第4章 電腦網路原理與應用 4-1 網路基本概念 4-2　網路資料搜尋應用 4-3 網路服務與應用.

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1 第4章 電腦網路原理與應用 網路基本概念 4-2　網路資料搜尋應用 網路服務與應用

2 1.網路架構 電網路拓撲 4-2

3 1.網路架構 電網路拓撲 4-3

4 2.傳輸媒介 有線傳輸媒介 表4-2 4-4

5 2.傳輸媒介 表4-2 4-5

6 2.傳輸媒介 無線傳輸媒介 表4-3 4-6

7 2.傳輸媒介 無線傳輸媒介 表4-3(續) 4-7

8 3.傳輸模式 表4-4 單工、半雙工和全雙工 4-8

9 4.類比與數位信號 類比信號（Analog Signal）─
在傳輸媒介中使用類比信號者稱為類比通訊。類比信號是一種「連續」的信號，易受雜訊干擾。例如電話、傳真、電視、廣播等大都使用類比通訊。 數位信號（Digital Signal）─ 在傳輸媒介中使用數位信號者稱為數位通訊，數位信號是一種「離散」的信號，較不受雜訊干擾，而且表達明確，方便處理和儲存。例如數位電話、電傳電報、數據通信等大都使用數位通訊。 圖4-1 類比與數位信號 4-9

10 5.串列傳輸與並列傳輸 串列傳輸（Serial Transmission）─
傳輸裝置在傳輸資料時如果僅使用一個通道進行傳輸，則稱為串列傳輸。例如連接遠端工作站和網際網路大多也是使用串列式傳輸。 並列傳輸（Parallel Transmission）─ 如果同時間在傳輸線路上有多個通道在進行傳輸，稱為並列式傳輸。傳輸的速度比串列傳輸快，但傳輸的成本較高，而且無法長距離傳輸。 圖4-2 傳輸方式 4-10

11 5.串列傳輸與並列傳輸 表4-4 串列傳輸和並列傳輸的比較 4-11

12 6.同步傳輸與非同步輸 表4-6 4-12

13 6.同步傳輸與非同步輸 圖4-3 同步傳輸和非同步傳輸 4-13

14 7.基頻傳輸和寬頻傳輸 基頻傳輸（Baseband Transmission）─
在傳輸媒體上只有一個通道，採用數位信號形式傳輸，整個通道只傳送單一數位信號（單一頻率）。當連接網路上多個裝置時，則以「分時多工（Time Divison Multiplexing, TDM）」的方式來共享這個通道，即各裝置必須輪流發送，每次只能由一個裝置進行。基頻傳輸大多用於與電腦有關的通訊傳輸，例如電腦對印表機、監視器、數據機的傳輸。 4-14

15 7.基頻傳輸和寬頻傳輸 寬頻傳輸（Broadband Transmission）─
傳輸媒體上具有多個通道，採用類比信號形式傳輸。信號以「分頻多工（Frequency Divison Multiplexing,FDM）」方式，同時可以傳送多個信號，每一個通道以各自的頻率傳輸。例如有線電視（Cable Television,CATV）使用同軸電纜來傳送電視信號。 圖4-4 基頻與寬頻傳輸 4-15

16 8.網路類型 區域網路 區域網路（Local Area Network, LAN）提供小範圍內的網路服務，例如廠房、辦公室及校園等環境。LAN 將一個區域範圍的電腦資源，例如伺服器、終端機、工作站、儲存設備等，透過纜線及交換設備連接。 都會網路 都會網路（Metropolitan Area Network, MAN）是一些區域網路的集合，它使用比區域網路更強的傳輸媒介，例如同軸電纜、微波通訊等，可以擴大區域網路的通訊範圍，包含一個都會的區域。 4-16

17 8.網路類型 廣域網路 網路上的電腦位置可能在不同的城市，可以將這些電腦連接在一起所形成的網路稱為廣域網路（Wide Area Network, WAN）。網路的電腦依其扮演的角色可分為主從式區域網路（Client-Server LAN）和對等式（Peer to Peer LAN）區域網路，如表4-7 所示。 4-17

18 8.網路類型 廣域網路 表4-7 4-18

19 9.通訊協定 OSI 的ISO 七層協定 當不同的網路系統要相連結時，會因為不同的通訊協定而無法互通訊息。因此，國際標準組織（International Organization for Standardization, ISO）在1978 年公佈了開放系統連結模式（Open System Interconnection Reference Mode, OSI），用以規範相同或不同電腦網路之間的通訊協定。 4-19

