計算機基礎課件ppt-網(wǎng)絡基礎知識完整版第七章

1、計算機基礎第七章網(wǎng)絡基礎知識計算機基礎計算機網(wǎng)絡入門1、什么是計算機網(wǎng)絡？ 計算機網(wǎng)絡就是相互連接的獨立的計算機的集合，是計算機技術和通信技術廣泛應用和高度發(fā)展的產(chǎn)物。 定義：為了實現(xiàn)計算機之間的通信交往，資源共享和協(xié)同工作，采用通信手段，將地理分散的，各自具備自主功能的一組計算機有機的聯(lián)系起來，并且由網(wǎng)絡操作系統(tǒng)進行管理的計算機復合系統(tǒng)。計算機基礎Internet的基本功能Internet的應用非常廣泛而且發(fā)展迅速。它的最基本的功能有3個：電子郵件（E-mail）、遠程登錄（Telnet）和文件傳輸。 (1) 電子郵件是Internet上使用得最廣泛的一種服務，是Internet 最重要、最

2、基本的應用。 (2) 遠程登錄是Internet上較早提供的服務。 (3) 文件傳輸協(xié)議 FTP（File Transfer Protocol）是Internet傳輸?shù)姆罩弧?計算機基礎三網(wǎng)合一電信網(wǎng)絡（電話網(wǎng)）有線電視網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡（發(fā)展最快，核心）internet及Internet區(qū)別小寫：通用名稱，泛指網(wǎng)絡大寫：專有名詞，因特網(wǎng)，是全球范圍的互聯(lián)網(wǎng)，適用tcp/ip協(xié)議，前身是美國的阿帕網(wǎng)（arpanet）計算機基礎2、網(wǎng)絡的劃分根據(jù)應用范圍劃分，網(wǎng)絡分為： 局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)計算機基礎 Local Area Network 技術的出現(xiàn)，擴展了個人計算機的能力，局域網(wǎng)是將

3、小區(qū)域內計算機及各種通信設備通過高速通信線路互連在一起的通信網(wǎng)絡，屬于企業(yè)或單位自行組建的網(wǎng)絡。局域網(wǎng)LAN計算機基礎 局域網(wǎng)的范圍是有限的，不能滿足某些大型跨地區(qū)的計算機通信和數(shù)據(jù)共享的需要。因此，需要把位于更大地理范圍的計算機系統(tǒng)連接起來形成一個規(guī)模更大的網(wǎng)絡，這就是城域網(wǎng)或廣域網(wǎng)。 城域網(wǎng)的作用范圍從幾十公里到上百公里，是在一個城市或某個地區(qū)間建立起來的網(wǎng)絡系統(tǒng)，廣域網(wǎng)又叫遠程網(wǎng)，一般是通過某類電信公司所支持的鏈接電路連接起來的網(wǎng)絡。 這些電路常有租用線路和交換線路兩種類型。廣域網(wǎng)可作為公共通信網(wǎng)，它包括電話網(wǎng)、分組數(shù)據(jù)交換網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)等大型的地理范圍可達幾十公里到幾萬公里的網(wǎng)絡系統(tǒng)，如國

4、家間或洲際間建立的網(wǎng)絡均屬于廣域網(wǎng)。城域網(wǎng)MAN 和 廣域網(wǎng)WAN計算機基礎根據(jù)信息交換方式分類1.電路交換網(wǎng)：如電話網(wǎng)2.報文交換網(wǎng)：如點報網(wǎng)3.分組交換網(wǎng)：如X.25網(wǎng)4.混合交換網(wǎng)：同事采用電路和分組的網(wǎng)絡如幀中繼網(wǎng) 5.信元交換網(wǎng)：如ATM網(wǎng)計算機基礎按網(wǎng)絡的適用范圍分類公用網(wǎng)專用網(wǎng)計算機基礎3、網(wǎng)絡的拓撲結構 網(wǎng)絡的拓撲結構是指網(wǎng)絡中計算機和其他硬件的物理布局，最基本的網(wǎng)絡拓撲結構有以下幾種： （1） 總線型拓撲結構 （2） 星型拓撲結構 （3） 環(huán)型拓撲結構 （4） 樹型拓撲結構 （5） 網(wǎng)狀型拓撲結構計算機基礎 T型電纜分接頭 終結器 優(yōu)點： 該結構簡單、靈活；其結點設備的增加和

