第3章網(wǎng)絡教育應用的技術基礎課件

第3章網(wǎng)絡教育應用的技術基礎第3章網(wǎng)絡教育應用的技術基礎1本章學習目標1． 通過本章的學習理解什么是計算機網(wǎng)絡；2． 解釋下列概念的含義：協(xié)議、TCP/IP、網(wǎng)絡互聯(lián)、局域網(wǎng)和因特網(wǎng)；3． 理解計算機網(wǎng)絡的通信過程；4． 說出計算機網(wǎng)絡的三種類型及相應的特點；5． 對各種生活中的計算機網(wǎng)絡有一定的認識；6． 了解計算機網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢及其對網(wǎng)絡教育的影響；本章學習目標23.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展計算機網(wǎng)絡的發(fā)展:第一階段（1957~1968年）：聯(lián)機系統(tǒng)第二階段（1968～1984年）：通信子網(wǎng)的出現(xiàn)第三階段（1984～1986年）：統(tǒng)一的網(wǎng)絡體系結構第四階段（1986年至今）：因特網(wǎng)計算機網(wǎng)絡的定義

地理上分散的各臺獨立自主的計算機遵循約定的通信協(xié)議，通過軟、硬件互連以實現(xiàn)交互通信，資源共享，信息交換，協(xié)同工作以及在線處理等功能的系統(tǒng)。

3.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展計算機網(wǎng)絡的發(fā)展:計算機網(wǎng)33.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展

計算機網(wǎng)絡的組成與結構1.資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)

計算機網(wǎng)絡要完成數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通信兩大基本功能,因此可以分成兩個部分:資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng).通信控制處理機主機系統(tǒng)終端通信線路3.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展計算機網(wǎng)絡的組成與結構通信43.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展計算機網(wǎng)絡拓撲構型

計算機網(wǎng)絡拓撲是指通過網(wǎng)中結點與通信線路之間的幾何關系表示網(wǎng)絡結構,反映出網(wǎng)絡中個實體間的結構關系.計算機網(wǎng)絡拓撲的分類網(wǎng)絡拓撲可以根據(jù)通信子網(wǎng)中通信信道類型分為兩類:廣播信道通信子網(wǎng)的拓撲和點到點線路通信子網(wǎng)的拓撲.采用廣播信道通信子網(wǎng)中一個公共的通信信道被多個網(wǎng)絡節(jié)點共享;在采用點到點線路通信子網(wǎng)中,每條物理線路連接一對結點.總線型拓撲環(huán)型拓撲星型拓撲3.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展計算機網(wǎng)絡拓撲構型總線型拓撲53.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展計算機網(wǎng)絡的分類

根據(jù)網(wǎng)絡的覆蓋范圍進行分類,計算機網(wǎng)絡可以分為:1.局域網(wǎng)（LAN）局域網(wǎng)用于將有限范圍內(nèi)(如一個實驗室、一幢大樓、一個校園)的各種計算機、終端與外部設備互連成網(wǎng).2.城域網(wǎng)（MAN）城市地區(qū)網(wǎng)絡簡稱城域網(wǎng),它的設計目標是滿足幾十公里范圍內(nèi)的大量企業(yè)、機關、公司的多個局域網(wǎng)互連的需求,以實現(xiàn)大量用戶之間的數(shù)據(jù)、語音、圖形與視頻等多種信息的傳輸功能.3.廣域網(wǎng)（WAN）廣域網(wǎng)也稱為遠程網(wǎng),它覆蓋的地理范圍從幾十公里到幾千公里,廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)可以利用公用分組交換網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)和無線分組交換網(wǎng)將分布在不同地區(qū)的計算機系統(tǒng)互連起來,達到資源共享的目的.3.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展計算機網(wǎng)絡的分類63.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展

生活中的計算機網(wǎng)絡

1．各種商業(yè)應用的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)

2．證券交易系統(tǒng)

3．中國教育科研網(wǎng)（CERNET）

4．Internet3.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展生活中的計算機網(wǎng)絡

17廣域網(wǎng)ADSL接入模型

廣域網(wǎng)ADSL接入模型8第3章網(wǎng)絡教育應用的技術基礎課件9第3章網(wǎng)絡教育應用的技術基礎課件10第3章網(wǎng)絡教育應用的技術基礎課件11第3章網(wǎng)絡教育應用的技術基礎課件123.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展

一個生活中通信的例子兩個人通信的模型3.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展一個生活中通信的例子兩個133.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展兩人通訊模型的特點：模型具有三個層次相同層次的交流都是獨立進行的，不受其他層次影響上下相鄰兩個層次之間的聯(lián)系可以用“提供服務”和“使用服務”來進行說明

3.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展兩人通訊模型的特點：143.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展計算機網(wǎng)絡中的通信OSI/RM參考模型 應用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層1974年,ISO發(fā)布了著名的ISO/IEC7498標準,它定義了7層框架,也就是開發(fā)系統(tǒng)互連參考模型3.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展計算機網(wǎng)絡中的通信OSI/153.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展因特網(wǎng)四層模型TCP/IP參考模型應用層傳輸層互聯(lián)層主機-網(wǎng)絡層（以太網(wǎng)等）TCP協(xié)議的全稱叫做傳輸控制協(xié)議,IP協(xié)議指的是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議3.1計算機網(wǎng)絡的形成和發(fā)展因特網(wǎng)四層模型應用層TC163.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信基本概念通信的目的是為了交換信息.數(shù)據(jù)通信指在不同計算機之間傳送表示字母、數(shù)字、符號的二進制代碼0、1比特序列的過程.數(shù)據(jù)通信最引人注目的發(fā)展是在19世紀中期的莫爾斯(Morse)電報碼,它只適合于電報操作員手工發(fā)報1870年的博多(Baudot)碼適用于機器編碼解碼目前應用最為廣泛的是美國信息交換標準編碼(ASCII碼)又稱為國際5號碼,它被用于計算機內(nèi)碼,也是數(shù)據(jù)通信中的編碼標準.例如字符"0"的二進制碼是0110000,字符"A"的二進制碼是1000001.人們習慣將二進制代碼的0、1稱為碼元.多媒體計算機技術就是要研究計算機交互式綜合處理多媒體信息(文本、圖形、圖像與語音).3.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信基本概念多媒體計算機技術就是173.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信基本概念模擬信號:是一種連續(xù)變化的電磁波,這種電磁波可以按照不同頻率在各種介質上傳輸;數(shù)字信號:是一系列的電壓脈沖,用恒定的正電壓來表示二進制1,用恒定的負電壓來表示二進制0.數(shù)字信號發(fā)送最突出的優(yōu)點是比一般模擬信號發(fā)送便宜,且很少受噪音干擾,主要缺點是數(shù)字信號比模擬信號易衰減.模擬數(shù)據(jù):在某個區(qū)間產(chǎn)生連續(xù)的值(聲音、視頻、溫度、壓力)數(shù)字數(shù)據(jù):產(chǎn)生離散的值(文本信息)模擬和數(shù)字數(shù)據(jù)都可以用模擬和數(shù)字信號來表示,因而也可以用這兩種信號來傳播.3.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信基本概念183.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信方式1.在計算機中,通常是用8位的二進制代碼來表示一個字符.數(shù)據(jù)通信按照字節(jié)使用的信道數(shù),可以分為兩種:串行通信和并行通信.串行通信中將傳送的每個二進制代碼由低位到高位的順序依次發(fā)送;并行通信是將一個字符的8位二進制代碼同時通過8條并行的通信信道發(fā)送出去,每次發(fā)送一個字符代碼.發(fā)送端接收端b7b6b5b4b3b2b1b0串行通信信道發(fā)送端接收端b0b1b2b3b4b5b6b7b0b1b2b3b4b5b6b7并行通信信道3.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信方式發(fā)送端接收端b7b6b5b4b3193.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信方式2.數(shù)據(jù)按照信號傳送方向與時間的關系,可以分為三種:單工通信、半雙工通信、全雙工通信.單工通信方式中,信號只能向一個方向傳輸.單向通道發(fā)送接收。。。。雙向通道發(fā)送接收接收發(fā)送發(fā)送發(fā)送接收接收雙向通道在半雙工通信方式中，信號可以雙向傳送，但必須是交替進行的.在全雙工通信方式中，信號可以同時雙向傳送.3.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信方式單向通道發(fā)送接收。。。。雙向203.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信方式3.同步傳輸方式和異步傳輸方式所謂的同步就是要求通信的收發(fā)雙方在時間基準上保持一致.可以分為位同步和字符同步.異步傳輸?shù)奶攸c是:每個字符作為一個獨立的整體進行發(fā)送,字符之間的時間間隔可以是任意的.4.多路復用技術無論是局部網(wǎng)絡還是遠程網(wǎng)絡,總是出現(xiàn)傳輸介質的能力超過傳輸單一信號的情況,為了有效地利用傳輸系統(tǒng),人們希望通過同時攜帶多個信號來高效率地使用傳輸介質.這就是多路復用技術,一般可以分為頻分多路復用和時分多路復用.每個信號需要一個以它的載波頻率為中心的一定的帶寬,稱為通道.為了防止干擾,使用保護帶來隔離每一個通道,保護帶是一些無用的頻譜區(qū).3.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信方式213.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信方式信號源1信號源2信號源3信號源4信號源1信號源2信號源3信號源4多路復用器MUX多路復用器MUX通道1(f1)通道2(f2)通道3(f3)通道4(f4)頻分多路復用(FDM)信號源1信號源2信號源3信號源4信號源1信號源2信號源3信號源4多路復用器MUX多路復用器MUX......13234412時分多路復用(TDM)3.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信方式信號源1信號源2信號源3信號源4223.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信的主要技術指標1)波特率波特率又稱為碼元速率，是指單位時間內(nèi)所傳送的信號“波形”的個數(shù)，單位為：波特（Baud），計算公式為：B=1/T（baud）式中，T為波形周期。2)比特率比特率又稱位速率，是指單位時間內(nèi)所傳送的二進制位數(shù)。單位為：位/秒（bps）。計算公式為：S=Blog2N式中：B為波特率，N為一個波形的有效狀態(tài)數(shù)。3.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信的主要技術指標233.2數(shù)據(jù)通信

