1.1網(wǎng)絡(luò)的概述--(教材)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全--教學(xué)課件PPT

1、第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)1.1 網(wǎng)絡(luò)的概述研究背景一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用信息化已經(jīng)成為當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)正在深刻地改變著世界，改變著生活。我們知道，21世紀(jì)的一些重要特征就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化，它是一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為核心的信息時(shí)代。要實(shí)現(xiàn)信息化就必須依靠完善的網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)可以非常迅速地傳遞信息。因此網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在已經(jīng)成為信息社會(huì)的命脈和發(fā)展知識(shí)經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)對(duì)社會(huì)生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已經(jīng)產(chǎn)生了不可估量的影響。一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用有三大類(lèi)大家很熟悉的網(wǎng)絡(luò)，即電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。按照最初的服務(wù)分工，電信網(wǎng)絡(luò)向用戶提供電話、電報(bào)及傳真等服務(wù)。有線

2、電視網(wǎng)絡(luò)向用戶傳送各種電視節(jié)目。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)則使用戶能夠在計(jì)算機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)文件。這三種網(wǎng)絡(luò)在信息化過(guò)程中都起到了十分重要的作用，但其中發(fā)展最快的并起到核心作用的則是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。隨著技術(shù)的發(fā)展，電信網(wǎng)絡(luò)和有線電視網(wǎng)絡(luò)都逐漸融入了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，擴(kuò)大了原有的服務(wù)范圍，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也能夠向用戶提供電話通信、視頻通信以及傳送視頻節(jié)目的服務(wù)。從理論上講，把上述三種網(wǎng)絡(luò)融合成一種網(wǎng)絡(luò)就能夠提供所有的上述服務(wù)，這就是很早以前就提出來(lái)的“三網(wǎng)融合”。一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用自從20世紀(jì)90年代以后，以Internet為代表的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)得到了飛速的發(fā)展，已從最初的供美國(guó)人使用的免費(fèi)教育科研網(wǎng)絡(luò)，逐

3、步發(fā)展成為供全球使用的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)(有償使用)，成為全球最大的和最重要的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)?？梢院敛豢浯蟮卣f(shuō)，Internet是人類(lèi)自印刷術(shù)以來(lái)在存儲(chǔ)和交換信息的領(lǐng)域中的最大變革。一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用現(xiàn)在常?？梢钥吹揭环N新的提法，即“互聯(lián)網(wǎng)+”。它的意思就是“互聯(lián)網(wǎng)+各個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)”，因此可以利用信息通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)來(lái)創(chuàng)造新的發(fā)展生態(tài)。實(shí)際上“互聯(lián)網(wǎng)+”代表一種新的經(jīng)濟(jì)形態(tài)，其特點(diǎn)就是把互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成果深度融合于經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域之中，這就大大地提升了實(shí)體經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新力和生產(chǎn)力。我們也必須看到互聯(lián)網(wǎng)的各種應(yīng)用對(duì)各行各業(yè)的巨大沖擊。例如，電子郵件迫使傳統(tǒng)的電報(bào)業(yè)務(wù)退出市場(chǎng)；網(wǎng)絡(luò)電話的普及使得傳統(tǒng)的長(zhǎng)

4、途電話(尤其是國(guó)際長(zhǎng)途電話)的通信量急劇下降；對(duì)日用商品快捷方便的網(wǎng)購(gòu)造成了不少實(shí)體商店的停業(yè)；原來(lái)必須排長(zhǎng)隊(duì)購(gòu)買(mǎi)火車(chē)票的網(wǎng)點(diǎn)已被非常方便的網(wǎng)購(gòu)所替代；網(wǎng)約車(chē)的問(wèn)世對(duì)出租車(chē)行業(yè)產(chǎn)生了巨大的沖擊。這些例子說(shuō)明了互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已對(duì)整個(gè)社會(huì)產(chǎn)生了很大的影響。一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用互聯(lián)網(wǎng)也給人們帶來(lái)了些負(fù)面影響。有人肆意利用互聯(lián)網(wǎng)傳播計(jì)算機(jī)病毒，破壞互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)的正常傳送和交換；有的犯罪分子甚至利用互聯(lián)網(wǎng)竊取國(guó)家機(jī)密和盜竊銀行或儲(chǔ)戶的錢(qián)財(cái)；網(wǎng)上欺詐或在網(wǎng)上肆意散布謠言、不良信息和播放不健康的視頻節(jié)目的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生；有的青少年棄學(xué)而沉溺于網(wǎng)吧的網(wǎng)絡(luò)游戲中。雖然如此，互聯(lián)網(wǎng)的負(fù)面影響畢竟還是次要的

