選修3《網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)》ppt課件1 高中信息技術(shù)

第4章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)4.1數(shù)字通信入門(mén)4.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)4.3因特網(wǎng)的組成4.4因特網(wǎng)提供的服務(wù)4.5網(wǎng)絡(luò)信息安全14.1數(shù)字通信入門(mén)2對(duì)通信系統(tǒng)的一般要求遠(yuǎn)距離：傳輸距離要遠(yuǎn)低成本：傳輸成本要低高速度：從發(fā)生到接收的延遲時(shí)間要短可靠：傳輸?shù)男畔⒉荒苡绣e(cuò)誤方便：任何時(shí)間和地點(diǎn)都能通信安全：傳輸?shù)男畔⒁Ｃ?，不能泄?數(shù)字通信采用的技術(shù)數(shù)字調(diào)制/解調(diào)技術(shù)（調(diào)幅；調(diào)頻；調(diào)相）解決信號(hào)傳得遠(yuǎn)的問(wèn)題多路復(fù)用技術(shù)（時(shí)分多路；頻分多路；波分多路）提高傳輸線路使用效率、降低傳輸成本交換技術(shù)（電路交換；分組交換）動(dòng)態(tài)分配信道資源，提高傳輸效率和質(zhì)量模-數(shù)和數(shù)-模轉(zhuǎn)換技術(shù)；數(shù)字編碼和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)4（1）數(shù)字信號(hào)如何傳輸？近距離傳輸：直接(基帶)傳輸

例如：USB移動(dòng)硬盤(pán)－>主機(jī)；以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸遠(yuǎn)距離傳輸：載波傳輸例如：數(shù)字有線電視；電話撥號(hào)上網(wǎng)；ADSL上網(wǎng)什么是載波？研究發(fā)現(xiàn)，高頻振蕩的正弦波信號(hào)在長(zhǎng)距離通信中能夠比其他信號(hào)傳送得更遠(yuǎn)。因此若把高頻振蕩的正弦波信號(hào)作為攜帶信息的載波，把數(shù)字信號(hào)放在(調(diào)制在)載波上傳輸，則可比直接傳輸?shù)木嚯x遠(yuǎn)得多5數(shù)字信號(hào)的三種調(diào)制方法(ASK)幅移鍵控(FSK)頻移鍵控00110100010調(diào)制信號(hào)(兩個(gè)狀態(tài))(PSK)相移鍵控載波信號(hào)(高頻正弦波)調(diào)制后的載波信號(hào)傳輸信號(hào)解調(diào)器載波信號(hào)調(diào)制后的載波信號(hào)傳輸信號(hào)調(diào)制器載波信號(hào)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制與解調(diào)的設(shè)備分別稱為“調(diào)制器”和“解調(diào)器”：6信道信源(宿)信宿(源)調(diào)制后的載波

信號(hào)接收到的載波

信號(hào)調(diào)制(解調(diào))器(調(diào)制)解調(diào)器載波載波小結(jié)1:遠(yuǎn)距離通信必須使用MODEM通信一般是雙向進(jìn)行的，收發(fā)雙方都需要調(diào)制器與解調(diào)器，它們通常做在一起，稱為調(diào)制解調(diào)器(MODEM)信源信號(hào)通過(guò)調(diào)制器調(diào)整載波的某個(gè)參數(shù)(幅度、頻率或相位)到達(dá)目的地后，使用解調(diào)器把載波所攜帶的信號(hào)檢測(cè)出來(lái)，恢復(fù)為原始信號(hào)的形式經(jīng)過(guò)調(diào)制后的載波信號(hào)，攜帶著被傳輸?shù)男盘?hào)在信道中進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸7金手指考試網(wǎng)/2016年金手指駕駛員考試科目一科目四

元貝駕考網(wǎng)

科目一科目四仿真考試題C1Grammar8(2)多路復(fù)用技術(shù)9怎樣降低傳輸成本？分析：通信系統(tǒng)中，傳輸線路的建設(shè)和維護(hù)成本占整個(gè)系統(tǒng)成本的相當(dāng)大的份額一條傳輸線路（銅線、光纖、無(wú)線電波）的容量通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳輸1路用戶信號(hào)所需的能力降低成本采用的技術(shù)——多路復(fù)用技術(shù)(Multiplexing)多路信號(hào)使用同一條傳輸線同時(shí)進(jìn)行傳輸方法：頻分多路復(fù)用（FDM）時(shí)分多路復(fù)用（TDM）波分多路復(fù)用（WDM）10DEMUXMUX

共享的傳輸信道載波頻率f1調(diào)制調(diào)制載波頻率fn載波頻率f1解調(diào)解調(diào)載波頻率fnf頻分多路復(fù)用(FrequencyDivisionMultiplexing,FDM)

思想：將每個(gè)通信終端發(fā)送的信號(hào)調(diào)制在不同頻率的載波上，通過(guò)頻分多路復(fù)用器(MUX)將它們復(fù)合成為一個(gè)信號(hào)，然后在同一傳輸線路上進(jìn)行傳輸。抵達(dá)接收端之后，借助分路器(DEMUX)把不同頻率的載波分離出來(lái)，送到不同的接收設(shè)備工作原理：將不同頻率的載波信號(hào)合成在一起使用一組濾波器分解出不同頻率的載波信號(hào)11頻分多路復(fù)用舉例1廣播電臺(tái)節(jié)目的發(fā)送與接收頻分多路復(fù)用分路器(帶通濾波器)信號(hào)發(fā)射信號(hào)接收常見(jiàn)廣播電臺(tái)使用的載波頻率中波900KHz(南京經(jīng)濟(jì)臺(tái))■

中波1008KHz(南京新聞臺(tái))短波15.28MHz(英國(guó)BBC)■

短波15.29MHz(VOA美國(guó)之音)調(diào)頻104.3MHz(南京體育臺(tái))■

調(diào)頻105.8MHz(南京音樂(lè)臺(tái))12頻分多路復(fù)用舉例2電視節(jié)目的發(fā)送與接收頻道載波頻率(MHz)頻道載波頻率(MHz)頻道載波頻率(MHz)187.755123.259230.25295.75

6206.2510238.253103.757214.2511246.254115.258222.2512254.25多路復(fù)用器解調(diào)器在天空中傳輸?shù)碾姶挪ㄆ麟娨曅盘?hào)發(fā)射器電視信號(hào)接收器電視節(jié)目調(diào)制器載波1電視圖像及其伴音調(diào)制器載波2電視圖像及其伴音調(diào)制器載波n電視圖像及其伴音電視調(diào)諧器(分路器)13時(shí)分多路復(fù)用(TimeDivisionMultiplexing,TDM)

思想：各通信終端（計(jì)算機(jī)、電話）以規(guī)定的順序和時(shí)間輪流使用同一傳輸線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸工作原理：HFGEDCBA傳輸線路時(shí)間片GC終端1終端2終端3終端4HDFBEA多路復(fù)用器43214321數(shù)據(jù)tMultiplexer多路分路器終端甲終端乙終端丙終端丁EAFBGCHDDemultiplexer應(yīng)用：主要使用在數(shù)字通信領(lǐng)域，如電話中繼通信、總線式以太網(wǎng)等14波分多路復(fù)用(WaveDivisionMultiplexing,WDM)