數(shù)據(jù)通信的主要技術指標3)帶寬帶寬是指介質能傳輸?shù)淖罡哳l率和最低頻率之間的差值，帶寬通常用“Hz”表示。4)信道容量信道容量指信道傳送信息的最大能力。5)誤碼率誤碼率是指二進制數(shù)字信號在傳送過程中被傳錯的概率。計算公式為：Pe=傳錯的比特數(shù)/傳送的總比特數(shù)6)信道延遲信道延遲是指信號在信道中傳播時，從信源端到信宿端的時間差。3.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信的主要技術指標243.2數(shù)據(jù)通信傳輸介質及主要特性1.同軸電纜的主要特性

同軸電纜（Coax）是指有兩個同心導體，而導體和屏蔽層又共用同一軸心的電纜。同軸電纜的特點：高帶寬、及好的噪聲抑制性。同軸電纜的帶寬取決于電纜長度。1km的電纜可以達到1-2Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。3.2數(shù)據(jù)通信傳輸介質及主要特性同軸電纜的特253.2數(shù)據(jù)通信傳輸介質及主要特性

同軸電纜的分類：1.按傳輸信號分類：1）基帶同軸纜：基帶同軸纜主要用于數(shù)字信號的基帶通信，如10Base-2以太網(wǎng)中使用的RG-58同軸纜。2）寬帶同軸纜：寬帶同軸纜主要用于模擬信號的寬帶通信，如閉路電視系統(tǒng)中的傳輸線路。2.按直徑的不同分類：粗纜、細纜。

計算機網(wǎng)絡一般選用RG-8以太網(wǎng)粗纜和RG-58以太網(wǎng)細纜；RG-59用于電視系統(tǒng)；RG-62用于ARCnet網(wǎng)絡和IBM3270網(wǎng)絡。同軸電纜既支持點-點連接，也支持多點連接。3.2數(shù)據(jù)通信傳輸介質及主要特性263.2數(shù)據(jù)通信傳輸介質及主要特性2.雙絞線的主要特性

雙絞線是由按規(guī)則螺旋結構排列的兩根、四根或八根絕緣導線組成。一對線可以作為一條通信線路，各個線對螺旋排列的目的是為了使各線對之間的電磁干擾最小。局域網(wǎng)中使用的雙絞線分為兩類：屏蔽雙絞線(STP)和非屏蔽雙絞線(UTP)3.2數(shù)據(jù)通信傳輸介質及主要特性273.2數(shù)據(jù)通信傳輸介質及主要特性在局域網(wǎng)中常用的雙絞線根據(jù)傳輸特性分為五類。在典型的Ethernet網(wǎng)中，常用第三類、第四類與第五類非屏蔽雙絞線。其中，三類線帶寬為16MHz，適用于語音及10Mbps以下的數(shù)據(jù)傳輸；五類線帶寬為100MHz，適用于語音及100Mbps的高速數(shù)據(jù)傳輸，甚至可以支持155Mbps的ATM數(shù)據(jù)傳輸。雙絞線既可用于點-點連接，也可以用于多點連接。雙絞線的抗干擾性取決于在一束線中，相鄰線對的扭曲長度及適當?shù)钠帘巍?/p>

雙絞線的連接器及制作（RJ45水晶頭與網(wǎng)線連接）3.2數(shù)據(jù)通信傳輸介質及主要特性283.2數(shù)據(jù)通信傳輸介質及主要特性3.光纖的主要特性光纖為光導纖維的簡稱，由直徑大約為0.1mm的細玻璃絲構成。光纖通信就是以光波為載波、光導纖維為傳輸介質的一種通信方式。

光發(fā)送機：光發(fā)送機負責產(chǎn)生光束，將電信號轉變成光信號，再把光信號導入光纖。

光接收機：光接收機負責接收從光纖上傳輸過來的光信號，并將它轉變成電信號，經(jīng)解碼后再作相應處理。3.2數(shù)據(jù)通信傳輸介質及主要特性光發(fā)送機：光發(fā)293.2數(shù)據(jù)通信傳輸介質及主要特性光纖較電纜導線有四大優(yōu)點：抗干擾性能好、傳輸距離遠、傳輸速率高、單芯可實現(xiàn)傳輸。光纖本身也有缺點：質地較脆、機械強度低就是它的致命弱點，稍不注意，就會折斷于光纜外皮當中、光纖的安裝需要專門設備，價格也比較昂貴。光纖的最普遍的連接方式是點-點方式，按照光纖中光的傳輸模式來分可以分為單模光纖和多模光纖。單模光纖是指光纖的光信號僅與光纖軸成單個可分辨角度的單光線傳輸；多模光纖就是多個可分辨角度的多光線傳輸。單模光纖的性能優(yōu)于多模光纖。3.2數(shù)據(jù)通信傳輸介質及主要特性303.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)編碼技術根據(jù)數(shù)據(jù)通信類型，網(wǎng)絡中常用的通信信道分為兩類：模擬通信信道和數(shù)字通信信道。數(shù)據(jù)編碼方法模擬數(shù)據(jù)編碼數(shù)字數(shù)據(jù)編碼振幅鍵控移頻鍵控差分曼徹斯特編碼移相鍵控非歸零碼曼徹斯特編碼我們將發(fā)送端數(shù)字數(shù)據(jù)信號變換成模擬數(shù)據(jù)信號的過程稱為調(diào)制(modulation)，設備稱為調(diào)制器；將接收端把模擬數(shù)字信號還原成數(shù)字數(shù)據(jù)信號的過程稱為解調(diào)(demodulation)，將設備稱為解調(diào)器。同時具有調(diào)制和解調(diào)功能的設備稱為調(diào)制解調(diào)器(modem)。編碼解碼的定義與此類似。3.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)編碼技術數(shù)據(jù)編碼方法模擬數(shù)據(jù)編碼數(shù)字數(shù)據(jù)313.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)編碼技術1.頻帶傳輸中的數(shù)據(jù)編碼模擬信號通常由某一個頻率或幾個頻率組成，它占用一個固有的頻帶，所以稱為頻帶傳輸。數(shù)據(jù)編碼方式根據(jù)調(diào)制參數(shù)的不同可分為以下三種：1)幅移鍵控法（Amplitude-ShiftKeying，ASK）所謂調(diào)幅方式就是用基帶信號來控制載波的振幅變化。2)頻移鍵控法（Frequency-ShiftKeying，F(xiàn)SK）調(diào)頻方式是用基帶信號來控制載波的頻率變化。3)相移鍵控法（Phase-ShiftKeying，PSK）調(diào)相方式是用基帶信號來控制載波的相位變化。3.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)編碼技術323.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)編碼技術2.基帶傳輸中的數(shù)據(jù)編碼1)不歸零碼（Non-ReturntoZero）在不歸零碼中，正電平表示1，負電平表示0。為了發(fā)送雙方保持同步故在發(fā)送NRZ的同時傳送同步時鐘信號。特點：實現(xiàn)簡單，費用低。2)曼徹斯特編碼每比特的周期T分為前T/2和后T/2兩部分，通過前T/2傳送該比特的反碼，通過后T/2傳送該比特的原碼。特點：方案實現(xiàn)簡單。3)差分曼徹斯特編碼與曼徹斯特編碼的區(qū)別在于：每比特中間的跳變僅作為同步之用，每比特的值根據(jù)其開始邊是否發(fā)生跳變來決定。其主要的應用領域為令牌環(huán)網(wǎng)。3.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)編碼技術333.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)編碼技術01001101(a)非歸零碼(b)同步時鐘(c)曼徹斯特編碼(d)差分曼徹斯特編碼數(shù)據(jù)數(shù)字數(shù)據(jù)信號的波形3.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)編碼技術01001101(a)非歸零碼(343.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)壓縮技術

