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1 E-mail: andres@sitc.edu.tw
網路概論與實習 廖文淵 資圖中心 401辦公室 校內分機: 520

2 課程大綱 網路基本介紹 網路模型 網路傳輸技術與架構 區域網路 廣域網路 網際網路 網頁設計與網站架設

3 第一章 網路基本介紹 1-1 何謂網路 1-2 網路之規模分類 1-3 網路之拓樸分類 1-4 網路之作業方式分類
第一章 網路基本介紹 1-1 何謂網路 1-2 網路之規模分類 1-3 網路之拓樸分類 1-4 網路之作業方式分類 1-5 網路之電腦角色分類 1-7 網路之傳輸訊號技術分類 1-8 網路之資料傳遞方式分類

4 1-1 何謂網路(Network) 人際網路、交通網路 廣播網路、電視網路 電信網路、電話網路 電腦網路 後二者又稱為資料(數據)通訊網路
固定通信網路 行動通信網路 電腦網路 後二者又稱為資料(數據)通訊網路

5 資料通訊網路 人們透通訊設備將資料從某端傳送到另一端, 以達到訊息傳遞、交換、與共享的目的, 這種過程稱為資料通訊 (Data Communication)。 這些傳輸系統通常稱為資料通訊網路

6 電腦網路 電腦網路是用纜線或其他媒介連接在一起的一群電腦。 利用通訊設備連接多台電腦，這樣的連接架構即是通訊網路，一般簡稱為網路。
相互傳遞資訊、分享資源的電腦網狀結構。

7 網路上可使用的資源 資訊交流：電子郵件、線上查詢。 資源共享：印表機、網路上的芳鄰。 資料交換：電子資料交換(EDI)。 分散處理

8 資訊交換的型態 硬體資源共享: 軟體資源共享: 傳遞資訊: 印表機共用 檔案共享、軟體共用 FTP (檔案傳輸程式) BBS(電子佈告欄)
(電子郵遞) WWW全球資訊網

9 網路的種類 以網路涵蓋的區域大小來分類 以網路結構來分類 區域網路(LAN：Local Area Network)
骨幹網路(BN：Backbone Network) 都會網路(MAN：Metropolitan Area Network) 廣域網路(WAN：Wide Area Network) 以網路結構來分類 匯流排拓樸 環狀拓樸 星狀拓樸 樹狀拓樸 網狀拓樸

10 網路的種類 以網路之作業方式分類 對等式網路 主從式網路 混合式網路 以網路之電腦角色分類 伺服器 客戶端電腦 連接線路

11 網路的種類 以傳輸訊號的特徵來分類 以資料傳遞交換方式來分類 基頻網路(Baseband Network)
寬頻網路(Broadband Network) 以資料傳遞交換方式來分類 線路交換網路(Circuit-Switched Network) 封包交換網路(Packet-Switch Network)

12 1-2 網路之規模分類 區域網路 都會網路 廣域網路

13 區域網路 (LAN：Local Area Network)
適用於較小型地區，也就是一般辦公中心、企業或組織的部門，一層樓或同一工作區域，一棟建築或數棟建築間，例如：校園網路。 是為了滿足小範圍內智慧型設備之間通訊需求而產生，是群組了一群小型電腦和其它工作站裝置在一地區中，藉由連接線路連結在一起。 透過共用媒介來連接的一群電腦，使用的媒介通常是纜線。共用一條纜線時，每部電腦只需一條連線就能和網路上的其他電腦進行通訊。

14 區域網路 使用多點連接線路，所有的電腦必須輪流使用共用的連接線路，由於其所佈置的空間較小，區域網路可以提供較高的傳輸速率。

15 區域網路的特徵 區域網路局限在一固定的範圍之中，通常不會延伸超過數公里的距離。 區域網路中允許很多獨立裝置彼此直接通訊。
區域網路擁有一個實體通信管道。區域網路中的各個電腦都以一個專用的電纜或其它通信媒介直接串連在一起。 區域網路的通信管道提供一個高速的資料傳輸速率。

16 骨幹網路 (BN：Backbone Network)
骨幹網路為一較大的網路，提供了數個區域網路連結，並連結到其它的骨幹網路、都會網路或是廣域網路上。 骨幹網路通常會延伸至數英哩長，提供非常高速的資料傳輸，其傳輸速率通常在 100Mbps到 1000Mbps。 bps: bit per second K=1,000 M=1,000,000 G=1,000,000,000

17 都會網路 (MAN：Metropolitan Area Network)
連結著數個不同地區的骨幹網路與區域網路，都會網路通常延伸3英哩至30英哩，一般的企業並不會自己架設此種網路，而是向電信公司租用網路線路，通常其傳輸速率為 64000Kbps到 600Mbps。

