單元2: 網際網路概論與未來發展 主講：顧叔財 資料來源:資訊素養教材

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1 單元2: 網際網路概論與未來發展 主講：顧叔財 資料來源:資訊素養教材 http://ia.csie.nuu.edu.tw/wiki/
金禾圖書, 計算機概論第十章電腦網路與無線網路

2 大綱 網際網路基本概念 電腦網路簡述 電腦網路構成與種類 網際網路資源應用 網際網路未來發展方向

3 網際網路基本概念 將區域網路互相連接，將範圍擴展到一個國家、甚至全世界，就是所謂的廣域網路，Internet是世界上最大的廣域網路。在網際網路(Internet)上，有上千萬部以上的電腦互相連接，並且得以共用資源。

4 電腦網路簡述 電腦網路的設計基本上是要將許多相同或不同種類、不管是遠端或近端的電腦,均能相連在一起。
電腦透過網路相連在一起便可以讓使用者達到資源分享、無遠弗界的傳輸與存取資料、進行網路廣告與行銷、控管製造與庫存等等。 電腦透過網路裝置，將資訊轉為電子訊號而在網路中傳遞

5 電腦網路構成與種類 網路組成要素 電腦網路連接概念主要由下列三要素組成：
電腦網路構成與種類 網路組成要素 電腦網路連接概念主要由下列三要素組成： 終端系統(End-systems): 包含工作站( Workstation) , 個人電腦(PC), 伺服器(Servers), 行動主機(Mobile hosts), PDA 連接系統(Communication links): 包含光纖,同軸電纜, 類比電話線, 無線電波, 衛星 網路轉送中繼站: 包含路由器(Router), 交換器(Switch/Hub), 橋接器(Bridge)等, 其主要是將資料封包(trunk of packet)一站一站的轉送

6 電腦網路構成與種類 網路組成要素

7 連接系統 現在我們要來討論負責連接這些設備的傳輸媒介。這些線材對應著特定的網路架構，我們現將它們分類如下。 網路架構 10Base5
10BaseT 100BaseT 1000BaseT 接頭名稱 AUI BNC RJ-45 電纜線種類 粗同軸電纜RG-11 細同軸電纜RG-58 雙絞線Twist Pair Cat 3.4.5 雙絞線Twist Pair Cat 5 雙絞線 Twist Pair Cat 5e 網路速率 10Mbps 100Mbps 1Gbps 各種電纜線的比較

8 連接系統 同軸電纜（Coaxial Cable）： 分為粗同軸電纜和細同軸電纜兩種。 抗干擾性佳。
最大可以延伸到185公尺，而仍然可以保持訊號的正常傳輸。 細同軸電纜的網路架構稱為10Base2，其連接的方式稱為匯流排拓樸，最大的特色就是在於網路上某點出錯（譬如會接頭鬆脫）時，會影響到整個網路。

9 連接系統 雙絞線（twisted pair）：
分成STP和UTP兩種，STP在銅線外圍又包有一層遮蔽金屬物質。多一條金屬銅絲接地線，具有防止干擾效果，價格比較昂貴。 連線距離不如同軸電纜，較適合短距離傳輸。 10BaseT架構，以雙絞線為媒介 100BaseTX的規格，與舊式10BaseT規格所使用的線材彼此相容 價格較低廉，容易安裝佈線，是現在最熱門的網路傳輸媒介。 Cat 5e等級的雙絞線 雙絞線接頭 - Rj-45的外觀

10 連接系統 EIA/TIA Category 系統 等級 適用範圍 CAT 1 用於基本的通訊，速率1~2Mbps CAT 2
用於10BaseT及token ring 網路，速率可達16Mbps CAT 4 用於10BaseT及token ring 網路，速率可達20Mps CAT 5 用於100BaseT或是多媒體的傳輸，速率可達100Mbps CAT 5e 用於1000BaseT的高速網路傳輸 UTP 無遮蔽雙絞線 STP在外層多了一層金屬薄層保護，可以抗干擾。