所謂的數(shù)據(jù)壓縮是指在保證信息原貌的前提下，減少信息的比特數(shù)的方法。其主要的應用有兩個目的，一是存儲的需要，二是提高傳輸效率的需要。

1.文本、程序的壓縮2.圖形的壓縮3.圖像的壓縮（JPEG）4.視頻的壓縮（MPEG）3.2數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)壓縮技術353.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術局域網(wǎng)的技術特點局域網(wǎng)是將小區(qū)域內(nèi)的各種通信設備互連在一起的通信網(wǎng)絡。由于局域網(wǎng)體系結構、協(xié)議標準研究的進展，操作系統(tǒng)的發(fā)展，光纖技術的引入，以及高速局域網(wǎng)技術的發(fā)展，局域網(wǎng)技術特征性能參數(shù)發(fā)生了很大的變化：

1)覆蓋的地理范圍有限；2)提供高速數(shù)據(jù)傳輸、低誤碼率的高質量傳輸環(huán)境；3)局域網(wǎng)屬于一個單位所有，易于建立、維護與擴展；4)決定局域網(wǎng)特性的主要技術特性為網(wǎng)絡拓撲、傳輸介質與介質訪問控制方法；5)以介質訪問控制方法分類，可以分為共享介質局域網(wǎng)與交換局域網(wǎng)；3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術局域網(wǎng)的技術特點363.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術IEEE802參考模型與協(xié)議1980年2月，IEEE(美國電氣和電子工程師學會)成立了局域網(wǎng)標準委員會，專門從事局域網(wǎng)標準化工作并制訂了相關標準。802.10可互操作的局域網(wǎng)安全802.1體系結構與網(wǎng)絡互聯(lián)802.2邏輯鏈路控制子層802.3CSMA/CD802.4令牌總線802.5令牌環(huán)802.6城域網(wǎng)802.9語音與數(shù)據(jù)綜合局域網(wǎng)802.11無線局域網(wǎng)IEEE802.7標準，定義了寬帶網(wǎng)絡技術；IEEE802.8標準，定義了光纖傳輸技術；......3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術IEEE802參考模型與協(xié)37廣域網(wǎng)定義：指覆蓋范圍廣、傳輸速率相對較低，以數(shù)據(jù)通信為主要目的的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡。目前廣域網(wǎng)技術中主要有以下幾個網(wǎng)絡：1)公用電話交換網(wǎng)PSTN（PublicSwitchedTelephoneNetwork）是以電路交換技術為基礎的用于傳輸模擬話音的網(wǎng)絡；3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術廣域網(wǎng)3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術38

2)綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDN：它是數(shù)據(jù)交換和數(shù)字傳輸?shù)慕Y合，能夠提供端到端的數(shù)字連接，實現(xiàn)數(shù)字化，傳輸質量得到大提高；3)數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN：是利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，它的傳輸媒介有光纜、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道以及用戶端可用的普通電纜和雙絞線。4)X.25網(wǎng)：X.25協(xié)議主要定義了數(shù)據(jù)是如何從計算機等數(shù)據(jù)終端設備(DTE)發(fā)送到包交換機或訪問設備等數(shù)據(jù)電路端接設備(DCE)的，實現(xiàn)的是點對點的面向連接的通信。3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術2)綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDN：它是數(shù)據(jù)交換和數(shù)字傳輸?shù)?9廣域網(wǎng)5)非對稱數(shù)字用戶線ADSL（AsymmetricDigitalSubscriberLine）利用數(shù)字編碼技術獲得最大的傳輸容量。DSL是超級Modem，傳輸速率很高。ADSL用其特有的調(diào)制解調(diào)硬件來連接現(xiàn)有雙絞線連接的各端，它創(chuàng)建具有三個信道的管道，如圖所示。3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術從圖中可以看到，ADSL用頻分復用(FDM)在電話線中創(chuàng)建多了個信道。FDM使用一條下傳數(shù)據(jù)管道和一條上傳數(shù)據(jù)管道，并用時分復用(TDM)將下傳管道分割，上傳管道也被分成多個低速信道。廣域網(wǎng)3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術從圖中可以看到，AD403.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術廣域網(wǎng)ADSL接入模型

3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術廣域網(wǎng)ADSL接入模型41網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連：將分布在不同地理位置的網(wǎng)絡、設備相連接，以構成更大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)互連網(wǎng)絡中的資源共享。1）互聯(lián)網(wǎng)中資源的共享服務與物理網(wǎng)絡結構是分離的；2）互聯(lián)網(wǎng)絡對用戶是透明的，各子網(wǎng)在網(wǎng)絡協(xié)議、服務類型與網(wǎng)絡管理方面的差異應該被屏蔽掉。網(wǎng)絡互連的類型1）局域網(wǎng)－局域網(wǎng)互連2）局域網(wǎng)－廣域網(wǎng)互連3）局域網(wǎng)－廣域網(wǎng)－局域網(wǎng)互連4）廣域網(wǎng)－廣域網(wǎng)互連網(wǎng)絡互連的層次：互連是基礎，互通是手段，互操作則是網(wǎng)絡互連的目的。3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連技術3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術423.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連技術一、中繼器1.定義：是連接網(wǎng)絡線路的一種裝置，用于兩個網(wǎng)絡節(jié)點之間物理信號的雙向轉發(fā)工作。2.兩種工作方式：a.直接放大式(主要應用于對鏈路質量要求不是很高的場合，且級聯(lián)的中繼器數(shù)量很少，一般為一到兩個)b.信號再生式(主要應用于鏈路質量要求較高的場合)中繼器主要有兩種形式：MODEM、HUB。二、集線器（HUB）

集線器的功能：隨機選出某一端口的設備，并讓它獨占全部帶寬，與集線器的上聯(lián)設備（交換機、路由器或服務器等）進行通信。3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連技術43

集線器的英文名稱就是我們通常見到的“HUB”，英文“HUB”是“中心”的意思。集線器（HUB）是一種最為基礎的用于在計算機網(wǎng)絡中連接多個計算機或其它設備的連接設備，是對網(wǎng)絡進行集中管理的最小單元，像樹的主干一樣，它是各分枝的匯集點。它工作于OSI參考模型的物理層。集線器的主要功能是對接收到的信號進行再生整形放大，以擴大網(wǎng)絡的傳輸距離，同時把所有節(jié)點集中在以它為中心的節(jié)點上。3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術集線器的英文名稱就是我們通常見到的“HUB”，英443.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連技術共享式集線器工作原理

3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連技術共享式集線器工453.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連技術注意在集線器中，Uplink端口用來進行兩臺集線器的互連。Uplink端口不能同第一個端口共用。下圖是兩臺集線器的互相連接的方法。

