四計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全

1、第四章第四章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中中 北北 大大 學(xué)學(xué) 電電 子子 與與 計(jì)計(jì) 算算 機(jī)機(jī) 科科 學(xué)學(xué) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院School of Electronics and Computer Science and Technology . NUC 4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全 內(nèi)容及要求 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)，了解網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)，掌握網(wǎng)絡(luò)的分類 了解計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的組網(wǎng)模式，掌握Internet的接入方法，了解TCP/IP協(xié)議，掌握IP地址、DNS的作用 掌握WWW服務(wù)、E_MAIL、FTP等Internet應(yīng)用，掌握基本的信息檢索方法4-1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

2、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程是計(jì)算機(jī)與通信的融合過程： 20世紀(jì)60年代萌芽 70年代興起 70年代中期至80年代局域網(wǎng)發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 90年代網(wǎng)絡(luò)計(jì)算和國際互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義 強(qiáng)調(diào)信息傳輸 強(qiáng)調(diào)共享資源 強(qiáng)調(diào)用戶透明性凡是將分布在不同地理位置上的具有獨(dú)立工作能力凡是將分布在不同地理位置上的具有獨(dú)立工作能力的計(jì)算機(jī)、終端及其附屬設(shè)備，用通信設(shè)備和通信的計(jì)算機(jī)、終端及其附屬設(shè)備，用通信設(shè)備和通信線路連接起來，并配置網(wǎng)絡(luò)軟件和通信協(xié)議，以線路連接起來，并配置網(wǎng)絡(luò)軟件和通信協(xié)議，以實(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的系統(tǒng)就叫做現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的系統(tǒng)就叫做。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 第

3、一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 以單個(gè)主機(jī)為中心的面向終端以單個(gè)主機(jī)為中心的面向終端 1954年年半自動(dòng)地面防空系統(tǒng)（半自動(dòng)地面防空系統(tǒng)（SAGE） 各終端通過通信線路共享昂貴的中心主機(jī)的硬件和軟件資源TTTTHTTT終端設(shè)備，終端設(shè)備，H主計(jì)算機(jī)主計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 以分組交換網(wǎng)為中心以分組交換網(wǎng)為中心1969年年 ARPANET 分組交換網(wǎng)則是以網(wǎng)絡(luò)為中心，主機(jī)都處在網(wǎng)絡(luò)的外圍。用戶通過分組交換網(wǎng)可共享連接在網(wǎng)絡(luò)上的許多硬件和各種豐富的軟件資源。TH分組交換網(wǎng)THTTHHT終端設(shè)備，終端設(shè)備，H主計(jì)算機(jī)主計(jì)算機(jī) 分組交換網(wǎng)分組交換網(wǎng) 發(fā)

4、送端：把較長的報(bào)文劃分成較短的、固發(fā)送端：把較長的報(bào)文劃分成較短的、固定長度的數(shù)據(jù)段，每一個(gè)數(shù)據(jù)段前面添加定長度的數(shù)據(jù)段，每一個(gè)數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組，每一個(gè)首部中都含有地上首部構(gòu)成分組，每一個(gè)首部中都含有地址等控制信息。址等控制信息。 接收端：收到分組后剝?nèi)ナ撞窟€原成報(bào)文接收端：收到分組后剝?nèi)ナ撞窟€原成報(bào)文 結(jié)點(diǎn)交換機(jī)：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)交換機(jī)：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā),收到的分組先放入收到的分組先放入緩存緩存(暫時(shí)存儲(chǔ)暫時(shí)存儲(chǔ)),查找路由表，轉(zhuǎn)發(fā)出去查找路由表，轉(zhuǎn)發(fā)出去計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化 1983年年 OSI模型模型與第二代的區(qū)

5、別：體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化OSI：Open System Interconnect 開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型原因：在OSI出現(xiàn)之前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中存在眾多的體系結(jié)構(gòu)。目的：為了解決不同體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的互聯(lián)問題， 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織于1981年制定了OSI內(nèi)容：把網(wǎng)絡(luò)通信的工作分為7層，每層完成一定的功能， 每層都直接為其上層提供服務(wù) 網(wǎng)絡(luò)通信則可以自上而下（在發(fā)送端） 或者自下而上（在接收端）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 以網(wǎng)絡(luò)互連為中心以網(wǎng)絡(luò)互連為中心 Internet計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的連接稱為“網(wǎng)絡(luò)互連”，最常見的網(wǎng)絡(luò)互連的方式就是通過“路由器”等互連設(shè)備將不同的網(wǎng)絡(luò)連

