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1、2010-11-25,第4章 计算机网络基础和Internet应用,2010-11-25,4.1 计算机网络基础,4.1.1 概述,2010-11-25,计算机网络定义,计算机网络就是通过各种通信设备和传输介质将处在不同地方和空间位置、操作相对独立的多台计算机连接起来，并在相应网络软件的管理下实现多台计算机之间信息传递和资源共享的系统。,2010-11-25,计算机网络功能,1.资源共享 2.信息管理和数据传输 3.分布式处理 4.提高计算机的可靠性,2010-11-25,计算机网络的发展,远程终端联机阶段计算机计算机网络阶段计算机网络互联阶段信息高速公路阶段,2010-11-25,网络的基本
2、组成与分类,1.基本组成 网络硬件系统 网络软件系统2.分类 网络的覆盖范围 网络的通信速率 网络的使用范围 网络的传输介质 网络协议 网络拓扑结构,2010-11-25,网络的基本组成,1.网络硬件系统各种类型的计算机网络适配器网络传输介质共享的外部设备网络互联设备,2.网络软件系统网络操作系统网络协议和协议软件网络通信软件网络管理及网络应用软件,2010-11-25,计算机网络的分类,1.按覆盖的地理范围进行分类，计算机网络可以分为以下3类 局域网（Local Area Network，LAN）城域网（Metropolitan Area Network，MAN）广域网（Wide Area
3、Network，WAN）,2010-11-25,2.按网络的通信速率分类低速网中速网高速网3.按网络的使用范围分类公用网专用网,2010-11-25,4.按网络的传输介质分类有线网无线网5.按网络协议分类以太网（Ethernet）令牌环网（Token Ring）,2010-11-25,6.按网络拓扑结构分类,计算机网络的拓扑结构有很多种，常见的有五种：星形、树形、总线形、环形和网状形。,2010-11-25,网络协议与网络体系结构,1.网络协议2.网络体系结构3.ISO/OSI参考模式4.TCP/IP（1）（2）,2010-11-25,网络互联与互联设备,所谓网络互联，是指分布在不同地理位置的
4、网络、设备相连接，以构成更大规模的互联网络系统，实现更大范围互联网络资源的共享。互联的网络和设备可以是同种类型的网络、不同类型的网络，以及运行不同网络协议的设备和系统。现存在3种形式的网络互联局域网与局域网互联（LAN-LAN）局域网和广域网互联（LAN-WAN）广域网和广域网互联（WAN-WAN）,2010-11-25,网络互联的层次和网络互联设备之间的关系,2010-11-25,中继器,中继器主要用于扩展传输距离，其功能是将电缆上接收的信号进行再生，并发送到另一条电缆上。因此，中继器完全是一个硬设备，工作于物理层，对高层协议是透明的。目前以太网和令牌环网采用的基于HUB的结构，实际上也是中
5、继器的原理，不同之处在于中继器用于连接两个网段，而HUB结构有很多端口可连接到用户设备。,2010-11-25,集线器,集线器又称Hub，它是一种特殊的中继器，区别在于集线器能够提供多端口服务，也称多口中继器。它的基本功能是信息发布，把一个端口接收的所有信号向所有端口发出去。Hub是一种星状拓扑结构将通信路线集中在一起的设备。,2010-11-25,网桥在局域网互联中最为常用，属于结点级的网络互联设备，它在数据链路层对帧进行存储转发。网桥也有在不同网段之间再生信号的功能，但增加了包含在链路层内的分组寻址信号，以决定哪两个网段之间进行信号中继，从而增强了互联功能。它能根据地址过滤数据分组，限制经
6、过网桥的数据流，只允许需要经过此处到达目的地的分组通过网桥。如图所示，从A发往B的信号，只需在网段1中传输，因被网桥阻隔，不会送至网段2；从A发往C的信号，网桥将转发至网段2。,网桥,2010-11-25,交换机,交换式局域网从根本上改变了“共享介质”的工作方式，它可以通过局域网交换机支持交换机端口结点之间的多个并发连接，实现多结点之间数据的并发传输。交换式局域网的核心是局域网交换机，也称为交换式集线器。交换机可以同时建立多个传输路径，所以正在应用连接多台服务器的网段上可以收到明显的效果。,2010-11-25,路由器是在网络层对分组信息进行存储转发，实现多个网络互联。如图所示，路由器能支持多
7、个链路连接的复杂网络，具有动态选择路由以平衡通过各个路由器的通信负载。,路由器,2010-11-25,路由器与网桥相比有以下3个优点：(1)它能根据分组类型进行过滤和路由。(2)它支持在网段之间有多个链路的网络，当某个链路损坏时，可选择其它路由。(3)它可根据网络通信的情况决定路由，当网络负载过重时，各路由器能动态选择路由。,网关用于异构型网络互联。它不仅具有路由功能，而且能在两个不同的协议集之间进行转换，例如一个Netware 网段可以通过网关访问IBM的SNA网络。网关的原理就像不同国家的语言翻译，将不同协议集的协议进行翻译、转换。,网关,2010-11-25,4.2互联网的组成与结构,的