3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連技術注意在集線器中463.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連技術三、交換機交換技術(交換機)在OSI參考模型的第二層操作。交換技術允許對共享型和專用型的局域網(wǎng)段進行帶寬調(diào)整。交換機的級連是指通過線纜將兩個交換機前板的兩個端口連接起來。1.交換機的Uplink口連接到交換機的普通口；3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連技術1.交換機的473.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連技術2.交換機的UPLINK口連接到交換機的UPLINK口；3.交換機的普通口連接到交換機的普通口；3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連技術2.交換機的48以太網(wǎng)交換機快速以太網(wǎng)交換機千兆以太網(wǎng)交換機3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術以太網(wǎng)交換機快速以太網(wǎng)交換機千兆以太網(wǎng)交換機3.3局域網(wǎng)、廣493.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連技術四、網(wǎng)橋的概述網(wǎng)橋是數(shù)據(jù)鏈路層的設備，類似中繼器。用于連接兩個或更多局域網(wǎng)網(wǎng)段。每個局域網(wǎng)網(wǎng)段是一個獨立的沖突域。網(wǎng)橋的目的是過濾局域上的流量，以確保本地通信在本地進行。網(wǎng)橋與中繼器的不同之處在于能夠解析它收發(fā)的數(shù)據(jù)，即它能夠讀取目標地址信息，并決定是否向網(wǎng)絡的其它段轉發(fā)數(shù)據(jù)包。五、路由器的概述路由：指通過相互連接的網(wǎng)絡把信息從源地點移動到目標點的的活動。路由與交換的主要區(qū)別在于：交換發(fā)生在OSI的第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）；路由發(fā)生在OSI的第三層（網(wǎng)絡層）。3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連技術五、路由器的概503.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連技術

路由器通過路由決定數(shù)據(jù)的轉發(fā)，轉發(fā)策略稱為路由選擇。路由器的特征：(1)路由器工作在第三層上。(2)路由器能連接不同類型的網(wǎng)絡。(3)路由器具有路徑選擇能力。

路由器的優(yōu)缺點：優(yōu)點：(1)適用于大規(guī)模的網(wǎng)絡；(2)適用于復雜的網(wǎng)絡拓撲結構，負載共享和最優(yōu)路徑；(3)能更好地處理多媒體；(4)安全性高；(5)隔離不需要的通信量；(6)節(jié)省局域網(wǎng)的頻寬；(7)減少主機負擔。缺點：(1)它不支持非路由協(xié)議；(2)安裝復雜；(3)價格高。

靜態(tài)路由：指由網(wǎng)絡管理員手工配置的路由信息。一般適用于比較簡單的網(wǎng)絡環(huán)境。動態(tài)路由：指路由器能夠自動地建立自己的路由表,并且能夠根據(jù)實際情況的變化適時地進行調(diào)整。3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連技術路由器的優(yōu)缺513.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連技術以太網(wǎng)段以太網(wǎng)段路由器標記環(huán)網(wǎng)

路由器使用第三層信息，Internet采用TCP/IP作為網(wǎng)絡層協(xié)議，而Novell的Netware采用IPX最為網(wǎng)絡層協(xié)議。網(wǎng)橋是獨立于網(wǎng)絡層協(xié)議的，它們之間可以通過網(wǎng)橋自由傳送，但是路由器連接就不行。因此多協(xié)議路由器具有處理多種不同協(xié)議分組的能力，它可以處理不同分組的路由選擇與分組轉發(fā)問題。但是多協(xié)議路由器仍然不能支持不同的網(wǎng)絡層協(xié)議的兩個LAN之間的數(shù)據(jù)路由，因為路由器不能轉換不同網(wǎng)絡層協(xié)議。3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術網(wǎng)絡互連技術以太網(wǎng)段以太網(wǎng)52互連設備工作的層次基本功能適用范圍集線器物理層信號放大網(wǎng)段的擴展交換機數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡層傳輸層信息包的轉發(fā)路由選擇劃分VLAN局域網(wǎng)內(nèi)部互連路由器網(wǎng)絡層路由選擇LAN－LANLAN－WAN小結：網(wǎng)絡互連設備的比較3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術互連設備工作的層次基本功能適用范圍集線器物理層信號放大網(wǎng)段的533.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術局域網(wǎng)操作系統(tǒng)

局域網(wǎng)操作系統(tǒng)：能利用局域網(wǎng)低層提供的數(shù)據(jù)傳輸功能，高層網(wǎng)絡用戶提供共享資源管理服務，以及其它網(wǎng)絡服務功能的局域網(wǎng)系統(tǒng)軟件。局域網(wǎng)操作系統(tǒng)的任務：屏蔽本地資源與網(wǎng)絡資源的差異性，為用戶提供各種基本網(wǎng)絡服務功能，完成共享資源的管理，提供網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全性服務?？蛻?服務器模式的操作系統(tǒng)中，其中一個計算機的應用進程（比如正在運行的程序）作為客戶端向另一個應用進程提出服務請求，而服務器端的應用進程則向客戶端的進程提供相應的服務，這樣來完成計算機網(wǎng)絡的通信。以卡內(nèi)基梅隆大學的Ｍach為代表的微內(nèi)核結構操作系統(tǒng)以及MicrosoftWindowsNT等屬于這個類型。3.3局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)絡互連技術局域網(wǎng)操作系統(tǒng)543.4Internet技術Internet介紹Internet是全球性的、最具影響力的計算機互聯(lián)網(wǎng)絡，也是世界范圍的信息資源寶庫。Internet的前身是ARPANET,在1983年，TCP/IP協(xié)議正式成為Internet的協(xié)議標準，為任何一臺連入Internet的計算機提供了技術上的保障。從Internet使用者的角度來看，Internet是由大量計算機連接在一個巨大的通信系統(tǒng)平臺上，從而形成的一個全球范圍的信息資源網(wǎng)。Internet的使用者不必關心Internet的內(nèi)部結構，他們面對的只是Internet所提供的資源和服務。3.4Internet技術Internet介紹553.4Internet技術Internet通信協(xié)議Internet允許世界各地的網(wǎng)絡接入作為它的子網(wǎng)，而各個子網(wǎng)的計算機可以是不同類型的，怎樣才能保證Internet能夠正常工作呢？

只能要求所有連入Internet的計算機都使用相同的通信協(xié)議，即TCP/IP協(xié)議。TCP/IP協(xié)議是一種計算機之間的通信規(guī)則，它規(guī)定了每臺計算機信息表示的格式與含義，規(guī)定了計算機之間通信所使用的控制信息，以及在接到控制信息后應該做出的反應。TCP/IP協(xié)議是Internet中計算機之間通信時必須共同遵循的一種通信協(xié)議。3.4Internet技術Internet通信協(xié)議563.4Internet技術Internet通信協(xié)議Internet地址能夠惟一地確定Internet上每臺計算機及每個用戶的位置。對于用戶來說Internet地址有兩種表示形式：IP地址與域名。接入Internet的計算機與接入電話網(wǎng)的電話類似。每臺計算機或者路由器都有一個由授權機構分配的號碼，稱為IP地址。IP地址也采用分層結構。IP地址由網(wǎng)絡號與主機號兩部分組成。網(wǎng)絡號用來標識一個邏輯網(wǎng)絡，主機號用來標識網(wǎng)絡中的一臺主機。一臺Internet主機至少有一個IP地址，而且這個IP地址是全網(wǎng)惟一的。IP地址網(wǎng)絡號主機號3.4Internet技術Internet通信協(xié)議IP地573.4Internet技術Internet通信協(xié)議

IP的原始版本是IPv4，使用32位的二進制地址，每個地址組織成由點分隔的8位數(shù)，每個8位數(shù)稱為8位位組，二進制數(shù)表示對機器很友好，但卻不易被用戶所理解，因此習慣上人們總是把IP地址用十進制表示。IP地址中的每一個8位位組用0～255之間的一個十進制數(shù)表示。這些數(shù)之間用點(.)隔開，即所謂的點-十進制(dotteddecimal)格式地址。因此，最小的IPv4地址值為，最大的地址值為55。為適應大型、中型、小型的網(wǎng)絡IP地址分配的需要，根據(jù)網(wǎng)絡號和主機號的數(shù)量可將IP地址分為五類：A類地址、B類地址、C類地址、D類地址、E類地址。3.4Internet技術Internet通信協(xié)議583.4Internet技術Internet通信協(xié)議~55~55~55~55~55181624320網(wǎng)絡地址(7位)主機地址(24位)10網(wǎng)絡地址(14位)主機地址(16位)110網(wǎng)絡地址(21位)主機地址(8位)111011110多目的廣播地址(28位)保留用于實驗和將來使用A類地址B類地址C類地址D類地址E類地址主機地址范圍IP地址的分類用7位（bit）來標識網(wǎng)絡號，24位標識主機號，最前面一位為“0”，即A類地址的第一段取值介于1～126之間，因此A類網(wǎng)絡地址的范圍從到。全世界總共只有126個可能的A類網(wǎng)絡，每個A類網(wǎng)絡最多可以連接16777214臺主機。A類地址通常為大型網(wǎng)絡而提供。