18 都會網路

19 廣域網路 (WAN：Wide Area Network)
連接著骨幹網路與都會網路，由於廣域網路的建置，成本及規模都相當龐大，大部分的組織並不會架設此種網路。目前大多由電信網路公司向線路交換公司租用其線路來傳遞資料，而大部份的企業則向電信網路公司申請提供此服務。 互連網路讓組織得以建構一個距離幾乎不受限制的網路架構；但除了在相同的建築物或社區內連接多個區域網路之外，互連網路也可以利用廣域網路鏈結來連接位於不同地區的區域網路 。

20 廣域網路 利用點對點鏈結來連接以擴展距離的部份或所有區域網路的集合。典型的 WAN 連線包含兩個路由器，一個路由器位於一個 LAN 站點，中間利用長距離的鏈結，例如租用電話線路來連接。當其中一個 LAN 上的電腦須與其他 LAN 通訊時，可將流量傳送到本地路由器，然後再以此路由器作為中繼站，跨越 WAN 鏈結而將流量傳遞到其他站點。 與 LAN 的差異在於未使用共用的網路媒介，且延伸的距離較長。由於鏈結只有連接兩個系統，因此不需要媒體存取控制或共用的網路拓樸。跨國企業可以建立一個能讓各地使用者立即存取網路資源的互連網路。

21 廣域網路 可採用的技術則包括電話線路、公用資料網路、乃至於衛星系統。一般而言，連線速度比 LAN 慢，有時甚至太慢；費用較高，有時甚至過高。這種情形導致網路管理員必須藉由管制不必要的流量來提高廣域網路流量的效率，並未應用程式選擇最適用的鏈結類型。 廣域網路的線路大都由線路交換公司所提供，長度則由數百英哩至數千英哩，範圍從環島到跨越洲際等各種大小都有，其傳輸速率從28.8Kbps到 2Gbps不等。

22 廣域網路

23 網路之規模示意圖 PC Hub Switch R LAN 撥接 專線 WAN

24

25 三種網路類型的比較

26 三種網路類型的比較 區域網路 都會網路 廣域網路 分佈在在一間公司內部或者是一所學校以內的範圍所形成的網路規模
規模最小的網路, 範圍通常在 2 公里內 提供電腦間快速、短距離的資料通訊 都會網路 在同一都會區內的區域網路連接起來所形成的網路 範圍在 2 至 10 公里左右, 大概是一個都市的規模 廣域網路 由數個都會網路或區域網路所連接而成的網路結構 規模最大的網路, 涵蓋的範圍可以跨越都市、國家甚至洲界 提供長距離的通訊、傳輸速率比較慢

27 1-3 網路之拓樸分類 在網路系統環境中，電腦節點彼此相連的結構 匯流排網路(Bus) 星狀網路(Star) 環狀網路(Ring)
樹狀網路(Tree) 網狀網路(Mesh) 無線(Wireless) 骨幹與區段

28 拓樸 網路連接電腦時所使用的各種佈線型式稱為拓樸 (Topology)，拓樸型式是以纜線類型以及執行於電腦上的協定來區分。以下是最常見的幾種拓樸

29 匯流排網路(Bus) 網路中各節點是網路設備連接到一條共用之線路，訊息的傳送沿著匯流排傳送，與主匯流排連接的網路節點皆可接收訊息
在匯流排網路中，從一部電腦連接到下一部電腦的纜線是以雛局花環的型式配置。網路上的訊號全部都是雙向傳輸的，沿著匯流排而到達其他所有電腦。匯流排的兩端必須終止於電阻器，用來抵銷到達端點的電壓，訊號才不致於折回傳送端。 匯流排拓樸的主要缺點在於，纜線一旦發生故障，便會將整個網路切成兩段，因而導致分隔的兩端無法通訊。大部份諸如原始乙太網路 LAN 之類的同軸纜線網路都是採用匯流排拓樸。

30 匯流排網路

31 匯流排網路的優缺點 優點: 缺點: 成本低廉 佈線簡單 只要其中任何一段線路故障, 整個網路就癱瘓了 追查故障線路時比較麻煩
要加入或減少一部電腦時, 也會使網路暫時中斷

32 星狀拓樸(Star) 透過一個中央控制節點與其他節點連接，除了中央控制節點以外之其他節點間並不直接相連
星狀拓樸中的每一部電腦都有一條纜線，用來連接集中佈線的設備，稱為集線器 (Hub 或 Concentrator)。集線器把來自於其中一個連接埠的訊號傳送到其他所有的連接埠，因此所有的電腦都會接收到該電腦的訊號傳遞。 星狀網路的容錯能力高於匯流排，因為纜線故障只會影響連接該纜線的電腦，而非整個網路。大部份的雙絞線網路都是採用星狀拓樸，像是 10BaseT 乙太網路。

