網路概論

什麼是網路? 網路的用途? EX：交換檔案、傳送郵件、瀏覽網路等…

網路類型 1.區域網路(LAN) 2.都會網路(MAN) 3.廣域網路(WAN)

資料傳輸方式 1.單工(simplex) 2.半雙工(half-duplex) 3.全雙工(full-duplex)

資料要透過什麼來傳遞？

傳輸媒體 有線： 1.雙絞線(遮蔽式、無遮蔽式) 2.同軸電纜 3.光纖 無線： 無線電波、微波、紅外線等…

網路拓樸 分類： 1.匯流排(Bus) 2.環狀(Ring) 3.星型(Star) 4.樹狀(Tree) 5.網狀(Mesh) ◎網路上的裝置彼此間的連接方式 分類： 1.匯流排(Bus) 2.環狀(Ring) 3.星型(Star) 4.樹狀(Tree) 5.網狀(Mesh)

匯流排(Bus)拓樸

星狀(Star)拓樸

環狀(Ring)拓樸

樹狀(Tree)拓樸

網狀(Mesh)拓樸

電腦相互連接時 有那麼簡單嗎？

網路設備 1.網路卡(NIC) 2.中繼器(Repeater) 3.集線器(Hub) 4.交換器(Switch) 5.橋接器(Bridge) 6.路由器(Router) 7.數據機(MODEM)

網路卡(NIC) PCI PCMCIA USB

中繼器(Repeater) 將訊號還原為原本強度

集線器(Hub) 所有的連接埠共享頻寬

交換器(Switch) 每一個連接埠上可各自獨立擁有獨立頻寬

橋接器(Bridge) 連結不同的網路區段 資料傳輸步驟： 1.探索 2.過濾 3.傳送

路由器(Router) 路由(Routing)的功能： 具備中繼器、集線器、橋接器的功能外，還具備路由(Routing)的功能。 尋找最佳傳輸路徑，使訊息在最短時間內到目的端。

數據機(MODEM) 撥接數據機電話線連上網路

網路架構 定義資料在網路上的溝通與運作方式 常見：OSI架構、TCP/IP架構

階層式網路架構 主機1 主機2 第4層 第4層協定 | 第3層 第3層協定 第2層 第2層協定 第1層 第1層協定 實體傳輸媒介

什麼是協定？

通訊協定 語言就是一種協定

電腦網路的協定 ◎協定(protocol)就是網路的共通語言。 ◎以何種方式交換交換訊息的相關規定， 例如：訊息的交換速率、傳輸代碼。 ◎使用相同協定才能良好溝通。

資料封包 ◎封包是網路通訊的最小單位。 ◎為了使傳輸速度更快，所以使用封包當作傳輸的單位。

OSI網路架構 ◎OSI架構是參考性的網路架構。 第7層 應用層(Application layer) 第6層 表示層(Presentation layer) 第5層 協議層(Session layer) 第4層 傳輸層(Transport layer) 第3層 網路層(Network layer) 第2層 資料連結層(Data link layer) 第1層 實體層(Physical layer)

應用層 ◎能與應用程式介面溝通，以展示給我們。看。 ◎讓使用者更方便使用網路。 ◎EX：電子郵件、IE瀏覽器等…

表示層 ◎在不同機器間進行編碼轉換。 ◎字碼與資料形態的轉換。 ◎對資料進行壓縮和加密。

協議層 ◎建立和管理電腦與電腦之間的溝通模式。 ◎連線的請求和結束、傳送、接收狀態的設定。

傳輸層 ◎確保電腦資料正確的傳送到目的地。 ◎控制資料流量，並且進行偵錯及錯誤處理。

網路層 ◎管理節點到另一節點的路徑，負責建立、維護及終止二個使用者之間的連結。 ◎有將傳送目的定址，再選擇出傳送資料的最佳路線的能力。

資料連結層 ◎確保實體層連結的資料正確性，包含資料的錯誤偵測及更正功能。 ◎控制封包的傳送及接收順序。

實體層 ◎應用在網路傳輸中的各種設備規格，以及如何將硬體所載送的信號轉換成電腦可以理解的信號(0和1)。 ◎以位元(bit)為單位來傳輸。 ◎例如：網路線、網路卡、同軸電纜線等…