用14位來標識網(wǎng)絡號，16位標識主機號，前面兩位是“10”。B類地址的第一段取值介于128～191之間，第一段和第二段合在一起表示網(wǎng)絡號，因此B類網(wǎng)絡地址的范圍從到。全世界大約有16000個B類網(wǎng)絡，每個B類網(wǎng)絡最多可以連接65534臺主機。用21位來標識網(wǎng)絡號，8位標識主機號，前面三位是“110”。C類地址的第一段取值介于192～223之間，第一段、第二段、第三段合在一起表示網(wǎng)絡號。最后一段標識網(wǎng)絡上的主機號。因此，C類網(wǎng)絡地址范圍從至。每一個C類地址理論上可支持最大256個主機地址(0～255)，但是僅有254個可用，因為0和255不是有效的主機地址。在IP地址中，0和255是保留地址。IP地址中所有的主機地址為0用于標識網(wǎng)絡，而全為1表示在此網(wǎng)段中的廣播地址。3.4Internet技術Internet通信協(xié)議593.4Internet技術Internet通信協(xié)議

D類地址使用全部的8位位組表示主機部分，第一段的前4位為“1110”，地址空間的范圍從到54。

D類地址用于在IP網(wǎng)絡中的組播。一個組播地址是一個唯一的網(wǎng)絡地址。它能指導報文到達預定義的IP地址組。D類地址用于在一個私有網(wǎng)中傳輸組播報文至IP地址定義的端系統(tǒng)組中。因此沒有必要把地址中的8位位組或地址位分開表示網(wǎng)絡和主機。相反，整個地址空間用于識別一個IP地址組。

E類地址的前4位恒為1，因此有效的地址范圍從至55。E類地址雖被定義，但卻被保留作研究之用。

3.4Internet技術Internet通信協(xié)議603.4Internet技術IP地址分配的原則

A、CNNIC對IP地址的管理規(guī)定中國互聯(lián)網(wǎng)絡信息中心(CNNIC)是成立于1997年6月3日的非營利管理與服務機構，行使國家互聯(lián)網(wǎng)絡信息中心的職責。作為亞太互聯(lián)網(wǎng)絡信息中心（APNIC）的國家互聯(lián)網(wǎng)絡注冊機構會員（NIR），CNNIC成立了以CNNIC為召集單位的IP地址分配聯(lián)盟，負責為我國的網(wǎng)絡服務商（ISP）和網(wǎng)絡用戶提供IP地址。CNNIC對IP地址的申請及使用管理做了較為嚴格的規(guī)定。B、RFC1918私有地址塊1.公有地址與私有地址3.4Internet技術IP地址分配的原則613.4Internet技術

IP地址分配的原則

Internet協(xié)議要求網(wǎng)絡上的每個網(wǎng)絡接口都有一個唯一的地址，如果通過CNNIC申請IP地址，將得到全球唯一的地址號，這些地址被稱為公有地址塊。在網(wǎng)絡中使用IP協(xié)議，但并不打算連接到Internet上，此時它所使用的IP地址可以不是全球唯一的。這種類型的網(wǎng)絡叫做私有網(wǎng)絡，所使用的地址被叫做私有地址。2.網(wǎng)絡地址轉換地址轉換，即NAT功能將其私有IP地址轉換為公有IP地址，即用該組織申請的合法IP地址進行通信。3.私有地址塊的范圍RFC1918將下面三個地址范圍做為私有地址塊：

–55

–55

–553.4Internet技術IP地址分配的原則623.4Internet技術IP地址分配的原則4.使用私有地址塊具有以下的特點

(1)地址數(shù)量大；(2)安全性高；(3)不能直接與Internet連接；(4)轉入和離開私有地址段時，需要對設備重新編址；(5)網(wǎng)絡互聯(lián)時容易產(chǎn)生沖突。

C、IP地址分配

設計IP地址方案之前，應考慮以下幾個問題：

(1)是否將網(wǎng)絡連入Internet；(2)是否將網(wǎng)絡劃分為若干網(wǎng)段以方便網(wǎng)絡管理；(3)是采用靜態(tài)IP地址分配還是動態(tài)IP地址分配。3.4Internet技術IP地址分配的原則633.4Internet技術IP地址分配的原則具有特定意義的地址不能分配給網(wǎng)絡節(jié)點使用。具有特殊意義的地址主要有：1）主機地址全為“0”。不論哪一類網(wǎng)絡，主機地址全為“0”表示指向本網(wǎng)，常用在路由表中。2）主機地址全為“1”。主機地址全為“1”表示廣播地址，向特定網(wǎng)上的所有主機發(fā)送數(shù)據(jù)報。3）四字節(jié)32比特全為“1”，若IP地址4字節(jié)32比特全為“1”，表示僅在本網(wǎng)內(nèi)進行廣播發(fā)送。4）網(wǎng)絡號127，TCP／IP協(xié)議規(guī)定網(wǎng)絡號127不可用于任何網(wǎng)絡。其中有一個特別地址：稱之為回送地址(Loopback)，它將信息通過自身的接口發(fā)送后返回，可用來測試端口狀態(tài)。3.4Internet技術IP地址分配的原則643.4Internet技術子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼也是一個32位地址，其作用是：用于屏蔽IP地址的一部分以區(qū)分網(wǎng)絡標識和主機標識，并說明該IP地址是在局域網(wǎng)上，還是在遠程網(wǎng)上。只有同在一個子網(wǎng)中的主機才能互相通訊聯(lián)系，否則就要通過特殊手段了。為了使用的方便，常常使用“點分整數(shù)表示法”來表示一個子網(wǎng)掩碼。由此可以得到A、B、C三大類IP地址的標準子網(wǎng)掩碼。A類地址：B類地址：C類地址：定長子網(wǎng)掩碼是指所有的網(wǎng)際網(wǎng)ID部分具有相同的位數(shù)。由于IPv4地址體系中，每個IP地址為32位固定長度，所以采用定長子網(wǎng)掩碼時，有一個顯著的特點：每個網(wǎng)段可供分配的IP地址數(shù)相同。3.4Internet技術子網(wǎng)掩碼653.4Internet技術子網(wǎng)掩碼計算步驟如下：(1)將所需的子網(wǎng)數(shù)轉換為二進制7（十進制數(shù)）：111（二進制數(shù)）(2)以二進制表示子網(wǎng)數(shù)所需的位數(shù)即為向缺省子網(wǎng)掩碼中加入的位數(shù)，這些位數(shù)需要向主機ID借用。111：3位(3)決定子網(wǎng)掩碼B類地址的標準掩碼為：11111111.11111111.00000000.00000000。借用主機ID的3位以后子網(wǎng)掩碼為：11111111.11111111.11100000.00000000。即。3.4Internet技術子網(wǎng)掩碼663.4Internet技術子網(wǎng)掩碼(4)決定可用的網(wǎng)絡ID列出附加位引起的所有二進制組合：000→0（00000000）001→32（00100000）010→64（01000000）011→96（01100000）100→128（10000000）101→160（10100000）110→192（11000000）111→224(11100000)3.4Internet技術子網(wǎng)掩碼673.4Internet技術例1：設IP地址為，子網(wǎng)掩碼為40，那么子網(wǎng)掩碼是怎樣來區(qū)分網(wǎng)絡標識和主機標識的呢。答：用“與”運算。將十進制轉換成二進制進行與運算