6、接到一起，形成可以互相訪問的“互聯(lián)網(wǎng)”。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和應(yīng)用 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能為數(shù)據(jù)通信和資源共享 就通信角度而言，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)本身其實(shí)就是一種通信系統(tǒng)； 以文件傳輸和電子郵件服務(wù)為代表的數(shù)據(jù)通信是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最基本的功能之一； 通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以快速的傳遞文件和消息，為人們提供一種無紙化辦公的環(huán)境。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和應(yīng)用 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能為數(shù)據(jù)通信和資源共享 資源共享包括硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源的共享； 資源共享是指網(wǎng)上用戶能夠使用全部或部分網(wǎng)絡(luò)資源，從而大幅度提高各種硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源的利用率和使用效果； 資源共享是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)目前最基本的功能

7、。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和應(yīng)用 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能為數(shù)據(jù)通信和資源共享 除了數(shù)據(jù)通信和資源共享的功能之外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)冗余，有效地提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性和可用性； 同時(shí)易于進(jìn)行分布處理，實(shí)現(xiàn)協(xié)同式的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按照傳輸介質(zhì)有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)按照經(jīng)營方式專用網(wǎng)絡(luò)，公用網(wǎng)絡(luò)按照服務(wù)類型電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按照信道方式點(diǎn)點(diǎn)和廣播按照地理范圍按照地理范圍 局域網(wǎng)、園區(qū)網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)局域網(wǎng)、園區(qū)網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 總線、星型、環(huán)型、樹型、網(wǎng)狀總線、星型、環(huán)型、樹型、網(wǎng)狀按照地理范圍劃分按照地理范圍劃分局域

8、網(wǎng)局域網(wǎng)(Local Area Network，LAN)范圍：小，范圍：小，20km特點(diǎn)：特點(diǎn)：10-10000Mbps，出錯(cuò)率低，出錯(cuò)率低,結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單應(yīng)用：以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)應(yīng)用：以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)城域網(wǎng)城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network，MAN)范圍：中等，范圍：中等，100km特點(diǎn)：介于特點(diǎn)：介于LAN和和WAN之間之間應(yīng)用：已被應(yīng)用：已被WAN所取代所取代廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)(Wide Area Network，WAN)范圍：大，范圍：大，100km特點(diǎn)：延遲大，出錯(cuò)率高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、協(xié)議復(fù)雜特點(diǎn)：延遲大，出錯(cuò)率高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、協(xié)議復(fù)雜應(yīng)用：應(yīng)用：DDN、ISDN等等

9、 局域網(wǎng)局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單容易實(shí)現(xiàn)。局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單容易實(shí)現(xiàn)。具體標(biāo)準(zhǔn)是美國電氣工程師協(xié)會(huì)制訂的具體標(biāo)準(zhǔn)是美國電氣工程師協(xié)會(huì)制訂的IEEE802系系列標(biāo)準(zhǔn)。列標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)學(xué)校或企業(yè)大多一個(gè)學(xué)?；蚱髽I(yè)大多擁有許多個(gè)互連的局擁有許多個(gè)互連的局域網(wǎng)，這樣的網(wǎng)絡(luò)常域網(wǎng)，這樣的網(wǎng)絡(luò)常稱為校園網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng)。稱為校園網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng)。 城域網(wǎng) 城域網(wǎng)是在一個(gè)城市范圍內(nèi)建立的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，它可城域網(wǎng)是在一個(gè)城市范圍內(nèi)建立的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，它可用作骨干網(wǎng)將位于同一城市內(nèi)不同地點(diǎn)的主機(jī)、數(shù)據(jù)庫，用作骨干網(wǎng)將位于同一城市內(nèi)不同地點(diǎn)的主機(jī)、數(shù)據(jù)庫，以及局域網(wǎng)等互相連接起來。城域網(wǎng)通常使用與局域網(wǎng)相以及局域網(wǎng)等互相連接起來。城域網(wǎng)通常使

10、用與局域網(wǎng)相似的技術(shù)，通信線路主要采用光纜。似的技術(shù)，通信線路主要采用光纜。 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)也稱遠(yuǎn)程網(wǎng)，廣域網(wǎng)也稱遠(yuǎn)程網(wǎng)，所覆蓋的范圍從幾十所覆蓋的范圍從幾十公里到幾千公里，它公里到幾千公里，它能連接多個(gè)城市或國能連接多個(gè)城市或國家，或橫跨幾個(gè)洲并家，或橫跨幾個(gè)洲并能提供遠(yuǎn)距離通信，能提供遠(yuǎn)距離通信，目的是將分布在不同目的是將分布在不同地區(qū)的局域網(wǎng)或計(jì)算地區(qū)的局域網(wǎng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來以達(dá)機(jī)系統(tǒng)互連起來以達(dá)到資源共享。它的通到資源共享。它的通信設(shè)備和通信線路一信設(shè)備和通信線路一般由電信部門提供。般由電信部門提供。 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 拓?fù)鋵W(xué)是幾何學(xué)的分支，它應(yīng)用圖論中的方法，將實(shí)體抽象