20 9.通訊協定 OSI 的ISO 七層協定 在OSI 參考模式中共有七層，強調分層獨立的觀念，每一層各負責一些特定功能及通訊任務。底下三層（實體層、資料鏈結層、網路層）負責硬體技術的處理。最上三層（會議層、表示層、應用層）負責軟體技術的處理。中間的傳輸層負責硬體和軟體間的界面處理，如圖4-6 所示。 圖4-6 OSI 的ISO 七層協定 4-20

21 9.通訊協定 OSI 的ISO 七層協定 表4-8 4-21

22 9.通訊協定 TCP/IP TCP（Transmission Control Protocol）─
4-22

23 9.通訊協定 TCP/IP IP（Internet Protocol）─ IP指網際網路協定，負 責定義封包的格式、辨識目
的地、路徑選擇和傳遞封包 等。Internet上連接的任何節 點必須擁有獨一無二的位 址，這個位址是IP 協定在 傳輸運作上唯一的行動準則 和到達依據，IP負責帶領封 包到達正確目的地。 圖4-7 TCP/IP 和OSI 的對照 4-23

24 9.通訊協定 位址架構 在Internet 上要傳送資料，必須知道目的位置才能正確的連結。IP 位址（IP Address）是用以辨識在網際網路的每一部電腦所在的位址，目前所使用的IP 位址稱為IPv4 位址。IP 位址包含：網路位址（Network ID）與主機位址（Host ID）。 4-24

25 9.通訊協定 位址架構 網路位址用以辦識位址屬於 那一個網路系統，而主機位址用 以辦識網路系統中的那一個主 機。其由32 位元組成，並以每8
個位元為單位，分成四個部分， 其間以「.」分隔。習慣以10 進 制來表示，每個數值介於0∼255，例如 ，如圖4-8 所示。 圖4-8 IP 位址範例 4-25

26 9.通訊協定 位址架構 目前的IP 以IPv4 為架構，將位址加以分類，常見的有Class A、Class B和Class C。
圖4-9 Class A、Class B、Class C 的IP 位址結構 4-26

27 9.通訊協定 無線網路與無線通訊協定 無線寬頻分享器 ─
寬頻分享器使用NAT 技術來共享IP。NAT（Network Address Translation）是一種網路位址轉譯器，將要傳送出去的封包進行IP 轉換的動作，讓內部IP位址的主機（Private IP）也可以連線到Internet（Public IP）。 寬頻分享器內建有DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）功能，可以為電腦分配虛擬位址，並且內建防火牆功能。 4-27

28 9.通訊協定 無線網路與無線通訊協定 IEEE ─ 表 比較表 4-28

29 9.通訊協定 無線網路與無線通訊協定 藍牙（Bluetooth） ─
在1998 年5 月由Ericsson、Nokia、Intel、IBM和Toshiba等公司成立了SIG（Special Interest Group），共同訂定一個短距離無線連接技術的標準，並命名為「藍牙」，這個標準被置於一個無線模組中（晶片）。 WiMAX ─ WiMAX 是Worldwide Interoperability for Microwave Access 的縮寫，中文稱為為「全球互通微波存取」，是新一代的遠距無線通訊技術，以IEEE 的系列寬頻無線標準為基礎，被稱為第四代無線通訊（4G）。 4-29

30 9.通訊協定 無線網路與無線通訊協定 3G/3.5G 無線寬頻上網 ─
第3 代（3G）行動通訊系統（第1 代指類比信號系統，第2 代指數位信號系統）是一種無線通訊技術，它讓手機可以高速存取網際網路。3G 行動通訊系統採用IP 通訊協定，並且夠處理影像和數據等多種媒體形式，所以可以提供網頁瀏覽、視訊會議等等多種資訊服務。目前已由3G系統進展到3.5G，3.5G的上傳/下載速度為3.6M/384K bps，而3G上傳/下載速度為128K/384K bps，所以傳輸速度大為提高。 4-30

31 10.網路設備 數據機 數據機（Modulation-Demodulation,MODEM）的主要工作是在執行類比／數位轉換（A/D convert）和數位／類比轉換（D/A convert）。數據機可以將電路製作於主機板上，也可將電路以內接或外接方式接至電腦。 4-31