5、。隨著對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的管理的加強(qiáng)，互聯(lián)網(wǎng)給社會(huì)帶來(lái)的正面積極的作用仍是互聯(lián)網(wǎng)的主流。二、網(wǎng)絡(luò)的概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它是將地理位置不同，并具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)通信設(shè)備和線路連接起來(lái)，且以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件(網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、信息交換方式及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享的系統(tǒng)。從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念我們可以看到，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)需要4個(gè)基本要素:1.通信線路和通信設(shè)備。2.有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)。3.網(wǎng)絡(luò)軟件的支持。4.實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信與資源共享。三、網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1.第一代遠(yuǎn)程終端連接20世紀(jì)60年代早期，面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的中心和控制者，終端（鍵盤(pán)和顯示器)分布在各處并

6、與主機(jī)相連，用戶通過(guò)本地的終端使用遠(yuǎn)程的主機(jī)。它只是供終端和主機(jī)之間的通信，終端之間無(wú)法直接通信。2.第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段(局域網(wǎng))20世紀(jì)60年代中期，多個(gè)主機(jī)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間的通信。它包括通信子網(wǎng)、用戶資源子網(wǎng)。終端用戶可以訪問(wèn)本地主機(jī)和通信子網(wǎng)上所有主機(jī)的軟硬件資源。通信方式為電路交換和分組交換。三、網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展3.第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)階段(廣域網(wǎng)、Internet)1981年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制定開(kāi)放體系互聯(lián)基本參考模型(OSI/RM)，實(shí)現(xiàn)了不同廠家生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)之間的互聯(lián)，TCP/IP協(xié)議就此誕生。4.第四代信息高速公路(高速、多業(yè)務(wù)、大數(shù)據(jù)量)信息高速公路的主要組

7、成部分包括寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、信息高速公路、ATM技術(shù)、ISDN、千兆以太網(wǎng)，其具有較強(qiáng)的交互性，如網(wǎng)上電視點(diǎn)播、電視會(huì)議、可視電話、網(wǎng)上購(gòu)物、網(wǎng)上銀行、網(wǎng)絡(luò)圖書(shū)館等高速、可視化的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展最早著手建設(shè)專(zhuān)用計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)的是鐵道部。鐵道部在1980年即開(kāi)始進(jìn)行計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，1989年11月我國(guó)第一個(gè)公用分組交換網(wǎng)CNPAC建成運(yùn)行。在20世紀(jì)80年代后期，公安、銀行、軍隊(duì)以及其他一些部門(mén)也相繼建立了各自的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)。這對(duì)迅速傳遞重要的數(shù)據(jù)信息起著重要的作用。另一方面，從20世紀(jì)80年代起，國(guó)內(nèi)的許多單位相繼安裝大量的局域網(wǎng)。局域網(wǎng)的價(jià)格便宜，其所有權(quán)和使用權(quán)都屬

8、于本單位，因此便于開(kāi)發(fā)、管理和維護(hù)。局域網(wǎng)的發(fā)展很快，對(duì)各行各業(yè)的管理現(xiàn)代化和辦公自動(dòng)化已起到積極的作用。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展這里應(yīng)當(dāng)特別提到的是，1994年4月2日我國(guó)用64 kbit/s的專(zhuān)線正式連入互聯(lián)網(wǎng)。從此，我國(guó)被國(guó)際上正式承認(rèn)為接入互聯(lián)網(wǎng)的國(guó)家。同年5月中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所設(shè)立了我國(guó)的第一個(gè)萬(wàn)維網(wǎng)服務(wù)器。同年9月中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)CHINANET正式啟動(dòng)。到目前為止，我國(guó)陸續(xù)建造了基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并能夠和互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)的多個(gè)全國(guó)范圍的公用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其中規(guī)模最大的就是下面這五個(gè):1.中國(guó)電信互聯(lián)網(wǎng)CHINANET(也就是原來(lái)的中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng))。2.中國(guó)聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)UNIN