為提高傳輸效率，1根光纖中可以同時(shí)傳輸幾種不同波長(zhǎng)的光波，每種光波各自傳輸自己所攜帶的信息，速率可達(dá)到40G-100Gbit/s原理：光纖發(fā)送端有N個(gè)發(fā)送單元，它們各自發(fā)出不同波長(zhǎng)的光波通過(guò)復(fù)用器（稱為合波器）合并起來(lái)，進(jìn)入同一根光纖進(jìn)行傳輸接收端用分路器(稱為分波器)將不同波長(zhǎng)的光分開(kāi)，分別送到各自的光電檢測(cè)器恢復(fù)出原始信號(hào)示意圖復(fù)合光15小結(jié)2:多路復(fù)用可以降低通信成本通信系統(tǒng)的原理示意圖復(fù)用（分路）信道信源（宿）調(diào)制解調(diào)器信源（宿）調(diào)制解調(diào)器信源（宿）調(diào)制解調(diào)器復(fù)用（分路）信源（宿）調(diào)制解調(diào)器信源（宿）調(diào)制解調(diào)器信源（宿）調(diào)制解調(diào)器······多路復(fù)用技術(shù)使得成千上萬(wàn)路通信可以在同一條傳輸線上同時(shí)進(jìn)行，大大節(jié)省了通信成本頻分多路、時(shí)分多路和波分多路等技術(shù)可以同時(shí)使用，以提高復(fù)用效率163分組交換原理17通信系統(tǒng)中“交換”的含義“交換”(switching)的含義就是轉(zhuǎn)接——把一條鏈路轉(zhuǎn)接到另一條鏈路，使它們連通起來(lái)從通信資源的分配角度來(lái)看，“交換”就是按照某種方式動(dòng)態(tài)地分配傳輸線路的資源常用的交換方式：電路交換分組交換…交換機(jī)18什么是電路交換？電路交換的過(guò)程：建立連接通信釋放連接應(yīng)用：電話通信((((交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)用戶線用戶線中繼線中繼線BDCA分析：通話全過(guò)程中用戶始終占用端到端的傳輸信道由于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸具有突發(fā)性，不適合計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信19什么是分組交換(PacketSwitching)?分組交換的要點(diǎn)：被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)必須劃分為若干“分組”(packet,簡(jiǎn)稱“包”)進(jìn)行傳輸每個(gè)分組中必須包含收、發(fā)雙方的地址每個(gè)分組的格式如下：有效載荷(傳輸?shù)臄?shù)據(jù))校驗(yàn)信息發(fā)送計(jì)算機(jī)地址目的計(jì)算機(jī)地址編號(hào)分組交換示意：321（c）132（b）不同的包在不同鏈路上進(jìn)行傳輸123321（d）到接收方后，再將收到的包按順序組合在一起321321（a）發(fā)送方將數(shù)據(jù)分成3個(gè)包表示分組交換機(jī)20分組交換與存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的過(guò)程發(fā)送數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)將包發(fā)給它所連接的分組交換機(jī)交換機(jī)每收到一個(gè)包，就檢查該包的目的地地址：若數(shù)據(jù)包目的地是直接與之相連的計(jì)算機(jī)，交換機(jī)就將包發(fā)往該計(jì)算機(jī)若目的地不是本分組交換機(jī)上的計(jì)算機(jī)，則選擇一個(gè)輸出端口，通過(guò)連接該端口的高速數(shù)字線路轉(zhuǎn)發(fā)給另一臺(tái)交換機(jī)（如果線路忙，則可放在對(duì)應(yīng)的緩沖器中排隊(duì)等候）下一臺(tái)交換機(jī)收到數(shù)據(jù)包之后，重復(fù)過(guò)程2直到數(shù)據(jù)包到達(dá)目的計(jì)算機(jī)為止例1：計(jì)算機(jī)C發(fā)送數(shù)據(jù)包給計(jì)算機(jī)H例2：計(jì)算機(jī)A發(fā)送數(shù)據(jù)包給計(jì)算機(jī)G交換機(jī)1123412345交換機(jī)2123412345交換機(jī)3123451234交換機(jī)4123451234高速數(shù)字通信干線ABCDEFGH21分組交換機(jī)中的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程H1A分組交換網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1

向

H5

發(fā)送分組交換機(jī)主機(jī)在交換機(jī)

E

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口最后到達(dá)目的主機(jī)

H5在交換機(jī)

C

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口在交換機(jī)

A

暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端口22分組交換網(wǎng)中傳輸路徑的變化H1A分組交換網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1向H5

發(fā)送分組H2向H6

發(fā)送分組注意分組路徑的變化！交換機(jī)主機(jī)23實(shí)現(xiàn)分組交換的關(guān)鍵設(shè)備：

——分組交換機(jī)分組交換機(jī)的任務(wù)是：負(fù)責(zé)包（分組）的轉(zhuǎn)發(fā)分組交換機(jī)的工作方式是：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)+路由選擇分組交換機(jī)的工作過(guò)程：從輸入端口收到一個(gè)包后，放入緩沖區(qū)檢查數(shù)據(jù)包的目的地址，查轉(zhuǎn)發(fā)表，決定該送哪個(gè)輸出端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)把包從輸入緩沖器中取出，送到相應(yīng)輸出端口的緩沖區(qū)中排隊(duì)輸出端口每發(fā)送完一個(gè)包，就從自己的緩沖區(qū)中提取下一個(gè)包進(jìn)行發(fā)送…輸入分組輸出分組路由表及路由選擇協(xié)議33輸入端口…1122交換結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)發(fā)表分組處理…輸出端口…11332224分組交換技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和問(wèn)題優(yōu)點(diǎn)：高效動(dòng)態(tài)分配傳輸帶寬，對(duì)通信鏈路是逐段占用。靈活以分組為傳送單位和查找路由。迅速不必先建立連接就能向其他主機(jī)發(fā)送分組。可靠保證可靠性的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；分布式的路由選擇協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)有很好的生存性。分組交換帶來(lái)的問(wèn)題：分組在各結(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)需要排隊(duì)，這就會(huì)造成一定的時(shí)延。分組必須攜帶的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的開(kāi)銷(xiāo)。25分組交換技術(shù)的應(yīng)用幾乎所有數(shù)據(jù)通信網(wǎng)都采用分組交換技術(shù)：交換式以太局域網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)（手機(jī)）公用數(shù)據(jù)網(wǎng)（傳統(tǒng)的單純性廣域網(wǎng)）低速：X.25公共分組交換網(wǎng)（傳輸速率僅64kbps）利用公共電話網(wǎng)以分組交換方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸中速：幀中繼（FR）交換網(wǎng)（傳輸速率可達(dá)2Mbps）使用光纖作為傳輸介質(zhì)中高速：使用光纖作為傳輸介質(zhì)SMDS（交換多兆位數(shù)據(jù)服務(wù)網(wǎng)）ATM廣域網(wǎng)(155Mbps或者更高)因特網(wǎng)（Internet）26“4.1數(shù)字通信”小結(jié)什么是通信？使用電波或光波傳遞信息對(duì)通信系統(tǒng)的要求：遠(yuǎn)距離——調(diào)制解調(diào)技術(shù)(MODEM)高效率——多路復(fù)用技術(shù)(Multiplexer)+交換技術(shù)(Switch)高速度——光纖通信技術(shù)可靠——信號(hào)不失真、無(wú)差錯(cuò)、保證通信暢通（數(shù)字通信）方便——移動(dòng)通信技術(shù)（無(wú)線、數(shù)字通信）安全——加密、身份認(rèn)證（數(shù)字通信）目前許多通信系統(tǒng)既采用模擬通信技術(shù)，也采用數(shù)字通信技術(shù)，總的趨勢(shì)是數(shù)字化、光纖化、智能化！274.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)4.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與分類(lèi)4.2.2局域網(wǎng)的基本原理4.2.3常用局域網(wǎng)介紹284.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的

