課程名稱：計算機概論 授課老師：李春雄 博士 第九章 電 腦 網 路 課程名稱：計算機概論 授課老師：李春雄 博士

本章學習目標 1.讓讀者了解「電腦網路」的定義、目的、類型 及協定。 2.讓讀者了解「網際網路」的網址、網域名稱、 通訊協定及網域名稱伺服器。

本章內容 9-1 電腦網路 9-2 電腦網路的類型 9-3 網路協定 9-4 網路拓樸(Topology) 9-5 網際網路(Internet)

9-1 電腦網路 【引言】 人與人面對面的溝通是最傳統的「通訊」方式，但是，自從「電腦網路」被發明之後，溝通不再受時間與空間的限制。例如：目前最風行的數位學習(e-Learning)及行動學習(m-Learning)，前者學生只要在家中透過電腦網路，就可以在虛擬教室中進行線上學習及互動，後者學生透過行動載具也可以進行「行動閱讀」。這種新學習方式，其幕後的最大工程就是「電腦網路」。 【定義】是指將分散在世界各地之電腦以通信線路相互連接在一起。

【目的】 1.傳遞訊息 2.資料交換 3.資源共享

9-1.1 傳遞訊息 【定義】是指透過網路連線來互相傳送訊息資料。 【訊息種類】以文字、音訊、小圖片或極小的影片檔資料為主。 【硬體設備】以「行動載具」為主，而「個人電腦」為輔。 【示意圖】 以「行動載具」為主 「個人電腦」為輔

【例如】 透過手機寄發電子郵件 (Email, Electronic Mail)、LINE傳送簡訊、 視訊會議、SkyPe 網路電話等。 【示意圖】

9-1.2 資料交換 【定義】是指透過網路連線來互相交換大量資料。 【訊息種類】所有的多媒體類型皆可，並且可以傳送大量檔案資料。 9-1.2 資料交換 【定義】是指透過網路連線來互相交換大量資料。 【訊息種類】所有的多媒體類型皆可，並且可以傳送大量檔案資料。 【硬體設備】以「伺服器主機」為主，而「個人電腦」為輔。 【例如】 透過架設FTP站台、 P2P下載軟體、影音分享(YouTube)、網路芳鄰。 【示意圖】

9-1.3 資源共享 基本上，在網路上常見的資源包括：「硬體」與「軟體」兩類。 一、在硬體方面 二、在軟體方面

一、在硬體方面 由於大部分「電腦週邊設備」的「使用率不高」且「昂貴及佔空間」。因此，透過網路的連線就可以讓有權限的使用者共享硬體資源。 【常見共享設備】雷射印表機、掃瞄器及大容量硬碟等。 【範例1】電腦教室中的「雷射印表機」或「掃瞄器」 【範例2】學校行政中心的「雷射印表機」或「掃瞄器」 【優點】1.節省空間。2.避免重複投資成本。 【示意圖】

二、在軟體方面 為了確保「檔案資料及程式」的一致性。因此，透過網路的連線就可以統一管理，以便讓使用者共享軟體資源。 【常見檔案類型】文件表格或電腦程式等。 【範例1】教職員的「請假單」。 【範例2】學生選課系統之選課查詢或成績查詢。 【示意圖】

9-2 電腦網路的類型 【三種類型】依據規模大小來區分： 1.區域網路 (Local Area Network; LAN) 9-2 電腦網路的類型 各位同學是否有想過，到底要有多少台電腦相互連接在一起，才能稱為電腦網路呢？其實電腦網路並沒有一定的數量及範圍規定，基本上，兩台或兩台以上電腦的連線，甚至全世界最大的電腦網路系統「網際網路」，都屬於電腦網路的範疇。 【三種類型】依據規模大小來區分： 1.區域網路 (Local Area Network; LAN) 2.都會網路 (Metropolitan Area Network; MAN) 3.廣域網路 (Wide Area Network; WAN) 【示意圖】

9-2.1 區域網路 (LAN, Local Area Network) 【定義】是指短距離內的網路。 【範圍】電腦教室、同一棟大樓或同一所學校內的電腦網路設備。 【距離】1~5公里左右。 【示意圖】以「家庭網路」為例 【目的】 1.共享資源。 (使用File Server與Print Server) 2.訊息傳遞。 【特點】 1.高速資料傳輸率。 2.短距離。

9-2.2 都會網路(MAN, Metropolitan Area Network) 【定義】可視為數個區域網路相連而成。 【範圍】一所大學內各個校區或大都市的規模。 【距離】在 5〜50 公里左右。 【缺點】傳輸速率通常比區域網路稍慢, 設備也比較昂貴。 【示意圖】

9-2.3 廣域網路 (WAN, Wide Area Network) 【定義】是指長距離之間的網路。 【範圍】可從一個城市到全國，甚至到全世界。 【距離】50 公里以上。 【例如】台北總公司、台中、台南與高雄分公司或跨國的分公司。 【缺點】1.連線速度通常低於區域網路或都會網路 2.使用的設備也都相當昂貴。 【示意圖】

