CH.06 電腦網路- nutncsie11037
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區域網路(local area network;LAN)通常屬於私人擁有,可將一間辦公室、建築物或校園內某些電腦彼此連接。
Ò廣域網路(wide area network;WAN)也是一組彼此可相互 ...
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CH.06電腦網路
6.1 概觀6.1.1 網路: Ò LAN: 區域網路(localareanetwork;LAN)通常屬於私人擁有,可將一間辦公室、建築物或校園內某些電腦彼此連接。
Ò廣域網路(wideareanetwork;WAN)也是一組彼此可相互通訊的互連設備,然而
LAN
與WAN
仍存在某些差別。
ÒLAN
通常會有大小限制,WAN
則比較沒有這樣的限制。
ÒLAN
用以連接主機;WAN
則連接這些互連設備。
Ò互聯網路(internetwork或internet)超過兩個或多個網路相互連接,就形成了一互聯網路。
6.1.2 網際網路(The
Internet)
Ò網際網路是由若干骨幹、供應商網路與客戶網路所構成。
Ò最上層的骨幹(backbones)是最大的網路,這些骨幹網路會透過對等點(peering
points)彼此連接。
Ò第二層網路規模稍小,稱為供應商網路(provider
networks),透過費用的支付,得以使用骨幹所提供的服務。
Ò客戶網路(customernetworks)位於網際網路的邊緣,實際上會使用到網際網路所提供的服務,他們支付費用,以獲得供應商網路所提供的服務。
Ò骨幹與供應商網路被稱為網際網路服務的提供者(InternetServiceProviders;ISPs)。
6.1.5 TCP/IP協定組ÒTCP/IP﹝傳輸控制協定/網際網路協定(Transmission
ControlProtocol/Internet
Protocol)﹞。
ÒTCP/IP
是一個協定組(由一組不同的協定構成)。
Ò利用相互作用的模組構成階層式的協定,每個模組皆提供特定的功能。
Ò階層(hierarchical)這個名詞,代表著每一個上層協定都使用由一個或多個下層協定所提供的服務。
最初的TCP/IP
協定組被定義成四個軟體層,建構於實體層之上。
分層架構
Ò為了要顯示兩主機間通訊時TCP/IP
協定組如何運作,我們假設這個協定組被應用於一個由三個LAN(鏈結)構成的小型互聯網路中,每個LAN
皆有其鏈結層交換器,而一台路由器連接著這些鏈結,如圖
6.8
所示。
6.2 應用層ÒTCP/IP
協定的第五層被稱為應用層。
應用層提供服務,供使用者使用。
利用邏輯連線建立通訊,意即兩應用層間透過想像地直接連線,傳送與接收訊息。
Ò6.2.1 提供服務Ò應用層於協定組中處於最高層,因此不需要提供上一層服務,僅需接受傳輸層提供的服務。
這意味著若要更換此層的協定,相對要 容易些,只要新協定可以使用傳輸層所提供的服務即可。
Ò應用層所肩負的任務,是提供網際網路使用者各項服務。
Ò由於前述擁有的彈性,因此新的應用層協定就很容易被加入網際網路中。
在網際網路建置之初,僅有少許可用的應用層協定,但截至今日,我們很難給出一確定數目,因為新的應用層協定一直在增加中。
6.2.2 應用層架構
Ò若要使用網際網路,則需要兩個應用程式彼此互動:其中一個在世界上的某處電腦中執行,另一個則在世界上另一處電腦中執行。
而且這兩個應用程式會透過網際網路基礎建設,彼此傳送訊息,但我們尚未討論它們彼此間的關係。
這兩個應用程式可以要求服務或提供服務嗎?或僅能做兩者其中一項呢?傳統架構:客戶–伺服器
Ò傳統架構稱為客戶–伺服器架構(client-server
paradigm)。
此架構中,服務的提供者是某個應用程式,被稱為伺服器行程;它持續地執行,並等待被稱為客戶行程的其他應用程式,透過網際網路提出連線要求。