11 連接系統 光纖（Optical Fiber）： 以光為傳輸訊號 相關設備昂貴。 光纖電纜的構造 在內層的塑膠或是玻璃纖維
外層是稱為Cladding的保護層。 光纖的內部介質是一種可傳送光線但直徑相當細的玻璃纖維，比人的頭髮略粗一些，直徑大概是100到 150微米左右，因為很輕很細，所以可以輕易的折彎卻又不影響訊號傳遞。

12 連接系統 光纖電纜的內部構造 光纖電纜的外觀

13 連接系統 光纖電纜的優點 保密性及抗干擾 光纖電纜是用光線來傳輸數位訊號，它完全不會有前面所提到以電子訊號傳輸時，易受外界電磁場干擾，導致訊號失真及衰減，還有容易被竊取等的缺點。 頻寬大，傳輸距離遠 光纖的最大優點是傳輸頻寬非常大，至少可以到 155Mbps 或更高，這遠比一般的雙絞線或同軸電纜高出很多。所以光纖網路目前最大的用途是來架設高速網路的骨幹(Backbone)，或者是ISP拿來作為長途的通訊或是FDDI的線路。

14 連接系統 無線的傳輸媒介主要包含光線和無線電波兩種主要的媒介。
以光線為主的紅外線和雷射具有方向性，若空氣中有多餘的粒子，譬如水氣或灰塵，便會影響到傳輸效果，而且有效的傳輸距離也大打折扣。 運用無線電波技術為主的802.11、藍芽、HomeRF、HiperLAN，只要雙方設備調整在同一個頻率便能進行傳輸，距離長短不一，但是也易受干擾。

15 網路轉送中繼站 訊號加強器(repeater) 將不完整的信號經過放大重製至原本強度之後，產生完整的訊號再傳送出去
通常用於過長距離的網路線路中。 在家庭或是小型工作室的場合，因為網路範圍不會太廣，使用的機率並不高。 訊號加強器可以將原本不清楚的訊號重製送出去

16 網路轉送中繼站 集線器(hub) 是一種可以連接多台電腦或周邊的裝置，最常使用在星狀拓樸中，每一個傳至集線器的封包，在此經過複製後，再傳送到每部與集線器連接的網路裝置。 集線器僅 具有OSI第一層的功能。 集線器在收到封包之後，會送到所有與它相連接的網路裝置。 （也包括另外一個串接的集線器。）

17 網路轉送中繼站 外觀上與hub接近，但不僅具有OSI第一層功能，同時還具有第二層功能，能夠對封包目的地進行學習，將封包送往正確的目標。
交換器(switch)： 外觀上與hub接近，但不僅具有OSI第一層功能，同時還具有第二層功能，能夠對封包目的地進行學習，將封包送往正確的目標。 不會產生可怕的廣播，而是按照封包的目的 ，用直接轉送方式產生內部連線， 並且提供全部的頻寬給兩台對應的電腦之間 互相傳輸。 交換器

18 網路轉送中繼站 交換式集線器可以將收到的封包，直接傳給在同個網段內的目標電腦， 而不會進行廣播

19 網路轉送中繼站 路由器(Router)擁有兩項主要功能 一個是連接相異網路架構
二是透過本身路由機制的運作，將封包進行適當的傳送並與其他相鄰的路由器進行交換，找出更好的路由方式，提高傳輸效率。 路由器可以有效的阻斷廣播的封包 前面提到的集線器和交換器遇到廣播時，都必須確實的將訊息傳送出去，但是這樣的廣播僅僅到路由器為止，所以路由器可以說是切開各個網段的的設備。 路由器

20 網路轉送中繼站 路由器連接不同的網段，並且可以判斷封包應該傳至哪一個相鄰的網段，
如果是以TCP/IP通訊協定組為主的網路，這個動作稱為IP路由。

21 電腦網路構成與種類 網路連線類型 終端系統需提供網路連接能力, 對於不同的網路型態, 其連接方式說明如下： 兩部電腦的直接連線
電腦網路構成與種類 網路連線類型 終端系統需提供網路連接能力, 對於不同的網路型態, 其連接方式說明如下： 兩部電腦的直接連線 區域網路 (LAN) 廣域網路 (WAN) 網際網路（Internet）