IP地址：11000000101010000000101000000010

子網(wǎng)掩碼：11111111111111111111111111110000

與運算：

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

11000000101010000000101000000000

則可得其網(wǎng)絡標識為，主機標識為2。由于掩碼最后一段為11110000，所以，在前三段都一樣的情況下，只要主機標識的前四位都為0，所得到的IP地址必在同一個子網(wǎng)中。而且也不難算出，在40這樣一個子網(wǎng)掩碼下，最多只有16臺主機在同一子網(wǎng)中。由此可得出，經(jīng)常在局域網(wǎng)中見到的子網(wǎng)掩碼，最多也只能有255臺主機在同一子網(wǎng)中。3.4Internet技術例1：設IP地址為192.683.4Internet技術可變長子網(wǎng)掩碼與地址數(shù)計算目前所采用的IPv4地址資源變得相當短缺。為了有效地利用有限的地址資源，出現(xiàn)了變長子網(wǎng)掩碼（VLSM）技術。實際上子網(wǎng)掩碼的大小不會自己改變，VLSM的意思是不同子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼可能有不同的長度，但一旦子網(wǎng)掩碼的長度確定了，它們就不變了。這個技術對于高效分配IP地址，減少路由表的大小非常有用，但是如果使用不當可能會造成意想不到的錯誤。練習：設IP地址為49，子網(wǎng)掩碼為，計算它的網(wǎng)絡標識。3.4Internet技術可變長子網(wǎng)掩碼與地址數(shù)693.4Internet技術Internet域名機制Internet上主機地址有兩種表示形式，一種是IP地址，另一種是域名。Internet的域名結構是由TCP/IP協(xié)議集的域名系統(tǒng)(DNS)定義的。域名系統(tǒng)也與IP地址的結構一樣，采用的是典型的層次結構。域名系統(tǒng)將Internet劃分為多個頂級域，并為每個頂級域規(guī)定了通用的頂級域名，由于美國是Internet的發(fā)源地，因此美國的頂級域名是以組織模式劃分的。頂級域名域名類別頂級域名域名類別com商業(yè)組織edu教育機構gov政府部門mil軍事部門net網(wǎng)絡組織int國際組織

org各種非贏利性質的組織

國家代碼各個國家域名 區(qū)域 域名區(qū)域 au 澳洲 ca加拿大 cn中國大陸de德國 fr 法國 uk 英國 jp 日本 tw 中國臺灣 us 美國 ru 俄羅斯3.4Internet技術Internet域名機制頂級域703.4Internet技術Internet域名機制中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心負責管理我國的頂級域。它將cn域劃分為多個二級域。我國的二級域的劃分采用兩種劃分模式：組織模式與地理模式。Internet主機域名的排列原則是低層的子域名在前面，而它們所屬的高層域名在后面。Internet主機域名的一般格式為：四級域名.三級域名.二級域名.頂級域名例如，主機域名：計算機系南開大學教育機構中國表示的是中國南開大學計算機系的主機。3.4Internet技術Internet域名機制例如，713.4Internet技術Internet域名機制DNS的全稱為DomainNameSystem，即所謂的域名系統(tǒng)，它負責管理有關的域名到IP地址的轉換工作。因特網(wǎng)上有很多域名服務器，這些域名服務器能通過搜索本機內(nèi)部的地址數(shù)據(jù)庫，將一個域名轉換成相應的IP地址。域名的轉換常采用分級管理的方式來進行。在域名系統(tǒng)DNS中，每個域都是由不同的組織來管理的，而這些組織又可以將其子域分給其他的組織來管理。這種層次結構的優(yōu)點是：各個組織在它們內(nèi)部可以自由選擇域名，只要保證組織內(nèi)的惟一性，而不用擔心與其他組織內(nèi)的域名沖突。3.4Internet技術Internet域名機制72第3章網(wǎng)絡教育應用的技術基礎課件733.4Internet技術Internet的基本服務功能1.WWW（WorldWideWeb）WWW的中文名為萬維網(wǎng)，它的出現(xiàn)是Internet發(fā)展中的一個里程碑。WWW服務是Internet上最方便與最受用戶歡迎的信息服務類型，一般也把它簡稱為3W或者Web。歐洲粒子物理實驗室（CERN）的Tim.Berners-lee等人在1989年為了滿足世界各地進行粒子物理研究的科學家能利用計算機網(wǎng)絡交流研究成果，開發(fā)了WorldWideWeb，簡稱WWW。WWW從最早的文本格式到以后加入圖片、動畫，到現(xiàn)在的動態(tài)網(wǎng)頁技術，不斷地得到完善和發(fā)展。3.4Internet技術Internet的基本服務功能743.4Internet技術Internet的基本服務功能WWW是以超文本標注語言(HTML)與超文本傳輸協(xié)議(HTTP)協(xié)議為基礎,能夠提供面向Internet服務的、一致的用戶界面的信息瀏覽系統(tǒng)。HTTP協(xié)議采用的也是“客戶/服務器”（C/S）機制，有人也直接稱之為“瀏覽器/服務器”（B/S）機制。瀏覽器Web服務器3.4Internet技術Internet的基本服務功能753.4Internet技術Internet的基本服務功能在Internet中使用統(tǒng)一資源定位器(URL,UniformResourceLocators)來找到我們需要的網(wǎng)頁。標準URL由三部分組成：服務器類型，主機名和路徑及文件名。/index.html協(xié)議類型主機名路徑及地址在www環(huán)境中，信息以信息頁的形式來顯示鏈接。信息頁以HTML語言來實現(xiàn)，在信息頁間建立超文本鏈接以便于瀏覽。主頁是指個人或機構的基本信息頁面，用戶通過主頁可以訪問有關的信息資源。主頁一般包括以下幾種基本元素：文本、圖像、表格和超鏈接。www瀏覽器是用來瀏覽Internet上的主頁的客戶端軟件。目前最流行的瀏覽器軟件主要是以下兩種：1）Netscape公司的Navigator；2)微軟公司的InternetExplorer。3.4Internet技術Internet的基本服務功能763.4Internet技術Internet的基本服務功能

電子郵件的英文名稱叫做E-mail，全稱是：ElectronicMail，也就是利用電子方式進行傳輸?shù)男偶墓ぷ髟砩蟻碚f，電子郵件傳輸方式跟普通信件傳遞具有更大的類似性，而跟電話傳輸方式相比差別卻很大。電話系統(tǒng)主要是基于一百年前貝爾所發(fā)明的電話原理電路交換方式時，通話過程中通信雙方始終都必須占據(jù)一條線路。電子郵件則采用另一種不同的方式——包交換或者分組交換來進行通信。郵件發(fā)送的時候不會始終占用一條固定線路，而是采用打包方式來將電子郵件發(fā)送出去，整個發(fā)送過程就跟我們在日常生活中發(fā)送普通信件一樣。3.4Internet技術Internet的基本服務功能773.4Internet技術Internet的基本服務功能傳送電子郵件所采用的協(xié)議叫做SMTP(SimpleMailTransportProtocol，簡單郵件傳輸協(xié)議)協(xié)議，它保證把各種類型的電子郵件通過這一協(xié)議從一臺郵件服務器發(fā)送到另一臺郵件服務器上。SMTP是發(fā)送電子郵件的基礎。在接收端為了能夠使用戶從有關的郵件服務器上將郵件傳輸?shù)奖镜赜嬎銠C硬盤上，這時就需要采用一種叫做POP3的協(xié)議。POP的中文名叫做“郵局協(xié)議”，其英文全稱是Post-OfficeProtocol。POP協(xié)議的主要功能是從一臺郵件服務器上把郵件傳輸?shù)奖镜赜脖P上，POP3協(xié)議只是完成一種接收功能。3.4Internet技術Internet的基本服務功能783.4Internet技術Internet的基本服務功能電子郵件傳輸工作原理3.4Internet技術Internet的基本服務功能793.4Internet技術Internet的基本服務功能電子郵件域名地址的特點就是在用戶名和域名之間加一個特殊的“@”符號，其中“@”符號表示“at”，比如abc@163.com很多軟件都能夠自動識別這個符號，而把有這個特殊符號的字符串自動識別為電子郵件地址。這個符號還有其他一些用途，比如在使用文件傳輸協(xié)議時，有時也要采用這個符號來區(qū)分自己在文件傳輸服務器上所擁有的帳號和密碼。abc@163.com用戶名主機名電子郵件包括郵件頭與郵件體兩部分。3.4Internet技術Internet的基本服務功能803.4Internet技術Internet的基本服務功能文件傳輸服務又稱為FTP服務，是由FTP應用程序提供的，而FTP應用程序遵循的是TCP/IP中的文件傳輸協(xié)議(FTP)，它允許用戶將文件從一臺計算機傳輸?shù)搅硪慌_計算機上，并且能夠保證傳輸?shù)目煽啃?。FTP服務器文件客戶機客戶機文件下載上載常用的FTP在使用時用戶將文件下載到本地前，無法了解文件的內(nèi)容，為了克服這個缺點，人們越來越傾向于使用www瀏覽器去搜索需要的文件，然后利用www瀏覽器支持的FTP功能下載文件。比如Netants、FlashGet。3.4Internet技術Internet的基本服務功能813.4Internet技術Internet的基本服務功能電子公告牌(BBS)也是Internet上較常用的服務功能之一。電子公共牌提供一個電子白板，每個用戶都可以在上面書寫、發(fā)布信息或提出看法。用戶還可以利用BBS服務跟網(wǎng)友聊天，組織沙龍，獲得幫組，討論問題及為別人提供信息。網(wǎng)絡新聞組(Usenet)是一種利用網(wǎng)絡進行專題討論的國際論壇。電子商務是指貿(mào)易活動各環(huán)節(jié)的電子化，它覆蓋與商務活動有關的所有方面。NEXT3.4Internet技術Internet的基本服務功能823.5網(wǎng)絡安全與綜合布線網(wǎng)絡安全一．對網(wǎng)絡安全要求的主要表現(xiàn)：(1)開放性：網(wǎng)絡技術對所有用戶全開放的；(2)國際性：網(wǎng)絡的攻擊可以是本地網(wǎng)絡的用戶，也可以是互聯(lián)網(wǎng)上的任何一臺機器；(3)自由性：用戶不受任何限制自由地訪問網(wǎng)絡和使用和發(fā)布各種類型的合法信息。二．網(wǎng)絡安全基礎知識1．含義：網(wǎng)絡計算機系統(tǒng)的硬件、軟件、數(shù)據(jù)受到保護，因而不會遭到破壞、更改、泄露，系統(tǒng)能連續(xù)正常工作。3.5網(wǎng)絡安全與綜合布線網(wǎng)絡安全833.5網(wǎng)絡安全與綜合布線網(wǎng)絡安全2．分類：實體的安全性：保證系統(tǒng)硬件和軟件的安全。運行環(huán)境的安全性：保證計算機在良好的環(huán)境下連續(xù)正常的工作。信息的安全性：保障信息不被非法竊取、泄露、刪改和破壞，防止計算機網(wǎng)絡資源被未授權者使用。3．特征：五個基本要素：保密性、完整性、可用性、可控性與可審查性。4．網(wǎng)絡面臨的威脅（1）主要表現(xiàn)：①非授權訪問②信息泄漏或丟失③破壞數(shù)據(jù)完整性④拒絕服務攻擊⑤利用網(wǎng)絡傳播病毒

