《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與Internet應(yīng)用》電子教案第1章.ppt

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與Internet(第二版）,中國(guó)水利水電出版社出版,第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)引論,學(xué)習(xí)要點(diǎn)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷史和前景計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類,第1章數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ),1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和功能,1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型與模式,1.4Internet與Intranet,退出,1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷史階段,1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展前景,返回,1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷史階段,1具有通信功能的單機(jī)系統(tǒng),2具有通信功能的多機(jī)系統(tǒng),3計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),1.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展前景,在1993年美國(guó)政府提出“國(guó)家信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（NII）行動(dòng)計(jì)劃”，在這個(gè)計(jì)劃中指出了高速信息網(wǎng)是國(guó)家信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要組成部分，并且這個(gè)計(jì)劃在全世界引起了很大的反響。NII是NationalInformationInfrastructure的縮寫。到1995年在西方七國(guó)部長(zhǎng)會(huì)議上通過(guò)全球信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（GII）計(jì)劃，在這個(gè)計(jì)劃中，建議將每個(gè)國(guó)家的NII相互連接起來(lái)，組成世界范圍的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。我們目前所使用的因特網(wǎng)就是這種全球信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的初級(jí)階段。,1全球網(wǎng)絡(luò)互連,2多媒體網(wǎng)絡(luò),多媒體網(wǎng)絡(luò)也是21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要方向，多媒體網(wǎng)絡(luò)是多媒體通信（多媒體技術(shù)和通信技術(shù)的結(jié)合）的傳輸環(huán)境。什么叫多媒體技術(shù)？多媒體技術(shù)就是指把文本、聲音、圖形和圖像等多種信息通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字化采集、獲取、壓縮、加工處理、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)等綜合為一體的技術(shù)。隨著信息化社會(huì)的到來(lái)，人們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)不僅想看到一些文章，還迫切希望可以很流暢地欣賞電影，收聽音樂(lè)。那么什么樣的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能使各用戶共享聲、文、圖、像這些信息呢？多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可使這種要求成為現(xiàn)實(shí)。它使原來(lái)界限十分清晰的各個(gè)通信領(lǐng)域逐漸開始相互滲透。例如傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)將發(fā)展成可見(jiàn)對(duì)方活動(dòng)影像的影視電話網(wǎng)絡(luò)；傳統(tǒng)的單向廣播型電視通信發(fā)展成雙向選擇型系統(tǒng)，即用戶可以根據(jù)自己的興趣愛(ài)好選擇自己喜愛(ài)的影視節(jié)目，又例如有線電視網(wǎng)在全世界擁有幾億用戶，如想在有線視網(wǎng)上傳輸計(jì)算機(jī)信息，僅需要將現(xiàn)有的單向傳輸電纜改造成具有雙向通信功能的寬帶網(wǎng)絡(luò)。但要進(jìn)行這樣的改造需要花費(fèi)非常大的代價(jià)。能不能組建一種網(wǎng)絡(luò)，可以使話音、圖像和計(jì)算機(jī)信息的傳遞都能在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，于是提出了“三網(wǎng)合一”的概念，三網(wǎng)指的是電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。今后，僅需要一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersionalComputer）就能實(shí)現(xiàn)錄音機(jī)、可視電話機(jī)、圖文傳真機(jī)、立體聲音響設(shè)備、電視機(jī)和錄象機(jī)等設(shè)備的功能。,寬帶局域網(wǎng)技術(shù)將有較大的發(fā)展，特別是在辦公室自動(dòng)化方面有廣泛的應(yīng)用。,（1）異步交換模式（ATM）,（2）電纜調(diào)制解調(diào)器,（3）移動(dòng)通信技術(shù),（4）“全球智能網(wǎng)”的構(gòu)筑,（5）多點(diǎn)通信技術(shù)的發(fā)展。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用僅局限在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行相互操作。,（6）網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化工作將進(jìn)一步完善。