組成與分類(lèi)1什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成4傳輸速率與帶寬5網(wǎng)絡(luò)的兩種工作模式29什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)？性質(zhì)：它是一種通信系統(tǒng)（與電話、電視系統(tǒng)不同，它是一種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)）它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的延伸與擴(kuò)展需要使用多種復(fù)雜的技術(shù)利用通信設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)軟件，把位置分散的多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)的一個(gè)系統(tǒng)30計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成計(jì)算機(jī)、手機(jī)等“智能”

設(shè)備數(shù)據(jù)通信鏈路：用于傳輸數(shù)據(jù)的介質(zhì)：雙絞線、光纜、無(wú)線電波等通信控制設(shè)備：如網(wǎng)卡、集線器、交換器、調(diào)制解調(diào)器、路由器等，確保通信正確、可靠、有效地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議——共同遵循的一組的規(guī)則和約定通信如何開(kāi)始、如何結(jié)束？數(shù)據(jù)如何表示？命令如何表示？通信對(duì)象如何區(qū)分？其身份如何鑒別？發(fā)生錯(cuò)誤如何處理？等等。例如：TCP/IP,HTTP,FTP，POP3等網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件：實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議、管理網(wǎng)絡(luò)資源等實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，如瀏覽器、電子郵件程序、QQ、搜索引擎等31計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的管理——

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(Networkoperatingsystem,

NOS)是指運(yùn)行在服務(wù)器上的操作系統(tǒng)，有時(shí)也稱之為“服務(wù)器操作系統(tǒng)”網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的責(zé)任是：支持大量客戶機(jī)同時(shí)發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求并快速作出響應(yīng)管理并協(xié)調(diào)資源的分配與共享管理、監(jiān)測(cè)與記錄客戶機(jī)的操作 (記錄用戶每一次登錄和退出的時(shí)間，以及每一次使用服務(wù)器資源的情況)數(shù)據(jù)保護(hù)和錯(cuò)誤處理等32當(dāng)前使用的主流網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)主流網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：UNIX系統(tǒng)，穩(wěn)定性和安全性好，可用于大型網(wǎng)絡(luò)微軟公司的Windows系統(tǒng)的服務(wù)器版（如WindowsNTServer、Windows2000Server，WindowsServer2003R2等，用于中低檔服務(wù)器）Linux，源代碼開(kāi)放，可免費(fèi)得到許多應(yīng)用軟件33計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)按使用的傳輸介質(zhì)可分為：有線網(wǎng)■無(wú)線網(wǎng)按網(wǎng)絡(luò)的使用性質(zhì)可分為：公用網(wǎng)■專(zhuān)用網(wǎng)■虛擬專(zhuān)網(wǎng)(VPN)按網(wǎng)絡(luò)的使用對(duì)象可以分為：企業(yè)網(wǎng)■政府網(wǎng)■金融網(wǎng)■校園網(wǎng)■

···按網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地域范圍可以分為：局域網(wǎng)(LAN)：使用專(zhuān)用通信線路把較小地域范圍（一幢樓房、一個(gè)樓群、一個(gè)單位或一個(gè)小區(qū)）中的計(jì)算機(jī)連接而成的網(wǎng)絡(luò)城域網(wǎng)或市域網(wǎng)(MAN)：作用范圍在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間，其作用距離約為5km～50km，例如一個(gè)城市范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)廣域網(wǎng)(WAN)：把相距遙遠(yuǎn)的許多局域網(wǎng)和計(jì)算機(jī)用戶互相連接在一起的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)有時(shí)也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)34幾種網(wǎng)絡(luò)之間的相互關(guān)系廣域網(wǎng)城域網(wǎng)城域網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)局域網(wǎng)校園網(wǎng)PC將分散的用戶計(jì)算機(jī)(網(wǎng))接入特定城域網(wǎng)的各種網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)施個(gè)人區(qū)域網(wǎng)35網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)的類(lèi)型與特點(diǎn)介質(zhì)類(lèi)型特點(diǎn)應(yīng)用有線通信雙絞線成本低，易受外部高頻電磁波干擾，誤碼率較高；傳輸距離有限固定電話本地回路、計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)同軸電纜傳輸特性和屏蔽特性良好，可作為傳輸干線長(zhǎng)距離傳輸載波信號(hào)，但成本較高固定電話中繼線路、有線電視接入光纜傳輸損耗小，通訊距離長(zhǎng)，容量大，屏蔽特性非常好，不易被竊聽(tīng)，重量輕，便于運(yùn)輸和鋪設(shè)。缺點(diǎn)是精確連接兩根光纖很困難電話、電視等通信系統(tǒng)的遠(yuǎn)程干線，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的干線無(wú)線通信自由空間使用微波、紅外線、激光等，建設(shè)費(fèi)用低，抗災(zāi)能力強(qiáng)，容量大，無(wú)線接入使得通信更加方便.但易被竊聽(tīng)、易受干擾廣播，電視，移動(dòng)通信系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)無(wú)線局域網(wǎng)36雙絞線和同軸電纜原理：利用電流(電壓)傳輸信息雙絞線分類(lèi)3類(lèi)線(10Mb/s)；5類(lèi)線(100Mb/s)；6類(lèi)線(200Mb/s)無(wú)屏蔽雙絞線(UTP)；屏蔽雙絞線(STP)同軸電纜內(nèi)層導(dǎo)線金屬屏蔽外絕緣層絕緣體同軸電纜分類(lèi)寬帶同軸電纜（75Ω）有線電視網(wǎng)使用信號(hào)線地線套管無(wú)屏蔽雙絞線37光纖與光纜多根光纖保護(hù)層防止光泄漏的吸收外殼起保護(hù)作用的防護(hù)層外絕緣層光波在光纖中的傳播光導(dǎo)纖維（光線的入射角足夠大時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)全反射，重復(fù)此過(guò)程，光就沿著光纖傳播下去）纖芯