8、概述Internet的英文原意是互联各个网络（interconnect network），简称“互联网”。1997年全国科学技术名词审定委员会推荐名为“因特网”。Internet产生于1969年，它的前身是第一个网际网ARPANET。1983年，美国科学基金会NSF建立了为科研教育服务的、连接五个超级计算中心的专用网络NSFNET。1992年，美国高级网络和服务公司ANS组建了ANSNET，其容量大约是NSFNET的30倍，逐渐成为了现在Internet的骨干网。1996年美国发起了下一代高速互联网络及其关键技术的研究，其中最具代表性的是Internet 2计划。,2010-11-25,4.2
9、.2 Internet的组成及主要功能,1.信息资源浏览WWW2.搜索信息搜索引擎3.收发电子邮件E-mail4.远程登录TELNET5.文件传输FTP6.IP电话7.电子商务E-Business8.电子政务E-Government,2010-11-25,4.2.3 IP地址和域名,1.IP地址 1）IP地址的格式,2）IP地址的分类,3）子网掩码,2010-11-25,2.域名,1）域名系统 域名系统（Domain Name System，DNS）充当了用户容易记忆的域名与计算机能够识别的IP地址之间转换的角色。域名系统采用的是一种层次命名的结构，使整个域名空间成为一个倒立的分层树状结构，每
10、个结点都有一个名字。一台服务器的名字就是从该树状结构从树叶到树根路径上各个结点名字的一个序列。,2010-11-25,2）顶级域名 为了保证域名系统的通用性，Internet规定了一些正式的通用标准，分为区域名和类型名。区域名用两个英文字母表示国家和地区，下表列出了常用的国家或地区的域名名称。,2010-11-25,3）中国互联网的域名 中国互联网络的域名体系顶级域名是cn。采用两个字母的汉语拼音表示中国的各省、自治区和直辖市，如bj表示北京市，sh表示上海市。,2010-11-25,4.2.4 Internet的接入方式,所谓的接入Internet，就是将自己的计算机与Internet上的某
11、台服务器或网络建立连接，并需要向Internet服务供应商（Internet Service Provider，ISP）提出申请，办理相关的接入手续。连入Internet常用方式 1.电话线接入（1）普通电话线拨号（2）ADSL2.专线入网方式,2010-11-25,4.3 Internet应用,4.3.1 万维网万维网，简称WWW或Web，是Internet的一个用途最广泛的基于超文本方式的信息查询工具。WWW的文件以超文本的格式编写，其中含有与其他文件链接的接口。当选择这些链接时，即可阅读被链接的文件。,2010-11-25,1.Web的基本概念,（1）超文本和链接超文本是一种通过文本之间
12、的链接将多个分立的文本组合起来的一种格式。（2）Web页面在WWW中，浏览环境下的超文本就是通常所说的Web页面。IE6.0中文版是目前比较流行的Web浏览器。（3）统一资源定位符统一资源定位符（URL）能唯一且一致地描述Internet中每个超媒体文档的地址。USL的基本格式为：Scheme：/host/path/filename（4）超文本置标语言超文本是用超文本置标语言来实现的，HTML文档本身只是一个文本文件，只有在专门阅读超文本的程序中才会显示成超文本格式。,2010-11-25,2.Web信息浏览方法,（1）在地址栏输入要浏览的Web站点的统一资源定位器URL地址，然后按Enter
13、键或单击“转到”按钮。（2）当输入完网页地址后，要显示网页还需要一段加载时间。（3）网页加载完成后，就可以打开相应的Web站点，即可开始浏览Web。（4）在浏览网页的时候，单击“后退”按钮，可以返回到访问过的最后一页，单击“前进”按钮，返回到在单击“后退”按钮之前所在的网页。,2010-11-25,4.3.2 E-mail 电子邮件,1.电子邮件的格式 usernamehost.domain username为用户申请的邮箱帐户名，是电子邮件中帐户名与主机域名之间的分隔符，host.domain为邮件服务器的域名。,2010-11-25,2.收发电子邮件的方式（1）使用邮件代理软件邮件代理软件
14、是一种客户端软件，可帮助用户编辑、收发和管理邮件。如Outlook、Foxmail（2）使用Web方式,2010-11-25,4.3.3 FTP 与 TELNET,文件传输(FTP)与远程登录(TELNET)是广域网络中两个广泛应用是领域，它们的功能不是WWW系统所能代替的。FTP用于在不同的计算机系统之间传送文件它与计算机所处的位置、连接方式以及使用的操作系统无关。远程登录是由本地计算机通过网络，连接到远端的另一台计算机上去，通过这个终端，可以实时地使用远程计算机上对外开放的资源，也可以查询数据库、检索资料或利用远程计算机完成大量的计算工作。,2010-11-25,4.3.4 搜索引擎服务,
