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1、第三章 网络技术基础,第三讲 网络技术,2023/3/23,2,熟悉计算机网络的含义，了解目前常见的计算机网络的分类方式,了解网络体系结构及相关协议,了解电子商务网络技术中常见的接入技术,熟悉互联网的应用技术,3.1 计算机网络概述,3.1.1 计算机网络的定义3.1.2 计算机网络的分类3.1.3计算机网络的拓扑结构,2023/3/23,3,3.1.1 计算机网络的定义,计算机网络利用通信设备和线路按不同的拓扑结构将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议、信息交换方式及网络操作系统等）实现网络中硬件、软件资源共享和信息传递的系统，称为计算机网络系
2、统。,2023/3/23,4,3.1.2 计算机网络的分类,按网络覆盖的地理范围分类按网络的传输介质分类按网络的服务方式分类按网络的应用方式分类,2023/3/23,5,按网络覆盖的地理范围分类,从网络结点覆盖的地理范围来看，可分为：局域网（Local Area Network，LAN）城域网（Metropolitan Area Network，MAN）广域网（Wide Area Network，WAN）,2023/3/23,6,按网络覆盖的地理范围分类,局域网(LAN)概念：指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几千米以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工
3、作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的，可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由一个公司内的上千台计算机组成。特点：覆盖的地理范围较小，只在一个相对独立的局部范围内联网，如一座或集中的建筑群内。局域网可以支持多种传输介质。通信延迟时间短，可靠性较高。使用专门铺设的传输介质进行联网，数据传输速率最高为1000Mb/s。,2023/3/23,7,按网络覆盖的地理范围分类,城域网(MAN)概念：在一个城市范围内所建立的计算机通信网，属宽带局域网特点：由于采用具有有源交换元件的局域网技术，网中传输时延较小，它的传输媒介主要采用光缆，传输速率在100Mb/s以上。用途：MAN的
4、一个重要用途是用作骨干网，通过它将位于同城市内不同地点的主机、数据库，以及LAN等互相联接起来，这与WAN的作用有相似之处，但两者在实现方法与性能上有很大差别,2023/3/23,8,按网络覆盖的地理范围分类,广域网（WAN）概念：WAN也称远程网。通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。特点：适应大容量与突发性通信的要求。适应综合业务服务的要求。开放的设备接口与规范化的协议。完善的通信服务与网络管理。,2023/3/23,9,按网络的传输介质分类,按传输介质分类，可分为：有线网双绞线同轴电缆光纤无
5、线网卫星通讯微波红外线,2023/3/23,10,按网络的服务方式分类,按服务方式分类，可分为：客户机/服务器（C/S）模式浏览器服务器（B/S）模式,2023/3/23,11,按网络的服务方式分类,客户机/服务器（C/S）模式概念：C/S 结构，即大家熟知的客户机和服务器结构。Client程序的任务是将用户的要求提交给Server程序，再将Server程序返回的结果以特定的形式显示给用户。Server程序的任务是接收客户程序提出的服务请求，进行相应的处理，再将结果返回给客户程序。特点：能充分发挥客户端PC的处理能力客户端响应速度快缺点：适用面较窄用户群固定维护成本较高,2023/3/23,1
6、2,按网络的服务方式分类,浏览器服务器（B/S）模式概念：B/S（Browser/Server，浏览器/服务器）模式又称B/S结构，是对C/S模式应用的扩展。在这种结构下，用户工作界面是通过浏览器来实现的。特点：运行维护比较简便，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式（比如LAN,WAN,互联网/内联网等）访问和操作共同的数据缺点：对企业外网环境依赖性太强，由于各种原因引起企业外网中断都会造成系统瘫痪。,2023/3/23,13,按网络的服务方式分类,C/S模式和B/S模式的比较C/S和B/S并没有本质的区别，B/S是基于特定通信协议(HTTP)的C/S架构，也就是说B/S包含在C/