包層保護(hù)層光波光纜光纖保護(hù)層38光纖通信原理電信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路光源中繼器輸出電路電信號(hào)發(fā)送單元(電/光轉(zhuǎn)換)傳輸單元接收單元(光/電轉(zhuǎn)換)光調(diào)制器光纖光纖放大電路光檢測(cè)器光纖主要用于傳輸數(shù)字信號(hào)，0信號(hào)或1信號(hào)直接對(duì)光進(jìn)行調(diào)制(即控制激光的通或斷)光波的頻率為1014～1015Hz，目前一束光每秒能攜帶2.5G或10G的二進(jìn)位信號(hào)，通過(guò)波分多路復(fù)用（WDM）技術(shù)還可達(dá)到更大的通信容量在發(fā)送端，由需要傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)（電信號(hào)）去驅(qū)動(dòng)一個(gè)光源（半導(dǎo)體激光器或發(fā)光二極管），并對(duì)發(fā)出的光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制在接收端，信號(hào)經(jīng)放大后由光檢測(cè)器（半導(dǎo)體光電管）進(jìn)行檢測(cè)、解調(diào)，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)之后輸出調(diào)制后的光信號(hào)通過(guò)光纖進(jìn)行傳輸，為了補(bǔ)償光纖線路的損耗，消除信號(hào)失真和噪聲干擾，每隔一定的距離要接入中繼器39無(wú)線通信原理：數(shù)字(或模擬)信號(hào)使用電磁波調(diào)制后進(jìn)行傳輸1041051061071081091010101110121013101410151016Hz雙絞線同軸電纜AM廣播FM廣播和TV衛(wèi)星地面微波光纖紫外線紅外線可見(jiàn)光微波無(wú)線電波超短波中波短波電磁波的種類(lèi)與頻率范圍

無(wú)線電波: 104

～1011(Hz)

中波： 0.3～3(MHz) 短波： 3～30(MHz) 超短波： 30～300(MHz)

微波： 0.3～300(GHz)

紅外線： 1011

～1014(Hz)

可見(jiàn)光： 1014(Hz)

紫外線： 1014

～1016(Hz)

無(wú)線廣播電視、通信通信404.2.2局域網(wǎng)的基本原理41計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)(LAN)的特點(diǎn)為一個(gè)單位所擁有，自建自管，地理范圍有限使用專(zhuān)門(mén)鋪設(shè)的傳輸介質(zhì)進(jìn)行連網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸速率高(10Mbps～10Gbps)、延遲時(shí)間短可靠性高、誤碼率低(10-8～10-11)路由器防火墻服務(wù)器共享打印機(jī)局域網(wǎng)集線器/交換機(jī)廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)42局域網(wǎng)的典型組成雙絞線、同軸電纜、光纖或者無(wú)線電波

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口卡傳輸介質(zhì)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、打印機(jī)等設(shè)備都可以通過(guò)局域網(wǎng)互相連接起來(lái)網(wǎng)絡(luò)上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)都裝有網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC,簡(jiǎn)稱網(wǎng)卡)，網(wǎng)卡通過(guò)傳輸介質(zhì)把節(jié)點(diǎn)相互連接起來(lái)43局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型局域網(wǎng)環(huán)型局域網(wǎng)星型局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)樹(shù)形局域網(wǎng)44局域網(wǎng)的基本工作原理介質(zhì)訪問(wèn)地址(MAC地址)：為了相互區(qū)別，局域網(wǎng)中的每臺(tái)計(jì)算機(jī)都有一個(gè)惟一的地址，稱為MAC地址數(shù)據(jù)傳輸方法：必須把要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分成小塊（稱為“幀”，frame），每臺(tái)計(jì)算機(jī)每次只傳輸一個(gè)幀，確保任何計(jì)算機(jī)都有傳輸數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)有效載荷(傳輸?shù)臄?shù)據(jù))校驗(yàn)信息發(fā)送計(jì)算機(jī)MAC地址目的計(jì)算機(jī)MAC地址控制信息發(fā)給哪一臺(tái)計(jì)算機(jī)？校驗(yàn)信息隨同數(shù)據(jù)一起進(jìn)行傳輸，供接收節(jié)點(diǎn)在收到數(shù)據(jù)之后驗(yàn)證數(shù)據(jù)傳輸是否正確哪一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)幀需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，如程序、郵件、MP3音樂(lè)等注意：不同類(lèi)型的局域網(wǎng)，MAC地址規(guī)定不同，數(shù)據(jù)幀的格式不同，有效載荷最大長(zhǎng)度不同，校驗(yàn)方法不同45什么是網(wǎng)卡（網(wǎng)絡(luò)接口卡）？網(wǎng)卡就是計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信控制器主要功能：將數(shù)據(jù)分成“幀”，接收/發(fā)送數(shù)據(jù)幀網(wǎng)卡及其安裝筆記本電腦使用的網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)(工作站或服務(wù)器)都必須安裝網(wǎng)卡，不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)，需安裝使用不同類(lèi)型的網(wǎng)卡由于芯片組集成度的提高，現(xiàn)在網(wǎng)卡的功能大多已集成在芯片組中，即所謂的“集成網(wǎng)卡”464.2.3常用局域網(wǎng)介紹近幾年局域網(wǎng)技術(shù)的變化與發(fā)展方向是：

◆技術(shù)單一化（交換式以太網(wǎng)）

◆傳輸高速化（千兆網(wǎng)、萬(wàn)兆網(wǎng)）

◆主干采用樹(shù)形結(jié)構(gòu)

◆無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）開(kāi)始普及47常用局域網(wǎng)之1：總線式以太網(wǎng)以集線器(hub)為中心，每臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)卡和雙絞線連接到集線器的一個(gè)端口，通過(guò)集線器與其他節(jié)點(diǎn)相互通信

集線器ABCD把一個(gè)端口接收到的幀向所有端口分發(fā)出去，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，起著中繼器的作用

有效載荷(傳輸?shù)臄?shù)據(jù))校驗(yàn)信息發(fā)送計(jì)算機(jī)MAC地址接收計(jì)算機(jī)MAC地址AD(以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀)總線48常見(jiàn)局域網(wǎng)之2：交換式以太網(wǎng)以以太網(wǎng)交換機(jī)(Ethernetswitch)為中心構(gòu)成以太網(wǎng)交換機(jī)是一種高速電子交換器，連接在交換機(jī)上的所有計(jì)算機(jī)均可同時(shí)相互通信總線式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)Hub向所有計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，由計(jì)算機(jī)選擇接收交換機(jī)按MAC地址將數(shù)據(jù)幀直接發(fā)送給指定的計(jì)算機(jī)1次只允許1對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)幀傳輸允許多對(duì)計(jì)算機(jī)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)幀傳輸實(shí)質(zhì)上是總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所有計(jì)算機(jī)共享一定的帶寬每個(gè)計(jì)算機(jī)各自獨(dú)享一定的帶寬以太網(wǎng)交換機(jī)12345649常見(jiàn)局域網(wǎng)之3：千(萬(wàn))兆位以太網(wǎng)Web服務(wù)器郵件服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器網(wǎng)管工作站防火墻千兆交換機(jī)路由器光纜光纜光纜光纜雙絞線百兆交換機(jī)雙絞線光纜光纜網(wǎng)絡(luò)信息中心雙絞線教學(xué)樓圖書(shū)館化學(xué)樓物理樓實(shí)驗(yàn)室萬(wàn)兆交換機(jī)不同速率的以太網(wǎng)交換機(jī)可以按層次方式互相連接起來(lái)，構(gòu)成“?！合怠摇⒔M”的多層次的局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)(光纖)的長(zhǎng)度可達(dá)幾公里50以太網(wǎng)使用的傳輸介質(zhì)同軸電纜（早期使用） 速率為10Mbps的以太網(wǎng)，價(jià)格高雙絞線（5類(lèi)線）