11、成與大小無關(guān)的點(diǎn)，將連接實(shí)體的線路抽象為線，進(jìn)而研究點(diǎn)、線、面之間的關(guān)系。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫ㄟ^網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)與通信線路之間的幾何關(guān)系來表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而反映出網(wǎng)絡(luò)中實(shí)體之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢杂脕矸从尘W(wǎng)絡(luò)的物理布局，也可以反映網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系。 拓?fù)湓O(shè)計(jì)是組網(wǎng)規(guī)劃的基本步驟，是協(xié)議規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)選型的基礎(chǔ)，對于網(wǎng)絡(luò)性能、系統(tǒng)可靠性與通信費(fèi)用都有重大影響。 按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分總線型拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)總線型拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：布線簡單、節(jié)點(diǎn)增刪容易、成本較低。優(yōu)點(diǎn)：布線簡單、節(jié)點(diǎn)增刪容易、成本較低。缺點(diǎn)缺點(diǎn):節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息時(shí)要競用總線，容易引起沖突；如果節(jié)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息時(shí)要

12、競用總線，容易引起沖突；如果節(jié)點(diǎn)數(shù)過多，則會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)的速度；故障影響大且難以檢測和點(diǎn)數(shù)過多，則會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)的速度；故障影響大且難以檢測和排除。排除。應(yīng)用：早期用于以太網(wǎng)，目前已經(jīng)較少采用。應(yīng)用：早期用于以太網(wǎng)，目前已經(jīng)較少采用。星型星型/樹形拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)樹形拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)Hub優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單、組網(wǎng)容易、控制相對簡單；故障影響小且容結(jié)構(gòu)簡單、組網(wǎng)容易、控制相對簡單；故障影響小且容易檢測和排除。易檢測和排除。缺點(diǎn)缺點(diǎn):電纜數(shù)量大，安裝工作量可觀；通信線路利用率低；中電纜數(shù)量大，安裝工作量可觀；通信線路利用率低；中心節(jié)點(diǎn)是全網(wǎng)可靠性的瓶頸，如果中心節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，則整心節(jié)點(diǎn)是全網(wǎng)可靠性的瓶頸，如果中心節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)

13、故障，則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信就會(huì)癱瘓。個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信就會(huì)癱瘓。應(yīng)用：在以太網(wǎng)中得到了非常廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用：在以太網(wǎng)中得到了非常廣泛的應(yīng)用。樹形是星形的擴(kuò)展，主要特點(diǎn)是可擴(kuò)展性好樹形是星形的擴(kuò)展，主要特點(diǎn)是可擴(kuò)展性好環(huán)形拓?fù)洵h(huán)形拓?fù)鋬?yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)時(shí)性結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)時(shí)性強(qiáng)。強(qiáng)。缺點(diǎn)缺點(diǎn):增刪節(jié)點(diǎn)操作復(fù)雜增刪節(jié)點(diǎn)操作復(fù)雜且會(huì)干擾整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常且會(huì)干擾整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行；故障影響大且難以運(yùn)行；故障影響大且難以檢測和排除。檢測和排除。應(yīng)用應(yīng)用:早期的令牌環(huán)網(wǎng)就早期的令牌環(huán)網(wǎng)就是采用環(huán)型結(jié)構(gòu)，目前環(huán)是采用環(huán)型結(jié)構(gòu)，目前環(huán)型拓?fù)溆捎谄洫?dú)特的優(yōu)勢型拓?fù)溆捎谄洫?dú)特的優(yōu)勢（單向傳輸）主要應(yīng)用于（單向傳輸）主要應(yīng)用于

14、光纖網(wǎng)中。光纖網(wǎng)中。網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)：無規(guī)則型結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：無規(guī)則型結(jié)構(gòu)：點(diǎn)點(diǎn)到點(diǎn)部分連接，多用于廣到點(diǎn)部分連接，多用于廣域網(wǎng)，由于連接的不完全域網(wǎng)，由于連接的不完全性，需要有交換節(jié)點(diǎn)性，需要有交換節(jié)點(diǎn) 全連接結(jié)構(gòu)全連接結(jié)構(gòu)：點(diǎn)到點(diǎn)全連：點(diǎn)到點(diǎn)全連接，隨節(jié)點(diǎn)數(shù)的增長接，隨節(jié)點(diǎn)數(shù)的增長（N(N-1)/2），建造成），建造成本急劇增長，只適用于節(jié)本急劇增長，只適用于節(jié)點(diǎn)數(shù)很少的廣域網(wǎng)中點(diǎn)數(shù)很少的廣域網(wǎng)中 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)可靠性高，即：系統(tǒng)可靠性高，即：系統(tǒng)不受瓶頸問題和失效系統(tǒng)不受瓶頸問題和失效問題的影響。問題的影響。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議復(fù)雜。網(wǎng)絡(luò)