22 電腦與電腦間直接連線 最基本的網路連線，就是兩部電腦之間用纜線直接連接。常見的直接連線有幾種方式： (1.)使用LL3纜線。
LL3纜線的接頭就是電腦用來連接印表機裝置的接頭，透過兩部電腦之間的平行埠（LPT port）互相連接， (2.)利用RS-232互相連接 這種纜線使用電腦連接數據機的接頭。兩部電腦只要透過序列埠（Com port）就可以互相連接。

23 電腦與電腦間直接連線 (3.)利用USB或者是IEEE1394的接頭 (4.)裝置網路卡，利用網路線互相連接。 說明
這兩種新式的接頭有隨插即用的功能，而且傳輸率相當快。 (4.)裝置網路卡，利用網路線互相連接。 說明 前面兩種方式已經很少人在使用，然而因為這兩種連接埠是電腦的標準設備，所以也是最便宜的連接方式。 透過網路線連接，則必須另外購買網路卡，所以價格稍微昂貴一些。 由於物理特性的緣故，兩部電腦的距離會受到某些限制，如果距離過遠，則需要透過其他方式連接。

24 區域網路（LAN） 區域網路（LAN）：同個地方或是鄰近地區（譬如在同一個辦公室、同一座公寓）的電腦超過兩部以上彼此之間藉著網路設備，以較高速的網路彼此連接稱之LAN。 利用區域網路的類型連接，分享資源 印表機。 利用主從式的架構來進行CPU資源的分享。 資料庫 程式編譯器工作。 大型儲存裝置NAS 集中儲存及備份工作

25 區域網路（LAN） 【區域網路的兩種形態】 對等式形態
又稱點對點（Peer to Peer），並沒有特定server端的設計，在這裡每一部電腦地位都是平等的，都可以同時扮演client(客戶端)與server(伺服端)的角色。 優點 沒有特定的伺服器，只要對個別的資源自行管理即可。 資源分散，維護成本低，不需要太好的配備。 缺點 管理不易，使用者必須花費更多時間在搜尋資源上，也造成額外的網路流量。

26 區域網路（LAN） 主從式形態 所有的資源統一交由一部或是數部伺服器來進行管理，也集中由某台伺服器來決定資源的存取權
通常伺服器會配備比較「高級」的硬體資源，譬如較快的SCSI硬碟，較多的記憶體和雙中央處理器的主機板等等。 優點 比較安全也容易整合區域裡的所有資源。 缺點 由於資源集中管理，也必須付出額外的心力和金錢

27 廣域網路（WAN） 電腦之間的距離很遙遠（譬如跨越了兩個城市鄉鎮），無法單單透過一般的區域網路連線來達成連線的目標，此時的網路形態稱為WAN（Wide Area Network，廣域網路） 。 WAN的定義是在一個廣闊的範圍裡，由很多電腦所組成的網路，當然這其中也有可能包含為數眾多的區域網路 舉例來說，Internet（網際網路）就是一個最為人所知的「WAN」。它是由小區域的乙太網路所逐漸架構的廣大網路，因為使用相同的通訊協定，所以相異的網路都可以透過Internet彼此連結。

28 連結廣域網路方式 兩台電腦欲直接連線但距離過遠時，將無法使用LL3、RS232、USB/IEEE 1394、網路卡/網路線等直接連線的方式，此時必須透過其他種類的連線服務，連線方式有很多種，並且是個人或中小企業用戶常使用的網路連線方式。 PSTN（公眾電信交換網路）：使用撥接式Modem透過電話連接網路 ADSL（非對稱數位式用戶線路） Cable Modem

29 PSTN（公眾電信交換網路） 公眾電信交換網路（PSTN；Public Switch Telephone Network）

30 PSTN（公眾電信交換網路） 【ISP】 ISP(Internet Service Provider)，翻譯為「網際網路服務提供廠商」，其業務最主要是提供一般大眾連線上網的服務，著名的廠商有Hinet、SeedNet等等。 數據機（modem） 的全名是調變解調器。 可以將電腦的數位訊號轉為能夠在類比電話線中傳輸的類比音頻信號，這種數位轉類比就是所謂的調變(MOdulation)，反之將類比訊號轉為數位訊號則稱為解調(DEModulation)，故命名為modem(調變解調器)。