通常會有數個伺服器行程,分別提供不同型態的服務。
這些伺服器行程,隨時都處於執行狀態,但客戶行程則因需求才會執行。
新架構:同儕架構
Ò同儕架構(peer-to-peerparadigm)。
此架構中,伺服器行程不需要永遠執行與持續等待客戶行程的連線要求,此職責被分攤給所有同儕電腦。
在此連接網際網路的電腦,可能在某個時段扮演著提供服務的角色,而另一個時段扮演著接受服務的角色,甚至可能同時扮演著既提供服務、也接收服務的雙重角色。
6.2.3標準客戶–
伺服器應用
Ò現行的網際網路有許多客戶–伺服器應用程式被發展出來,我們無需重新定義它們,但我們應該要瞭解它們在做些什麼。
Ò
全球資訊網
Ò全球資訊網(World
WideWeb)或者
the
Web是一個儲藏全球連結資訊的地方。
Ò全球資訊網使用了超文件(hypertext)的概念。
É可讓某個網頁參照儲存在世界上另一個角落伺服器上的其他網頁。
Ò現今的全球資訊網是分散式客戶–伺服器服務。
É客戶可藉由瀏覽器存取伺服器提供的服務,而這些服務是由各地網站所提供。
通用資源定址器(URL)Ò各網頁如同檔案,需要一個唯一的識別符號,用以與其他網頁區分。
Ò利用三個識別符號:主機(host)、埠號(port)與路徑(path)來識別網頁。
Ò然而在識別網頁前,我們必須先告知瀏覽器,我們將使用的客戶–伺服器應用〔協定(protocol)〕是哪一種,這代表著我們就需要四種識別符號來識別網頁。
Ò第一種就是使用何種傳輸媒介類型擷取網頁內容,另外三個識別符號組合則用以識別目的物件(網頁)。
❏協定:第一個識別符號是個簡稱,主要用來表示我們存取網頁所需的客戶
–伺服器程式。
❏主機:此識別符號可以是伺服器IP位址,或其為唯一的網路名稱。
❏埠號:埠號為一
16位元之整數,一般客戶–伺服器應用皆已預先定義其埠號。
❏路徑:用以識別檔案的位置與檔名,此識別符號格式通常與設備使用的作業系統相關。
以
UNIX
為例,路徑是由目錄 名/檔案名組合而成。
Ò將這四個識別符號組合成通用資源定址器(uniformresourcelocator;URL),並以三個分隔符號隔開,如下所示:超文件傳輸協定(HTTP)
Ò超文件傳輸協定(HyperText
TransferProtocol;HTTP)屬於協定的一種,用以定義客戶–伺服器程式要如何撰寫,才能從全球資訊網中取回網頁內容。
HTTP
客戶傳送一項要求,HTTP
伺服器則回傳以滿足其需求。
伺服器會使用編號
80的埠號,而客戶則使用隨意給定的臨時埠號。
6.2.4 檔案傳輸協定(FTP)
Ò檔案傳輸協定(File
TransferProtocol;FTP)是TCP/IP給定的標準協定,用來由某台主機複製檔案到另一台主機。
6.2.5 電子郵件
Ò電子郵件〔electronicmail(或email)〕讓使用者可以彼此交換訊息,從這個應用的本質來看,它有別於前面討論過的其他應用
(ex.
HTTPorFTP,伺服器始終開著,有求必應)。
6.2.6 終端機Ò最初的遠端登入協定之一是
TELNET,它是終端(TErminaL)網路(NETwork)的簡寫。
雖然TELNET
協定會要求登入者輸入帳號與密碼,但它仍然存有被駭入侵的漏洞,這是因為它傳送所有的資料,包含密碼等都是以明文(而非密文)傳送,駭客因此可以藉由竊聽,獲得登入者的帳密。
Ò由於此資安議題,導致
TELNET
的使用縮減,也因此有利於其他協定,例如:安全殼(Secure
Shell,SSH)的發展。
6.2.7 安全殼(SSH)Ò雖然安全殼(SecureShell;SSH)僅是個資安應用程式,但基於資安理由,今日被應用於許多地方,例如遠端登入與檔案傳輸。
Ò安全殼最初的設計是為了用來取代TELNET,現有兩個SSH
版本:SSH-1
與SSH-2,兩者彼此完全不相容。
Ò版本SSH-1,由於存在著資安漏洞,因此現在已不受重視。
現行應用的版本被稱為SSH-2。
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