9、ET。3.中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)CMNET。4.中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)CERNET。5.中國(guó)科學(xué)技術(shù)網(wǎng)CSTNET。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展2004年2月，我國(guó)的第一個(gè)下一代互聯(lián)網(wǎng)CNGI的主干網(wǎng)CERNET2試驗(yàn)網(wǎng)正式開(kāi)通，并提供服務(wù)。試驗(yàn)網(wǎng)以2.510 Gbit/s的速率連接北京、上海和廣州三個(gè)CERNET核心結(jié)點(diǎn)，并與國(guó)際下一代互聯(lián)網(wǎng)相連接。這標(biāo)志著中國(guó)在互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中，已逐漸達(dá)到與國(guó)際先進(jìn)水平同步。中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心CNNIC(China Internet Network Information Center)每年兩次公布我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展情況。截至2017年12月底，我國(guó)網(wǎng)民已達(dá)到7.

10、72億，互聯(lián)網(wǎng)普及率已達(dá)到55.8%。家庭電腦上網(wǎng)使用寬帶上網(wǎng)的比例為98.9%，說(shuō)明家庭電腦上網(wǎng)基本上都是在使用寬帶上網(wǎng)。在網(wǎng)民中，手機(jī)網(wǎng)民的規(guī)模已達(dá)到7.53億，占總體網(wǎng)民的比例為97.5%。但農(nóng)村網(wǎng)民只有1.95億，占整體網(wǎng)民的28.4%。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)在微博和網(wǎng)絡(luò)視頻的用戶明顯增多。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)營(yíng)銷(xiāo)發(fā)展迅速，當(dāng)前網(wǎng)民最主要的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用就是搜索引擎(即在互聯(lián)網(wǎng)上使用搜索引擎來(lái)查找所需的信息)、即時(shí)通信、網(wǎng)絡(luò)音樂(lè)、網(wǎng)絡(luò)新聞和博客等。此外，更多的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)已步入了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。網(wǎng)上購(gòu)物、網(wǎng)上支付和網(wǎng)上銀行的使用率也迅速提升。到2016年底，我國(guó)的國(guó)際出口帶寬已接近5.4 Tbit/s(

11、1 Tbit/s=103 Gbit/s),這里中國(guó)電信的CHINANET占有出口總帶寬的近60%。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展對(duì)我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)事業(yè)發(fā)展影響較大的人物和事件不少，下面僅列舉幾個(gè)例子。1996年，張朝陽(yáng)創(chuàng)立了中國(guó)第一家以風(fēng)險(xiǎn)投資資金建立的互聯(lián)網(wǎng)公司愛(ài)特信公司。兩年后，愛(ài)特信公司推出“搜狐”產(chǎn)品，并更名為搜狐公司(Sohu)。搜狐公司最主要的產(chǎn)品就是搜狐網(wǎng)站(S),是中國(guó)首家大型分類(lèi)查詢(xún)搜索引擎。1999年，搜狐網(wǎng)站增加了新聞及內(nèi)容頻道，成為一個(gè)綜合門(mén)戶網(wǎng)站。1999年，丁磊創(chuàng)立了網(wǎng)易公司(NetEase),推出了中國(guó)第一家中文全文搜索引擎。網(wǎng)易公司開(kāi)發(fā)的超大容量免費(fèi)郵箱(如163和126

12、等)，由于具有高效的殺毒和攔截垃圾郵件的功能，郵箱的安全性很好，已成為國(guó)內(nèi)最受歡迎的中文郵箱。網(wǎng)易網(wǎng)站現(xiàn)在也是全國(guó)出名的綜合門(mén)戶網(wǎng)站。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展1998年，王志東創(chuàng)立新浪網(wǎng)站(S),該網(wǎng)站現(xiàn)已成為全球最大的中文綜合門(mén)戶網(wǎng)站。新浪的微博是全球使用最多的微博之一。1998年，馬化騰、張志東創(chuàng)立了騰訊公司(Tencent)。1999年，騰訊就推出了用在個(gè)人電腦上的即時(shí)通信軟件QICQ,簡(jiǎn)稱(chēng)為QQ。QQ的功能不斷更新，現(xiàn)在已成為一款集話音、短信、文章、音樂(lè)、圖片和視頻于一體的網(wǎng)絡(luò)溝通交流工具，成為幾乎所有網(wǎng)民都在電腦中安裝的軟件，騰訊也因此成為中國(guó)最大的互聯(lián)網(wǎng)綜合服務(wù)提供商之一。四、計(jì)