5、拆除方便；網(wǎng)絡響應速度快、成本低、共享資源能力強。可用中繼器擴展總線網(wǎng)絡，中繼器能放大信號，使信號在更長距離內傳輸。缺點：網(wǎng)絡的故障診斷和隔離較困難，任何故障都會造成整個網(wǎng)絡運行不正常，網(wǎng)絡負載過重時會降低網(wǎng)絡的傳輸速度?？偩€型結構總線拓撲結構 ：該網(wǎng)絡結構通常采用一條長電纜 （總線或主干）作傳輸媒介，通過T型電纜分接頭將許多短電纜（分支）直接連接到總線上計算機基礎該結構采用一中心設備為主結點與各從結點連接組成。其中心設備叫集線器或交換機或多口中繼器。優(yōu)點：再配置容易，故障排除方便，網(wǎng)絡易于擴展和維護。且HUB可再進行級聯(lián).缺點：要求中央節(jié)點的可靠性高，需要電纜數(shù)量多，媒介的安裝較困難。 中心

6、設備HUB星形拓撲結構計算機基礎 它是一個點到點首尾相連的閉合環(huán)路。環(huán)路中的信息是順著某個方向從一臺設備傳到另一臺設備（每臺設備均包括有接受器和發(fā)送器，信號在每臺設備中都能被重復或放大），當某個結點的地址與信息流的目的地址相吻合時，信息便被該接結點接收。網(wǎng)絡結構如下圖所示 :優(yōu)點：電纜故障易予排除，回路有很高的容錯能力。缺點：安裝和再配置較總線拓撲結構難；傳輸線路上的任何故障都會導致網(wǎng)絡完全癱瘓。環(huán)形拓撲結構計算機基礎任何兩個用戶都不能形成回路，每條通信線路都必須支持雙向傳輸。在樹型結構中，有一個根結點，根結點下是枝結點和葉結點，組成特點類似于星型結構的級聯(lián)，網(wǎng)絡結構如下圖所示 :優(yōu)點：容易添

7、加新的分支和結點；一個結點或線路故障，不影響整個系統(tǒng)，該結點會從整個系統(tǒng)中隔離出來。缺點：對根結點依賴較大。若根結點故障，則全網(wǎng)絡癱。樹型拓撲結構HUBHUB計算機基礎 這種結構又叫分布式結構，任一結點都至少有兩條線路與其他結點相連。如果某一結點或線路發(fā)生故障，也不會影響整個網(wǎng)絡的正常工作。網(wǎng)絡結構如下圖 所示:優(yōu)點：故障的排除和故障點的隔離較容易，可靠性高，容錯能力較強。缺點：隨著網(wǎng)絡中設備數(shù)量的增加，安裝和再配置特別困難。網(wǎng)狀拓撲結構計算機基礎4.網(wǎng)絡的功能： 1、信息交換：計算機之間和計算機用戶之間的相互通信交往。 2、資源共享：包含計算機硬件資源，軟件資源和數(shù)據(jù)與信息資源共享。 計算機

8、之間要實現(xiàn)信息交換和資源共享就必須要遵守一定的協(xié)議，如TCP/IP協(xié)議計算機基礎計算機網(wǎng)絡的工作模式1 對等式網(wǎng)絡（p2p）方式 計算機地位平等，沒有從屬關系，也沒有服務器和客戶機，資源分散在每臺計算機上，因此，每臺計算機可以做服務器也可以做客戶機，自己管理資源，滿足一般數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，小型單位在計算機數(shù)量較少時可以選擇，對等網(wǎng)機構計算機基礎2 客戶機/服務器 （c/s模式） 服務器為客戶機提供服務，還可以認證用戶和密碼，確保授權用戶訪問網(wǎng)絡資源。如，多媒體教學系統(tǒng)，ERP系統(tǒng) 3. 專用服務器結構 有明確的服務分工，跟C/S模式差不多，由若干工作站與一臺或者多臺專門的服務器，通過通信線路連接