大量用于速率為10Mbps和100Mbps的以太網(wǎng)光纖 用于速率為千兆(1Gbps)和萬(wàn)兆(10Gbps)的以太網(wǎng)雙絞線和RJ45插頭(水晶頭)是目前以太網(wǎng)使用最多的傳輸介質(zhì)51以太網(wǎng)使用的網(wǎng)卡功能：按照以太網(wǎng)的傳輸協(xié)議(IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn))，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信按傳輸速率分為：10Mbps網(wǎng)卡(10Base-T)100Mbps網(wǎng)卡(100Base-T)10/100Mbps自適應(yīng)網(wǎng)卡1000Mbps網(wǎng)卡按產(chǎn)品形態(tài)分為：獨(dú)立網(wǎng)卡集成網(wǎng)卡(由芯片組實(shí)現(xiàn)網(wǎng)卡功能)筆記本電腦使用的網(wǎng)卡臺(tái)式機(jī)使用的網(wǎng)卡52常見(jiàn)局域網(wǎng)之4:無(wú)線局域網(wǎng)組成：通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡、無(wú)線接入點(diǎn)（AP）等設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)無(wú)線網(wǎng)卡交換機(jī)無(wú)線接入點(diǎn)無(wú)線接入點(diǎn)使用擴(kuò)頻方式通信，具有抗干擾、抗噪聲能力。室外覆蓋距離通?？蛇_(dá)100～300米，室內(nèi)一般為30米左右每臺(tái)計(jì)算機(jī)都需要有1塊無(wú)線網(wǎng)卡無(wú)線局域網(wǎng)還不能完全脫離有線網(wǎng)絡(luò)，它只是有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充無(wú)線接入點(diǎn)（WirelessAccessPoint，簡(jiǎn)稱WAP或AP）提供從無(wú)線節(jié)點(diǎn)對(duì)有線局域網(wǎng)和從有線局域網(wǎng)對(duì)無(wú)線節(jié)點(diǎn)的訪問(wèn)，實(shí)際上就是一個(gè)無(wú)線交換機(jī)。53無(wú)線局域網(wǎng)通信協(xié)議802.11標(biāo)準(zhǔn)(Wi-Fi),其中：802.11a:54Mbps（5.8GHz頻段）802.11g

:54Mbps（2.4GHz頻段）802.11b(傳輸速率能根據(jù)環(huán)境變化)，最大可達(dá)11Mbps802.11n

:108Mbps甚至更高藍(lán)牙（bluetooth）近距離無(wú)線數(shù)字通信的標(biāo)準(zhǔn)，是802.11的補(bǔ)充最高數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)1Mbps(有效傳輸速率為721kbps)傳輸距離為10cm～10m適合于辦公室或家庭環(huán)境的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（無(wú)線個(gè)人網(wǎng)WPAN）544.3因特網(wǎng)的組成4.3.1網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)與TCP/IP協(xié)議4.3.2IP協(xié)議與路由器4.3.3因特網(wǎng)的發(fā)展及其結(jié)構(gòu)4.3.4因特網(wǎng)的接入554.3.1網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)與

TCP/IP協(xié)議（1）網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)（2）TCP/IP協(xié)議(棧)56（1）網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)57文件處理模塊主機(jī)

甲主機(jī)

乙文件處理模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊物理通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為什么要?jiǎng)澐謱哟?？例：主機(jī)甲通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向主機(jī)乙傳送一個(gè)文件，甲乙雙方均劃分為三層，其分工為：從指定位置處讀出文件，然后交給下層模塊進(jìn)行發(fā)送把文件保存到指定的文件夾中將文件分成一個(gè)個(gè)包，交給下層模塊傳輸將一個(gè)個(gè)包組裝成文件負(fù)責(zé)完成與具體物理網(wǎng)絡(luò)的接口，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成幀，按幀在物理網(wǎng)上傳輸從物理網(wǎng)上接收幀，將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包58計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分層的好處優(yōu)點(diǎn)：各層之間是獨(dú)立的靈活性好結(jié)構(gòu)上可分割開(kāi)易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作劃分為多少層？若層數(shù)太少，就會(huì)使每一層太復(fù)雜。若層數(shù)太多，描述和綜合各層功能時(shí)太繁瑣國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（7層）因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（4層）59(2)TCP/IP協(xié)議(棧)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)中，不同計(jì)算機(jī)的同一層必須共同遵循相同的規(guī)則和約定，才能正確地進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，這些規(guī)則和約定就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議現(xiàn)在的大多數(shù)局域網(wǎng)和因特網(wǎng)，采用的是發(fā)源于美國(guó)國(guó)防部的TCP/IP協(xié)議系列60什么是TCP/IP協(xié)議？TCP/IP是網(wǎng)絡(luò)互連的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它包含了100多個(gè)協(xié)議，其中：TCP（傳輸控制協(xié)議)和IP(網(wǎng)際協(xié)議)是兩個(gè)最基本、最重要的協(xié)議4321網(wǎng)絡(luò)接口和硬件層(以太網(wǎng),FDDI,X.25,ATM等)網(wǎng)絡(luò)互連層（IP）傳輸層（TCP或UDP）應(yīng)用層(SMTP,HTTP,FTP等)如電子郵件、HTML文檔等應(yīng)用數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為1個(gè)或多個(gè)TCP數(shù)據(jù)段或UDP數(shù)據(jù)段TCP或UDP數(shù)據(jù)報(bào)封裝為IP數(shù)據(jù)報(bào)IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝為以太網(wǎng)信息幀或ATM信元后進(jìn)行傳輸負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)封裝為T(mén)CP或UDP數(shù)據(jù)報(bào)，在兩個(gè)應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù)負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)封裝為IP數(shù)據(jù)報(bào)，并負(fù)責(zé)把IP數(shù)據(jù)報(bào)從發(fā)送方計(jì)算機(jī)通過(guò)物理網(wǎng)絡(luò)傳送到接受方計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)將IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝成能在物理網(wǎng)絡(luò)（局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)）中傳輸?shù)膸?，并進(jìn)行傳輸應(yīng)用程序與應(yīng)用程序之間通信時(shí)使用的協(xié)議61例:瀏覽網(wǎng)頁(yè)時(shí)使用的TCP/IP協(xié)議4321網(wǎng)絡(luò)接口和硬件層(以太網(wǎng))網(wǎng)絡(luò)互連層（IP）傳輸層（TCP協(xié)議）應(yīng)用層(HTTP協(xié)議)

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TCP數(shù)據(jù)報(bào)

TCP數(shù)據(jù)報(bào)封裝為IP數(shù)據(jù)報(bào)

IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝為以太網(wǎng)信息幀進(jìn)行傳輸瀏覽器使用HTTP協(xié)議向Web服務(wù)器請(qǐng)求網(wǎng)頁(yè)網(wǎng)頁(yè)所對(duì)應(yīng)的HTML文檔拆分并封裝為若干個(gè)TCP數(shù)據(jù)報(bào)，由Web服務(wù)器一個(gè)一個(gè)地進(jìn)行發(fā)送負(fù)責(zé)把每個(gè)TCP報(bào)封裝為IP數(shù)據(jù)報(bào)，在路由器之間進(jìn)行傳送，直到目的計(jì)算機(jī)所在局域網(wǎng)連接的路由器為止路由器負(fù)責(zé)將IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝成以太網(wǎng)幀，在局域網(wǎng)中傳輸給瀏覽器624.3.2IP協(xié)議和路由器（IPv4）63因特網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)如何統(tǒng)一編址？因特網(wǎng)上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)使用“IP地址”作為其標(biāo)識(shí)IP地址的特點(diǎn)：惟一性：網(wǎng)絡(luò)上每臺(tái)計(jì)算機(jī)都有一個(gè)與眾不同的惟一的IP地址簡(jiǎn)明性：所有地址的長(zhǎng)度都是32個(gè)二進(jìn)位IP地址的格式：包含網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)

2個(gè)部分A類(lèi)地址B類(lèi)地址C類(lèi)地址主機(jī)號(hào)（24位）網(wǎng)絡(luò)號(hào)0主機(jī)號(hào)(8位)網(wǎng)絡(luò)號(hào)011主機(jī)號(hào)（16位）網(wǎng)絡(luò)號(hào)01指明計(jì)算機(jī)所屬網(wǎng)絡(luò)的編號(hào)指明計(jì)算機(jī)在該網(wǎng)絡(luò)中的編號(hào)由網(wǎng)絡(luò)號(hào)中的最高1～4位指明該IP地址的類(lèi)型：分為A,B,C,D,E五類(lèi)IP地址645類(lèi)IP地址的具體格式01234310111組播地址D類(lèi)01234311111備用E類(lèi)00181631網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)A類(lèi)（超大型網(wǎng)絡(luò),擁有大量主機(jī)(≤16777214)，只有不超過(guò)126個(gè)網(wǎng)絡(luò)可獲得A類(lèi)地址）012163101網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)B類(lèi)（規(guī)模適中的網(wǎng)絡(luò)(≤65534臺(tái)主機(jī))使用B類(lèi)地址，首字節(jié)大于等于128但小于192

）01232431011網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)C類(lèi)（用于主機(jī)不超過(guò)254臺(tái)的小型網(wǎng)絡(luò)，其IP地址的首字節(jié)大于等于192但小于224

）兩個(gè)特殊的IP地址：主機(jī)號(hào)為“全0”的IP地址，稱為網(wǎng)絡(luò)地址，用來(lái)表示整個(gè)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)號(hào)為“全1”的IP地址，稱為直接廣播地址，指整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)65IP地址的“點(diǎn)分十進(jìn)制”表示IP地址是一個(gè)32位的地址碼，書(shū)寫(xiě)和記憶很不方便“點(diǎn)分十進(jìn)制”表示：用4個(gè)十進(jìn)制數(shù)來(lái)表示一個(gè)IP地址，每個(gè)十進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)IP地址中的8位(1個(gè)字節(jié))，相互間用小數(shù)點(diǎn)“．”隔開(kāi)。例如：800011010000010100010001100110000A類(lèi)地址810000010000110000010001101000100B類(lèi)地址211000110011101110001011100001100C類(lèi)地址點(diǎn)分十進(jìn)制表示二進(jìn)制表示IP地址類(lèi)型IP地址首字節(jié)取值網(wǎng)絡(luò)號(hào)取值舉例

A類(lèi)11261126 42B類(lèi)128191128.0191.255 1C類(lèi)192223192.0.0223.255.255 2A、B、C三類(lèi)IP地址的十進(jìn)制表示：66網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型、網(wǎng)絡(luò)號(hào)和IP地址舉例15795紅色表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)IP地址A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)路由器路由器路由器B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)67網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備把網(wǎng)絡(luò)中的通信線路連接起來(lái)的各種設(shè)備的總稱，這些設(shè)備包括中繼器、集線器、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)和路由器等設(shè)備。68第一層：運(yùn)行在物理層的設(shè)備中繼器：用來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)距離的互連設(shè)備；集線器：實(shí)際上就是一個(gè)多端口的中繼器，它有一個(gè)端口與主干網(wǎng)相連，并有多個(gè)端口連接一組計(jì)算機(jī)；以太網(wǎng)HOSTAHOSTBHOSTC單播數(shù)據(jù)包網(wǎng)段

1以太網(wǎng)HOSTXHOSTYHOSTZ網(wǎng)段

2中繼器69第二層：運(yùn)行在數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備交換機(jī)：主要在網(wǎng)絡(luò)中用于完成與它相連的線路之間的數(shù)據(jù)單元的交換，其數(shù)據(jù)交換速度比集線器快得多

70第三層：運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)備路由器：一種連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對(duì)方的數(shù)據(jù)71異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互連問(wèn)題為了把不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)互連成一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，必須解決：所有計(jì)算機(jī)應(yīng)統(tǒng)一編址傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包格式應(yīng)該統(tǒng)一···解決方案：統(tǒng)一采用TCP/IP協(xié)議！使用的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備：路由器EthernetFDDIATM(a)實(shí)際的物理網(wǎng)絡(luò)IP路由器主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)(b)用戶所看到的網(wǎng)絡(luò)多個(gè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連而成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)TCP/IPEthernetFDDICSMA/CD令牌ATM面向連接X(jué).25（光纖、微波、衛(wèi)星、同軸、電話、雙絞線）虛電路不同的鏈路層不同的物理層統(tǒng)一的應(yīng)用層、傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層72路由器的作用與連接路由器是一種能夠連接異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的分組交換機(jī)，其作用是：按照路由表在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包根據(jù)需要對(duì)數(shù)據(jù)包的格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換路由器的IP地址設(shè)置：當(dāng)路由器某端口連接一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)時(shí)，該端口應(yīng)分配IP地址該IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)，必須與所連接物理網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)相同例：

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網(wǎng)絡(luò)地址

A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)地址B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)FDDI廣域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)R1R2主機(jī)A主機(jī)B1212734.3.3因特網(wǎng)的發(fā)展及結(jié)構(gòu)74因特網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程因特網(wǎng)(互聯(lián)網(wǎng))是將遍布世界各地的計(jì)算 機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連而成的一個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)因特網(wǎng)發(fā)展的3個(gè)階段：第1階段：起源于1969年的美國(guó)國(guó)防部ARPANET網(wǎng)(4個(gè)大學(xué)互連)，1983年確定TCP/IP協(xié)議作為ARPANET的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議第2階段：20世紀(jì)90年代起，美國(guó)政府機(jī)構(gòu)和公司的計(jì)算機(jī)也紛紛入網(wǎng)，建成了由主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)（或企業(yè)網(wǎng)）三級(jí)結(jié)構(gòu)組成的因特網(wǎng)第3階段：迅速擴(kuò)大到全球約100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，逐漸形成了多層次ISP結(jié)構(gòu)的因特網(wǎng)，出現(xiàn)了因特網(wǎng)服務(wù)提供商ISP