15、協(xié)議復(fù)雜。Internet拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) Internet網(wǎng)是當(dāng)今世界上規(guī)模最大、用戶最多、影網(wǎng)是當(dāng)今世界上規(guī)模最大、用戶最多、影響最廣泛的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。響最廣泛的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。Internet網(wǎng)上聯(lián)有大網(wǎng)上聯(lián)有大大小小成千上萬個(gè)不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)、城域大小小成千上萬個(gè)不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。因此，網(wǎng)和廣域網(wǎng)。因此，Internet網(wǎng)本身的拓?fù)渲皇且痪W(wǎng)本身的拓?fù)渲皇且环N虛擬拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，無固定形式。種虛擬拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，無固定形式。媒體訪問控制方法 局域網(wǎng)大多是共享的，有的共享傳輸媒體，有的共享集線局域網(wǎng)大多是共享的，有的共享傳輸媒體，有的共享集線器，它們都存在著使用沖突問題，可通過媒體訪

16、問控制方器，它們都存在著使用沖突問題，可通過媒體訪問控制方法得到解決。媒體訪問控制方法就是指將傳輸媒體的頻帶法得到解決。媒體訪問控制方法就是指將傳輸媒體的頻帶有效地分配給網(wǎng)上各站點(diǎn)的方法。有效地分配給網(wǎng)上各站點(diǎn)的方法。 局域網(wǎng)的媒體訪問控制方法有很多，最常用的有：局域網(wǎng)的媒體訪問控制方法有很多，最常用的有： 載波偵聽多路訪問載波偵聽多路訪問/沖突檢測（沖突檢測（CSMA/CD）控制方法）控制方法 先聽后發(fā)、邊聽邊發(fā)、沖突停止、延遲重發(fā)先聽后發(fā)、邊聽邊發(fā)、沖突停止、延遲重發(fā) 令牌訪問（令牌訪問（Token Passing）控制方法）控制方法 類似類似“擊鼓傳花擊鼓傳花”游戲，令牌是能否發(fā)送數(shù)據(jù)的

17、權(quán)力象征，游戲，令牌是能否發(fā)送數(shù)據(jù)的權(quán)力象征，只需將網(wǎng)絡(luò)中令牌設(shè)置為只有一個(gè)，則杜絕了環(huán)路上發(fā)生只需將網(wǎng)絡(luò)中令牌設(shè)置為只有一個(gè)，則杜絕了環(huán)路上發(fā)生沖突的可能。沖突的可能。 CSMA/CD站點(diǎn)裝配幀站點(diǎn)裝配幀并準(zhǔn)備發(fā)送并準(zhǔn)備發(fā)送偵聽信偵聽信道道忙否忙否？啟動(dòng)發(fā)送并檢啟動(dòng)發(fā)送并檢測沖突測沖突沖突否沖突否？發(fā)送完成發(fā)送完成？發(fā)送沖突加強(qiáng)信號發(fā)送沖突加強(qiáng)信號沖突次數(shù)增沖突次數(shù)增1沖突次數(shù)沖突次數(shù)16？計(jì)算隨機(jī)延遲時(shí)間計(jì)算隨機(jī)延遲時(shí)間等待等待 回退時(shí)間回退時(shí)間后再后再次啟動(dòng)發(fā)送次啟動(dòng)發(fā)送發(fā)送成功發(fā)送成功發(fā)送失敗發(fā)送失敗YNYNNYYN 工作原理歸結(jié)：工作原理歸結(jié)： 先聽后發(fā)、邊聽先聽后發(fā)、邊聽邊發(fā)、沖突

18、停止、延邊發(fā)、沖突停止、延遲重發(fā)遲重發(fā) 4-2 網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn) 網(wǎng)絡(luò)互連標(biāo)準(zhǔn)： OSI：開放式系統(tǒng)互連模型 TCP/IP：傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際互聯(lián)協(xié)議。在某一個(gè)具體的層次中指導(dǎo)實(shí)體之間通信的規(guī)則。在某一個(gè)具體的層次中指導(dǎo)實(shí)體之間通信的規(guī)則。由通信雙方共同遵守的通信語義和通信規(guī)則的集合由通信雙方共同遵守的通信語義和通信規(guī)則的集合稱為稱為。Protocol網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)互連的結(jié)點(diǎn)組成的，結(jié)點(diǎn)之間要不斷計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)互連的結(jié)點(diǎn)組成的，結(jié)點(diǎn)之間要不斷地交換數(shù)據(jù)和控制信息。要做到有條不紊地交換數(shù)據(jù)，每地交換數(shù)據(jù)和控制信息。要做到有條不紊地交換數(shù)據(jù)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)都必須遵守一些事先