,1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和功能,1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義,1.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能,返回,把分布在不同地理位置上的具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)、終端及其附屬設(shè)備在物理上互連，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互通信，以共享硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源為目標(biāo)的系統(tǒng)稱作計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。,1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義,1數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信即數(shù)據(jù)傳送，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最基本功能之一。從通信角度看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)其實(shí)是一種計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)。作為計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)下列重要功能：（1）傳輸文件網(wǎng)絡(luò)能快速地、不需要交換軟盤就可在計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行文件拷貝。（2）使用電子郵件（E-mail）用戶可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為郵局，向網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)用戶發(fā)送備忘錄、報(bào)告和報(bào)表等。雖然在辦公室使用電話是非常方便的，但網(wǎng)絡(luò)的E-mail可以向不在辦公室的人傳送消息，而且還提供了一種無(wú)紙辦公的環(huán)境。,1.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能,2、資源共享資源共享包括硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源的共享，它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最有吸引力的功能。資源共享指的是網(wǎng)上用戶能夠部分或全部地使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的資源互通有無(wú)、分工協(xié)作，從而大大地提高各種硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源的利用率。（1）共享硬件資源（2）共享軟件資源（3）共享數(shù)據(jù),3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠性和可用性的提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠性的提高主要表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以依賴計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互為后備機(jī)，一旦某臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，其它的計(jì)算機(jī)可以馬上承擔(dān)起原先由該故障機(jī)所擔(dān)負(fù)的任務(wù)，避免了系統(tǒng)的癱瘓使得計(jì)算機(jī)的可靠性得到了大大的提高。計(jì)算機(jī)可用性的提高是指當(dāng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中某一臺(tái)計(jì)算機(jī)負(fù)載過(guò)重時(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行智能的判斷，并將新的任務(wù)轉(zhuǎn)交給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中較空閑的計(jì)算機(jī)去完成，這樣就能均衡每一臺(tái)計(jì)算機(jī)的負(fù)載，提高了每一臺(tái)計(jì)算機(jī)的可用性。4易于進(jìn)行分布處理在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)用戶可根據(jù)情況合理選擇計(jì)算機(jī)網(wǎng)內(nèi)的資源，以就近的原則快速地處理。對(duì)于較大型的綜合問(wèn)題，通過(guò)一定的算法將任務(wù)分交給不同的計(jì)算機(jī)，從而達(dá)到均衡網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)分布處理的目的。此外，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能將多臺(tái)計(jì)算機(jī)連成具有高性能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以并行的方式共同來(lái)處理一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，這就是當(dāng)今稱之為協(xié)同式計(jì)算機(jī)的一種網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式。,1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型與模式,1.3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型,1.3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的模式,返回,1.3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)首先是把分布在不同地理位置上的具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)、終端及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在物理上互連，那么所連接的設(shè)備形成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在規(guī)模大小上千差萬(wàn)別，而且差別非常的懸殊。