32 10.網路設備 網路卡 網路卡（Network Interface Card, NIC）是電腦連接上網的必備硬體，負責傳送資料到網路上和從網路上接收資料。以乙太網路卡為例，在每片網路卡中都會有一個Ethernet ID，稱為MAC位址（Media Access Control Address），Ethernet ID具唯一性且無法修改。 圖4-13 網路卡 4-32

33 10.網路設備 各種網路連接設備 表4-10 網路設備 4-33

34 10.網路設備 各種網路連接設備 表4-10 網路設備 4-34

35 11.網路連線方式 電話撥接 使用家用電話系統的線路加上數據機來連線，電腦透過數據機撥號至ISP 指定的伺服器，通過帳號、密碼的認證後，即可以取得連線。由於電話撥接方式是使用電話線路來傳輸，所以電腦和網路無法同時使用。電話撥接方式的連線速度並不快，例如56 Kbps 等。 4-35

36 11.網路連線方式 ADSL ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Lines）稱為非對稱數位用戶迴路，是利用傳統電話線來提供高速網際網路連線的調變／解調變技術。所謂非對稱是指傳輸時上行與下行的頻寬不對稱，為了配合現有電話網路系統的限制，也符合一般使用網際網路的習慣與特性，因為使用者接收的資料量通常遠比送出的資料量多。 4-36

37 11.網路連線方式 有線電視數據機（Cable MODEM）
ADSL是在獨立一條電話線上提供專屬服務，CableMODEM則是在共享媒介（有線電視纜線）上提供專屬服務。目前的CableMODEM 有單向及雙向兩種，單向的Cable MODEM 是使用有線電視纜線來下載，再用一般56KMODEM 作上傳的動作。雙向的Cable MODEM 是使用有線電視的纜線來上傳和下載。Cable MODEM 的頻寬是由同一段纜線下的所有用戶所共享，各用戶端所能獲得的頻寬並不固定。 4-37

38 11.網路連線方式 光纖上網 表4-11 各種寬頻上網比較 4-38

39 11.網路連線方式 專線 專線（Leased Line）又稱為固接專線，是指在固定傳輸的兩個端點間用固定傳輸速率的線路，不需撥接動作即可連線。專線不需要經過區域交換通訊業者的交換機設備，品質通常較佳，也具有較高的傳輸率（傳輸速度較快）。 4-39

40 11.網路連線方式 網際網路月服務 網域名稱（Domain Name）─
網域名稱以文數字表示位址，比以數字表示的IP 位址容易記憶。一般網域名稱由「主機名稱、機構名稱、類別名稱、地理名稱」等組成，分別以「.」分隔。例如「技專院校入學測驗中心」的網域名稱： 4-40

41 11.網路連線方式 網際網路月服務 DNS ─ 在Internet上要辨識機器是靠IP位址，使用網域名稱則必須透過「網域名稱伺服器（Domain Naming Services, DNS）」來解析名稱，才能正確使用。例如在瀏覽器中輸入教育部網站 才能正確的連接到教育部網站．如圖4-17 所示。 圖4-17 透過DNS 存取Server 上的資源 4-41

42 11.網路連線方式 網際網路月服務 URL ─ 在Internet 中透過URL 格式擷取指定主機內的資源。URL（Uniform Resource Locator）稱為標準資源定位器，用以指定資源的種類、所在的位址及取用的方式。 scheme://host.domain[:port]/path/filename 4-42

43 11.網路連線方式 網際網路月服務 表4-13 URL 之scheme 4-43

44 11.網路連線方式 超連結 Internet上的網頁靠連結（Link）建立關係，每一個網頁視為一個節點。網際網路應用超文件（Hypertext）的概念，在網頁中建立一些資訊作為超連結（Hyperlink）。超連結記載了一個位址，可以使文件彼此產生關聯，不需有固定的閱讀順序。網頁上可以在文字、圖片、動畫及各種多媒體物件上建立超連結。 4-44

45 11.網路連線方式 ISP 提供上網連線服務的公司稱為ISP（Internet Service Provider, 網際網路服務提供者），使用者必須向ISP 申請連線帳號（Account），並藉由密碼（Password）確認身份後，才能透過和ISP 成功連線，進一步使用ISP所提供的服務。 Intranet 企業內部網路（Intranet）是指在企業內部建構類似Internet架構的網路，只適用於企業內部而不對外公開。透過類似網際網路的各種服務，分享企業內部的軟硬體資源（資訊系統、印表機等），方便傳遞各種資訊並共享資料。所有系統的運作都在各個企業的防火牆之內，使用者通常只要透過瀏覽器，即可取得企業內部的各種訊息與服務。 4-45