TimBerners-Lee75因特網(wǎng)服務(wù)提供商ISPISP：擁有自己的通信線路擁有從因特網(wǎng)管理機(jī)構(gòu)申請(qǐng)得到的許多IP地址用戶計(jì)算機(jī)若要接入因特網(wǎng)，必須獲得ISP分配的IP地址：對(duì)于單位用戶，ISP通常分配一批地址（如一個(gè)或若干個(gè)C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)號(hào)），單位的網(wǎng)絡(luò)中心再對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的每一臺(tái)主機(jī)指定其子網(wǎng)號(hào)和主機(jī)號(hào)，使每臺(tái)計(jì)算機(jī)都有固定的IP地址對(duì)于家庭用戶，ISP一般不分配固定的IP地址，而采用動(dòng)態(tài)分配的方法。即上網(wǎng)時(shí)由ISP的DHCP服務(wù)器臨時(shí)分配一個(gè)IP地址，下網(wǎng)時(shí)立即收回給其他用戶使用。76因特網(wǎng)主機(jī)的IP地址及其域名因特網(wǎng)采用TCP/IP協(xié)議由大量網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)互連而成，網(wǎng)絡(luò)中的每一臺(tái)主機(jī)都有一個(gè)IP地址IP地址用4個(gè)十進(jìn)制數(shù)字來(lái)表示，不便記憶和使用因特網(wǎng)采用域名(domainname)作為IP地址的文字表示，易用易記。例如：南京大學(xué)的WWW服務(wù)器的IP地址是：它對(duì)應(yīng)的域名是：用戶可以按IP地址訪問(wèn)主機(jī)，也可按域名訪問(wèn)主機(jī)主機(jī)IP地址與域名的關(guān)系：一個(gè)IP地址可對(duì)應(yīng)多個(gè)域名，一個(gè)域名只能對(duì)應(yīng)一個(gè)IP地址主機(jī)從一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)移到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，其IP地址必須更換，但可以保留原來(lái)的域名。77因特網(wǎng)域名的結(jié)構(gòu)域名的格式：

5級(jí)域名.4級(jí)域名.3級(jí)域名.2級(jí)域名.頂級(jí)域名舉例：

中國(guó)南京大學(xué)校園網(wǎng)www服務(wù)器的域名為:

主機(jī)名.網(wǎng)絡(luò)名.機(jī)構(gòu)名.國(guó)家名美國(guó)哈佛大學(xué)校園網(wǎng)www服務(wù)器的域名為:

主機(jī)名.網(wǎng)絡(luò)名.機(jī)構(gòu)名78因特網(wǎng)域名命名規(guī)則只許使用字母、數(shù)字和連字符，以字母或數(shù)字開(kāi)頭并結(jié)尾，域名總長(zhǎng)度不超過(guò)255個(gè)字符頂級(jí)域名規(guī)定：國(guó)際頂級(jí)域名，int（國(guó)際組織）國(guó)家頂級(jí)域名，例：cn（中國(guó)），uk（英國(guó)）通用頂級(jí)域名<機(jī)構(gòu)名>：com（營(yíng)利性組織），net（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機(jī)構(gòu)），美國(guó)專(zhuān)用：org，edu，gov，mil等我國(guó)對(duì)二級(jí)域名的規(guī)定：機(jī)構(gòu)類(lèi)別域名：

ac科研機(jī)構(gòu)，com企業(yè)，net網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機(jī)構(gòu)，

org非營(yíng)利性組織，edu教育機(jī)構(gòu)，gov政府部門(mén)行政區(qū)域域名：例：bj北京，sh上海，js江蘇79因特網(wǎng)的域名空間為避免域名重復(fù)，因特網(wǎng)的域名空間劃分為許多不同的域，每個(gè)域又分若干子域，從而構(gòu)成因特網(wǎng)的域名空間cnedunju因特網(wǎng)域名空間milgovcomnetorgukedu根intacnetseutsinghuapkuwwwbbscs……頂級(jí)域名二級(jí)域名三級(jí)域名四級(jí)域名cctvwww80

域名系統(tǒng)與域名服務(wù)器域名系統(tǒng)（DomainNameSystem，DNS）將主機(jī)域名翻譯為主機(jī)IP地址的軟件，它是一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。域名服務(wù)器（DomainNameServer，DNS）運(yùn)行域名系統(tǒng)軟件的一臺(tái)服務(wù)器

每個(gè)因特網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)或校園網(wǎng)都有一個(gè)域名服務(wù)器，它用于實(shí)現(xiàn)入網(wǎng)主機(jī)域名與IP地址的轉(zhuǎn)換為實(shí)現(xiàn)域名的查找，需要在本地網(wǎng)域名服務(wù)器與上級(jí)網(wǎng)的域名服務(wù)器之間建立鏈接814.3.4因特網(wǎng)的接入82城域網(wǎng)在因特網(wǎng)接入中起重要作用什么是城域網(wǎng)？以高速光纖傳輸網(wǎng)為平臺(tái)，與國(guó)家主干網(wǎng)連接，提供寬帶IP出口采用多種寬帶和窄帶接入技術(shù)，構(gòu)成不同的接入網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入服務(wù)，滿足人們?cè)L問(wèn)因特網(wǎng)的需求匯聚點(diǎn)(POP)匯接接入網(wǎng)的流量，進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)與交換接入網(wǎng)的作用：使用各種不同接入技術(shù)，解決“最后一公里”問(wèn)題：

●電話撥號(hào)接入 ●ADSL接入

●有線電視接入 ●光纖接入●無(wú)線接入POP寬帶主干網(wǎng)接入網(wǎng)用戶用戶用戶POP用戶用戶用戶用戶接入網(wǎng)國(guó)家網(wǎng)主干83接入技術(shù)：ADSL不對(duì)稱數(shù)字用戶線(ADSL):也通過(guò)本地公用電話網(wǎng)接入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)配置：