31 PSTN（公眾電信交換網路） 由於電話線的有效頻寬最多僅能到每秒40多Kbps。
今天，各家ISP所提供各類上網連線服務的費用逐漸降低，可以使用較便宜的ADSL或是Cable modem 這兩種新形態網路連線服務頻寬已明顯提高。 【網路頻寬的單位】 在網路傳輸中，是以串列方式進行傳輸，每個瞬間只能傳送1個bit的資料，故傳輸速率多以Kbit/sec或是Mbit/sec來表示，簡稱Kbps或Mbps。

32 ADSL（非對稱數位式用戶線路） ADSL
全名為是「非對稱數位式用戶線路」 ADSL( Asymmetric Digital Subscriber Line ) 採用全天候24小時連線 ADSL使用銅製的的線路，導電性良好，所以可以大幅提高傳送的速率 ADSL下傳資料可以到達8至9M的高速。 目前提供下傳/上傳分別為256K/64K，1M/64K以及2M/256K和對稱式512K/512K等傳輸速率。

33 ADSL（非對稱數位式用戶線路） 可依需求選擇固定制或撥接制兩種，前者是24小時連網，只要ATU-R數據機電源不關閉，就會保持一定的連線，後者則是採用每次利用PPPoE（PPP over EtherNet）撥接時計費。 資料來源:中華電信

34 Cable Modem Cable modem 傳輸媒介是普及的第四台電纜線
因為頻寬足夠，所以大量的網路資料，像是多媒體等可以迅速的下載，據說最高的速度可以到達10Mbps左右 上傳因線路架設機制的緣故，約是下載的七分之一左右，最高可以達到1.5Mbps

35 網際網路協定(Internet Protocol)
由於電腦網路發明的主要目的，是要將各種類型電腦連接一起,以便互相傳輸所需的資料，達到資料交換與共享目的。因此必需訂定一個各種不同類型電腦在傳輸資料時共同的傳輸語言，此共同的電腦傳輸語言稱為傳輸協定(communication protocol)。 TCP/IP協定 其中TCP為網際網路所主要使用的傳輸層(Transport Layer)之協定，其主要目的是建立網路兩端一個可靠(reliable)的傳輸管道，因此具有流量控制(Flow Control)與擁塞控制(Congestion Control)之功能，大部份的網際網路應用使用TCP連線方式，因此讓我們很容易信賴網路傳輸的正確性。 UDP協定 通常為使用在不需講求資料的正確性但強調資料傳輸迅速，因此較少應用程式用到，多應用在多媒體之傳輸方面

36 網際網路協定(Internet Protocol)

37 OSI 模型

38 網路位址與領域名稱 網際網路上每台電腦應有唯一的位址，在網際網路協定裏便定義了所謂的IP位址(IP Address)代表電腦的網路位址。
網際網路是由成千上萬個中小型網路所組成的。連上網際網路的電腦實在是太多了，要用怎樣的方式去區分彼此呢？ 網際網路上每台電腦應有唯一的位址，在網際網路協定裏便定義了所謂的IP位址(IP Address)代表電腦的網路位址。

39 IP 位址 格式W.X.Y.Z ( ) 其中W X Y Z 之值為0 ~ 255 每台不可相同，如同通訊地址

40 IP位址 IP的分配方法根據區域網路的規模大小分成A、B、C、D、E五個等級。負責配發這些IP的是ICANN，最大的公司（如IBM）可以分得A級IP，次之的（如微軟）可以分配到B級， 各級網路的IP組成方式如表1，其分佈如表2。 網路等級 IP分佈範圍 可用子網路組數 A 級網路 ~ 126組 B級網路 ~ 16383組 C級網路 ~ 組 D級網路 ~ E級網路 ~ 表2 各級網路的IP分布

41 IP位址 【特殊的IP位址】 上面所介紹的IP就是所謂實體的IP，可以在網際網路上使用。還包括了只能在區域網路中使用，不能直接對外相連的私有IP範圍： 最後的這一組： ~ 的IP，您會在Intranet的網路常常看到它，這是很廣泛為人所使用的私有IP。 永遠代表電腦本身的IP。 私有IP範圍 ~ ~ ~

