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○Windows 2000網路與作業系統基本概念(四)○檢查網路 大綱
要瞭解執行Windows 2000的網路，你必須先知道網路的構造。要檢查網路，你必須先決定網路的規模。然後你必須熟悉基本的連線元件， 如用來建立網路的纜線與通訊工具。你必須能夠區別許多網路拓撲之間的差異，然後決定在任何已指定的網路設計上應用特定網路拓撲的適當性。 你還要選擇特定的網路元件，以因應日後網路的擴展。 本章的重點是：
網路的範圍是關於網路在地理上的規模。網路的範圍，可從一間辦公室裡的幾部電腦，大到間隔相當距離的數千部相連的電腦。 網路的範圍由企業的規模，或網路上使用者的距離所決定。範圍會決定網路如何設計，以及網路架構中應該使用何種實體元件。 網路範圍的一般型態有兩種：
區域網路(LAN, Local Area Networks) 例如，一間辦公室內的兩部電腦連線，或兩棟建築物裡的電腦以高速纜線連結，都可算是區域網路。 企業網路包含好幾棟毗連的建築物也可算是區域網路。 廣域網路(WAN, Wide Area Networks) 例如，連結兩部或以上位於世界不同角落的電腦，可算是廣域網路。廣域網路可由互相連結的區域網路構成。例如，網際網路就真的是一個廣域網路。 網路的基本連線元件包括纜線、網路轉接器與無線設備，它們在網路內連結電腦。 這些元件能讓資料傳送到網路內的每部電腦，所以電腦才得以互相通訊。 網路的一般連線元件有：
網路轉接器在電腦和網路纜線之間建構實體的介面。網路轉接器又叫做網路介面卡(network interface cards)， 安裝在每部電腦或網路伺服器裡的擴充插槽(slot)。安裝網路轉接器後，將網路纜線連上轉接器的埠(port)，將電腦與網路作實體連結。 當資料經過纜線到網路轉接器時，它被格式化成封包(packets)。封包是資訊的邏輯群組，包括一個檔頭(header)，內含資訊的位置與使用者資料。 檔頭含有位址部分，包括資料出處與目的地的資訊。網路轉接器讀目的位址，決定是否要將封包遞送到這部電腦。如果是， 網路轉接器就會將封包傳送到作業系統去處理。如果不是，網路轉接器就會屏除這個封包。 每個網路轉間器都有個唯一的位址(unique address)，編在介面卡的晶片上。這個位址稱為實體位址，或媒體存取控制(MAC, Media Access Control)位址。 網路轉接器執行以下的功能：
為確保電腦與網路的相容性，網路轉接器必須符合下列的標準：
將電腦連線成為網路需要使用在電腦間傳送訊號的纜線。連結兩部電腦或兩個網路元件的纜線稱為區段(segment)。 纜線的功能各異，依據其傳導資料速率差異與失真差異可分為三類。大部分的網路連線都使用這三種主要的纜線類別：
雙絞線纜線(Twisted-pair Cable)
雙絞線纜線使用RJ-45接頭(Registered Jack 45)與電腦連接。它們類似於RJ-11接頭(Registered Jack 11)。 同軸電纜(Coaxial Cable) 同軸電纜的每一端都必須裝置終止設備。
細電纜與粗電纜都使用一種連接元件，稱為BNC接頭，以連接纜線與電腦。 光纖纜線(Fiber-optic Cable) 光纖纜線的缺點是容易斷裂，如果你在安裝時不小心。它比其他纜線更難切斷，需要特殊的設備切割。 選擇纜線
在技術上與經濟上標準的網路轉接器與纜線選擇都無法執行的距離，你可使用無線元件連結網路。無線網路利用無線元件連結區域網路。 除了不是以纜線連結電腦之外，典型的無線網路的運作幾乎與纜線網路相同，無線網路轉接器是安裝在每部電腦的傳送接收器 (transceiver, 一種能傳輸類比與數位訊號的設備)。使用者在無線網路上通訊就好像使用纜線網路一樣。 在區域網路內有兩種無線傳輸的一般技術：紅外線傳輸與窄頻無線電傳輸。
網路拓撲是指網路上電腦、纜線與其他元件排列組合的方式。它是實體網路的地圖。你所使用的拓撲型態會影響網路硬體的型態與功能、它的管理以及日後擴展的可能性。 拓撲是實體的也是邏輯的：