7、S中，是特殊的C/S架构。之所以在C/S架构上提出B/S架构，是为了满足瘦客户端、一体化客户端的需要，最终目的是节约客户端更新、维护等的成本及广域资源的共享。,2023/3/23,14,按网络的应用方式分类,按应用方式分类，可分为：互联网（Internet）指将两台计算机或者是两台以上的计算机终端、客户端、服务端通过计算机信息技术的手段互相联系起来的结果，人们可以与远在千里之外的朋友相互发送邮件、共同完成一项工作、共同娱乐。内联网（Intranet）也称企业内部网，是一个与因特网使用同样技术的计算机网络，它通常建立在一个企业或组织的内部并为其成员提供信息的共享和交流等服务，例如万维网，文件传输
8、，电子邮件等。外联网一个使用互联网/内联网技术使企业与其客户和其它企业相连来完成其共同目标的合作网络。,2023/3/23,15,3.1.3计算机网络的拓扑结构,星型结构环型结构总线型结构树型结构网状拓扑结构,2023/3/23,16,3.1.3计算机网络的拓扑结构,星型结构概念：星型拓扑结构是用一个节点作为中心节点，其他节点直接与中心节点相连构成的网络。中心节点可以是文件服务器，也可以是连接设备。常见的中心节点为集线器。示意图：,2023/3/23,17,3.1.3计算机网络的拓扑结构,星型结构特点：控制简单故障诊断和隔离容易服务方便缺点：材耗大中央节点负担重各站点的分布处理能力较低,202
9、3/3/23,18,3.1.3计算机网络的拓扑结构,环型结构概念：环型结构由网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环，这种结构使用公共传输电缆组成环型连接，数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输，信息从一个节点传到另一个节点。示意图：,2023/3/23,19,3.1.3计算机网络的拓扑结构,环型结构特点：仅适用于令牌网实现简单，投资最小传输速度较快缺点：维护困难扩展性能差,2023/3/23,20,3.1.3计算机网络的拓扑结构,总线型结构概念：这种网络拓扑结构中所有设备都直接与总线相连，它所采用的介质一般也是同轴电缆（包括粗缆和细缆），不过现在也有采用光缆作为总线型传输介质
10、的。如ATM网、Cable Modem所采用的网络等都属于总线型网络结构。示意图：,2023/3/23,21,3.1.3计算机网络的拓扑结构,总线型结构特点：组网费用低传输速度上会随着接入网络的用户的增多而下降网络用户扩展较灵活维护较容易缺点：一次仅能一个端用户发送数据，其它端用户必须等待到获得发送权,2023/3/23,22,3.1.3计算机网络的拓扑结构,树型结构概念：树型结构是分级的集中控制式网络，与星型相比，它的通信线路总长度短，成本较低，节点易于扩充，寻找路径比较方便，但除了叶节点及其相连的线路外，任一节点或其相连的线路故障都会使系统受到影响。示意图：,2023/3/23,23,3.
11、1.3计算机网络的拓扑结构,树型结构特点：易于扩充容易隔离故障缺点：各个节点对根节点的依赖性太大，如果根发生故障，则全网不能正常工作,2023/3/23,24,3.1.3计算机网络的拓扑结构,网状拓扑结构概念：在网状拓扑结构中，网络的每台设备之间均有点到点的链路连接，这种连接不经济，只有每个站点都要频繁发送信息时才使用这种方法。它的安装也复杂，但系统可靠性高，容错能力强。示意图：,2023/3/23,25,按网络覆盖的地理范围分类,网状拓扑结构特点：网络可靠性高；网络可组建成各种形状，采用多种通信信道，多种传输速率网内节点共享资源容易可改善线路的信息流量分配可选择最佳路径，传输延迟小缺点：控制
12、复杂软件复杂线路费用高不易扩充,2023/3/23,26,3.2网络体系结构,3.2.1 OSI参考模型及其功能3.2.2 TCP/IP参考模型及主要功能3.2.3 OSI与TCP/IP参考模型的比较,2023/3/23,27,3.2.1 OSI参考模型及其功能,整个参考模型分成7层（Layer），从下到上依次分别是：物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层,2023/3/23,28,3.2.1 OSI参考模型及其功能,物理层物理层位于OSI参考模型的最底层，它的传输单位为比特。物理层协议规定了与建立、维持及断开物理信道所需的机械的、电气的、功能性的和规程性的特性。该层包括物理连网媒介，
