劉春梅
計算機網(wǎng)絡(luò)課程是計算機、軟件工程、信息安全、網(wǎng)絡(luò)工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、傳感網(wǎng)技術(shù)、通信工程與電子信息等專業(yè)重要的基礎(chǔ)課。雖然這只是一門基礎(chǔ)課,計算機網(wǎng)絡(luò)中涉及到的內(nèi)容我們在生活中并沒有十分透徹的了解,所以學起來并非十分容易。內(nèi)容比較亂、涉及復雜的通信技術(shù)、條理性比較差、理論性比較強是學習的最大阻礙。解決這些問題,對學習有很大的幫助。
一、學好計算機網(wǎng)絡(luò)應該注意的要點
1.理解計算機網(wǎng)絡(luò)的組成
計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機與通信技術(shù)的結(jié)合,軟件與硬件的結(jié)合,通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)的結(jié)合,這樣來理解,可以減少網(wǎng)絡(luò)課程學習的難度。這也是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層的基本知識原點,即網(wǎng)絡(luò)為什么要分為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng),因為計算機網(wǎng)絡(luò)是由通信與計算機技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的。分為2個子網(wǎng)后,問題變簡單了。進一步,還可以繼續(xù)分層,把通信子網(wǎng)分為2層或者3層,即物理層、鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層;再把資源子網(wǎng)分為2層,即傳輸層和應用層。
網(wǎng)絡(luò)硬件與軟件的結(jié)合,這樣的概念理解也是很重要的,比如互聯(lián)網(wǎng),是由路由器和IP協(xié)議相結(jié)合產(chǎn)生的,路由器是其硬件,而IP協(xié)議是其軟件。
網(wǎng)絡(luò)組成還要注意的是,不同類型的網(wǎng)絡(luò),有不同的組成方式,包括局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng),因此,要分別介紹網(wǎng)絡(luò)的組成,不能籠統(tǒng)地談計算機網(wǎng)絡(luò)的組成。網(wǎng)絡(luò)應用也有類似情況,局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的應用范圍和模式都是不同的。
2.如何學習網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
分層理論,把協(xié)議分層,可以減少分析的難度,分層以及模塊化是計算機技術(shù)的重要分析方法。計算機網(wǎng)絡(luò)首先分為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)2層,進一步再把通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)繼續(xù)分層。事實上,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與層有關(guān),比如集線器、以太網(wǎng)交換機和路由器都是不同層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。TCP/IP與層有關(guān),比如 IP層、傳輸層和應用層。網(wǎng)絡(luò)安全與層有關(guān),比如應用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層都有相應的安全協(xié)議。
3.了解網(wǎng)絡(luò)分類的重要性
可更好地理清思路,不會在頭腦中如同一團漿糊。如按照地域分類,包括局域網(wǎng)、廣域網(wǎng);按照介質(zhì)分類,包括銅網(wǎng)、光纖網(wǎng)、無線網(wǎng);按照應用分類,包括局域網(wǎng)應用和互聯(lián)網(wǎng)應用。
4.一定要學習好TCP/IP協(xié)議