查查看 剛剛講了一堆，肯定有聽沒有懂吧！ 那麼，請大家上網查查看，有關OSI架構各 層功能的一些比喻，可以幫助大家理解七層 的功能。

比喻 應用層 老闆 表示層 公司中簡報老闆、替老闆寫信的助理 協議層 公司中收寄信、寫信封與拆信封的秘書 傳輸層 公司中跑郵局的送信職員 網路層 郵局中的排序工人 資料連結層 郵局中的裝拆箱工人 實體層 郵局中的搬運工人

TCP/IP網路架構 ◎當今使用最為廣泛的網路架構，也是網際網路賴以運作的基礎。 第4層 應用層 第3層 傳輸層 第2層 網路層 第1層 鏈結層

OSI與TCP/IP架構的對應 OSI架構 TCP/IP架構 應用層 表示層 協議層 傳輸層 網路層 資料連結層 連結層 實體層

隨堂作業 ◎請查出TCP/IP通訊協定組的各項名稱。 ◎查出名稱後，請對應TCP/IP網路架構，將各層的通訊協定排列出來，做成表格。 層級 應用層 傳輸層 網路層 連結層

答 案 TCP/IP通訊協定組 層級 應用層 SMTP、FTP、DNS、SNMP、Telnet 傳輸層 TCP、UDP 網路層 IP、ARP、RIP、ICMP 連結層 Ethernet、Token Ring、ATM

應用層通訊協定 ◎SMTP-簡單郵件傳輸協定 ◎FTP-檔案傳輸協定 ◎DNS-領域名稱服務 ◎SNMP-簡單網路管理協定 ◎Telnet-虛擬終端協定

傳輸層通訊協定 ◎TCP-傳輸控制協定 ◎UDP-使用者資料片協定

網路層通訊協定 ◎IP-網際網路協定 ◎ARP-位址解析協定 ◎ICMP-網際網路控制訊息服務 ◎RIP-路由資訊協定

講了一堆 有哪些協定是很重要的？

網際網路協定 (Internet Protocol) 主要功能： ◎定址 ◎封包切割與再組合 ◎路由 特性： ◎非連接導向 ◎不可信賴性 ◎盡力傳送

相當於電腦主機在Internet上的門牌號碼 IP位址 相當於電腦主機在Internet上的門牌號碼

IP位址表示法 ◎IP利用一個32位元所構成的二進位數值來定址，切為4段，每連續8位元一組。

舉例 二進位IP位址 11000000 10101000 00000001 11111011 | 轉成十進位的IP，中間「.」加以區隔 第一位元組 第二位元組 第三位元組 第四位元組 二進位IP位址 11000000 10101000 00000001 11111011 | 轉成十進位的IP，中間「.」加以區隔 十進位IP位址 192 . 168 . 1 . 251

算算看 ◎二進位IP位址 10001100 01110011 01000011 01111110 轉成打點十進位 ◎打點十進位IP位址 208.38.147.224 轉成二進位

答案 ◎140.115.67.126 ◎11010000 00100110 100100011 11100000

IP位址架構和分級 IP位址： 網路位址(Network ID)+主機位址(Host ID) IP分級： 為什麼要分級? 分哪些? Class A、 Class B、 Class C (一般採用) Class D (群播)、 Class E (保留)

IP位址 (網路位址：以N位元代表) + (主機位址：以H位元代表) 等級 第一位元組 第二位元組 第三位元組 第四位元組 Class A (NNNNNNNN) (HHHHHHHH) (HHHHHHHH) (HHHHHHHH) Class B (NNNNNNNN) (NNNNNNNN) (HHHHHHHH) (HHHHHHHH) Class C (NNNNNNNN) (NNNNNNNN) (NNNNNNNN) (HHHHHHHH)

IP位址等級 二進位 十進位 等級A 等級B 10 等級C 110 等級D 1110 等級E 1111 等級A 0~127 等級B 第一個位元組 等級A 等級B 10 等級C 110 等級D 1110 等級E 1111 第一個位元組 等級A 0~127 等級B 128~191 等級C 192~223 等級D 224~239 等級E 240~255