42 子網路遮罩(Netmask) 判斷欲通連的對方是否同一子網路

43 通訊閘(Gateway) 負責不同子網路間的轉信的主機

44 區域網路內容設定 [設定] / [網路連線] / [區域網路] 在[一般]頁籤點選[內容]進入右畫面

45 設定TCP/IP組態

46 網域名稱系統（DNS） 網域名稱系統 為了方便記憶，因此用主機名稱（如 Name System）。 DNS使用的名稱叫做完整網域名稱（FQDN，Fully qualified domain name），包含主機名稱和網域名稱兩個部份。 www是主機名稱 whitehouse.gov是網域名稱。 因為網際網路上的電腦實在太多了，因此DNS服務採用分散式架構處理模式。 網域的結構

47 網域名稱系統（DNS） 【DNS的疑義】 DNS可以是Domain Name System，即網域名稱系統，也可以是Domain Name Server，網域名稱伺服器。 全世界的網域是由InterNIC（網際網路資訊中心）負責最頂層名稱的管理和登記，然後將下一層的網域資料分配給負責的各個子資料庫。 一個完整網域名稱，其順序為「主機名稱」、「組織名稱」、「類別名稱」、「地理名稱」，美國則省略地理名稱。 網域名稱（類別） 說明 .com 公司行號、商業組織 .edu 教育機構與學術單位。 .org 法人組織 .net 網路、電信公司 .gov 政府單位

48 網域名稱系統（DNS） 下面就是其中的幾個例子： 網域名稱 實例 .com yahoo.com 雅虎公司 .edu
ucla.edu 加州大學洛杉磯分校 .org iana.org iana組織 .net 中華電信 .gov 美國白宮

49 一致性定址法(URL) Uniform Resource Locator 用來指定儲存資料或檔案的裝置及資料夾 例如本校網站
格式規則 網路通訊協定://主機名稱.領域名稱/資料夾/文件 例如本校網站

50 簡易網路檢修 網路卡與Hub燈號 Power：電源燈 Link：網路卡與Hub已經正常連接上
Tx, Rx：閃爍表示有傳送（Tx）或接收（Rx） Collision：發生封包碰撞 Ping Ping IP 或Ping 名稱：測試這台機器到對方通不通與通訊速度。 當發現網路不通時，可以ping一下同一個子網路內的機器或gateway，看看是否是Hub或gateway的問題。

51 簡易網路檢修 Tracert(Traceroute) tracert IP 或tracert 名稱：檢測由所在電腦到目的電
腦之間所有經過的路徑（gateway）的通信狀況。 發現網路速度緩慢或網路不通要確定問題點時使用。 （平常可以先存一份暢通時的tracert結果，以備網路 不通時釐清問題所在） Nslookup：用來測試Name Server是否正常或找尋問題點 所屬單位。 winipcfg：Win98或Win95作業系統中用來顯示網路卡卡 號等資訊 ipconfig：Windows 2000、XP中類似winipcfg的指令 ， 常用 ipconfig /all

52 網際網路資源應用 遠程登錄 (Telnet) 檔案傳輸協定 (File Transfer Protocol, FTP)
電子郵件 ( ) 全球資訊網(World Wide Web, WWW) 即時訊息服務(MSN Messenger) 搜尋引擎介紹(Google) 網路電話(Voice over IP, VoIP) ENUM

53 遠程登錄 (Telnet) 可遠端登入unix主機或BBS站，可在Window XP [執行] 視窗輸入 telnet 主機位址或領域名稱，即可遠端登入主機。 登入系上某unix主機（要有帳號才可登入) 登入台大資工bbs主機ptt.cc 使用PCMan BBS 連線軟體

54 檔案傳輸協定 (File Transfer Protocol, FTP)
FTP client端: 直接使用IE即可存取 使用如FileZilla等FTP之軟體 () 免費FileZilla FTP server 之下載、安裝、使用教學：

55 全球資訊網 (World Wide Web, WWW)
IE FireFox之使用與介紹

56 電子郵件 ( ) Outlook 之設定使用 Webmail之使用 郵件內容撰寫方式

57 搜尋引擎介紹 網路資訊特性 幾個現象 利用網路時，請切記不要假定 人人可「出版」資訊 永遠沒有所有網站的完整清單
沒有權威官方組織、整理和評估的單位 網路不斷在變，新網站不斷出現，舊網站也不斷消失 沒有「最好」的搜尋工具 利用網路時，請切記不要假定 可更快找到資訊 可找到更新的資訊 可找到更可靠的資訊