底層是局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)或者無線網(wǎng),然后是IP層,用于組成邏輯的、完整的網(wǎng)絡(luò),上述完成了通信子網(wǎng)的功能。TCP完成應用進程間的通信,應用層完成應用。學習計算機網(wǎng)絡(luò)的實質(zhì)是學習TCP/IP協(xié)議,因為只有采用了TCP/IP這個完整協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)才稱得上是真正的計算機網(wǎng)絡(luò),因此,學習好TCP/IP協(xié)議,理解了TCP/IP協(xié)議的內(nèi)涵,也就真正地理解了計算機網(wǎng)絡(luò),學會了計算機網(wǎng)絡(luò)。
二、理解計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中一些常用的術(shù)語
1.廣播方式
傳統(tǒng)局域網(wǎng)采用廣播方式,這樣才能理解共享介質(zhì)訪問控制,理解以太網(wǎng)的沖突域,理解用集線器組網(wǎng)性能比較差,正被逐漸淘汰,理解以太網(wǎng)交換機對于局域網(wǎng)發(fā)展的重要性,因為廣播方式屬于傳統(tǒng)局域網(wǎng),交換機組網(wǎng)屬于交換型局域網(wǎng),是以太網(wǎng)發(fā)展的里程碑,分水嶺。除此之外,在MAC層或者在IP協(xié)議中,還經(jīng)常強調(diào)廣播,因為廣播方式簡單,適合于分發(fā)信息,比如多媒體廣播,會議電視信息分發(fā)等。
2.交換
廣域網(wǎng)采用交換,分組交換是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中非常重要的、具有代表性的核心技術(shù)。局域網(wǎng)開始采用廣播,后來也采用交換,但是與廣域網(wǎng)的交換不同,廣域網(wǎng)是在網(wǎng)絡(luò)層,對于分組進行交換,局域網(wǎng)是在MAC層,對MAC幀進行交換。實際上,互聯(lián)網(wǎng)也要交換,分組在路由器不同端口間進行轉(zhuǎn)發(fā),也可以看做是交換,只不過人們習慣稱為分組的存儲轉(zhuǎn)發(fā)。可見,交換的概念對于計算機網(wǎng)絡(luò)來說是非常重要的,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)離不開交換。
3.點對點和端到端
點對點有2個含義,一是相對于廣播來說的,數(shù)據(jù)傳輸只針對某個結(jié)點的通信,廣域網(wǎng)一般采用點對點方式,路由后,選中一條鏈路,然后數(shù)據(jù)傳往地址所指出的目的結(jié)點。另外一個是相對于端到端來說的,這里的點對點是指,數(shù)據(jù)傳輸是逐點進行傳輸?shù)模说蕉藙t是指,數(shù)據(jù)傳輸一般不通過中間結(jié)點(不是逐點),或者中間結(jié)點不進行處理,比如傳輸層的數(shù)據(jù)傳輸就是在應用程序之間,通過端到端的方式進行傳輸,因為中間結(jié)點沒有傳輸層,不能進行處理,也沒有必要進行處理。而網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層的數(shù)據(jù)傳輸均是點對點傳輸。
4.網(wǎng)絡(luò)應用模式
網(wǎng)絡(luò)的最終目的是為了應用,應用離不開網(wǎng)絡(luò)通信的雙方,那么通信雙方是什么關(guān)系?他們之間如何相互作用?在TCP/IP協(xié)議中指出,他們的關(guān)系是客戶/服務器(C/S)模式,C/S模式是用來描述通信雙方間相互作用方式的。認為C與S之間是通信雙方的關(guān)系,在通信中,雙方不可能同時發(fā)起通信,總有一方首先發(fā)起通信,另外一方響應通信,規(guī)定發(fā)起通信的一方為客戶C,發(fā)起通信后,響應通信的一方為服務器。由此C/S模式也成了編寫涉及通信的軟件的模式,還有一種模式是B/S模式,其中的B是瀏覽器,S是WEB服務器,這種模式是目前軟件編程的基本常用模式。
5.自底向上與自頂向下
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是分層的,在對分層的協(xié)議進行分析時,可以采用自底向上的方式,也可以采用自頂向下的方式。自底向上是從物理層開始進行分析,一直到應用層;而自頂向下是從應用層開始分析,一直到物理層。過去人們經(jīng)常采用自底向上的方法,而現(xiàn)在采用自頂向下的方法比較多。
6.什么才是真正的計算機網(wǎng)絡(luò)?