重整一下 等級 第一位元組 第二位元組 第三位元組 第四位元組 等級 第一位元組 第二位元組 第三位元組 第四位元組 Class A (0NNNNNNN) (HHHHHHHH) (HHHHHHHH) (HHHHHHHH) Class B (10NNNNNN) (NNNNNNNN) (HHHHHHHH) (HHHHHHHH) Class C (110NNNNN) (NNNNNNNN) (NNNNNNNN) (HHHHHHHH) Class D (1110MMMM) (MMMMMMMM) (MMMMMMMM) (MMMMMMMM) Class E (1111RRRR) (RRRRRRRR) (RRRRRRRR) (RRRRRRRR)

Class A 定義：開頭位元固定為0 網路數目 2^7=128 减去0和127(特殊)=126個 主機數目 2^7=128 减去0和127(特殊)=126個 主機數目 2^24=16777216 減去全0和全1=16777214個

隨堂練習 ◎算一算Class B的網路數目及主機數目 ◎算一算Class C的網路數目及主機數目 別忘了要減掉什麼？

Class B 定義：開頭位元固定為10 網路數目 2^14=16384個 主機數目 2^16=65536 減去全0和全1=65534個

Class C 定義：開頭位元固定為110 網路數目 2^21=2097152個 主機數目 2^8=256 減去全0和全1=254個

IP等級總表 等級 開頭位元 網路數目 主機數目 IP範圍 申請領域 A 126 16777214 1.X.X.X~ 126.X.X.X 126 16777214 1.X.X.X~ 126.X.X.X 國家級 B 10 16384 65534 128.X.X.X~ 191.X.X.X 跨國組織 C 110 2097152 254 192.X.X.X~ 223.X.X.X 小型企業組織 D 1110 - 224.X.X.X~ 239.X.X.X 群播用途 E 1111 240.X.X.X~ 255.X.X.X 保留研究

為什麼要減去一些IP？

特殊IP位址 ◎網路位址 ◎直接廣播位址 ◎本機迴路測試位址 ◎有限廣播位址 ◎在此網路上的特定主機 ◎私有IP

網路位址 ◎不可使用的IP ： 每個網路的主機位址不可以全部為0 ◎範例： 網域是192.128.205.X

直接廣播位址 ◎不可使用的IP ： 每個網路的主機位址不可以全部為1 ◎範例： 網域是192.128.205.X

本機迴路測試位址 ◎不可使用的IP ： 127.0.0.0~127.255.255.255 ◎範例： 127.0.0.1

有限廣播位址 ◎不可使用的IP ： 255.255.255.255 ◎範例：

在此網路上的特定主機 ◎不可使用的IP ： 0.0.0.0~0.255.255.255 ◎範例： 0.0.0.0 (在此網路上的本機)

私有IP 給私有區域網路用 ◎不可使用的IP ： Class A：10.0.0.0~10.255.255.255 Class B：172.16.0.0~172.16.255.255 Class C：192.168.0.0~192.168.255.255

難道我們上網 都要記IP位址嗎？

IP位址和網址 以Google為例： 其網址為：http://www.google.com.tw 而透過某些指令 可查出其IP為XXX.XXX.XXX.XXX

隨堂練習 ◎透過哪些指令可查出IP？ ◎請使用那些指令查出yahoo的IP為何？ (提示：開始-執行-輸入cmd) (然後輸入指令)

開始-執行-輸入cmd- 打ping tw.yahoo.com

常見的網址格式 傳輸協定 組織名稱 國別代碼 | | | http://www.drmaster.com.tw | | 主機名 組織類別

常見主機名： 常見組織類別： 常見國別代碼： ◎www、mail、news ◎com、org、edu、gov、net、mil ◎tw、jp、cn、hk、uk、fr、無