9、，共享存儲設備。 如，文件打印服務，WEB，郵件，DNS計算機基礎 傳輸介質把網(wǎng)絡中的各種設備互連在一起，是數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡上傳輸?shù)耐?。網(wǎng)絡的常用傳輸介質可分為有線介質和無線介質。有線介質有同軸電纜、雙絞線、光纜等；無線介質時利用無線電波在自由空間的傳播，實現(xiàn)多種通信，主要有微波通信、衛(wèi)星通信等。5、網(wǎng)絡的傳輸介質計算機基礎開放式系統(tǒng)互連參考模型OSI 目的：為了規(guī)范異種網(wǎng)絡和不同機型的互連，由國際標準化組織（ISO）和國際電信聯(lián)盟（ITU-T）聯(lián)合開發(fā)了網(wǎng)絡的體系結構標準開放式系統(tǒng)互連(Open Systems Interconnection 縮寫為OSI 參考模型。 OSI 模型將網(wǎng)絡劃分為功

10、能上相對獨立的七個層：應用層、表示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)鏈路層及物理層。其主要作用是幫助用戶理解所開發(fā)的功能和通信軟件的流程，并且明確了在每一層通信中所用到的規(guī)則即協(xié)議。6、網(wǎng)絡模型計算機基礎網(wǎng)絡協(xié)議構成要素語法:用戶數(shù)據(jù)域控制信息的結構與格式語義：需要發(fā)出何種控制信息，以及完成的動作與做出的響應時序：對事件實現(xiàn)的順序的詳細說明計算機基礎網(wǎng)絡體系結構計算機網(wǎng)絡的各層協(xié)議的集合網(wǎng)絡協(xié)議層次式的好處1.各層之間獨立2.靈活性好3.結構上課分割開來4.易于實現(xiàn)和維護5.能促進標準化工作計算機基礎OSI七層模型各層設備：1、物理層：各種傳輸媒體（光線、網(wǎng)線），各類物理設備（如：計算機、HUB

11、），各類插槽、插座。2、數(shù)據(jù)鏈路層：分為兩個子層：邏輯鏈路控制層（LLC）和媒體訪問控制層（MAC）。網(wǎng)卡、網(wǎng)橋和二層交換機3、網(wǎng)絡層：路由器、網(wǎng)關和三層交換機4、傳輸層：四層交換機5、會話層：五層交換機6、表示層：六層交換機7、應用層：計算機、負載均衡和七層交換機計算機基礎中間設備又稱為中間系統(tǒng)或中繼(relay)系統(tǒng)。物理層中繼系統(tǒng)：轉發(fā)器(repeater)。數(shù)據(jù)鏈路層中繼系統(tǒng)：網(wǎng)橋或橋接器(bridge)。網(wǎng)絡層中繼系統(tǒng)：路由器(router)。網(wǎng)絡層以上的中繼系統(tǒng)：網(wǎng)關(gateway)。 計算機基礎OSI七層模型各層協(xié)議(了解性內容)1、物理層：IEEE802.32、數(shù)據(jù)鏈路層：P

12、PP、FR、HDLC、VLAN、MAC3、網(wǎng)絡層：IP、IPX、OSPF、RIP、IGRP、ICMP、ARP、RARP4、傳輸層：TCP、UDP、SPX5、會話層：NFS、SQL、NETBIOS、RPC6、表示層：JPEG、MPEG、ASII7、應用層：Telnet、HTTP、FTP、WWW、NFS、SMTP計算機基礎TCP/IP四層模型各層的協(xié)議：1、網(wǎng)絡接口層：HDLC（高級鏈路控制協(xié)議）、PPP（點對點協(xié)議）、SLIP（串行線路接口協(xié)議）2、網(wǎng)絡互聯(lián)層：IP（網(wǎng)際協(xié)議）、ICMP（網(wǎng)際控制消息協(xié)議）、ARP（地址解析協(xié)議）、RARP（反向地址解析協(xié)議）3、傳輸層：TCP（控制傳輸協(xié)議）、

13、UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）4、應用層：FTP（文件傳輸協(xié)議）、HTTP（超文本傳輸協(xié)議）、DNS（域名服務器協(xié)議）、SMTP（簡單郵件傳輸協(xié)議）、NFS（網(wǎng)絡文件系統(tǒng)協(xié)議） 計算機基礎OSI七層模型和TCP/IP四層模型的區(qū)別：OSI七層模型和TCP/IP四層模型最大的區(qū)別在于：OSI七層模型是一個理論上的網(wǎng)絡通信模型，而TCP/IP四層模型則是實際運行的網(wǎng)絡協(xié)議。計算機基礎各層的功能物理層 ：該層是OSI參考模型的最低層，直接和網(wǎng)絡硬件打交道，傳輸線路可以是同軸電纜、光纜、衛(wèi)星以及普通的電話。計算機基礎有關信號的幾個基本概念單向通信（單工通信）只能有一個方向的通信而沒有反方向的交互。雙向交替通