13、如电缆连线连接器，集线器和中继器。数据链路层数据链路层是把一系列连续的比特流形成一系列称为帧（Frame）的数据段，该数据段具有一定的数据结构，每部分都有特定的含义，帧结构图如下：该层重要的互联设备是网桥（Bridge）。,2023/3/23,29,3.2.1 OSI参考模型及其功能,网络层网络层是通信子网的最高层。它的主要任务是设法将源结点发出的数据包传送到目的结点，从而向传输层提供最基本的端到端的数据传送服务。所具有的的功能：为传输层提供服务组包和拆包 路由选择流量控制网络层主要的连接设备是路由器（Router）。路由器的主要工作是为经过路由器的每个数据包寻找一条最佳传输路径，并将该数据包
14、有效地传送到目的站点。,2023/3/23,30,3.2.1 OSI参考模型及其功能,传输层传输层是两台计算机经过网络进行数据通信时，第一个端到端的层次，具有缓冲作用。该层对上层传送来的数据进行分段，把信息划分为适合被传输的数据段。传输层还负责区分上层不同的应用服务。与数据链路层和网络层一样，传输层的功能是保证数据可靠地从发送结点发送到目标结点。由传输层分割的数据单元被接收端的传输层重新以正确的顺序组合，以便网络层解释。会话层会话层在应用程序间建立会话、管理会话和终止会话，包括初始化、停止及重新同步两台会话的主机。该层负责建立并维护两个结点间的通信链接，也为结点间通信确定正确的顺序。,2023
15、/3/23,31,3.2.1 OSI参考模型及其功能,表示层表示层负责将数据转换成接收端设备可以理解的格式。例如，当两个不同语言体系的人要交谈时，唯一方法就是找一个人帮他们翻译。表示层即为网络通信设备的翻译员。表示层主要提供3种功能：翻译数据格式、数据加密和数据压缩应用层应用层是OSI模型的最高层，控制着计算机用户绝大多数对应用程序和网络服务的直接访问。这里的网络服务包括文件传输、文件管理、远程访问文件和打印机、电子邮件的消息处理和终端仿真。,2023/3/23,32,3.2.2 TCP/IP参考模型及主要功能,TCP/IP参考模型（TCP/IP Reference Model）被称作因特网参
16、考模型（Internet Reference Model)或因特网分层模型（Internet Layering Model）TCP/IP分层模型的四个协议层分别为：网络接口层网际层传输层应用层,2023/3/23,33,3.2.2 TCP/IP参考模型及主要功能,网络接口层网络接口层是TCP/IP软件的最低层，负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层网际层网际层负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面：处理来自传输层的分组发送请求处理输入数据报处理路径、流控、拥塞等问题,2023/3/23,34,3.2.2 TCP/IP参考模型及主要功能,传输层
17、传输层提供应用程序间的通信。其功能包括：格式化信息流提供可靠传输应用层应用层向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等,2023/3/23,35,3.2.2 TCP/IP参考模型及主要功能,TCP/IP参考模型图,2023/3/23,36,3.2.3 OSI与TCP/IP参考模型的比较,OSI参考模型与TCP/IP参考模型的对应关系,2023/3/23,37,3.2.3 OSI与TCP/IP参考模型的比较,CP/IP结构对应OSI中的具体功能及协议如下表所示：,2023/3/23,38,3.3接入技术,3.3.1 公共电话交换网（PSTN）3.3.2 综合业务数字网（
18、ISDN）3.3.3 非对称数字用户线（ADSL）3.3.4 公共分组交换网（X.25）3.3.5 帧中继（F.R）3.3.6 异步传输模式（ATM）3.3.7 数字数据网（DDN）3.3.8 有线电视上网（CABLE MODEM）3.3.9 无线上网（WLAN）,2023/3/23,39,3.3.1 公共电话交换网（PSTN）,实现方式：利用PSTN 通过调制解调器拨号实现。接入过程：特点：拨号接入方式成本低、安装简单，非常适合家庭个人用户或很小的局域网使用。但其在稳定性和带宽方面有局限性，所以不适合中大规模的网络与互联网连接。,2023/3/23,40,3.3.2 综合业务数字网（ISDN
