前面主要介绍了计算机网络的定义、功能及发展史，下面我们将更深入地了解计算机网络的基本概念。

1,网络协议与标准

       本小节将要探讨两个被广泛使用且至关重要的名词:协议和标准，协议可以理解为“规则”，而

标准可以理解为“一致同意的规则”。

1.协议

       在网络世界中，为了实现各种各样的需求，需要在网络节点间进行通信，而在人类社会中，做任何事情同样需要人与人之间的交流。网络节点间的通信使用各种协议作为通信“规则”人与人之间的交流也是通过各种语言来实现的，可以说语言就是人与人之间交流的“规则”协议对干网络节点间通信的作用类似干语言对于人类交流的作用。网络节点间的通信在将信号发送给对方的同时，也希望对方能够“理解”这个信号，并做出回应。因此，要进行通信的两个节点必须

采用一种双方均可“理解”的协议。

       协议就是一组控制数据通信的规则，它定义了网络节点间要传送什么，如何通信以及何时进行通信，这正是协议的三个要素;语法、语义、同步。

       语法:即数据的结构和形式，也就是数据传输的先后顺序。例如，协议可以规定网络节点

前面传输的部分为P地址，后面传输的部分为要传输的信息。就像给亲朋好友写信，信封写

明收件人/发件人的地址，信封里面才是信件本身的内容。

       语义:语义是每一部分的含义，它定义数据的每一部分该如何解释，基于这种解释又该如

何行动。就像运输货物，如果是玻璃或瓷器等易碎的货物，在包装箱上就会注明轻拿轻放

的标志，这样负责运输的工人和收货人就会特别注意。

       同步:指数据何时发送及数据的发送频率，例如，如果发送端的发送速率为100Mb/s，而

接收端以10Mb/s的速率接收数据，那么接收端将只能接收一小部分数据。

2.标准

       人类社会发展之初，人们过着相对原始的生活，人与人之间的协作很少且很简单，语言没有用武之地。随着社会的发展，人与人之间的交流，沟通愈发频繁起来，于是语言诞生了，但各地的语言却存在着很大的差异，于是就形成了大家所熟知的“方言”，随着社会的进一步发展，各地域的

交流日趋频繁，不同的“方言”给大家带来了诸多不便，于是很多国家开始推行“普通话”。

       我们可以将网络通信的协议理解为“方言”，而将标准理解为“普通话”。在网络发展的过程中。

       很多机构或设备生产厂商(如Cisco公司)研发了自己的私有协议，而其他厂商生产的设备并不支持，

       如果网络设备间使用私有协议通信，除非设备都是同一厂家生产的，否则无法实现，于是国际的一些标准化组织就推行了一系列网络通信标准，来实现不同厂商设备间的通信。

这些标准大多由北美各国的一些组织制定，有如下标准化组织。

       ISO(国际标准化组织)-ISO所涉足的领域很多，这里主要关注它在信息技术领域所做的努力，即在网络通信中创建了OSI(Open SystemInterconnection开放系统互联)参考模型，本书第2章将详细介绍OSI模型。

       ANSI(美国国家标准化学会)-ANSI是美国在ISO中的代表，它的目标是成为美国标准化志愿机构的协调组织，属非营利的民间组织。

       ITU-T(国际电信联盟-电信标准部)-CCITT(国际电报电话咨询委员会)致力于研究和建立电信的通用标准，特别是对于电话和数据通信系统。它隶属于ITU(国际电信联盟)于1993年之后改名为ITU-T

       IEEE(电气和电子工程师学会)--EEE 是世界上最大的专业工程师学会。它主要涉及电气工程、电子学，无线电工程及相关的分支领域，在通信领域主要负责监督标准的开发和采纳。

               网络的协议和标准对于从事该行业的人员有很大的指导意义，也是必须要遵守的。在后续课程中，将会介绍各种具体的协议和标准，掌握它们是成为网络职业人员的必经之路。

2。IEEE 802 局域网标准

       IEEE 802标准诞生于1980年2月，因此得名，它定义了网卡如何访问传输介质(如目前较为常

见的双绞线，光纤，无线等)，以及在这此介质上传输数据的方法等，目前被广泛使用的设备(如网

卡、交换机、路由器等)都遵循IEEE 802标准。

       LAN(Local Area Network，局域网)是一个相对于WAN(Wide AreaNetwork，广域网)而言的概念。例如，相对于城市的网络，一所学校、一个公司的网络可以被看作局城网。一般来说，这些概念是根据网络在地理上的范围大小而定的，并没有严格意义上的界定。