14、信（半雙工通信）通信的雙方都可以發(fā)送信息，但不能雙方同時發(fā)送(當然也就不能同時接收)。雙向同時通信（全雙工通信）通信的雙方可以同時發(fā)送和接收信息。 計算機基礎導向傳輸媒體雙絞線同軸電纜光纜 計算機基礎1.雙絞線也稱為雙扭線。把兩根互相絕緣的銅導線并排放在一起，然后用規(guī)則的方法絞合(twist)起來就構成了雙絞線。絞合可減少對相鄰導線的電磁干擾。模擬傳輸和數(shù)字傳輸都可以使用雙絞線，其通信距離一般為幾到幾十公里。距離太長時就要加放大器以便將衰減了的信號放大到合適的數(shù)值（對于模擬傳輸），或者加上中繼器以便將失真了的數(shù)字信號進行整形（對于數(shù)字傳輸）。導線越粗，其通信距離就越遠，但導線的價格也越高。計算

15、機基礎2.同軸電纜同軸電纜有內導體銅質芯線（單股實心或多股絞合線）、絕緣層。網(wǎng)狀編織的外導體屏蔽層（也可以是單股的）以及保護塑料外層所組成。由于外導體屏蔽層的作用，同軸電纜具有較好的抗干擾特性，被廣泛用于傳輸較高速率的數(shù)據(jù)。計算機基礎3.光纜光纖通信就是利用光導纖維傳遞光脈沖來進行通信。有光脈沖相當于1，沒光脈沖相當于0。由于可見光的頻率非常高，約為108MHz的量級，因此一個光纖通信系統(tǒng)的傳輸帶寬遠遠大于目前其他各種傳輸媒體的帶寬。計算機基礎數(shù)據(jù)鏈路層：它提供點對點的數(shù)據(jù)傳輸，并保證信息在線路中可靠傳輸。如地址識別、差錯控制等。計算機基礎零比特填充 PPP 協(xié)議用在 SONET/SDH 鏈路

16、時，是使用同步傳輸（一連串的比特連續(xù)傳送）。這時 PPP 協(xié)議采用零比特填充方法來實現(xiàn)透明傳輸。在發(fā)送端，只要發(fā)現(xiàn)有 5 個連續(xù) 1，則立即填入一個 0。接收端對幀中的比特流進行掃描。每當發(fā)現(xiàn) 5 個連續(xù)1時，就把這 5 個連續(xù) 1 后的一個 0 刪除，計算機基礎網(wǎng)絡層：網(wǎng)絡層又稱通信子網(wǎng)層。它負責路由的選擇分段和重組。計算機基礎網(wǎng)際層的 IP 協(xié)議及配套協(xié)議各種應用層協(xié)議 網(wǎng)絡接口層(HTTP, FTP, SMTP 等)物理硬件傳輸層TCP, UDP應用層ICMPIPRARPARP與各種網(wǎng)絡接口網(wǎng)絡層（網(wǎng)際層）IGMP計算機基礎分類 IP 地址 每一類地址都由兩個固定長度的字段組成，其中一個

17、字段是網(wǎng)絡號 net-id，它標志主機（或路由器）所連接到的網(wǎng)絡，而另一個字段則是主機號 host-id，它標志該主機（或路由器）。兩級的 IP 地址可以記為：IP 地址 := , := 代表“定義為”計算機基礎net-id24 位host-id24 位net-id16 位net-id8 位IP 地址中的網(wǎng)絡號字段和主機號字段 0A 類地址host-id16 位B 類地址C 類地址011host-id8 位D 類地址1 1 1 0多 播 地 址E 類地址保 留 為 今 后 使 用1 1 1 101計算機基礎傳輸層：傳輸層的主要任務是建立、拆除和管理傳送站。它還有一個重要的功能是可對傳送的信息進