小者如兩臺(tái)家用計(jì)算機(jī)連接起來(lái)所組成的網(wǎng)絡(luò)；大者如Internet網(wǎng)，它把全世界范圍的難以計(jì)數(shù)的機(jī)器連在一起。這兩種極端情況說(shuō)明，如果把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按地域來(lái)分，它正好是局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的一個(gè)很好例子。,一般來(lái)說(shuō)，局域網(wǎng)都是用在一些局部的、地理位置相近的場(chǎng)合，如一個(gè)家庭或一個(gè)小辦公樓。而廣域網(wǎng)則與局域網(wǎng)相反，它可以用于地理位置相差甚遠(yuǎn)的場(chǎng)合，比如說(shuō)兩個(gè)國(guó)家之間。此外，局域網(wǎng)中包含的計(jì)算機(jī)數(shù)目一般相當(dāng)有限，而廣域網(wǎng)中包含的機(jī)器數(shù)目則可高達(dá)幾百萬(wàn)臺(tái)?？梢?jiàn)局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間在規(guī)模和使用范圍之間相差是比較大的，但這并不意味著這兩種類型的網(wǎng)絡(luò)之間沒(méi)有任何的聯(lián)系，恰恰相反，它們之間聯(lián)系緊密，因?yàn)閺V域網(wǎng)是由多個(gè)局域網(wǎng)組成的從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)在連接的方式上有所不同。比如說(shuō)，一個(gè)局域網(wǎng)通常是在一個(gè)單位擁有的建筑物里用本單位所擁有的電纜線連接起來(lái)，即網(wǎng)絡(luò)的隸屬權(quán)是屬于該單位自己的；而廣域網(wǎng)則不同，它通常是租用一些公用的通信服務(wù)設(shè)施連接起來(lái)的，如公用的無(wú)線電通信設(shè)備，微波通信線路，光纖通信線路和衛(wèi)星通信線路等，這些設(shè)備可以突破距離的局限性。,下面討論局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的區(qū)別。,l校園網(wǎng)校園網(wǎng)（CompusNetwork）象廣域網(wǎng)一樣跨越多個(gè)建筑物，但它又不必依賴外部傳輸線路（和郵電線路無(wú)關(guān)），這種網(wǎng)絡(luò)一般用在學(xué)?；虼蟮钠笫聵I(yè)機(jī)構(gòu)中，它把地理上分散的建筑物連為一體，使用的傳輸媒體一般是高速骨干線，如光纖、干線電纜等。在它所連接的建筑物的里面，可能有很多的局域網(wǎng)。l城域網(wǎng)城域網(wǎng)（MAN，MetropolitanAreaNetwork）它的作用范圍介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間。它可能覆蓋一組鄰近的公司辦公室和一個(gè)城市，既可能是私有的也可能是公用的。另外計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)還可以有其的劃分方法。如按建設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的屬性來(lái)分：公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)分：星形、總線形、環(huán)形、樹形、全互連形和不規(guī)則形。按信息的交換方式來(lái)分：電路交換、報(bào)文交換和報(bào)文分組交換。,在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)兩種網(wǎng)絡(luò)類型之間還有一些有意思的變種,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的模式主要有兩種，它們分別是：對(duì)等網(wǎng)絡(luò)模式和客戶服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)模式。這兩種模式都是由同一個(gè)祖先發(fā)展而來(lái)的，繼承了早期主機(jī)和工作站系統(tǒng)中的一些計(jì)算機(jī)處理模式。在這種主機(jī)和工作站系統(tǒng)中，由一個(gè)中央計(jì)算機(jī)帶動(dòng)一定數(shù)目的終端，中央主機(jī)負(fù)責(zé)完成終端提交的任務(wù)。用戶通過(guò)終端輸入信息，信息由中央主機(jī)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)。1對(duì)等網(wǎng)絡(luò)模式在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)模式中，相連的機(jī)器之間彼此處于同等地位，沒(méi)有主從之分故又稱為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)（PeertoPeernetwork）。它們能夠相互共享資源，每臺(tái)計(jì)算機(jī)都能以同樣方式作用于對(duì)方。2客戶機(jī)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)客戶機(jī)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)是一種基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)，與對(duì)等網(wǎng)絡(luò)相比，基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)提供了更好的運(yùn)行性能并且可靠性也有所提高。在基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)中，不必將工作站計(jì)算機(jī)的硬盤與他人共享。實(shí)際上，如果想與某個(gè)人共享一份文件，就必須先將文件拷貝到服務(wù)器的硬盤上（或者一開始就在服務(wù)器上生成該文件），這樣別人才能訪問(wèn)這份文件。共享數(shù)據(jù)全部都集中存放在服務(wù)器上?？蛻魴C(jī)服務(wù)器的一個(gè)典型應(yīng)用就是數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用。,1.3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的模式,1.4Internet與Intranet,1.4.1Internet的發(fā)展概況,1.4.2Internet提供的信息服務(wù),1.4.3Intranet,返回,1.4.1Internet的發(fā)展概況,從美國(guó)的ARPANET在1969年問(wèn)世以來(lái)，連到它上面的計(jì)算機(jī)數(shù)目增長(zhǎng)得非常迅速。