有五種基本的拓撲：
在匯排流拓撲裡，所有網路上的電腦都連到一條連續的纜線或區段，排成一列直線。在這個直線拓撲裡，封包會傳輸到區段上所有的網路轉接器。 因為電子訊號在纜線上傳輸的方式，纜線的兩端必須裝上叫做終端子(terminator)的硬體設備，作為訊號的邊界並定義區段。 如果纜線有任何的斷裂，或是任何一端未終止，訊號會在網路上不停地來回傳輸，所有的通訊也會停止。 連到匯排流的電腦數量也會影響網路的效能。匯排流上的電腦愈多，等待將資料丟到匯排流的電腦備份也愈多，結果網路就會變慢。 另外，在匯排流拓撲裡電腦通訊的方式，可能會產生許多的雜訊(noise)。雜訊是電腦同時互相通訊時在網路上所產生的流量。 電腦數量的增加就會增加雜訊，並降低網路的效能。 在星狀拓撲裡，網路上每部電腦的纜線區段都連結到一個集中的元件，或集線器(hub)。集線器是將好幾部電腦連結在一起的設備。 在星狀拓撲裡，訊號的傳輸從電腦經過集線器再到網路上的所有電腦。在更大的規模裡，許多區域網路可以星狀拓撲彼此連結。星狀拓撲的好處是，如果星狀拓撲的一部電腦壞了，只有這部壞掉的電腦不能傳送或接收資料。網路上其餘的電腦仍然照常運作。 使用這種拓撲的缺點是，因為每部電腦都是連結到集線器，如果集線器壞了，整個網路就停擺。另外，星狀拓撲的網路也會創造雜訊。 在環狀拓撲裡，電腦都連結到單一的纜線圈上。不像匯排流拓撲，它沒有終端的終止。訊號以同一個方向圍繞迴圈傳輸並經過每部電腦， 經過時如再生器(repeater)般增強訊號並將它傳送到下一部電腦。在更大的規模裡，許多區域網路使用粗同軸電纜或光纖電纜以環狀拓撲彼此連結。 環狀拓撲的好處是，每部電腦有如再生器般，讓訊號加強再傳送到下一部電腦，保留訊號的強度。 權杖傳遞(Token Passing) 發送電腦從環狀移動權杖，並沿著環狀傳送被要求的資料。每部電腦繼續傳遞資料直到封包找到符合資料位址的電腦為止。然後， 接收電腦就會回覆訊息給發送電腦，告知已經接收到資料。經過驗證後，發送電腦會創造一個新的權杖，並將它送到網路上。 環狀拓撲的好處是，比匯排流網路更能處理高流量環境。另外，在環狀拓撲裡雜訊的衝擊降低。 環狀拓撲的缺點是，在單一權杖的環狀上，一次只能讓一部電腦傳送資料。通常環狀拓撲也比匯排流拓撲昂貴許多。 在網狀拓撲裡，每部電腦以個別纜線連結到其他的每一部電腦。這種設定提供網路多餘的路徑，如果一條纜線壞掉，其他的纜線會傳送流量，網路繼續運作無礙。 在更大的規模裡，區域網路可以網狀拓撲彼此連結，使用租的電話線、粗同軸纜線或光纖纜線。 網狀拓撲的好處是它的備份功能，它提供網路許多的路徑。因為多餘的路徑比其他拓撲需要更多的纜線，網狀拓撲是比較昂貴的。 在混合拓撲裡，兩種或以上的拓撲組合形成一個完整的網路設計。網路設計很少只使用一種拓撲型態。例如，你可能希望組合星狀與匯排流拓撲，取得每一種的優點。 通常使用兩種型態的混合拓撲：星狀─匯排流拓撲與星狀─環狀拓撲。 星狀─匯排流(Star-Bus) 在星狀─匯排流拓撲裡，如果單一電腦壞掉，不會對網路有任何影響。然而，如果連結所有星狀的集中元件或集線器壞掉，與該元件連結的所有電腦都會失效無法通訊。 星狀─環狀(Star-Ring) 就像星狀─匯排流拓撲，如果單一電腦壞掉，不會對網路有任何影響。由於使用權杖傳遞，在星狀─環狀拓撲裡的電腦，有相等的傳送機會。 它所允許的區段間網路流量大於星狀─匯排流拓撲。 ○網路技術 在區域網路與廣域網路裡，使用不同的網路技術讓電腦之間彼此通訊。你可使用技術組合，在網路設計中取得最佳的成本效益與最大的功能效益。 有許多可用的網路技術，包括：