33 星狀網路

34 星狀網路的優缺點 星狀網路的優點 (也就是彌補匯流排網路的缺點)： 缺點： 局部線路故障只會影響局部區域, 不會導致整個網路癱瘓。
追查故障點時相當方便, 通常從集線器的燈號便能很快得知。 新增或減少電腦時, 不會造成網路中斷。 缺點： 必須增加一筆購買集線器的成本。

35 環狀網路(Ring) 網路節點相互連接形成一個環，傳送的訊息會在環上進行單向傳送
節點接收傳入的訊號，然後只將訊號送到下一個下游連接埠。接收端電腦會處理傳入的訊號 (如有必要)，再將訊號傳回網路以便傳輸到環內的下一個節點。在這種排列方式下，當訊號走完整個循環之後，傳送訊號到網路上的系統也必須將該訊號移除。可用於環狀拓樸網路的纜線類型相當多，例如，記號環網路可使用雙絞線，而 FDDI 網路則使用配備光纖纜線的環狀拓樸。

36 環狀網路

37 環狀網路的優缺點 優點： 不會發生傳輸碰撞情形。 缺點： 環狀網路的軟硬體設備成本較高, 連帶影響到其普及性。

38 邏輯環狀搭配實體環狀

39 邏輯環狀搭配實體匯流排

40 邏輯環狀搭配實體星狀 實體網路佈線配置實際上是採用星狀拓樸，並使用特殊的集線器來實作邏輯通訊環，也就是接收傳入的訊號，然後只將訊號送到下一個下游連接埠 (與星狀拓樸的集線器不同，並非傳送到其他所有連接埠)。接收端電腦會處理傳入的訊號 (如有必要)，再將訊號傳回集線器以便傳輸到環內的下一個站點。在這種排列方式下，當訊號走完整個循環之後，傳送訊號到網路上的系統也必須將該訊號移除。

41 邏輯環狀搭配實體星狀

42 樹狀拓樸 (Tree) 樹狀網路中之各節點連接形成樹狀結構，任兩個節點間僅存在一條傳輸路徑

43 網狀拓樸 (Mesh) 完全連結網路拓樸 網路中的各節點均與系統中之其他所有節點存在直接相連的路徑

44 網狀拓樸 部份連結網路拓樸 網路架構中並非所有節點間均存在直接相連的路徑，訊息的傳送可能需要經過其他節點才能到達目的地節點

45 星狀與匯流排的混合式網路 星狀匯流排拓樸是把 LAN 的大小擴展到一個星狀拓樸的規格以上的一種方式。這種拓樸將多個星狀網路結合起來，每個星狀網路的集線器之間各以一個匯流排纜線區段來連接。每一部電腦仍然可以和網路上的其他電腦通訊，因為集線器會透過匯流排連接埠以及其他的星狀連接埠將傳入的流量送出。 以目前而言，同軸匯流排的速度有限，會對高速乙太網路 (Fast Ethernet) 等更快速的星狀網路技術造成效能降低的瓶頸，因而使用星狀匯流排來擴充 10BaseT 乙太網路的情況並不常見。

46 星狀與匯流排的混合式網路

47 星狀與環狀的混合式網路

48 多點無線通訊網路

49 骨幹與區段

50 1-4 網路之作業方式分類 對等式網路 主從式網路 混合式網路

51 對等式架構 (Peer-to-Peer) 對等式網路中沒有主要的伺服器，而是由對等端以群組的方式組成，對等端之間能彼此分享資源
網路連線架構簡單，成本低 使用者可以自行控制管理共享的資源 資源分享的過程會增加資源提供者電腦的負荷量 適用於小型網路系統

52 對等式網路

53 對等式網路

54 主從式架構 (Client - Server)
類似網路拓樸中之星狀拓樸結構，由伺服端擔任中央控制節點，可提供網路安全與網路管理機制 主網域控制器 負責網域內的資訊存取安全與用戶端登錄的授權 備份網域控制器 在主網域控制器忙碌或故障時，輔助完成主網域 控制器所需完成的工作

55 主從式網路

56 混合式架構 (Hybrid) 包含主從式網域及對等式群組 大部份的共享資源由伺服端提供及管理
使用者能管理在本機上之共享資源，也能存取群組中開放使用的的共享資源

57 混合式網路

58 1-5 網路之電腦角色分類 伺服器(電腦主機): 客戶端電腦： 對等端 (Peer) 不只使用網路上的資源，也開放本身的資源與他人分享

59 伺服器(電腦主機) 負責處理其他電腦之服務請求的系統，在網路上扮演提供資源的角色。 儲存著一些提供給顧客端電腦存取的資料與軟體。
在主從式（Client-Server）架構的環境中，可同時有多部伺服器藉由資料通訊網路，提供資訊給客戶端電腦，使其使用者可活用這些資訊。