到1983年就已連上了三百多臺(tái)計(jì)算機(jī)，供美國(guó)各研究機(jī)構(gòu)和政府部門使用。,1984年ARPANET分解成兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)仍稱為ARPANET，是民用科研網(wǎng)。另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)是軍用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)MILNET。,1985年起，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)就圍繞其六個(gè)大型計(jì)算機(jī)中心建設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。,1986年，NSF建立了國(guó)家科學(xué)基金網(wǎng)NSFNET，它是一個(gè)三級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)，覆蓋了全美國(guó)主要的大學(xué)和研究所。NSFNET后來(lái)接管了ARPANET，并將網(wǎng)絡(luò)改名為Internet。,1991年，Internet的容量滿足不了需要，于是美國(guó)政府決定將Internet主干網(wǎng)轉(zhuǎn)交給私人公司來(lái)經(jīng)營(yíng)，并開始對(duì)接入Internet單位收費(fèi)。,1993年Internet主干網(wǎng)的速率提高到45Mb/s。到1996年速率為155Mb/s的主干網(wǎng)建成。,目前有些主干線路速率達(dá)622Mb/s，還有些試驗(yàn)線路速率高達(dá)1Gb/s。,1.4.2Internet提供的信息服務(wù),1、遠(yuǎn)程登錄服務(wù)Telnet（RemoteLogin）,遠(yuǎn)程登錄是Internet提供的基本信息服務(wù)之一，是提供遠(yuǎn)程連接服務(wù)的終端仿真協(xié)議。它可以使你的計(jì)算機(jī)登錄到Internet上的另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上。你的計(jì)算機(jī)就成為你所登錄計(jì)算機(jī)的一個(gè)終端，可以使用那臺(tái)計(jì)算機(jī)上的資源，例如打印機(jī)和磁盤設(shè)備等。Telnet提供了大量的命令，這些命令可用于建立終端與遠(yuǎn)程主機(jī)的交互式對(duì)話，可使本地用戶執(zhí)行遠(yuǎn)程主機(jī)的命令。,2.文件傳送服務(wù)FTP,FTP允許用戶在計(jì)算機(jī)之間傳送文件，并且文件的類型不限，可以是文本文件也可以是二進(jìn)制可執(zhí)行文件、聲音文件、圖像文件、數(shù)據(jù)壓縮文件等等。FTP是一種實(shí)時(shí)的聯(lián)機(jī)服務(wù)，在進(jìn)行工作前必須首先登錄到對(duì)方的計(jì)算機(jī)上，登錄后才能進(jìn)行文件的搜索和文件傳送的有關(guān)操作。普通的FTP服務(wù)需要在登錄時(shí)提供相應(yīng)的用戶名和口令，當(dāng)用戶不知道對(duì)方計(jì)算機(jī)的用戶名和口令時(shí)就無(wú)法使用FTP服務(wù)。為此，一些信息服務(wù)機(jī)構(gòu)為了方便Internet的用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)使用他們公開發(fā)布的信息，提供了一種“匿名FTP服務(wù)”。,3電子郵件服務(wù)E-mail（ElectronicMail）,電子郵件好比是郵局的信件一樣，不過(guò)它的不同之處在于，電子郵件是通過(guò)Internet與其他用戶進(jìn)行聯(lián)系的快速、簡(jiǎn)潔、高效、價(jià)廉的現(xiàn)代化通信手段。而且它有很多的優(yōu)點(diǎn)，如E-mail比通過(guò)傳統(tǒng)的郵局郵寄信件要快得很多，同時(shí)在不出現(xiàn)黑客蓄意破壞的情況下，信件的丟失率和損壞率也非常小。以至于現(xiàn)在人們常常把告別時(shí)用的老話“別忘了給我寫信”改成了“別忘了給我發(fā)E-mail”。一個(gè)完整的電子郵件地址，由用戶帳號(hào)和電子郵件域名兩部分組成，中間使用“”把兩部分相連。如liu200、wanhai等。用來(lái)收發(fā)電子郵件的軟件工具很多，在功能、界面等方面各有特點(diǎn)，但它們都有以下幾個(gè)基本的功能：傳送郵件：將郵件傳遞到指定電子郵件地址。瀏覽信件：可以選擇某一郵件，查看其內(nèi)容。存儲(chǔ)信件：可將郵件轉(zhuǎn)儲(chǔ)在一般文件中。轉(zhuǎn)發(fā)信件：用戶如果覺(jué)得郵件的內(nèi)容可供其他人參考，可在信件編輯結(jié)束后，根據(jù)有關(guān)提示轉(zhuǎn)寄給其他用戶。,4電子公告板系統(tǒng)（BBS）,BBS，全稱“電子公告板系統(tǒng)”（BulletinBoardSystem），它是Internet上著名的信息服務(wù)系統(tǒng)之一，發(fā)展非常迅速，幾乎遍及整個(gè)Internet，因?yàn)樗峁┑男畔⒎?wù)涉及的主題相當(dāng)廣泛，如科學(xué)研究，時(shí)事評(píng)論等各個(gè)方面，世界各地的人們可以開展討論，交流思想，尋求幫助。BBS站為用戶開辟一塊展示“公告”信息的公用存儲(chǔ)空間作為“公告板”。這就象實(shí)際生活中的公告板一樣，用戶在這里可以圍繞某一主題開展持續(xù)不斷的討論，可以把自己參加討論的文字“張貼”在公告板上，或者從中讀取其他人“張貼”的信息。電子公告板的好處是可以由用戶來(lái)“訂閱”，每條信息也能象電子郵件一樣被拷貝和轉(zhuǎn)發(fā)。,5萬(wàn)維網(wǎng),WWW（WorldWideWeb）的中文譯名為萬(wàn)維網(wǎng)或環(huán)球網(wǎng)。WWW的創(chuàng)建是為了解決Internet上的信息傳遞問(wèn)題，在WWW創(chuàng)建之前，幾乎所有的信息發(fā)布都是通過(guò)E-mail、FTP和Telnet等。但由于Internet上的信息散亂地分布在各處，因此除非知道所需信息的位置，否則無(wú)法對(duì)信息進(jìn)行搜索。它采用超文本和多媒體技術(shù)，將不同文件通過(guò)關(guān)鍵字建立鏈接，提供一種交叉式查詢方式。在一個(gè)超文本的文件中，一個(gè)關(guān)鍵字鏈接著另一個(gè)關(guān)鍵字有關(guān)的文件，該文件可以在同一臺(tái)主機(jī)上，也可以在Internet的另一臺(tái)主機(jī)上，同樣該文件也可以是另一個(gè)超文本文件。,1.4.3Intranet,Intranet就是一套基