18、行差錯檢測。會話層：當信息傳送到會話層時，兩個用戶（實際上是兩對應表示層）的對話就已經(jīng)建立起來了。會話層的任務就是嚴格管理兩個應用進程間的通信。表示層：表示層對兩個通信的應用進程間要傳送的數(shù)據(jù)類型 進行處理。如實現(xiàn)不同信息格式和編碼之間的轉換、數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮、數(shù)據(jù)加密與解加密。有了表示層提供的服務才使得在開放系統(tǒng)互連中的各應用。計算機基礎應用層：提供用戶和網(wǎng)絡之間的應用接口。實體間可以通信計算機基礎 萬維網(wǎng)的工作方式 萬維網(wǎng)以客戶服務器方式工作。瀏覽器就是在用戶計算機上的萬維網(wǎng)客戶程序。萬維網(wǎng)文檔所駐留的計算機則運行服務器程序，因此這個計算機也稱為萬維網(wǎng)服務器。客戶程序向服務器程序發(fā)出請求，

19、服務器程序向客戶程序送回客戶所要的萬維網(wǎng)文檔。在一個客戶程序主窗口上顯示出的萬維網(wǎng)文檔稱為頁面(page)。計算機基礎萬維網(wǎng)必須解決的問題 (1) 怎樣標志分布在整個因特網(wǎng)上的萬維網(wǎng)文檔？ 使用統(tǒng)一資源定位符 URL (Uniform Resource Locator)來標志萬維網(wǎng)上的各種文檔。使每一個文檔在整個因特網(wǎng)的范圍內具有唯一的標識符 URL。 計算機基礎萬維網(wǎng)必須解決的問題 (2) 用何協(xié)議實現(xiàn)萬維網(wǎng)上各種超鏈的鏈接？ 在萬維網(wǎng)客戶程序與萬維網(wǎng)服務器程序之間進行交互所使用的協(xié)議，是超文本傳送協(xié)議 HTTP (HyperText Transfer Protocol)。HTTP 是一個應

20、用層協(xié)議，它使用 TCP 連接進行可靠的傳送。 計算機基礎萬維網(wǎng)必須解決的問題 (3) 怎樣使各種萬維網(wǎng)文檔都能在因特網(wǎng)上的各種計算機上顯示出來，同時使用戶清楚地知道在什么地方存在著超鏈？ 超文本標記語言 HTML (HyperText Markup Language)使得萬維網(wǎng)頁面的設計者可以很方便地用一個超鏈從本頁面的某處鏈接到因特網(wǎng)上的任何一個萬維網(wǎng)頁面，并且能夠在自己的計算機屏幕上將這些頁面顯示出來。 計算機基礎統(tǒng)一資源定位符 URL統(tǒng)一資源定位符 URL 是對可以從因特網(wǎng)上得到的資源的位置和訪問方法的一種簡潔的表示。URL 給資源的位置提供一種抽象的識別方法，并用這種方法給資源定位。

21、只要能夠對資源定位，系統(tǒng)就可以對資源進行各種操作，如存取、更新、替換和查找其屬性。URL 相當于一個文件名在網(wǎng)絡范圍的擴展。因此 URL 是與因特網(wǎng)相連的機器上的任何可訪問對象的一個指針。 計算機基礎URL 的一般形式 由以冒號隔開的兩大部分組成，并且在 URL 中的字符對大寫或小寫沒有要求。URL 的一般形式是：:/:/ ftp 文件傳送協(xié)議 FTPhttp 超文本傳送協(xié)議 HTTPNews USENET 新聞計算機基礎電子郵件地址的格式TCP/IP 體系的電子郵件系統(tǒng)規(guī)定電子郵件地址的格式如下： 收件人郵箱名郵箱所在主機的域名 (6-1)符號“”讀作“at”，表示“在”的意思。 例如，電子郵件地址 xiexiren郵箱所在的主機的域名在全世界必須是唯一的 這個用戶名在該域名的范圍內是唯一的。 計算機基礎OSI的七層協(xié)議體系結構的概念清楚，理論也比較完整，但它復雜且不實用。得到廣泛應用的TCP/IP 是四層的體系結構：應用層、傳輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡接口層。在局域網(wǎng)中，硬件地址又稱為物理地址，或 MAC 地址。 IEEE802標準為局域網(wǎng)規(guī)定了一種48位的全球地