19、約定好的規(guī)則。個(gè)結(jié)點(diǎn)都必須遵守一些事先約定好的規(guī)則。 我們把這種由通信雙方共同遵守的通信語義和通信規(guī)則的我們把這種由通信雙方共同遵守的通信語義和通信規(guī)則的集合稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議從功能角度講主要由以集合稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議從功能角度講主要由以下三要素構(gòu)成：下三要素構(gòu)成： 語法：用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)和格式；語法：用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)和格式； 語義：需要發(fā)出何種控制信息，以及完成的動(dòng)作與做語義：需要發(fā)出何種控制信息，以及完成的動(dòng)作與做出的響應(yīng)；出的響應(yīng)； 時(shí)序：對事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明和速度匹配。時(shí)序：對事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明和速度匹配。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是實(shí)現(xiàn)

20、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的必要條件之一。 對于一個(gè)功能完備的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)而言，完整的數(shù)據(jù)交換需要建立一套復(fù)雜的協(xié)議集，復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議最好的組織方式是層次結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)模型。 這種相關(guān)協(xié)議的集合即構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。層次結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)類比類比:信件寄送過程的實(shí)現(xiàn)信件寄送過程的實(shí)現(xiàn)分層實(shí)現(xiàn)分層實(shí)現(xiàn)分層實(shí)現(xiàn)后的分層實(shí)現(xiàn)后的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議分層實(shí)現(xiàn)后的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議分層實(shí)現(xiàn)后的數(shù)據(jù)傳輸ISO/OSI參考模型各層的任務(wù)各層的任務(wù)處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用數(shù)據(jù)如何表示數(shù)據(jù)如何表示主機(jī)間的通信主機(jī)間的通信端到端的連接端到端的連接路由尋址路由尋址介質(zhì)訪問接入介質(zhì)訪問接入比特流的傳輸比特流的傳輸資資源源子子網(wǎng)網(wǎng)通通信信子子網(wǎng)網(wǎng)雙向

21、箭頭線表示概念上的通信線路，空心箭頭表示實(shí)際通信線路。雙向箭頭線表示概念上的通信線路，空心箭頭表示實(shí)際通信線路。目的是目的是。TCP/IP體系結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中在實(shí)際應(yīng)用中,對對OSI進(jìn)行簡化進(jìn)行簡化TCP/IP TCP（Transmission Control Protocol）用于保證被傳送信）用于保證被傳送信息的完整性息的完整性 IP（Internet Protocol）負(fù)責(zé)將消息從一個(gè)地方傳送到另一）負(fù)責(zé)將消息從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方。個(gè)地方。4-3 TCP/IP協(xié)議協(xié)議 TCP/IP協(xié)議： IP地址 TCP/IP協(xié)議IP尋址尋址 計(jì)算機(jī)互聯(lián)的前提，標(biāo)識(shí)與尋址 MAC MAC 尋址尋址

22、 IP IP 尋址尋址 Internet地址地址 要使Internet上主機(jī)間能正常通信，必須給每個(gè)計(jì)算機(jī)一個(gè)全球都能接收和識(shí)別的唯一標(biāo)識(shí)，它就是IP地址。What Is an IP Address?8679094MARIA AVEMARIA AVETCP/IP TCP/IP把多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)在邏輯上抽象成一個(gè)網(wǎng)把多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)在邏輯上抽象成一個(gè)網(wǎng)際際 在網(wǎng)際上允許任何兩臺(tái)或多臺(tái)主機(jī)進(jìn)行通信在網(wǎng)際上允許任何兩臺(tái)或多臺(tái)主機(jī)進(jìn)行通信 TCP/IP

23、為每一臺(tái)主機(jī)分配一個(gè)唯一的為每一臺(tái)主機(jī)分配一個(gè)唯一的32位網(wǎng)際地址位網(wǎng)際地址 ( IP 地址地址 )IP地址地址 IP地址是32位邏輯地址，用于辨別TCP/IP主機(jī)。格式：XX.XX.XX.XX （點(diǎn)分十進(jìn)制） Each xx is called an octet (8 bits) Octet values range from 0-255 每個(gè)IP地址有兩部分：網(wǎng)絡(luò)ID與主機(jī)ID 網(wǎng)絡(luò)ID標(biāo)識(shí)所有在同一物理網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)，主機(jī) ID標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的某臺(tái)主機(jī)。 每臺(tái)運(yùn)行TCP/IP的計(jì)算機(jī)都需要一個(gè)獨(dú)有的IP地址，如：00Address ClassesClass CwxyzCl