58 評估網頁資訊品質 Robert Harris的CARS!準則 C：Credibility權威 A：Accuracy正確
R：Reasonableness合理 S：Support佐證

59 Credibility權威 判斷方向 可判斷為品質優良者 要小心注意者 網頁作者是誰？ 作者的資歷如何？
能否查證作者的資歷？有沒有可能是偽造？ 作者有沒有提供聯絡資訊 網站建置者是誰？ 可判斷為品質優良者 是法定組織機構網站所提供的資訊 有編輯審查或同僚審查的電子期刊 從有嚴謹品質的圖書或期刊所轉貼的資訊 要小心注意者 匿名 錯字連篇

60 Accuracy正確 正確性可能有問題者 作者為什麼要建置這個網頁？ 網頁沒有標明日期 這個網頁設定的對象是誰？ 論述模糊或太過空泛
查看「About Us」 這個網頁設定的對象是誰？ 對象是一般人？學術研究人員？小朋友？特定狂熱份子？ 是容易閱讀？還是很費力？有無學科背景之需要？ 網頁設計風格是樸素還是花俏？ 時效性如何？ 查看建置日期和最新更新日期 正確性可能有問題者 網頁沒有標明日期 論述模糊或太過空泛 資訊陳舊過時 只呈現單一觀點而忽略對立或其他多元觀點

61 Reasonableness合理 公正性 客觀性 適當性 缺乏合理性者 論調是否公正、平衡、理性？還是流於情緒？ 有無利益衝突在內？
查看「有」和「沒有 」提供的資訊是哪些？ 是否完整引用或斷章取義？ 適當性 所提供資訊，在現實世界是否可能出現？ 廣告和所要提供的訊息是否有明顯區隔？ 缺乏合理性者 惡言粗語 過份鋪陳 誇張重要性 利益衝突

62 Support佐證 作者有沒有提供支持其論述的資訊 所提供的證據資訊是否可信？ 建議 提供參考書目 所引用的網頁是否為大眾熟知或具有權威性？
所引用的網頁，是否也有註明資料來源？同樣主題的其他網頁是否引用相同資料？ 建議 如果難以判斷，請存疑，勿隨便使用

63 搜尋引擎介紹(Google) Google Google工具列功能介紹 網頁、新聞、網上論壇之搜尋 搜尋引擎使用技巧
隨堂練習:請設定一主題，如三國演義人物相關資料；另加上劉備的關鍵字再查尋一次，比較其資料量為何? 【註明使用之搜尋網站】

64 網路電話(Voice over IP, VoIP)
網路電話這幾年為Internet上一個重要服務，目前尤以Skype為當紅炸子雞，主要是其語音音質良好及穩定，並可在任何環境(固定/非固定IP)下執行，且可通過大多數防火牆，因此大受歡迎。 網內互打免費，也提供較便宜的付費連接網外普通電話或手機之服務。

65 網際網路未來發展方向 建構全覆蓋的無線網路基礎建設，以利推動無所不在網際網路應用
次世代網際網路:推動新一代IP 協定技術，即IPv6定址技術，IPv6 位址有128 位元可提供更多的網路位址與更有效的網路管理方式，讓無所不在網際網路應用能更無任何障礙。 多媒體網際網路:如何有效的結合多媒體與網路之應用，如網路電視(IP TV),VoIP , elearning 等將是未來網際網路應用發展的主流 次世代電信網路結合網際網路:結合行動通訊手機系統如2G(GSM)、2.5G(GPRS)、3G(UMTS)與無線網路WiFi、WiMAX技術，並整合 IPv6 技術，建構次世代全IP 網路環境(All-IP Networks)將是遠程網際網路之發展方向

66 作業 請說明區域網路架構（以一電腦教室範圍）所需硬體規格
實作題 請架設一FTP SERVER,建立群組及使用者, 提供一資料夾供使用者存取, 建立後請用FTP Client端存取SERVER端畫面擷取複製加上說明後上傳, 此作業就算完成.