9-3 網路協定 1983年國際標準組織(ISO International Organization for Standardization)提出開放式系統連結參考模式(OSI Open System Interconnection Reference Model)作為網路通訊的標準，共計有 七層架構。

七層架構 層級 名稱 功能 相關技術及設備 七 應用層 Application 1.應用程式的服務 2.使用者應用程式與網路之間的介面 網路應用軟體 (檔案傳送服務、虛擬終端機服務等。) 六 展示層 Presentation 1.資料格式與編碼。 2.資料加解密。 3.資料壓縮與還原。 4.包裝(Encapsulation)及拆裝(Decapsulation) 加密、解密、字元編碼轉換等。   五 會議層 Session 1.提供使用者導向的傳輸服務。 2.決定資料傳輸的模式 全/半雙工等。 四 傳輸層 Transport 1.連接服務 2.服務品質(Quality of Service OoS) TCP協定 確認資料傳輸連線的正確性 三 網路層 Network 1.決定最佳傳輸路徑 2.交通擁塞的控制 IP協定：確認資料傳輸位址 路由器 二 資料連結層 Data Link 1.定義存取訊息框架 2.框架傳送時，流量控制 3.處理傳輸時發生的錯誤控制。 橋接器，交換式集線器 一 實體層 Physical 1.定義傳輸媒介。 2.在傳輸媒介上傳輸位元訊號。 網路卡，傳輸媒體，中繼器，集線器

9-4 網路拓樸(Topology) 【定義】是指網路上電腦連接的型態，而非實際的佈線。 【種類】 1.匯流排網路(Bus Network) 2.星狀網路(Star Network) 3.環狀網路(Ring Network) 4.網狀網路(Mesh Network) 【示意圖】

9-4.1 匯流排網路 【定義】是指利用一條共用的網路線來連接所有的電腦。 【特性】具有一線到底的特性。 【優點】1.易於擴充、佈線。 9-4.1 匯流排網路 【定義】是指利用一條共用的網路線來連接所有的電腦。 【特性】具有一線到底的特性。 【優點】1.易於擴充、佈線。 2.成本花費較低。 【缺點】如果其中任何一段線路故障，則整個網路就會癱瘓無法運作。 【示意圖】

9-4.2 星狀網路 【定義】以集線器(Hub)為中心向外成放射狀網路架構。 【優點】 1.局部線路故障，不會導致整個網路癱瘓。 2.中央集權式。 3.新增或減少電腦時，不會造成網路中斷。 【示意圖】 4.佈線容易。 5.容易維護。 【缺點】 1.必須增加一個集線器的成本 2.負荷較重。 3.速度慢。 4.可靠性差(∵因中央交換中心當機)

9-4.3 環狀網路 【定義】是指利用環狀方式連結網路上的每台電腦與週邊設備。 【優點】1.永遠不會產生碰撞情形 2.地方分權式(每台電腦都處於平等的地位) 3.訊號不會有衰減現象 【缺點】1.成本高 2.可靠性低 【示意圖】

9-4.4 網狀網路 【定義】是指任何一部電腦均可直接連結到網路中一台以上的電腦。 【優點】可靠度高(原因：每個節點之間可以有多條連結路徑) 【缺點】成本太高 【示意圖】

9-5 網際網路(Internet) 在前面的單元中，我們已經學過「廣域網路」，其實它就是一種「網際網路」，換句話說，它是依據TCP/IP協定來連結全球各地的「區域網路」，其主要的目的就是讓不同國家或不同網路的使用者可以彼此傳遞訊息、資料交換、資源共享。因此，我們就需要認識幾個重要的專有名詞。 1.網址(IP address) 2.網域名稱(Domain name) 3.通訊協定(TCP / IP) 4.網域名稱伺服器(DNS Server) 5.代理伺服器(Proxy Server)

9-5.1 網址(IP address) 【定義】 是指每一部電腦在網際網路(Internet)上的唯一識別碼。亦即網路上每一台電腦都有它自己專屬的IP位址。 【例如】李春雄老師的教學網站之DNS伺服器的IP位址為120.118.165.132。 【組成】 IP位址是由四個數字組成，每個數字的範圍為0~255，而這四組數字之間以「句點 .」隔開。 【格式】 可分為兩部分：網路識別碼(Network ID)與主機識別碼(Host ID) 【說明】網路識別碼：位於IP Address的前端，用來識別所屬網路。 主機識別碼：位於IP位址的後端，用來識別網路上的個別裝置。 網路識別碼(Network ID) 主機識別碼(Host ID) 120 118 165 132