這些技術所使用的方法都不同，它們使用不同的規定組合，讓資料放在網路纜線上，以及將資料從網路纜線上移除。 這稱為存取方式(access method)。當資料放到網路上時，這些不同的存取方式會調節網路上流量的流程。 乙太網路是頗受歡迎的區域網路技術，在多樣化纜線型態的客戶端之間使用載波偵測多次存取/碰撞偵測協定(CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)。 乙太網路是被動的，意即它不需要自身的電源，也不會失效，除非纜線被實質地切斷或不適當地終止。乙太網路使用匯排流拓璞連結，纜線兩端都需終止。 乙太網路使用許多通訊協定，能連接混合電腦環境，包括Netware, UNIX, Windows與Macintosh。 存取方式(Access Method) 偵測到碰撞後，設備會等待一段隨機延遲時間，然後再嘗試重傳訊息。如果設備又再度偵測到碰撞，它會再等待兩倍的時間後，再嘗試重傳訊息。 傳輸速度(Transfer Speed) 權杖環網路(Token Ring Network)是以環狀拓撲配置的。權杖環網路的實體拓撲是星狀拓撲。網路上所有的電腦都實體地連結到集線器。 實體環狀以纜線連接到稱為多站存取單位(MSAU, multistation access unit)的集線器。邏輯拓撲代表電腦之間的權杖路徑，它與環狀類似。 存取方式(Access Method) 當權杖環的第一部電腦上線時，網路就會產生一個權杖。權杖繞著環狀經過每部電腦，直到其中一部電腦取得權杖控制權。 當電腦取得權杖控制權時，它將資料框(data frame)送出到網路上。這個框會繞著環狀行進，直到它抵達位址符合框內目的位址的電腦。 目的電腦會將框拷貝到它的記憶體內，並在框的現況部份做記號，表示資訊已經被接收。 這框繼續繞著環狀行進，直到它抵達發送電腦，確認傳輸已經成功。發送電腦會將框自環狀移除，並傳送一個新權杖回到網路上。 傳輸速度(Transfer Speed) ○非同步傳輸模式(ATM, Asynchronous Transfer Mode) 非同步傳輸模式(ATM, Asynchronous Transfer Mode)是個封包交換網路(packet-switching network)，在區域網路與廣域網路中傳送固定長度的封包(fixed-length packets)， 不同於其他拓撲裡使用的變量長度封包(variable-length packets)。固定長度封包，或細胞(cell)，是只含有基本路徑資訊的資料封包，允許交換設備迅速為封包選擇路徑(route)。 通訊發生在點對點的系統(point-to point system)上，它在每一站之間都提供永久虛擬的資料路徑。 使用ATM，你可從主辦公室傳送資料到遙遠的位置。資料從區域網路發出，透過租來的數位線路到ATM交換器，然後進入ATM網路。 它經由ATM網路抵達區域網路裡的另一個ATM交換器。 由於擴展的寬頻，ATM可負載：
存取方式(Access Method) 傳輸速度(Transfer Speed) ○光纖分散資料介面(FDDI, Fiber Distributed Data Interface) 光纖分散資料介面(FDDI, Fiber Distributed Data Interface)網路為不同型態的網路提供高速連結。 FDDI的設計適用於乙太網路中需要傳輸速率大於10 Mbps的電腦，或是權狀環架構中傳輸速率需要大於4 Mbps的電腦。 FDDI網路能支援需要高速主幹線(backbone)的幾個低功能的區域網路。 FDDI網路由兩個類似的資料串流以相反方向繞行兩個環狀所組成。一個環狀稱為主環(primary ring)，另一個環狀稱為次環(secondary ring)。 如果主環有問題，如環狀失效或纜線斷裂，環狀會自己設定將資料傳輸到次環，次環會繼續傳輸。 存取方式(Access Method) 由於電腦在完成傳輸時才會釋放權杖，好幾個封包可同時間在環狀上流傳。這種權杖傳遞方式比標準的權杖環網路更有效率， 它同時間只允許一個框流傳。這種權杖傳遞方式也提供更多的資料以相同的傳輸速率流傳。 傳輸速度(Transfer Speed) 碼框接續是個封包交換網路(packet-switching network)，在區域網路與廣域網路上傳送變量長度封包(variable-length packets)。 變量長度封包，或碼框(frame)，是內含遞送所需的附加位址與錯誤處理資訊的資料封包。 