46 11.網路連線方式 Extranet 企業外部網路（Extranet）是Intranet 的擴充。不同企業間透過認證的方式，得以進入另一個企業的Intranet，進而分享彼此的資源，通常使用在關係企業、策略聯盟公司或是其他客戶等。Extranet 使用網際網路的各種服務，提供上下游客戶通訊工具，以強化業務執行的效率和速度。Extranet 的發展，使消費者和企業之間，在不危及企業組織的安全下，可以直接和企業的組織結構產生互動，是發展B2B（Business toBusiness，指企業對企業的電子商務模式）不可或缺的網路。 4-46

47 1. 資料搜尋工具 常見被使用的是「搜尋引擎（Search Engine）」，這是大多使用者做為入口網站之用的資料搜尋工具，搜尋結果較為完整，例如： Google ( Yahoo ( Microsoft ( 4-47

48 2.資料搜尋技巧 表4-14 4-48

49 1.電子郵件 用以寄件的伺服器採用SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）通訊協定來處理郵件，稱為SMTP 伺服器。用以收件的伺服器採用POP（Post Office Protocol）通訊協定來處理郵件，稱為POP 伺服器。 4-49

50 2.P2P應用 網路電話 VoIP（Voice over IP）網路電話將類比的語音訊號壓縮成數據資料封包後，在網際網路做點對點（End-to-End）的即時語音服務，是一種透過在TCP/IP網路協定上傳送語音的電信應用服務。讓使用者直接在電腦上通話。VoIP 可以提供「電腦對電腦、電腦對電話、電話對電話」的服務。 即時通訊 即時通訊（Instantmessaging, IM）可以讓你即使不知道對方的IP 位址，但仍可以透過伺服器的轉接和他通訊。透過即時通訊軟體可以「單點對單點、單點對多點」的訊息傳遞。 4-50

51 3.網路影音 視訊會議與網路監控 視訊會議（Video Conference）是將相隔一段距離的兩方，經由影像及語音輸出入設備以及電信網路的連結，使得雙方能夠以虛擬空間真實相會的方式，進行即時面對面的交談，並且同時進行文件檢視、編輯及資料共享與傳遞。視訊會議的雙方必須配備壓縮／解壓縮卡、通訊界面、攝影機、喇叭、麥克風、螢幕、耳機、錄放影機、應用軟體等裝置。 4-51

52 4.網路社群 Web 2.0 O'Reilly Media創辦人暨執行長奧萊禮（TimO'Reilly）在2004 年提出Web2.0 觀念，這不是一個新的技術或新的服務，其著重的是個人化的網路觀念。之前的網路服務主要是以內容為主的資料提供，而Web 2.0 代表著新一代的網路服務，強調「互動（Interactive）、分享（Sharing）、自由創作（Free）」的概念。 4-52

53 4.網路社群 部落格應用 Blog 是weblog 演變而來。web 是指網站，log 是指網站運作時，程式產生的記錄檔。Blog 又稱為部落格或網誌。通常Blog 提供一個管理網站內容的界面，讓網友可以隨時隨地更新文章的一種日記型態網頁，也有人用部落格做為個人出版或做為個人網站。 4-53

54 4.網路社群 虛擬社群與微網誌 近年在網路上興起社群網站，這是一種在虛擬環境中提供「社交網路服務（Social Networking Service）」的網站。其成員具有類似背景、興趣的人，為了交流而在網路上成立的社群。 目前知名社交網站有： 臉書（Facebook） 噗浪（Plurk） 推特（Twitter） 4-54

55 5.線上文件 如Google提供的免費線上文件功能，可以製作相容Word、Excel、PowerPoint等格式的文件，並提供匯入已建立的文件、試算表和簡報，製作好的文件也可以匯出成各種格式的文件。製作線上文件時，可以使用相容於Microsoft Office 的功能和操作方式，不論檔案儲存、命名、預覽和列印，編輯文件時所需的各種格式設定、插入物件、表格處理等一應俱全。 4-55

56 6.電子商務 電子商務（Electronic Commerce, EC）透過網際網路將許多企業體連結在一起。電子商務利用電話線、電腦網路來傳遞資訊、提供產品、服務和付款交易的機制，可以造就更有效率的業績、更低的成本和更快的交易速度。 4-56

57 6.電子商務 表4-16 電子商務的類型一覽表 4-57