19、）,实现方式：ISDN（Integrated Service Digital Network）是数字交换和数字传输的结合接入过程：特点：以迅速、准确、经济、有效的方式提供目前各种通信网络中现有的业务。,2023/3/23,41,3.3.3 非对称数字用户线（ADSL）,实现方式：采用频分复用原理将数据信号和电话音频信号调制于各自频段接入过程：特点：用户可以通过ADSL高速访问互联网，而且在上网的同时仍旧可以照常打电话。,2023/3/23,42,3.3.4 公共分组交换网（X.25）,实现方式：X.25是公用数据网上以分组方式工作的数据终端设备DTE和数据电路设备DCE之间的接口特点：用户可以
20、通过ADSL高速访问互联网，而且在上网的同时仍旧可以照常打电话。,2023/3/23,43,其他接入方式,帧中继（F.R）帧中继（Frame Relay）是在OSI模型的第2层上用简化的方法传输和交换数据单元的一种网络互连技术异步传输模式（ATM）ATM（Asynchronous Transfer Mode）通信网又称为宽带综合业务数字网，是建立在ISDN的基础上的新型网络数字数据网（DDN）数字数据网（Digital Data Network）是以数字交叉连接为核心的技术有线电视上网（CABLE MODEM）提供有线电视网上网的技术无线上网（WLAN）WLAN（Wireless Local
21、Area Network）是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,2023/3/23,44,3.4 互联网应用技术,3.4.1 互联网、内联网和外联网3.4.2 IP地址及其分类3.4.3 域名3.4.4 互联网服务,2023/3/23,45,3.4.1 互联网、内联网和外联网,互联网概念：互联网（Internet）是一个以TCP/IP 网络协议连接各个国家、地区、机构的计算机网络的数据通信网。组成：通信线路、路由器、终端设备和计算机网络体系结构,2023/3/23,46,3.4.1 互联网、内联网和外联网,特点互联网是互连的开放网络互联网由各种
22、异构网络互连而成互联网是一种非集中管理的松散型网络互联网的应用广泛具有交互性,2023/3/23,47,3.4.1 互联网、内联网和外联网,内联网概念：内联网（Intranet）是一种基于互联网的TCPIP协议，使用万维网工具，采用防止外界侵入的安全措施，为企业内部服务并有连接互联网功能的企业内连网络。组成：服务器群、远程访问系统和安全系统体系结构,2023/3/23,48,3.4.1 互联网、内联网和外联网,特点内联网基于TCP/IP 组网，可以与互联网进行无缝的连接内联网的技术基础是万维网技术，它的优点在于协议和技术标准的公开性，可以跨平台组建内联网提供基于互联网的网络服务，如WWW、FT
23、P、E-mail。采用SNMP 作为网络管理协议，操作简单、维护更新方便。内联网为企业或组织所有，是企业内部非开放性的网络，访问需要一定的权限。,2023/3/23,49,3.4.1 互联网、内联网和外联网,外联网概念：外联网（Extranet）是现有内联网向外的延伸。组成：由广域网连接的两个或者多个内联网构成的网络组成特点注重安全问题互联网和内联网的桥梁,2023/3/23,50,3.4.2 IP地址及其分类,IPV4概念：IPv4是互联网协议（Internet Protocol，IP）的第四版地址格式：地址长度为32，由4个用小数点分开的十进制数构成，每个十进制表示范围为0255分类：地址
24、分为A，B，C，D，E共5类,2023/3/23,51,3.4.2 IP地址及其分类,IPV6概念：IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，是互联网工程任务组设计的用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议。分类：单播（unicast）地址、任播（anycast）地址和多播（multicast）地址特点：与IPv4相比，IPv6具有更大的地址空间，使用更小的路由表，增加了增强的组播支持以及对流的控制，加入了对自动配置的支持，具有更高的安全性，允许扩充等优势,2023/3/23,52,3.4.3 域名,概念采用容易记忆的ASCII 串符号来指代IP 地址