通訊發生在每一站之間都提供永久虛擬的資料路徑的網路上。這種型態的網路使用廣泛區域的數位或光纖連結，提供資料傳輸的快速存取，當你有使用需要時才付費。 封包交換是在區域網路上傳送資料時，將大資料封包分解成小片段(封包)的方式。這些片段透過封包交換傳送， 它將個別封包傳到區域網路，利用目前可用的最佳路徑選擇。雖然這些封包可能以不同的路徑傳送，但接收電腦能整合這些片段成為原先的資料碼框。 然而，你也可以設立永久虛擬電路(PVC, permanent virtual circuit)，讓所有的封包使用相同的路徑。如此的傳輸快於通常的碼框接續網路，也不需要將封包分解與整合。 存取方式(Access Method) 傳輸速度(Transfer Speed) ○擴展網路 為滿足企業網路成長的需要，你必須擴張網路的規模或增強網路的功能。你不能只靠新增電腦與更多纜線將網路變大。 每個網路拓撲或架構都有些限制。然而，你可安裝一些元件，在網路目前的環境裡增加它的規模。 幫助你擴展網路的元件包括：
允許使用者從遠端位置連上網路也算是擴展網路。建立遠端連線，需要三個元件：遠端存取客戶端、遠端存取伺服器與實體連線。 Windows 2000能讓遠端客戶端電腦連線到遠端存取伺服器，透過使用：
你可使用再生器與集線器新增兩個或以上的纜線區段以擴展網路。通常使用這些設備費用不高且容易安裝。 再生器(Repeaters) 再生器不會翻譯或過濾訊號。連結到再生器的區段必須使用相同的存取方式，再生器才能運作。例如，再生器無法將乙太網路封包翻譯成權杖環封包。 再生器不是過濾器，它不能限制有問題的流量傳送。再生器傳送每個資料位元，從一個纜線區段到另一個區段，即使資料內含錯誤的封包，或是沒有指定另一個區段電腦的封包。 再生器是用於：
集線器(Hubs) 集線器是在星狀拓撲裡連接電腦的連結設備。集線器含有許多連結網路元件的埠(ports)。如果你使用集線器，一條線路斷掉並不會影響整個網路； 只有這個區端與連接到這區段的元件會失效。單一資料封包經由集線器傳送到所有連線的電腦。 集線器有兩種型態：
集線器是用於：
橋接器是在使用相同網路協定的許多網路區段之間傳送資料封包的設備。橋接器一次傳送一個訊號。如果封包的目的地是在發送電腦自己的網路區段內的電腦， 橋接器會將這個封包保留在這個區段內。如果這個封包的目的地是另一個區段，它會傳送封包到那個區段。 媒體存取控制位址(MAC Addresses) 橋接器是用於：
交換器類似於橋接器，但在原始電腦與目的電腦之間提供更直接的網路連線。當交換器接收資料封包時，它會根據每個封包檔頭(header)的資訊， 在任何兩部電腦的埠之間建立一個個別的內部連線或區段，只傳送這個資料封包到目的電腦適當的埠上。它隔絕其他埠的連結，讓原始電腦與目的電腦取得網路的完全頻寬。 交換器不像集線器，它好比電話系統的專線。在那樣的系統裡，如果有人打電話給某人，總機或電話交換機會將他們連上特定的線路。 它讓任何一次連線都能發生更多的通訊。 交換器是用於：
路由器設備的作用像橋接器或交換器，但提供更多的功能。在不同的網路區段之間移動資料，路由器會檢查封包檔頭(header)，以決定傳送封包的最佳路徑。 路由器藉由儲存在路徑選擇表格中的存取資訊，知道網路上所有區段的路徑。路由器讓網路上所有的使用者共用單一連線到網際網路或廣域網路。 路由器是用於：
閘路能讓不同的網路架構彼此通訊。閘路從一個網路取得資料並重新打包，所以每個網路都能瞭解其他網路的資料。 閘路就像是一個翻譯員。例如，如果兩群人能實體彼此對話卻說不同的語言，他們就需要一個翻譯員來互相溝通。 同樣的，兩個網路有實體的連線，但需要閘路去翻譯網路通訊。 使用閘路去連結兩個有下列差異的系統：