24、ass ANetworkIDHost ID0Class BNetwork IDHost ID1 0Network IDHost ID1 1 0IPv4地址分類地址分類A類1-12608位24位B類1281911016位16位C類19222311024位8位D類2242391110組播地址E類2402541111保留試驗(yàn)使用IP地址的分類地址的分類1A類類:0NNNNNNNHostHostHost8 916 1724 2532(1-126)1B類類:10NNNNNNNetworkHostHost8 916 1724 2532(128-191)1C類類:110NNNNNNetworkNetwork

25、Host8 916 17242532(192-223)1D類類:1110MMMM多播組多播組多播組多播組多播組多播組8 916 17242532(224-239)IP網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)數(shù)的計(jì)算方法網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)數(shù)的計(jì)算方法 2N-2 公式: “N”代表主機(jī)位數(shù) 主機(jī)位全“0”表示網(wǎng)絡(luò)編號 主機(jī)位全“1”表示該網(wǎng)絡(luò)中的廣播B類網(wǎng)絡(luò)可容納的主機(jī)數(shù)量類網(wǎng)絡(luò)可容納的主機(jī)數(shù)量 .5354216-2=65534Address Class Summary特殊意義的特殊意義的IP地址地址 網(wǎng)絡(luò)

26、地址主機(jī)號為 0 的地址 主機(jī)號全 1 為廣播地址 55子網(wǎng) 問題：因特網(wǎng)規(guī)模的急劇增長，地址數(shù)量不夠和問題：因特網(wǎng)規(guī)模的急劇增長，地址數(shù)量不夠和通信速度問題通信速度問題 解決辦法：將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)分割成幾個(gè)子網(wǎng)絡(luò)，采用解決辦法：將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)分割成幾個(gè)子網(wǎng)絡(luò)，采用子網(wǎng)尋址技術(shù)，子網(wǎng)尋址技術(shù)，從主機(jī)號部分拿出幾位作為子網(wǎng)從主機(jī)號部分拿出幾位作為子網(wǎng)號號。 這種在原來這種在原來IP地址結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加一級結(jié)地址結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加一級結(jié)構(gòu)的方法稱為子網(wǎng)劃分。構(gòu)的方法稱為子網(wǎng)劃分。 前提：網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小前提：網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小IP地址空間沒有全部利地址空間沒有全部利用。用。

27、 例如：三個(gè)例如：三個(gè)LAN，主機(jī)數(shù)為，主機(jī)數(shù)為20，15，30，均少于，均少于C類地址允許的主機(jī)數(shù)。為這三個(gè)類地址允許的主機(jī)數(shù)。為這三個(gè)LAN申請申請3個(gè)個(gè)C類類IP地址顯然有點(diǎn)浪費(fèi)。可使用一個(gè)地址顯然有點(diǎn)浪費(fèi)?？墒褂靡粋€(gè)C類類IP地址，地址，再分割成再分割成3個(gè)子網(wǎng)絡(luò)。個(gè)子網(wǎng)絡(luò)。例如：例如：C類網(wǎng)絡(luò)類網(wǎng)絡(luò)，主機(jī)號部分的前三位用于標(biāo)識(shí)子，主機(jī)號部分的前三位用于標(biāo)識(shí)子網(wǎng)號，即：網(wǎng)號，即： 11000000 00000011 00000001 xxxyyyyy網(wǎng)絡(luò)號網(wǎng)絡(luò)號新主機(jī)號新主機(jī)號子網(wǎng)號為全子網(wǎng)號為全“0”0”全全“1” 1”不能使用，于是可劃分出不能使用，于是可劃分出2

28、 23 3-2=6-2=6個(gè)子網(wǎng)，子網(wǎng)個(gè)子網(wǎng)，子網(wǎng)地址分別為：地址分別為： 11000000 00000011 00000001 11000000 00000011 00000001 00100100000 - 200000 - 2 11000000 00000011 00000001 11000000 00000011 00000001 01001000000 - 400000 - 4 11000000 00000011 00000001 11000000 00000011 00000001 01101100000 -

29、600000 - 6 11000000 00000011 00000001 11000000 00000011 00000001 10010000000 - 2800000 - 28 11000000 00000011 00000001 11000000 00000011 00000001 10110100000 - 6000000 - 60 11000000 00000011 00000001 11000000 00000011 00000001 11011000000 - 192.3

30、.1.19200000 - 92子網(wǎng)號子網(wǎng)號子網(wǎng)劃分舉例前面的例子中：網(wǎng)絡(luò)號前面的例子中：網(wǎng)絡(luò)號24位，子網(wǎng)號位，子網(wǎng)號3位，總共位，總共27位。所以子位。所以子網(wǎng)掩碼為：網(wǎng)掩碼為： 11111111 11111111 11111111 11100000即即 255 . 255 . 255 . 224缺省子網(wǎng)掩碼：缺省子網(wǎng)掩碼：子網(wǎng)掩碼計(jì)算類地址的掩碼:.0.0.0類地址的掩碼:.0.0類地址的掩碼:.0子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼與與 IP地址，結(jié)果就是該地址，結(jié)果就是該 IP地址的網(wǎng)絡(luò)號。地址的網(wǎng)絡(luò)號。例如：例如：IP地址地址57，子網(wǎng)掩碼，子網(wǎng)掩碼255.25