3.5網(wǎng)絡安全與綜合布線網(wǎng)絡安全843.5網(wǎng)絡安全與綜合布線網(wǎng)絡安全（2）主要來自的因素：①使用者的人為因素②硬件和網(wǎng)絡設計的缺陷③協(xié)議和軟件自身的缺陷④網(wǎng)絡信息的復雜性三.網(wǎng)絡安全的策略1.定義:安全策略是指在一個特定的環(huán)境里，為保證提供一定級別的安全保護所必須遵守的規(guī)則。2.組成部分：（1）威嚴的法律（2）先進的技術（3）嚴格的管理3.數(shù)據(jù)加密(1)含義:數(shù)據(jù)加密技術是為提高信息系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的安全性和保密性，防止秘密數(shù)據(jù)被外部破譯所采用的主要技術手段之一，也是網(wǎng)絡安全的重要技術。3.5網(wǎng)絡安全與綜合布線網(wǎng)絡安全853.5網(wǎng)絡安全與綜合布線網(wǎng)絡安全(2)分類:（1）數(shù)據(jù)傳輸加密技術目的:對傳輸中的數(shù)據(jù)流加密，常用的方法有線路加密、端到端加密。（2）數(shù)據(jù)存儲加密技術目的:防止在存儲環(huán)節(jié)上的數(shù)據(jù)失密，分為密文存儲和存取控制。（3）數(shù)據(jù)完整性鑒別技術目的:對信息的傳送、存取、處理的人的身份和相關數(shù)據(jù)進行驗證,達到保密的要求，包括口令、密鑰、身份、數(shù)據(jù)等的鑒別。

3.5網(wǎng)絡安全與綜合布線網(wǎng)絡安全863.5網(wǎng)絡安全與綜合布線網(wǎng)絡安全四.系統(tǒng)安全與訪問控制1.計算機系統(tǒng)安全技術⑴實體硬件系統(tǒng)安全技術指為保證計算機設備及其他設施免受危害所采取的措施。⑵軟件系統(tǒng)安全技術是保證計算機程序和文檔資料，免遭破壞、非法復制和使用。⑶數(shù)據(jù)信息安全技術是為防止計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)信息免遭破壞修改、泄露和竊取采取的技術、方法和措施。⑷網(wǎng)絡站點安全技術是指為保證計算機系統(tǒng)中的網(wǎng)絡通信和所有站點的安全而采取各種技術措施。3.5網(wǎng)絡安全與綜合布線網(wǎng)絡安全873.5網(wǎng)絡安全與綜合布線

網(wǎng)絡安全⑸運行服務安全技術⑹病毒防治技術⑺防火墻技術⑻計算機應用系統(tǒng)的安全評價其核心技術是加密技術、病毒防治技術以及計算機應用系統(tǒng)安全評價。2.系統(tǒng)訪問控制訪問控制是對進入系統(tǒng)的控制。常用方法有：（1）采用合法的用戶名（用戶標識）；（2）設置用戶口令；3.5網(wǎng)絡安全與綜合布線網(wǎng)絡安全883.5網(wǎng)絡安全與綜合布線計算機病毒一.

基本內(nèi)容1.定義：計算機病毒是一種人為制造的、隱藏在計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源中的能夠自我(采取各種手段)復制進行傳播的程序。2.主要特性：(1)計算機病毒的程序性（可執(zhí)行性）(2)計算機病毒的傳染性(3)計算機病毒的潛伏性(4)計算機病毒的可觸發(fā)性(5)計算機病毒的破壞性二.病毒的預防、檢查和清除1.病毒的預防(1)定義：指在病毒尚未入侵或剛剛入侵時，就攔截、阻擊病毒的入侵或立即報警。3.5網(wǎng)絡安全與綜合布線計算機病毒893.5網(wǎng)絡安全與綜合布線計算機病毒(2)目前采用的技術主要有：①將大量的消毒/殺毒軟件匯集一體，檢查是否存在已知病毒②檢測一些病毒經(jīng)常要改變的系統(tǒng)信息③監(jiān)測寫盤操作，對引導區(qū)BR或主引導區(qū)MBR的寫操作報警。④在程序執(zhí)行前或定期對程序進行密碼校驗。⑤智能判斷型：應用人工智能技術，有效區(qū)分正常程序與病毒程序行為。⑥智能監(jiān)察型：設計病毒特征庫（靜態(tài)），病毒行為知識庫（動態(tài)），受保護程序存取行為知識庫（動態(tài)）3.5網(wǎng)絡安全與綜合布線計算機病毒903.5網(wǎng)絡安全與綜合布線計算機病毒2.病毒的檢查(1)病毒的檢查方法：比較法，搜索法，特征字識別法，分析法(2)病毒掃描程序辦法之一是尋找掃描串。(3)病毒的清除：①手動檢測、清除②自動檢測、清除三.黑客（Hacker）1．含義：黑客：是非法闖入某些敏感的信息禁區(qū)或者重要網(wǎng)站，以竊重要的信息資源、篡改網(wǎng)址信息或者刪除該網(wǎng)址的全部內(nèi)容的人。2．類型：(1)好奇型(2)惡作劇型(3)隱密型(4)定時炸彈型(5)重磅炸彈型3.5網(wǎng)絡安全與綜合布線計算機病毒913.5網(wǎng)絡安全與綜合布線計算機病毒四.防火墻1.概念防火墻是指設置在不同網(wǎng)絡（如可信任的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)和不可信的公共網(wǎng)）或網(wǎng)絡安全域之間的一系列部件的組合，以防止發(fā)生不可預測的、潛在破壞性的侵入。2.實質防火墻包含著一對矛盾（或稱機制）：一方面它限制數(shù)據(jù)流通，另一方面它又允許數(shù)據(jù)流通。3.分類(1)數(shù)據(jù)包過濾型防火墻數(shù)據(jù)包過濾技術是在網(wǎng)絡層對數(shù)據(jù)包進行選擇，選擇的依據(jù)是系統(tǒng)內(nèi)設置的過濾邏輯，被稱為訪問控制表。