Windows 2000能讓使用者透過各種硬體從遠端位置連上網路。數據機讓電腦在電話線上通訊。遠端存取客戶端要連結到遠端存取伺服器， 它就像是個路由器或閘路，讓客戶端連結到遠端網路。電話線通常在客戶端與伺服器之間提供實體的連線。在Windows 2000， 遠端存取伺服器會執行路徑選擇與遠端存取特性以支援遠端連線，並提供內部可實行的其他遠端存取解決方案。 Windows 2000裡的兩種遠端存取連線型態是，撥號遠端存取與虛擬私人網路。 撥號遠端存取(Dial-up Remote Access) 虛擬私人網路(VPN, Virtual Private Network) ○公共交換電話網路(PSTN, Public Switched Telephone Network) 公共交換電話網路(PSTN, Public Switched Telephone Network)是關於國際電話標準基礎，使用銅線傳輸類比聲音資料。 這種標準的設計是為了只要傳輸必要的最少頻率以區別人類的聲音。因為PSTN不是設計來傳輸資料，所以PSTN對最大的資料傳輸速率有限制。 另外，類比通訊容易受線路雜訊的干擾，也會導致傳輸速率的降低。 PSTN主要的好處是，全球通用與大量製造後的低成本硬體。 類比數據機(Analog Modem) 撥號遠端存取設備是一個遠端存取客戶端的類比數據機，與另一個遠端存取伺服器的類比數據機。類比數據機是讓電腦透過標準電話線路傳輸資訊的設備。 因為電腦是數位而電話線路是類比的，所以需要類比數據機將數位轉換成類比，反之亦然。在更大型的企業裡，遠端存取伺服器會連結到一個含有數百部數據機的數據機銀行。 遠端存取伺服器與遠端存取客戶端都使用類比數據機時，PSTN連線支援的最大位元速率是每秒56,000 bits，或每秒56 kilobits。 ○整體服務數位網路(ISDN, Integrated Services Digital Network) 整體服務數位網路(ISDN, Integrated Services Digital Network)是國際通訊標準，透過數位電話線路與標準電話線路傳送聲音、影像與資料。 ISDN能透過單一電話線組同時遞送兩種連線。這兩種連線可以是任何資料、聲音、影像或傳真的組合。這個使用ISDN訂戶服務的單一線路稱為基本速率介面(BRI, Basic Rate Interface)。 BRI有兩個傳送資料的頻道(channels)，稱為B頻道，各是64 Kbps，以及一個傳送控制資訊的資料頻道，稱為D頻道，16 Kbps。 這兩個B頻道可組合成一個單一的128 Kbps連線。 另一個ISDN傳輸速率服務是主要速率介面(PRI, Primary Rate Interface)，它有23個B頻道與一個64 Kbps的D頻道，使用更多的線路組合。 PRI比BRI昂貴許多，不是一般個別遠端存取使用者會選擇使用的。在一般的情況，使用ISDN做遠端存取時通常會使用BRI。 數位傳輸(Digital Transmission) 延伸區域電話交換 ISDN數據機 ○X.25 在X.25網路，資料傳輸是使用封包交換。X.25整合資料傳輸的設備，建立一個精巧的封包傳送節點網路，傳送X.25封包到指定位址。 X.25封包組合/分解(PAD, Packet Assembler/Disassembler) 在Windows 2000的路徑選擇與遠端存取，提供下列兩種設定進入X.25網路。 撥號設定 直接設定 ○非對稱數位用戶迴路(ADSL, Asymmetric Digital Subscriber Line) 非對稱數位用戶迴路(ADSL, Asymmetric Digital Subscriber Line)是讓更多資料在目前的電話線路上傳送的技術。 ADSL利用電話線上聲音未使用的部分頻寬，讓聲音與資料可同時傳送。 典型的遠端存取使用者接收資訊比傳送資訊還多。ADSL連線的非對稱特性非常適合大部分的網際網路與遠端商業使用。 接收資料時，ADSL支援資料傳輸速率從1.5 到9 Mbps。傳送資料時，ADSL支援資料傳輸從16 到640 Kbps。雖然ADSL比PSTN與ISDN提供較高的資料傳輸速率， 客戶端電腦接收資料的速率比傳送資料快。 區域網路介面或撥號介面
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