31、5.255.224 11001010 10101000 00000111 100 11101 11111111 11111111 11111111 111 00000 11001010 10101000 00000111 100 00000子網(wǎng)地址為：子網(wǎng)地址為：28主機(jī)號為：主機(jī)號為：29主機(jī)之間要能夠直接通信，它們必須在同一子網(wǎng)內(nèi)，否主機(jī)之間要能夠直接通信，它們必須在同一子網(wǎng)內(nèi)，否則需要使用路由器（或網(wǎng)關(guān)）實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。則需要使用路由器（或網(wǎng)關(guān)）實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。子網(wǎng)地址計(jì)算What Is a Subnet Mask Distinguishes the Network ID fr

32、om the Host ID Used to Specify Whether the Destination Host is Local or RemoteDefault Subnet MasksClass AClass BClass C111111110000000000000000000000001111111111111111000000000000000011111111111111111111111100000000Class B Example16.20007.w.x.

33、IP AddressSubnet MaskNetwork IDHost ID16.200y.z域名服務(wù)域名服務(wù) 因特網(wǎng)的域名由TCP/IP協(xié)議集中的域名系統(tǒng)進(jìn)行定義。因特網(wǎng)中的這種命名結(jié)構(gòu)只代表著一種邏輯的組織方法，并不代表實(shí)際的物理連接。 域名服務(wù)借助于一組既獨(dú)立又協(xié)作的域名服務(wù)器來完成，因特網(wǎng)存在著大量域名服務(wù)器，每臺(tái)域名服務(wù)器保存著域中主機(jī)的名字與IP地址的對照表，這組名字服務(wù)器是解析系統(tǒng)的核心。域名系統(tǒng)（域名系統(tǒng)（DNS）定義：DNS是一種分布式數(shù)據(jù)庫，被用于在IP網(wǎng)絡(luò)中將計(jì)算 機(jī)名翻譯或解析成IP地址。域名服務(wù)域名服務(wù)采用采用層次結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)，入網(wǎng)的每臺(tái)主機(jī)，入網(wǎng)的每臺(tái)主機(jī) 都可以有

34、一個(gè)類似下面的域名：都可以有一個(gè)類似下面的域名： 主機(jī)名主機(jī)名.機(jī)構(gòu)名機(jī)構(gòu)名.網(wǎng)絡(luò)名網(wǎng)絡(luò)名.頂層域名頂層域名 如如: 從左到右，域的范圍變大從左到右，域的范圍變大 具有實(shí)際含義，比具有實(shí)際含義，比IP地址好記地址好記頂級域名頂級域名頂級域名分配給頂級域名分配給Com商業(yè)組織Net主要網(wǎng)絡(luò)支持中心Edu教育機(jī)構(gòu)Org上述以外的組織Gov政府部門Int國際組織Mil軍事部門國家代碼各個(gè)國家 頂級域的劃分采用兩種模式：組織模式和地理模式； 常見國家代碼：cn 中國、us 美國、uk 英國、jp 日本； 我國的一級域名cn由中國互聯(lián)網(wǎng)中心CNNIC管理。我國的二級域名我國的二級域名劃分模式二級域名分配

35、給類別域名（6個(gè)）ac科研機(jī)構(gòu)com工商金融企業(yè)edu教育機(jī)構(gòu)gov政府部門net互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行商、接入網(wǎng)信息中心org各種非贏利性組織行政區(qū)（34個(gè)）bj北京sh上海sx山西 示例示例主機(jī)名域名DNS 查詢過程查詢過程Local Name ServerDNSResolver. Name SName SName ServerDNS DNS ServerDNSDNSDNS常見常見 Internet 接入技術(shù)接入技術(shù) 常見 Internet 接入技術(shù)： 電話撥號 ISDN ADSL Cable Modem（CATV） 局域網(wǎng)接入 無線接入4-4 Internet應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用技術(shù)1.www瀏覽瀏覽2.