       IEEE802 委员会针对不同传输介质的局域网制定了不同的标准，适用于不同的网络环境，这里重点介绍IEEE 8023标准和EEE 802.11标准。

1. IEEE 802.3

       最初IEEE 8023标准定义了四种不同介质的10Mb/s的以太网规范，其中包括使用双绞线介质

的以太网标准--10Base-T，该标准很快成为办公自动化应用中首选的以太网标准，以太网(Ethernet)是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，传统的以太网速率为10Mb/s。随着网络的发展，只支持十兆位速率的以太网已经不常见了，取而代之的是百兆位、千兆位、万兆位的以

太网络，且这些网络都可向下兼容。

       在EEE8023标准诞生后的几年中，以太网突飞猛进地发展，IEEE 802.3工作小组相继推出一

系列的标准。

       IEEE802.3u标准，即100Mb/s快速以太网标准，现已合并到IEEE 802.3中。

       IEEE 802.3z标准，即光纤介质实现1Gb/s以太网标准。

       IEEE 8023ab标准，即双绞线实现1Gb/s以太网标准。

       IEEE8023ae标准，即光纤介质实现10Gb/s以太网标准。

       IEEE802 3ba标准 包含实现100Gb/s以太网标准，干2010年制定完成。

               需求是发展的原动力，随着移动设备、大数据、云计算和虚拟化应用的快速增长，数据会变得越来越丰富，规模也越来越大。根据Cisco公司的统计，全球数据中心的P流量将会在未来年翻两番，每年的复合增长案将达到31%，越靠近网络的核心，外理流量的速度越成为瓶颈，这就意味着100Gb/s以太将替代核心网络现有的10Gb/s成为外理数据中心征识的最佳方法但是 现在支持100Gb/s的网络设备还比较昂贵，并且，几乎所有的高端服务器还只支持10Gb/s或40Gb/S.尽管如此，网络迅猛发展的脚步依然无法阴挡，不久的将来，100Gb/s以太网的应用必会成为现实

人类的生活也必会为之改变。

2.IEEE 802.11

       1997年，IEEE80211标准成为第一个无线局域网标准，它主要用于解决办公室和校园等局域网中用户终端的无线接入，数据传输的射频频段为2.4GHz，速率最高只能达到2Mb/s后来，随着无

线网络的发展，IEEE 又相继推出了一系列新的标准，常用的有以下几种。

       IEEE80211a是IEEE 80211的一个修订标准，其载波频率为5GHz，通信速率最高可54Mb/s，目前无线网络已经基本不再应用该标准。

       IEEE 802.11b，是相当普及的一个无线局域网标准，而且现在大部分的无线设备依然支持该

标准，其载波频率为2.4GHz，通信速率最高可达11Mb/s

       IEEE 802.11g，是目前正被广泛应用的无线局域网标准，其载波频率为2.4GHz，通信速率

最高可达54Mb/s，可与IEEE 802.11b兼容。

       IEEE 802.11n，是一个还在草案阶段就广为应用的标准，现在，支持IEEE 802.11n标准的

Wi-Fi 无线网络是世界上应用较广的技术之一，其可靠的性能，易用性和广泛的适用性获得了用户的高度信赖。这主要是因为其具有以下三大优势。

       在传输速率方面得益于MIMO(Multiple Input Multiple Output，多输入多输出)技术的发展，IEEE802.11n最高可达600Mb/s是IEEE80211b的50多倍，EEE802.11g的10多倍。

       在覆盖范围方面，IEEE 802.11n采用智能天线技术，提高了信号的稳定性，减少了信号的干扰，使其覆盖面积扩大到几平方千米。

       在兼容性方面，IEEE 802.11n 采用一种软件无线技术，可以实现与不同软件互通、兼容。目前IEEE 802.11n 不但可以兼容所有无线局域网的标准，而且实现了与无线广域网的结合。