • 影響通訊網路好壞的兩個主要因素 • 訊號的品質 CH04 電腦網路

  6. 網路與通訊基本概念 diytrade.com 雙絞線 光纖 • 影響通訊網路好壞的兩個主要因素 • 傳輸媒介 • 有線媒介:雙絞線、同軸電纜、光纖等實體路徑 • 無線媒介:透過天線經由空氣、水或真空來傳送訊號 Source: http://www.njhsgq.com/ Source: http://www.dahsan.com.tw

  7. 網路傳輸原理 接 收 傳 送 • OSI網路分層傳輸模型 • 便於技術改進 • 各層皆獨立作業

  8. 網路傳輸原理 接 收 傳 送 • OSI模型傳輸方式 • 階層獨立作業 Source: http://120.118.165.46/tsnien/network/chap1/chap1-5/chap1-5.htm

  9. 網路傳輸原理 • OSI模型觀念

  10. 4-2電腦與網路

  11. 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。 CH04 電腦網路

  12. 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 CH04 電腦網路

  13. 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。 CH04 電腦網路

  14. 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)。 CH04 電腦網路

  15. 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。 CH04 電腦網路

  16. 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。 CH04 電腦網路

  17. 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)。 CH04 電腦網路

  18. 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。 CH04 電腦網路

  19. 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。 CH04 電腦網路

  20. 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。 CH04 電腦網路

  21. 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。 CH04 電腦網路

  22. 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。 CH04 電腦網路

  23. 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。 CH04 電腦網路

  24. 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 CH04 電腦網路

  25. 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 CH04 電腦網路

  26. 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。 CH04 電腦網路

  27. 常見的網路設備 • 數據機 • 調變解調器(Modem) • 於電腦內部的資料是由「數位」訊號0與1組成,但一般公眾電信交換網路則是藉由「類比」電波傳送聲音 • 傳送時,將數位訊號透過調變(Modulation)轉換成類比訊號 • 接收時,將收到的類比訊號經過解調變(Demodulation)轉換為數位訊號 CH04 電腦網路

  28. 常見的網路設備 • 網路卡 • 將電腦內部的資料轉換成傳輸媒介能傳送的訊號,例如電波或是光 CH04 電腦網路

  29. 常見的網路設備 • 中繼器 • 克服網路的長距離傳輸訊號衰減的問題 • 中繼器為一單純的實體層裝置,不會對封包進行任何的處理 • 將接收到的訊號放大加強再次傳送出去 CH04 電腦網路

  30. 常見的網路設備 • 集線器 • 透過多個通訊埠連接多台電腦 CH04 電腦網路

  31. 常見的網路設備 無線網路基地台 CH04 電腦網路

  32. 常見的網路設備 • 橋接器(Bridge) • 連接不同區域網路形成一個大型的區域網路 CH04 電腦網路

  33. 常見的網路設備 路由器 CH04 電腦網路

  34. 常見的網路設備 • 閘道器 • 連結多個網路形成一個大型網路 • 閘道器主要用來轉換不同的通訊協定 CH04 電腦網路

  35. 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。

  36. 網際網路 CH04 電腦網路

  37. 網際網路之起源 • 集中式網路架構 辦公室F 辦公室A 終端機 辦公室E 終端機 電腦中心 訊息 辦公室B 訊息 終端機 大型主機 終端機 結果 辦公室D 需要處理 之資料 辦公室C 終端機 終端機 CH04 電腦網路

  38. 網際網路之起源 辦公室F 辦公室A 終端機 辦公室E 終端機 電腦中心 訊息 辦公室B 訊息 終端機 大型主機 終端機 結果 辦公室D 需要處理 之資料 辦公室C 終端機 終端機 若大型主機被破壞 CH04 電腦網路

  39. 網際網路之起源 史丹佛研究院 猶他大學 加州大學洛杉磯分校 加州大學聖塔芭芭拉分校 • APPANET • 1960年代美國國防部高級研究計劃署(ARPA)要創立一個在發生像核子戰等災難時,在部分大型主機或終端機損壞或摧毀的情况下,其餘的系統仍然能夠運作 CH04 電腦網路

  40. 網際網路之起源 • 多個不同的網路出現 • MILNET …. • 不同網路間無法彼此交流 • 文頓·瑟夫(Vinton Gray Cerf)以及羅伯特·卡恩(Robert Elliot Kahn)設計出了網路交流協議,稱為傳送控制協議/網際網路協議(TCP/IP),透過不同網路都使用TCP/IP通訊協定,使得不同網路間能彼此交流 CH04 電腦網路

  41. 台灣學術網路 • 台灣學術網路(Taiwan Academic Network, TANet) • 仿效美國NSFNET的網路架構 • TANET的三的層級 • 骨幹網路 • 地區性網路 • 校園網路 CH04 電腦網路

  42. 台灣學術網路 CH04 電腦網路

  43. 網路中的各種服務 • 網路服務的類型 • 主從式架構(Client-Server Model) • 全球資訊網服務 • 點對點架構(Peer-to-Peer Model) • eMule檔案傳輸 CH04 電腦網路

  44. 網路中的各種服務 Request(要求) 客戶端(Client) Response(回應) Response(回應) Internet 網際網路 客戶端(Client) Request(要求) 伺服器(Server) 客戶端(Client) • 主從式架構(Client-Server Model) CH04 電腦網路

  45. 網路中的各種服務 • 伺服器端之特色: • 被動性角色 • 等待來自用戶端(Client)的要求 • 處理用戶端(Client)的要求並傳回結果 • 客戶端之特色: • 主動性角色 • 對伺服器端(Server)發送要求 • 等待直到收到回應 CH04 電腦網路

  46. 網路中的各種服務 客戶端(Client) Request(要求) Request(要求) 客戶端(Client) 客戶端(Client) Internet 網際網路 Response(回應) Request(要求) Request(要求) Response(回應) 客戶端(Client) Request(要求) 客戶端(Client) • 點對點架構(Peer-to-Peer Model) CH04 電腦網路 客戶端(Client)

  47. 網路中的各種服務 • 點對點架構(Peer-to-Peer Model) • 沒有伺服器端(Server)端 • 每一個客戶端(Client)既扮演客戶端(Client)的角色又扮演伺服器端(Server)端的角色 • 增加了防故障的健壯性 • 不會出現因伺服器故障而停止服務之現象 CH04 電腦網路

  48. 網路中的各種服務 • 全球資訊網(World Wide Web) • 主從式架構服務 • 透過瀏覽器閱讀超文件(Hypertext) • 超文件(Hypertext)中具以許多的超連結(Hyperlink) • 以HTML(超文字標記語言)撰寫 • 透過點擊超連結切換不同頁面 • 使用http通訊協定 • Hyper-Text Transfer Protocol CH04 電腦網路

  49. 網路中的各種服務 網路中各種瀏覽器 CH04 電腦網路