【圖解說明】

【查詢自己電腦的 IP 位址】 開始／程式集／附屬應用程式／「命令提示字元」，輸入「ipconfig」

【測試網路連線是否正常】ping指令 說明： 測試自己的電腦到 120.118.165.132 之間的網路連線是否正常。如果正常時，則會出現如下畫面：

【追蹤網路連線路徑】tracert -d 指令 說明：追蹤自己的電腦到 120.118.165.132 之間所經過的連線路徑：

【隨堂練習】 1.請測試你的電腦到120.118.253.1這部電腦的連線是否正常， 以及反應時間約多少。 【解答】

2.請測試你的電腦到120.118.253.1 這部電腦中間經過幾段網路。 【解答】

9-5.2 網域名稱(Domain name) 【引言】 由於IP 位址是由一連串的數字組成，它對使用者而言，並不具任何意義，因為不太容易記憶。因此，網域名稱(Domain name)是以英文字母來編組，人們可以從其文字加以判定意義，故較易記憶。 【定義】是指利用一些有意義的英文字母的縮寫來代替這一連串的IP數字。 【圖解說明】

【例如】 李春雄老師的Myebook數位學習實驗室的首頁是 http://www.myebook.idv.tw/ 這一連串的英文字母，您可以「由右至左」來解讀： www.myebook.idv.tw 主機名稱.單位縮寫.類別.國家

【解析】最右邊的國家通常用兩個英文字母表示： www.myebook.idv.tw 主機名稱.單位縮寫.類別.國家 【解析】最右邊的國家通常用兩個英文字母表示： 簡 寫 國家名稱 tw Taiwan(台灣) cn China(中國) jp Japan(日本) kr Korea(韓國) hk Hong Kong(香港) sg Singapore(新加坡) au Australia(澳洲) uk United Kingdom(英國) ca Canada(加拿大)

【解析】右邊數過來第二個是類別，通常以三個字母來表示： www.myebook.idv.tw 主機名稱.單位縮寫.類別.國家 【解析】右邊數過來第二個是類別，通常以三個字母來表示： 簡 寫 類別名稱 com Commerce(商業公司) edu Education(教育單位) gov Government(政府機構) org Organization(組織法人) net Network(網路機構) idv Individual(個人)

【查詢IP位址或網域名稱】nslookup指令 二、查詢網域名稱(DNS)

一、查詢IP位址 說明： 可以查到myebook.idv.tw 這個網站的 IP 位址，也就是 120.118.165.132，如下圖所示： nslookup myebook.idv.tw 說明： 可以查到myebook.idv.tw 這個網站的 IP 位址，也就是 120.118.165.132，如下圖所示：

二、查詢網域名稱(DNS) nslookup 120.118.225.2 說明： 可以查到120.118.225.2 這個 IP 位址的網域名稱，也就是 www.mis.csu.edu.tw。如下圖所示：

例如： 在前面單元中，所使用ping指令與tracert 指令，也可以使用「網域名稱」。 ping www.mis.csu.edu.tw tracert -d www.mis.csu.edu.tw

【隨堂練習】 1.請查詢奇摩網站：www.kimo.com.tw 的 IP 位址是多少？ 【解答】

2.請測試你的電腦到 120.118.253.1 這部電腦位於什麼大學？ 【解答】

9-5.3 通訊協定(TCP / IP) 【引言】 　　由於『電腦網路』就是將分散在各地之電腦以通信線路相互連接在一起。但是，並非只要有電腦就可以順利的連線，而是要依照規定的「共通標準」。也就是所謂的「通訊協定(Communication Protocol)」。 【定義】是指一種規範電腦網路之間資料傳遞的協定。 【圖解說明】

9-5.4 網域名稱伺服器(DNS Server) 【引言】 由於 IP 位址是一連串的數字，對於使用者並不容易記憶，因此，利用Domain Name來命名有意義的名稱，但是，網路在連線時，還是以IP 位址尋找你所要網站，所以需要一個專門來幫我們轉換服務的主機，亦即可以查詢Domain Name對應的 IP位址，那就必須要透過網域名稱伺服器(DNS Server)。 【定義】是指將「網域名稱」轉換成「IP地址」伺服器。 【概念】類似於現實生活的查號台。 【例如】李春雄老師的Myebook數位學習實驗室的首頁是

9-5.5 代理伺服器(Proxy Server) 【引言】 由於某些熱門網站，往往會吸引許多使用者在同一時間連線到該網站，所以，將導致網路頻寬擁塞。 【解決方法】設定代理伺服器(Proxy Server) 【定義】 是指在網路上的某一部主機,提供一定容量的硬碟空間，供眾多的網路使用者作為快速取得之用。 【作法】 是指將常上線的網站的內容備份到自己這台電腦上，以利爾後你要連線查看的資料，你的電腦就不需要到真正存放資料的主機去取得資料，而直接從代理伺服器（Proxy Server）中取得，以減少頻寬擁擠。 【優點】 1.減低主機的負擔。 2.提高網路的頻寬。

【設定步驟】 開啟IE瀏覽器／工具／網際網路選項／連線／區域網路設定