13、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展2011年，騰訊推出了專(zhuān)門(mén)供智能手機(jī)使用的即時(shí)通信軟件“微信”(WebChat)。這個(gè)軟件是在張小龍(著名的電子郵件客戶端軟件Foxmail的作者)的領(lǐng)導(dǎo)下成功研發(fā)的。微信能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)送話音、短信、視頻、圖片和文字，并且支持多人群聊。由于微信能在各種不同操作系統(tǒng)的智能手機(jī)中運(yùn)行，因此目前幾乎所有的智能手機(jī)用戶都在使用微信。微信的功能也在不斷翻新。裝有微信軟件的智能手機(jī)，已從簡(jiǎn)單的社交工具演變成一個(gè)具有支付能力的全能錢(qián)包。2000年，李彥宏和徐勇創(chuàng)建了百度網(wǎng)站(B)，現(xiàn)在已成為全球最大的中文搜索引擎。自谷歌于2010年退出中國(guó)后，在中國(guó)最大的搜索引擎無(wú)疑就是百度了。現(xiàn)

14、在，百度網(wǎng)站也可以用主題分類(lèi)的方法進(jìn)行查找，非常便于網(wǎng)民對(duì)各種信息的瀏覽。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展1999年，馬云創(chuàng)建了阿里巴巴網(wǎng)站(A)，是一個(gè)企業(yè)對(duì)企業(yè)的網(wǎng)上貿(mào)易市場(chǎng)平臺(tái)。2003年，馬云創(chuàng)立了個(gè)人網(wǎng)上貿(mào)易市場(chǎng)平臺(tái)淘寶網(wǎng)(T)；2004年，阿里巴巴集團(tuán)創(chuàng)立了第三方支付平臺(tái)支付寶(A)，為中國(guó)電子商務(wù)提供了簡(jiǎn)單、安全、快速的在線支付手段。現(xiàn)在淘寶網(wǎng)已成為中國(guó)最大的、深受歡迎的網(wǎng)購(gòu)零售平臺(tái)。上述的事件對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在我國(guó)的推廣普及，起著非常積極的作用。五、網(wǎng)絡(luò)的功能1.數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最基本的功能。它在主機(jī)與終端、計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間快速傳送各種信息，包括文字信件、新聞消息、咨詢(xún)信息

15、、圖片資料、報(bào)紙版面等。利用這一特點(diǎn)，可將分散在各個(gè)地區(qū)的單位或部門(mén)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)配管理。五、網(wǎng)絡(luò)的功能2.資源共享資源指的是網(wǎng)絡(luò)中所有的軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源。共享指的是網(wǎng)絡(luò)中的用戶都能夠部分或全部地享受這些資源。例如，某些地區(qū)或單位的數(shù)據(jù)庫(kù)(如飛機(jī)機(jī)票、飯店客房等)可供全網(wǎng)使用;某些單位設(shè)計(jì)的軟件可供需要的地方有償調(diào)用或辦理一定手續(xù)調(diào)用;一些外部設(shè)備如打印機(jī)，可面向用戶，使不具有這些設(shè)備的地方也能使用這些硬件設(shè)備。五、網(wǎng)絡(luò)的功能3.分布式處理當(dāng)某臺(tái)計(jì)算機(jī)負(fù)擔(dān)過(guò)重時(shí)，或該計(jì)算機(jī)正在處理某項(xiàng)工作時(shí)，網(wǎng)絡(luò)可將新任務(wù)轉(zhuǎn)交給空閑的計(jì)算機(jī)來(lái)完成，這樣處理能均衡各計(jì)算機(jī)的負(fù)載，提高處理問(wèn)題的實(shí)時(shí)性;對(duì)大型綜合性問(wèn)題，可將問(wèn)題的各部分分別交給不同的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的處理能力，即增強(qiáng)實(shí)用性；對(duì)解決