3.5網(wǎng)絡安全與綜合布線計算機病毒923.5網(wǎng)絡安全與綜合布線計算機病毒(2)應用級網(wǎng)關型防火墻應用級網(wǎng)關是在網(wǎng)絡應用層上建立協(xié)議過濾和轉發(fā)功能。(3)代理服務型防火墻特點是將所有跨越防火墻的網(wǎng)絡通信鏈路分為兩段。(4)復合型防火墻把基于包過濾的方法與基于應用代理的方法結合起來，形成復合型防火墻產(chǎn)品。結合方案:（1）屏蔽主機防火墻體系結構（2）屏蔽子網(wǎng)防火墻體系結構3.5網(wǎng)絡安全與綜合布線計算機病毒933.5網(wǎng)絡安全與綜合布線綜合布線一、基本概念：綜合布線系統(tǒng)：是指標準的、統(tǒng)一的和簡單的結構化方式規(guī)劃和布置各種建筑物（或建筑群）內(nèi)各系統(tǒng)的通信線路，它包括計算機數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、電話通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、電源和照明控制系統(tǒng)等。因此，綜合布線系統(tǒng)是一種通用的信息傳輸系統(tǒng)。二、綜合布線的重要性：綜合布線系統(tǒng)與傳統(tǒng)的布線系統(tǒng)最大的區(qū)別在于：綜合布線系統(tǒng)的結構與當前所連接的設備的位置無關。在傳統(tǒng)的布線系統(tǒng)中，設備安裝在哪里，傳輸介質就要鋪設到哪里。綜合布線系統(tǒng)則是先按建筑物的結構將建筑物中所有可能放置設備的位置都事先布好線，然后再根據(jù)實際所連接的設備情況，通過調(diào)整內(nèi)部跳線裝置將所有的設備連接起來。3.5網(wǎng)絡安全與綜合布線綜合布線943.5網(wǎng)絡安全與綜合布線綜合布線綜合布線是技術發(fā)展的必然結果，新的綜合布線正向著全新的數(shù)字化傳輸、高速的計算機處理、多媒體終端服務技術裝備的多用戶、大容量和高速度的綜合布線模式發(fā)展，其特點是傳輸高速化、布線普及化、系統(tǒng)智能化。三、基本組成：綜合布線系統(tǒng)通常由六大子系統(tǒng)組成：工作區(qū)子系統(tǒng)、配線（水平）子系統(tǒng)、干線（垂直）子系統(tǒng)、設備間子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、建筑群子系統(tǒng)。3.5網(wǎng)絡安全與綜合布線綜合布線工作區(qū)子系統(tǒng)、95工作區(qū)子系統(tǒng)由終端設備連接到信息插座的連線組成，包括連接器和所需要的擴展軟線，其功能在于實現(xiàn)終端和輸入/輸出之間的連接。相當于電話配線系統(tǒng)中的連接話機的用戶線及話機終端部分設備間子系統(tǒng)把中繼線交叉連接處和布線交叉連接處連接到公用系統(tǒng)設備上。由設備間的電纜、連接器和相關的支撐硬件組成，它把各種公用系統(tǒng)設備與內(nèi)部連接起來。相當于電話配線系統(tǒng)中的站內(nèi)配線設備及電纜，導線連接部分。管理子系統(tǒng)即配線間，它把水平子系統(tǒng)和垂直干線子系統(tǒng)連在一起，或把垂直主干和設備子系統(tǒng)連在一起。通過它可以改變布線系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間的連接關系，從而管理網(wǎng)絡通信線路。相當于電話配線系統(tǒng)中每層的配線箱或電話分線盒部分。

干線子系統(tǒng)，它提供建筑物的干線電纜的路由。該子系統(tǒng)由布線電纜組成，或者由電纜和光纜以及將此干線連接到相關的支撐硬件組合而成。相當于電話配線系統(tǒng)中的干線電纜。配線(水平)子系統(tǒng)將干線子系統(tǒng)線路延伸到用戶工作區(qū)，相當于電話配線系統(tǒng)中配線電纜或連接到用戶出線盒的用戶線部分。包括雙絞線電纜、信息插座等。建筑群子系統(tǒng)由一個建筑物中的電纜延伸到建筑群的另外一些建設物中的通信設備和裝置上，它提供樓群之間通信設施所需的硬件，并將一個園區(qū)的各建筑物內(nèi)的設備子系統(tǒng)連在一起。相當于電話配線系統(tǒng)中的電纜保護以及各建筑物之間的干線電纜。

工作區(qū)子系統(tǒng)由終端設備連接到信息插座的連線組成，包括連接器和963.5網(wǎng)絡安全與綜合布線綜合布線四、綜合布線的組件：綜合布線系統(tǒng)由許多部件組成。主要包括：傳輸介質、線路管理硬件、連接器、插座、插頭、適配器、傳輸電子線路、電氣保護設施等，并由這些部件來構造各種子系統(tǒng)。傳輸媒體費用速度衰減電磁干擾安全性UTP低1-1000Mbit/s高高低同軸電纜中等1Mbit/s-1Gbit/s中等中等低光纖高10Mbit/s-2.5Gbit/s低低高無線電中等1-10Mbit/s低-高高低微波高1Mbit/s-10Gbit/s變化高中等衛(wèi)星高1Mbit/s-10Gbit/s變化高中等3.5網(wǎng)絡安全與綜合布線綜合布線傳輸媒體費用速度衰973.1計算機網(wǎng)絡技術3.1.1

網(wǎng)格技術1.網(wǎng)格定義

中國科學院計算所所長李國杰院士的觀點，他認為，網(wǎng)格實際上是繼傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)、Web之后的第三個大浪潮，可以稱之為第三代互聯(lián)網(wǎng)。即傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了計算機硬件的連通，Web實現(xiàn)了網(wǎng)頁的連通，而網(wǎng)格試圖實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上所有資源的全面連通，包括計算資源、存儲資源、通信資源、軟件資源、信息資源、知識資源等。IBM公司的觀點認為，網(wǎng)格就是將互聯(lián)網(wǎng)上的分布式計算資源整合在一起而構成的一種大型虛擬計算系統(tǒng)。它打破了原有資源集中的數(shù)據(jù)共享模式，實現(xiàn)了不同地域資源的協(xié)作與共享，從而達到充分利用全球IT資源的目的。3.1計算機網(wǎng)絡技術3.1.1

網(wǎng)格技術I983.1計算機網(wǎng)絡技術２.網(wǎng)格研究現(xiàn)狀

美國政府用于網(wǎng)格技術基礎研究經(jīng)費則已達5億美元。美國軍方正規(guī)劃實施一個宏大的網(wǎng)格計劃，叫做“全球信息網(wǎng)格（GlobalInformationGrid）”，預計在2020年完成。作為這個計劃的一部分，美國海軍和海軍陸戰(zhàn)隊已啟動了一個耗資160億美元歷時8年的項目，包括系統(tǒng)的研制、建設、維護和升級。

在國內(nèi)，中國科學院計算技術研究所對網(wǎng)格技術的研究已較為深入。計算所的網(wǎng)格技術研究在盡量使用國際上已有的先進技術的同時，堅持自己的創(chuàng)新、有特色，才能參與國際標準的制訂。計算所網(wǎng)格研究的最大特色是“服務網(wǎng)格”的思想，而國際上的網(wǎng)格研究目前主要面向科學計算。

英國政府已投資1億英鎊，用來研制“英國國家網(wǎng)格（UKNationalGrid）”。3.1計算機網(wǎng)絡技術２.網(wǎng)格研究現(xiàn)狀美國政府用于網(wǎng)993.1計算機網(wǎng)絡技術

隨著網(wǎng)格研究在學術界的加速，信息產(chǎn)業(yè)界的大公司也相繼公布了與網(wǎng)格目標一致的研究開發(fā)計劃?；萜?、IBM、微軟、Sun等公司最近取得共識，支持XML、SOAP、UDDI等萬維網(wǎng)標準，從而更有利于開發(fā)新一代的網(wǎng)絡應用，即萬維網(wǎng)服務。其目的是將因特網(wǎng)上的資源和信息匯聚在一起，組合成企業(yè)和消費者所需要的服務?；萜胀瞥隽薳Speak萬維網(wǎng)服務平臺；IBM用它的WebSphere平臺和一系列中間件實現(xiàn)萬維網(wǎng)服務；微軟的路線是通過其.Net計劃和C＃語言實