只有采用了TCP/IP完整協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)才能稱為計算機網(wǎng)絡(luò),比如Internet,而局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等都屬于計算機通信網(wǎng),屬于通信子網(wǎng),是用來進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)模绕涫菑V域網(wǎng),主要功能是用于數(shù)據(jù)傳輸,局域網(wǎng)的概念則可以包含通信子網(wǎng),也可能某種網(wǎng)絡(luò)的應用就是采用局域網(wǎng)模式,但這樣的模式,高層目前也都采用TCP/IP協(xié)議,并且如果要上網(wǎng),也必須采用TCP/IP協(xié)議,即屬于互聯(lián)網(wǎng),因此,一般所說的計算機網(wǎng)絡(luò)均是指采用TCP/IP協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng),比如Internet。
三、了解教材架構(gòu),建立計算機網(wǎng)絡(luò)的整體概念
1.通讀教材
學習計算機網(wǎng)絡(luò)的時候,切記不要太注重細節(jié),要從整體上認識和了解計算機網(wǎng)絡(luò),這樣就要通讀教材,看看教材是如何寫的,為什么要這樣寫,章節(jié)的順序為什么是這樣而非那樣,作者的寫作目的是什么。
2.常看目錄
整體了解教材,學習目標要明確,常看目錄,可以了解教材的內(nèi)容,網(wǎng)絡(luò)課程的知識體系,教材的結(jié)構(gòu),教材的主要內(nèi)容,做到整體上,全面了解和認識計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。常看目錄,可以使讀者不至于陷入某些具體的、局部的內(nèi)容中去,可以跳出圈子,另眼看計算機網(wǎng)絡(luò)的課程。目錄體現(xiàn)了作者的思路,作者的目的,知道作者究竟要告訴讀者什么,使讀者目標明確,思路清晰,才能更好地學好計算機網(wǎng)絡(luò)課程。
3.協(xié)議的層次
一般的教材基本上按照協(xié)議層次寫,可以理解為按照 TCP/IP協(xié)議的層次寫,局域網(wǎng)、無線網(wǎng)和廣域網(wǎng)都是底層協(xié)議,Internet是應用層協(xié)議。IP層協(xié)議和傳輸層協(xié)議,這不是在按照TCP/IP的協(xié)議層次嗎?但也有分類的因素,一般是按照地域分類,即局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng),按照地域分類也可以理解為按照應用,即按照局域網(wǎng)應用來分類,和按照互聯(lián)網(wǎng)應用來分類。
4.教材的寫法與網(wǎng)絡(luò)的學習
教材的寫法與學習網(wǎng)絡(luò)是兩回事,不一定非要按照教材的順序?qū)W習網(wǎng)絡(luò)。先學習一些計算機網(wǎng)絡(luò)應用知識,提高感性認識,然后再學習網(wǎng)絡(luò)理論,學起來的效果就會好些。
局域網(wǎng)組建雖然比較靠后,但可以放在前面來學習,比如網(wǎng)線制作。學會網(wǎng)線制作以后,就可以練習把2臺計算機通過一根交叉的雙絞線連接起來,然后用Ping命令測試網(wǎng)絡(luò)連接是否通暢,如果不通暢,即是網(wǎng)線沒有制作好。這里既了解了如何建設(shè)一個最簡單的局域網(wǎng),又學習了IP協(xié)議的概念,學習使用了命令,知道了命令提示符。
操作系統(tǒng)也是這樣,可以在最開始的時候?qū)W習,因為學生對于操作系統(tǒng)是比較了解的,起碼對于Windows XP和Windows 7是非常熟悉的,以此為基礎(chǔ),可以很容易學會Windows Server 2003。
Internet也如此,因為學生對Internet是再熟悉不過的,過去一般都上過網(wǎng),上過QQ空間,上過校內(nèi),對于網(wǎng)站的概念都比較熟悉。這樣在學習Internet的時候就會感覺很親切,能夠提起學習的興趣,尤其在學習Internet信息發(fā)布的時候,對于基本概念可以不必做太多的介紹。
緊接著可以討論WWW技術(shù),介紹WEB技術(shù),介紹網(wǎng)頁的概念,介紹HTML語言,介紹C/S客戶與服務器模式,介紹端口,介紹HTTP協(xié)議以及URL統(tǒng)一資源定位器。事實上,此時已經(jīng)涉及到了TCP/IP協(xié)議的基本概念,涉及到了應用層,為進一步學習TCP/IP協(xié)議,學習網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)打下了基礎(chǔ)。
5.整個教材的架構(gòu)
教材的架構(gòu)是:底層協(xié)議,包括廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和無線網(wǎng);TCP/IP協(xié)議及局域網(wǎng)知識體系,包括協(xié)議原理、操作系統(tǒng)管理和網(wǎng)絡(luò)組建;最后是信息網(wǎng)絡(luò)安全。架構(gòu)如此,但章節(jié)的順序并不需要必須如此,這是需要注意的。