15、1.搜索引擎的分类全文搜索引擎如：Google、Alta Vista、百度目录搜索引擎如：Yahoo、搜狗、有道元搜索引擎如：Meta Crawler,2010-11-25,2.搜索引擎原理及应用1.搜索引擎原理（1）从互联网抓取网页（2）建立索引数据库（3）在索引数据库中搜索排序2.搜索引擎使用举例（1）简单关键字的查询（2）复杂关键字的查询3.几个著名搜索引擎 Google、百度、Yahoo,2010-11-25,4.4 局域网的组成及相关技术,局域网体系结构与IEEE 802局域网是在一个较小的范围（一个办公室、一幢楼、一家企业内，利用通信线路将众多计算机及外设连接起来，达到数据通信和资
16、源共享目的的网络。具有传输特性好，网络覆盖范围小、硬软件设施、协议和介质访问控制方法都相对简单，结构灵活的特点。决定局域网特征的主要技术有三个：连接网络的拓扑结构、传输介质和介质访问控制方法。,2010-11-25,IEEE为局域网制定出了多种标准，这些标准统称为IEEE802标准，又称为IEEE802系列协议。,2010-11-25,4.4.2 局域网的主要组网方法,1.共享式以太网 特性：（1）以太网是基带网，采用基带传输技术。（2）以太网的标准是IEEE 802.8。（3）以太网是一种共享型网络，网络上的所有站点共享传输媒体和带宽。（4）以太网支持的传输介质类型有50基带宽同轴电缆，非屏
17、蔽双绞线和光纤。（5）有多种以太网标准，它们支持不同的传输速率（10Mbps、100Mbps和1000Mbps），最高可达1Gbps。,2010-11-25,2.交换式局域网共享式局域网的核心部分是局域网交换机，其一般针对某一类局域网而设计的。特点；独占信道，独享带宽多对结点之间可以各自同时通信端口速度配置灵活便于网络管理和均衡负载兼容原有网络,2010-11-25,3.局域网的组建模式（1）客户/服务器模式客户/服务器网络（C/S）又称服务器网络，在客户/服务器网络中划分为服务机和客户机。通常人们将基于服务器的网络都称为客户/服务器网络。它适用于各大型组织用户。（2）对等模式对等网中的每一台
18、设备可以同时是客户机和服务器。网络中的所有设备可直接访问数据/软件和其他网络资源，即每一台网络计算机与其它联网的计算机是对等的，它们没有层次的划分。而且对等网主要针对的是一些小型企业。,2010-11-25,4.4.3 局域网的构建,1.准备工作及硬件安装2.协议安装和设置3.工作组设置,2010-11-25,本章结束,谢谢！,2010-11-25,1.局域网,局域网是指将地理范围在几百米到几千米内的计算机及外围设备通过高速通信线路相连接的网络。局域网通常是私有网络，具有传输速率较高、传输可靠、误码率低、结构简单和容易实现等优点，主要用于连接办公场所、建筑物或者校园内的设备。,2010-11-
19、25,2.城域网,城域网是指在一个城市的范围内建立起来的计算机通信网络，可以是单一的网络也可以是通过许多局域网连接成的更大的网络。城域网设计的目标就是要满足大范围内的企业、机关、公司的多个局域网互联的需要，用来实现大量用户之间的数据、语音、视频等多种信息的传输功能，通常在数据的传输方式上使用与局域网类似的技术，主要采用光纤作为传输介质，传输的速率在100Mbps以上。,2010-11-25,3.广域网,广域网常常跨越几个国家或者地区，所覆盖的地理范围从几十公里到几千公里，采用分组交换机、卫星通信信道和无线分组交换网，将分布在不同地区的计算机系统连接起来，达到国家或者洲际之间的资源共享。由于广域
20、网常常使用传统的公共传输网络进行通信，这就使广域网的数据传输速率比局域网和城域网的慢，传输的误码率也较高。,2010-11-25,网络协议,网络中一个非常重要的概念就是网络协议（Protocol)。所谓网络协议是使网络中的通信双方能顺利进行信息交换而双方预先约定好并遵循的规程和规则。协议主要由语义、语法和同步三要素组成。,2010-11-25,网络体系结构,一个完善的网络需要一系列网络协议构成一套完备的网络协议集。将网络划分为若干个相互联系而又各自独立的层次，然后针对每个层次及层次间的关系制定相应的协议。这样可以减少协议设计的复杂性，增加灵活性。,2010-11-25,开放系统互联参考模型（O
21、SI/RM),OSI/RM构成计算机网络系统通信规则的一个框架，在网络中称为体系结构。OSI/RM将整个计算机网络分为七层，较低层次通过层间接口向较高层提供服务。在层间接口中，定义了服务请求的方式及完成服务后的确认事项和动作。,2010-11-25,TCP/IP协议,Internet的通信协议包含100多个相互关联的协议，TCP/IP是其中最核心的两个协议。,IP是TCP/IP体系中的网际层协议，详细定义了计算机通信应遵循的规则和具体的细节，其中包括分组数据报的组成，以及路由器如何将一个分组递交到目的地等。计算机安装IP软件就可以实现相互通信。,TCP是TCP/IP体系中的运输层协议，负责数据的可靠传输。它主要解决三个问题：恢复数据报的顺序。丢弃重复的数据报。恢复丢失的数据报。,2010-11-25,TCP/IP协议,TCP/IP采用分层结构，它是四层结构，由应用层、传输层、网络层和接口层组成。,