60 客戶端電腦 執行程式來請求伺服器服務的電腦
是遠在資料通訊網路另一端的一個輸出/輸入硬體裝置，提供使用者藉由資料通訊網路來存取存放於伺服器上的資料與軟體。 單純使用網路上的資源，本身並不提供資源與其他人分享

61

62 1-7 網路之傳輸訊號技術分類 基頻網路 寬頻網路

63 基頻網路(Baseband Network)
基頻係指訊號在原始的狀況下進行傳輸工作。 基頻網路利用直接提供給網路媒介的脈衝來產生單一的訊號，並由訊號來傳送編碼型式的數位化(二進位)資料。 電腦內部的資料為數位化資料，資料在基頻網路上亦以數位方式傳輸。 亦稱數位網路。 網路中的纜線或其他網路媒介一次只能傳遞一個訊號。

64 基頻網路 適用於較近距離的訊號傳遞，因為數位訊號傳遞能力會受到電子介面和其他因素的影響而退化。傳輸速率愈快，基頻網路纜線區段的最大距離就愈短。這也就是為何乙太網路 (Ethernet) 這種區域網路協定的纜線安裝限制較多的原因。 通常基頻網路的資料傳遞速度高於寬頻網路 一般的區域網路，如乙太網路(Ethernet)、訊息環狀網路(Token Ring)，均為基頻網路。

65 寬頻網路(Broadband Network)
資料通訊網路線上所傳送的資料屬於類比訊號，所以亦稱為類比網路(Analog Network)。 一般電腦輸出的數位訊號必須先經過一個數位-類比轉換器，轉換為類比訊號後再開始傳送。

66 寬頻網路 有線電視就是屬於寬頻網路的例子。雖然電視只接了一條纜線，卻能夠同時提供數十個頻道。如果要連接纜線到一台電視以上，安裝人員可能會用分線器而把一條纜線接到一棟屋子裡的不同房間。總之，只需透過一條纜線，電視便能同時切換到不同的節目，其原理在於纜線隨時皆可提供個別的訊號給每個頻道。 寬頻網路適用於較遠距離的訊號傳遞，一般廣域網路使用寬頻網路。

67 1-8 網路之資料傳遞方式分類 電路交換網路 封包交換網路

68 電路交換網路 (Circuit-Switched Network)
資料在通訊網路線上所傳遞的路徑方式，是以電路建立為基礎的交換技術。 網路上的電腦在傳送資料前會建立一條專屬的通訊管道。 電話系統就是典型的電路交換網路。

69 電路交換網路 當您打電話給別人時，便在您和對方的電話之間建立一條實體電路。而這條電路在通話期間則一直保持作用中的狀態，而且即使沒有傳送訊號 (沒有講話)，也會佔用整個線路。在早期的電話系統中，所有的電話都是透過一條專用纜線而連接到總機室，然後再由接線生以人工方式利用配電盤來接通每一通電話。時至今日，雖然過程已經自動化，但原理還是一樣。 電路交換通常都是用在廣域網路，像是整合性服務數位網路 (ISDN) 和訊框中繼 (Frame Relay) 。

70 封包交換網路 (Packet-Switch Network)
將所要傳遞的訊息分成較小的片段，稱做封包，封包內包含發送端與接收端的位置，因此封包就會藉由網路傳送出去，每個封包所走的路徑不一定相同，但都會到達接收端，接收端再將這些封包組合起來，而還原成為原來的訊息。

71 例如某甲有100公斤的物品要寄給乙，但郵局規定單一包裹最大重量為20公斤，因而甲就必須將其物品至少分成5個包裹來郵寄，每一包裹即為一封包。

72 封包交換網路 另一種類似的技術稱為細胞交換，兩者間的唯一差別在於細胞 (Cell) 的大小是固定且一致的，而每個封包的大小卻各不相同。
大部份的 LAN 技術都是採用封包交換，像是乙太網路、記號環 (Token Ring)、以及光纖分散式數據介面 (FDDI)。 常用的細胞交換式 LAN 協定則只有非同步傳輸模式 (ATM)。

73 1-9 相關主題 網路協定(Protocol) 網路傳輸技術與架構 互連網路 網際網路
是一種標準語言，定義了網路上各電腦之間的通訊，此為每部電腦都有的軟體程式。 用來規範網路節點間訊息的傳遞方式、訊息格式、如何進行錯誤偵測等資訊傳送相關事項 網路傳輸技術與架構 互連網路 區域網路之連接 廣域網路之連接 網際網路