ADSLModem

以太網(wǎng)網(wǎng)卡原理：頻分多路復(fù)用+數(shù)字調(diào)制傳輸速率：上傳:64kbps～256kbps下行速度:1～8Mbps頻率25.875kHz1.104MHz上行通道下行通道語(yǔ)音頻道4.3125kHz的子通道4kHz224個(gè)下行子通道26個(gè)上行子通道138kHz(1)上網(wǎng)和通話互不影響(2)不需要繳付額外的電話費(fèi)(3)傳輸速率可根據(jù)線路情況調(diào)整電話機(jī)PC機(jī)以太網(wǎng)卡（住戶）ADSLMODEM電話交換機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)(ISP)（電話局）ADSLMODEM分離器(濾波器)電話機(jī)濾波器84接入技術(shù)：有線電視網(wǎng)接入有線電視已經(jīng)廣泛采用光纖同軸電纜混合網(wǎng)（HybridFiberCoaxial，簡(jiǎn)稱HFC）進(jìn)行信息傳輸。HFC主干線部分采用光纖連接到小區(qū)，然后在“最后1公里”時(shí)使用同軸電纜以樹(shù)枝型總線方式接入用戶居所。HFC網(wǎng)絡(luò)接入因特網(wǎng)時(shí)大部分采用傳統(tǒng)的高速局域網(wǎng)技術(shù)，但最重要的組成部分也就是同軸電纜到用戶電腦這一段使用的是電纜調(diào)制解調(diào)器（CableMODEM）技術(shù)CableMODEM的基本原理與ADSL相似有線電視網(wǎng)絡(luò)（HFC）分頻器85接入技術(shù)：光纖接入使用光纖作為計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)的主要傳輸介質(zhì),分為：光纖到小區(qū)（FTTZ）：將光網(wǎng)絡(luò)單元放置在小區(qū)，為整個(gè)小區(qū)服務(wù)光纖到大樓（FTTB）：將光網(wǎng)絡(luò)單元放置在大樓內(nèi)，以每棟樓為單位，提供高速數(shù)據(jù)通信、遠(yuǎn)程教育等寬帶業(yè)務(wù)，主要為單位服務(wù)光纖到家庭（FTTH）：將光網(wǎng)絡(luò)單元放置在樓層或用戶家中，由幾戶或1戶家庭專(zhuān)用，為家庭提供寬帶業(yè)務(wù)“光纖到樓、以太網(wǎng)入戶”（FTTx+ETTH）的原理：小區(qū)核心交換機(jī)城域網(wǎng)骨干交換機(jī)ONU光網(wǎng)絡(luò)單元光纖雙絞線雙絞線光纖城域網(wǎng)樓道交換機(jī)86接入技術(shù)：無(wú)線接入因特網(wǎng)無(wú)線接入技術(shù)的比較接入技術(shù)使用的接入設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸速率說(shuō)明無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)接入Wi-Fi無(wú)線網(wǎng)卡，無(wú)線接入點(diǎn)11Mbps～100Mbps必須在安裝有接入點(diǎn)（AP）的熱點(diǎn)區(qū)域中才能接入GPRS移動(dòng)電話網(wǎng)接入GPRS無(wú)線網(wǎng)卡56kb/s～114kb/s方便，有手機(jī)信號(hào)的地方就能上網(wǎng)，但速率不快、費(fèi)用較高3G移動(dòng)電話網(wǎng)接入3G無(wú)線網(wǎng)卡幾百kbps～幾Mbps方便，有3G手機(jī)信號(hào)的地方就能上網(wǎng)，但費(fèi)用較高注：我國(guó)3G移動(dòng)通信有3種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（中國(guó)移動(dòng)的TD-SCDMA、中國(guó)電信的CDMA2000和中國(guó)聯(lián)通的WCDMA），他們各自使用專(zhuān)門(mén)的上網(wǎng)卡，相互并不兼容。87小結(jié)物理層：包括傳輸介質(zhì)、調(diào)制與復(fù)用技術(shù)、信號(hào)編碼方法、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)鏈路層：計(jì)算機(jī)編址方法，數(shù)據(jù)幀(分組)格式、共享介質(zhì)方法、差錯(cuò)檢測(cè)與對(duì)策等 （不同的局域網(wǎng)和不同的廣域網(wǎng)，相互之間的主要區(qū)別在于數(shù)據(jù)鏈路層采用了不同的協(xié)議） （鏈路層協(xié)議由網(wǎng)卡、集線器等組網(wǎng)設(shè)備的硬件實(shí)現(xiàn)）網(wǎng)絡(luò)互連層(IP層)：統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)編址，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分組格式(IP數(shù)據(jù)報(bào))，將各種不同的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的差異向高層屏蔽起來(lái)，達(dá)到構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的虛擬網(wǎng)絡(luò)的目的 （IP協(xié)議在計(jì)算機(jī)中由軟件實(shí)現(xiàn)，在路由器等互連設(shè)備中由硬件實(shí)現(xiàn)）傳輸層(TCP/UDP)：解決1)應(yīng)用程序之間如何通信;2)可靠性問(wèn)題應(yīng)用層：不同應(yīng)用使用不同的協(xié)議因特網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)，其構(gòu)造是分層次的，核心的IP協(xié)議解決了異構(gòu)網(wǎng)互連問(wèn)題遠(yuǎn)程連接884.5網(wǎng)絡(luò)信息安全4.6.1概述4.6.2數(shù)據(jù)加密4.6.3數(shù)字簽名4.6.4身份鑒別與訪問(wèn)控制4.6.5防火墻與入侵檢測(cè)4.6.6計(jì)算機(jī)病毒防范894.5.1概述90信息傳輸(存儲(chǔ))中受到的安全威脅傳輸中斷sd偽造sd篡改sd

竊聽(tīng)sd通信線路切斷、文件系統(tǒng)癱瘓等,影響數(shù)據(jù)的可用性

文件或程序被非法拷貝,將危及數(shù)據(jù)的機(jī)密性

破壞數(shù)據(jù)的完整性

失去了數(shù)據(jù)（包括用戶身份）的真實(shí)性

91確保信息安全的技術(shù)措施（1）真實(shí)性鑒別：對(duì)通信雙方的身份和所傳送信息的真?zhèn)文軠?zhǔn)確地進(jìn)行鑒別（2）訪問(wèn)控制：控制用戶對(duì)信息等資源的訪問(wèn)權(quán)限，防止未經(jīng)授權(quán)使用資源

（3）數(shù)據(jù)加密：保護(hù)數(shù)據(jù)秘密，未經(jīng)授權(quán)其內(nèi)容不會(huì)顯露（4）保證數(shù)據(jù)完整性：保護(hù)數(shù)據(jù)不被非法修改，使數(shù)據(jù)在傳送前、后保持完全相同（5）保證數(shù)據(jù)可用性：保護(hù)數(shù)據(jù)在任何情況（包括系統(tǒng)故障）下不會(huì)丟失（6）防止否認(rèn)：防止接收方或發(fā)送方抵賴（7）審計(jì)管理：監(jiān)督用戶活動(dòng)、記錄用戶操作等924.5.2數(shù)據(jù)加密93數(shù)據(jù)加密的基本概念加密前的原始數(shù)據(jù)加密后的數(shù)據(jù)只有收/發(fā)方知道的用于加密和解密的信息密碼(cipher):將明文與密文進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的算法解密后恢復(fù)的數(shù)據(jù)目的：即使被竊取，也能保證數(shù)據(jù)安全重要性：數(shù)據(jù)加密是其他信息安全措施的基礎(chǔ)基本概念：94加密算法的基本思想改變明文中符號(hào)的排列方式，或按照某種規(guī)律置換明文中的符號(hào)，使得只有通過(guò)數(shù)據(jù)解密才能讀懂接收到的信息例(愷撒密碼)將文本中每個(gè)英文字母替換為字母表中排列在其后的第k1個(gè)字母meetmeaftertheclassphhwphdiwhuwkhfodvv將文本中每個(gè)英文字母替換為字母表中排列在其前的第k2個(gè)字母meetmeaftertheclassk1=3K2=3E=(M+k1)mod(26)M=(E-k2)mod(26)（其中，M表示明文中小寫(xiě)英文字母從0～25的序號(hào)，E表示密文中字母的序號(hào)）954.5.3數(shù)字簽名用于認(rèn)證消息的真實(shí)性964.5.4身份鑒別與訪問(wèn)控制97身份鑒別(認(rèn)證)身份鑒別的含義:證實(shí)某人的真實(shí)身份是否與其所聲稱的身份相符,以防止欺詐和假冒什么時(shí)候進(jìn)行?在用戶登錄某個(gè)系統(tǒng)，或者在訪問(wèn)/傳送重要消息時(shí)進(jìn)行身份鑒別的依據(jù)(方法):鑒別對(duì)象本人才知道的信息(如口令、私鑰、身份證號(hào)等)鑒別