我們上網時 輸入網址後… 是透過什麼程序 來得到對應的IP位址呢？？

DNS協議和伺服器

整個程序 1.網址輸入後，詢問慣用DNS伺服器。 2.慣用DNS伺服器回應該網址對應的IP。 3.使用IP連上該網站。 If 慣用DNS伺服器掛了： 1.網址輸入後，改詢問其他DNS伺服器。 2.其他DNS伺服器回應該網址對應的IP。

子網路遮罩 功能：算出「網路位址」

各級所預設的子網路遮罩 等級 以二進制表示 以點式十進制表示 A B C 11111111 00000000 00000000 00000000 255.0.0.0 B 11111111 11111111 00000000 00000000 255.255.0.0 C 11111111 11111111 11111111 00000000 255.255.255.0

怎麼算？ 範例：192.128.205.101 換成二進位制： 11000000 10000000 11001101 01100101 Class C的預設遮罩是255.255.255.0 11111111 11111111 11111111 00000000

AND運算 IP 11000000 10000000 11001101 01100101 (192) .(128) .(205) .(101) 遮罩 11111111 11111111 11111111 00000000 (255) .(255) .(255) .(0) --------------------(AND運算)--------------------- 網路位址 11000000 10000000 11001101 00000000 (192) .(128) .(205) .(0)

簡單表示法 正常IP | 192.128.205.101 / 24 子網路遮罩中1的數目

有沒有看出哪裡怪怪的？

切割子網路 IP：140.115.200.170 屬於 Class B 層級 預設B級子網路遮罩：255.255.0.0 切割子網路遮罩：0.0.255.0 ------------------------------------- 實際子網路遮罩：255.255.255.0

切割子網路 預設 (10NNNNNN) (NNNNNNNN) (HHHHHHHH) (HHHHHHHH) 遮罩 (11111111) (11111111) (00000000) (00000000) 子網路 之後 (10NNNNNN) (NNNNNNNN) (NNNNNNNN) (HHHHHHHH) 遮罩 (11111111) (11111111) (11111111) (00000000)

切割子網路數目 切割子網路數目=2^向主機位址所借的位元數 前頁的例子： 切割子網路數目=2^8=256個

子網路IP範圍 切割成256個子網路 140.115.0.X 140.115.1.X 140.115.2.X . 140.115.255.X

算算看 IP：192.128.205.0 子網路遮罩：255.255.255.192 算一算有幾個切割子網路數目？ (提示：借用幾個主機位元)

解答 先判定 192.168.205.X 為 Class C 固預設子網路遮罩為 255.255.255.0 但實際子網路遮罩為 255.255.255.192 轉成二進位制： 預設 (11111111) (11111111) (11111111) (00000000) 實際 (11111111) (11111111) (11111111) (11000000) 向主機位址借了2個位元 切割子網路數目為2^2=4

IP協定也到一個段落了

請查出 傳輸層二大協定 TCP和UDP協定有何不同？

答案 主要差異：是否提供可靠性傳輸 協定 優點 缺點 TCP 可靠傳輸的機制 速度較慢 UDP 傳輸量大，迅速 不可靠，應用程式需自行提供可靠機制

通訊埠號(port) ◎假如IP位址為門牌號碼，那麼埠號則為幾樓住戶。 ◎其值為一正整數，從0~65535。 常用埠號 支援服務 20 FTP 21 23 Telnet 25 SMTP 80 WWW

Security Port Scanner

來實際看看 電腦教室的網路設定吧！

開始-設定-控制台-網路連線-區域網路-支援

DHCP伺服器 ◎ DHCP-動態終端設定協定。 ◎會自動分配一組IP以及TCP/IP參數設定(例如：子網路遮罩)給客戶端。

作業(1) IP 207.139.66.199 (1)轉換成二進位 (2)預設子網路遮罩為何 實際子網路遮罩是255.255.255.240 (3)切割子網路數目是多少

請查出以下常用網路指令的用途並實際操作一遍 作業(2) 請查出以下常用網路指令的用途並實際操作一遍 ◎ ipconfig ◎ ipconfig/all ◎ ping ◎ nslookup 做成文件檔(附圖)後，檔名為學號，用FTP傳到140.115.67.126 帳密都hw port：21

附錄：DU Meter 上網下載此軟體並安裝 監測網路傳輸速度

-The End-