36、文件傳輸文件傳輸3.電子郵件電子郵件4.新聞組和電子公告牌新聞組和電子公告牌5.Internet通訊通訊World Wide WebWorld Wide Web簡稱簡稱WWWWWW或或WebWeb，也稱萬維網(wǎng)。它不是普通意義上的物理也稱萬維網(wǎng)。它不是普通意義上的物理網(wǎng)絡(luò)，而是一種信息服務(wù)器的集合標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)，而是一種信息服務(wù)器的集合標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)頁網(wǎng)頁(Web(Web頁頁) )瀏覽器中所瀏覽器中所看到的畫面看到的畫面 放置放置WebWeb站點(diǎn)的計(jì)算機(jī)站點(diǎn)的計(jì)算機(jī)HTML文件文件1 WWW瀏覽 WebWeb服務(wù)器：服務(wù)器：Web1Web2Web3主頁主頁：一個(gè)一個(gè)WebWeb站點(diǎn)的首頁站點(diǎn)的首頁WebW

37、eb站點(diǎn)站點(diǎn) 多個(gè)相關(guān)的多個(gè)相關(guān)的WebWeb頁組合頁組合 Web超鏈目標(biāo)超鏈目標(biāo)超鏈接源超鏈接源超鏈接使信息不僅可按線性方式搜索，而且可按交叉方式訪問。超鏈接使信息不僅可按線性方式搜索，而且可按交叉方式訪問。HTTP協(xié)議和超鏈接超文本傳輸協(xié)議超文本傳輸協(xié)議(HTTP)(HTTP)是一個(gè)專門為是一個(gè)專門為WWWWWW服務(wù)器和服務(wù)器和WWWWWW瀏瀏覽器之間交換數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。覽器之間交換數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。統(tǒng)一資源定位統(tǒng)一資源定位規(guī)范統(tǒng)一資源定位規(guī)范 URLURLURL結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：資源類型、存放資源的主機(jī)域名和資源文件：資源類型、存放資源的主機(jī)域名和資源文件名名http:/:80/ind

38、ex.htm主頁文件缺省名：主頁文件缺省名：資源類型資源類型主機(jī)域名主機(jī)域名 資源文件資源文件端口號端口號 Uniform Resource Locator定位資源信息定位資源信息信息瀏覽瀏覽器是是一種專門用于定位和訪問瀏覽器是是一種專門用于定位和訪問WebWeb信息，獲取自己希望得到的資源的信息，獲取自己希望得到的資源的導(dǎo)航工具，它是一種交互式的應(yīng)用程序?qū)Ш焦ぞ?，它是一種交互式的應(yīng)用程序Http/瀏覽網(wǎng)站瀏覽網(wǎng)站用用URLURL直接連接主頁直接連接主頁 通過超鏈接通過超鏈接 搜索引擎搜索引擎 搜索引擎 搜索引擎是用來搜索網(wǎng)上的資源的工具。搜索引擎并不真正搜索引擎是用來搜索網(wǎng)上的資源的工具。搜

39、索引擎并不真正搜索搜索InternetInternet，它搜索的是預(yù)先整理好的網(wǎng)頁索引數(shù)據(jù)庫。它搜索的是預(yù)先整理好的網(wǎng)頁索引數(shù)據(jù)庫。 搜索引擎名稱URL地址索引數(shù)據(jù)庫百度http:/全球最大中文搜索引擎Googlehttp:/全球最大搜索引擎 中國雅虎全能搜索http:/覆蓋全球120億網(wǎng)頁的強(qiáng)大數(shù)據(jù)庫有道http:/網(wǎng)易自主研發(fā)的搜索引擎SOSOhttp:/QQ推出的獨(dú)立搜索網(wǎng)站搜索引擎 文獻(xiàn)檢索為方便利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，為方便利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，InternetInternet上建立了許多文檔型數(shù)據(jù)庫，信息上建立了許多文檔型數(shù)據(jù)庫，信息以以PDFPDF格式存在格式存在 （1 1）g

40、ooglegoogle學(xué)術(shù)搜索（學(xué)術(shù)搜索（http:/http:/) )（2 2）使用專業(yè)的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫）使用專業(yè)的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫萬方數(shù)據(jù)庫萬方數(shù)據(jù)庫的檢索頁面的檢索頁面（ile ransferrotocol）是一個(gè)雙向的文件傳輸協(xié)議是一個(gè)雙向的文件傳輸協(xié)議2 FTP FTP服務(wù)器服務(wù)器FTP客戶機(jī)客戶機(jī)上載下載下載Internet使用使用FTPFTP傳送文件要求在遠(yuǎn)程機(jī)上有一個(gè)傳送文件要求在遠(yuǎn)程機(jī)上有一個(gè)帳號帳號提供匿名提供匿名FTPFTP服務(wù)的主機(jī)上有一個(gè)服務(wù)的主機(jī)上有一個(gè)公共的帳號公共的帳號帳號:口令:有效的有效的EmailEmail地址或地址或GuestGuest匿名匿名FTPFTP服務(wù)服務(wù)InternetFTPFTP3 電子郵件 SMTP發(fā)送發(fā)送服務(wù)器服務(wù)器POP3接收接收服務(wù)器服務(wù)器信箱信箱信箱郵件服務(wù)器中包含了眾多用戶的電子信箱，電子信箱實(shí)質(zhì)上是郵件服務(wù)