25、，这种特殊用途的ASCII 串被称为域名分类按照国界对域名进行划分，以国家为单位对域名进行分配，即每个国家都用唯一的标示来表示，如中国是cn，美国是us，日本是jp等按照功能不同对域名进行划分，如.com表示工商企业，.net表示网络提供商，.org表示非盈利组织，.edu表示教育单位，.gov表示政府部门,2023/3/23,53,3.4.4 互联网服务,万维网服务搜索引擎网络论坛（BBS）电子邮件服务（E-mail）文件传输服务（FTP）互联网中的其他服务,2023/3/23,54,3.4.4 互联网服务,万维网服务概念：万维网由遍布在互联网中的被称为万维网服务器（又称为Web 服务器）的
26、计算机组成组成：主页、超文本、超媒体、超级链接、超文本传输协议（HTTP）和统一资源定位器URL等服务过程：HTTPURL,2023/3/23,55,3.4.4 互联网服务,搜索引擎概念：给网上信息资源建立索引，就像图书馆有图书目录索引一样组成：信息提取系统、信息管理系统和信息检索系统中文搜索引擎：中文 Yahoo搜狐、网易搜索引擎百度搜索Google 搜索,2023/3/23,56,3.4.4 互联网服务,网络论坛（BBS）概念：英文全称是Bulletin Board Service，即公告板服务功能：传递信息邮件服务在线交谈文件传输网上游戏,2023/3/23,57,3.4.4 互联网服务
27、,电子邮件服务（E-mail）电子邮件服务是一种通过计算机网络与其他用户进行联系的快速、简便、高效、廉价的现代化通信手段文件传输服务（FTP）文件传输协议（FTP，File Transfer Protocol）是互联网上使用最广泛的文件传输协议其他服务IP 电话和VoIP网络新闻电子出版物,2023/3/23,58,【思考题】,1.计算机网络可按那些方面进行分类及各分类的具体类别是什么？2.计算机网络的拓扑结构有哪些？各拓扑结构主要的设备有哪些？3.OSI参考模型分为几层？每层的功能作用是什么？4.TCP/IP参考模型分为几层？每层的功能作用及与OSI参考相对应的层次之间的关系是什么？5.计算
28、机网络接入技术有哪些？每种接入技术的特点是什么？6.互联网应用技术中的不同分类是什么？以及各分类之间的关系式什么？7.Ipv4地址分为哪几类？每类的地址格式是什么？Ipv6的地址格式？8.互联网服务有哪些？各种服务的特点是什么？,2023/3/23,59,【案例分析】吉林大学校园网,吉林大学校园网始建于1995年，并在2000年6月，与原吉林工业大学、原白求恩医科大学、原长春科技大学、原长春邮电学院共五校合并成立新的吉林大学。吉林大学五个校区的计算机网络通过整合、互连、升级和建设，已经成为国内覆盖面积最大的校园计算机网络。吉林大学校园网是多层次的网络结构。2001年在长春市内各个方位的前卫南区
29、、前卫北区、南岭校区、新民校区、朝阳校区、南湖校区局域网络，通过光纤线路互连在一起，形成校园网主干。这些主干线路，将各校区成千上万的计算机联系在一起，使吉林大学校园网具备了城域网的规模。,2023/3/23,60,2023/3/23,61,其中，FE即Fast Ethernet，为快速以太网，是目前主流100M网络的称呼，也是通常说的百兆网。GE是Gigabit Ethernet 的缩写，即1000M传输速率的以太网。n GE是n倍千兆速率的以太网。目前双千兆骨干网络覆盖了个大校区，连接了全部办公楼、绝大部分学生宿舍楼和教职工住宅。校园网通过2G光纤连接到位于吉林大学内的中国教育和科研计算机网吉林省主节点，后者目前与教育网东北节点以5G互连。网络中心130多台服务器以及学校各部门50多台服务器共同提供形式多样的服务。包括www、文件下载、电子邮件、代理服务、虚拟主机、个人主页、bbs、论坛、视频点播、电视转播、证券行情、网络会议，以及教学管理系统、财务管理系统、图书馆书目查询系统、科技文献全文检索系统等等。,2023/3/23,62,请根据上述案例材料，回答以下问题：1）结合吉林大学校园网拓扑图分析该网络拓扑结构的种类，以及连接设备有哪些，这些设备的功能是什么？2）结合材料，分析该网络拓扑结构中用到的接入技术，并谈谈你对计算机网络的认识。,2023/3/23,63,
