張洪明版-計算機基礎課件-第5章-計算機網絡與Internet應用

第五章計算機網絡與INTERNET應用

本章主要內容計算機網絡基礎知識

計算機局域網Internet網基礎信息安全技術計算機網絡概述

52年：面向終端的計算機網絡(美國半自動地面防空系統(tǒng))

由一臺計算機經過通信線路與若干臺終端直接連接60年代：計算機通信網絡

多個主計算機通過通信線路互聯70年代：計算機-計算機網絡具有統(tǒng)一的網絡體系結構、遵循國際標準化協(xié)議90年代：信息高速公路是一個交互式的多媒體網絡

計算機網絡資源的共享信息的交流什么是計算機網絡？一群自治的計算機系統(tǒng)的集合計算機網絡是把地理上分散的，具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)通過通信設備和通信線路連接起來，且以功能完善的網絡軟件（網絡協(xié)議，信息交換方式及網絡操作系統(tǒng)等）實現網絡資源共享的系統(tǒng)。計算機網絡的分類按網絡的作用范圍區(qū)分：局域網(LAN)10公里以內城域網(MAN)

幾十公里到上百公里廣域網(WAN)

幾十公里到幾萬公里按交換技術分：電路交換、報文交換、分組交換網絡按傳輸信道分：基帶、寬帶、模擬和數字網絡按數據傳輸與交換系統(tǒng)的所有權劃分：公用網和專用網OSI網絡模型為了規(guī)范異種網絡和不同機型的互連，由國際標準化組織(ISO)和國際電信聯盟(ITU-T)聯合開發(fā)了網絡的體系結構標準——開放式系統(tǒng)互連(OpenSystemsInterconnection，OSI)參考模型。

OSI模型將網絡劃分為功能上相對獨立的七個層：應用層、表示層、會話層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層及物理層。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。數據鏈路層物理層數據鏈路層物理層網卡網卡網絡設備層應用層表示層會話層應用層表示層會話層應用軟件傳輸層網絡層傳輸層網絡層網絡系統(tǒng)軟件甲計算機乙計算機路由器路由器網絡層數據鏈路層物理層網絡層數據鏈路層物理層OSI各層的功能物理層:OSI參考模型的最低層，直接和網絡硬件打交道，是通過物理介質傳輸和接收二進制位流

數據鏈路層:提供點對點的數據傳輸，并保證信息在線路中可靠傳輸網絡層:負責路由的選擇分段和重組傳送層:提供端到端的通信

會話層:負責建立、拆除、管理進程之間的通信連接表示層:處理不同數據在表示上的差異及其相互轉

應用層:是用戶訪問網絡的接口層，OSI的最高層

計算機網絡的特點

資源共享：網絡中各地的資源(軟硬件)可互相通用數據通信能力:實現各計算機之間的數據傳送，對傳送數據進行分散、分組、集中管理或處理分布式處理：可將任務劃分開，由網絡上的計算機分別承擔部分任務同時處理提高系統(tǒng)可靠性：網絡中的各臺計算機可以通過網絡互為后備機

均衡負載的互相協(xié)作：均衡負載可使網絡中計算機任務的“輕”與“重”得到合理調整計算機局域網

計算機局域網

是在較小的范圍，用于家庭、辦公室、機關、企業(yè)、學校等的內部聯網，傳輸率高、誤碼率低，通常由用戶自行建立、管理和使用。郵件服務器工作站文件服務器工作站介質資源局域網的物理組成

網絡軟件、硬件和通信設備等計算機網卡通信線路局部網絡通信設備網絡互連設備網絡軟件

服務器：能為其他計算機的請求提供服務，共享其他計算機資源的計算機文件服務器、通信服務器、打印服務器、數據庫服務器等工作站(客戶機)：請求提供服務，而不為其他計算機提供服務的計算機網絡連接設備

網絡互連指局域網與局域網、主機系統(tǒng)與局域網、局域網與廣域網的連接。網卡：稱網絡適配器，用于與網絡通信線路相連接

通信線路：用來連接服務器、工作站及其他設備

局部網絡通信設備：延伸傳輸距離和易于網絡布線網橋：用于同類型局域網之間的互連，且各局域網采用同樣的網絡操作系統(tǒng)。路由器是網絡互連中使用較多的設備，用于連接多個邏輯上分開的子網（代表一個單獨的網絡）網關又稱協(xié)議轉換器。主要用于不同體系結構的網絡或局域網與主機的連接。調制解調器（Modem）：通過電話線連網中繼器：在不同電纜段間復制放大信號增長距離集線器(HUB)：星形連接設備，復制放大信號并增長距離

中繼器HUB路由器通信線路：傳輸介質傳輸介質把網絡中的各種設備互連在一起，是數據在網絡上傳輸的通路。有線介質雙絞線（普通電話線，10～100Mbps）同軸電纜（每段長180米或500米）光纜（幾十Gbps，長1Km以上）無線介質：微波、紅外線、激光、衛(wèi)星傳送DXJSJJC網絡中的數據傳輸數據在網絡中是以電信號的方式進行傳輸的電信號有兩種形式：即模擬信號和數字信號模擬信號是連續(xù)變化的電磁波，可以用各種頻率在線纜上傳輸數字信號是在介質上傳輸的電壓脈沖序列，只有0和1兩種狀態(tài)模擬信號振幅頻率時間+0-數字信號01DXJSJJC兩種信號傳輸的比較數字信號傳輸的優(yōu)點：因噪聲和電磁干擾導致的錯誤少設備費用更低缺點：如果在相同的距離內傳輸，數字信號的衰減會比模擬信號大得多模擬信號傳輸的優(yōu)點：相同距離內的信號衰減程度沒有數字信號大可通過多路復用技術提高帶寬缺點：模擬信號更容易受到噪聲和電磁波的干擾DXJSJJC局域網的拓撲結構

總線形星形環(huán)形樹形不規(guī)則形格狀形全互連形

拓撲結構：是計算機的連接方式。把網絡中的計算機看作節(jié)點，通信線路看作線形成的幾何圖。終端阻抗匹配器常用集線器作為主結點對總線長度、結點數有限制DXJSJJC網絡模型的實現總路型結構星型結構環(huán)型結構DXJSJJC網絡操作系統(tǒng)功能是將聯入網內的計算機及各種軟、硬件資源在網絡內實現統(tǒng)一的調度及管理，并為網絡中每一個用戶提供使用網絡資源的手段。是計算機軟件與網絡協(xié)議的集合，是在獨立的計算機的操作系統(tǒng)之上協(xié)調和管理網絡資源。常見的網絡操作系統(tǒng)有：UNIXNetWareWindowsNTWindows2000DXJSJJCWindowsXP的網絡連接

兩臺以上安裝了WindowsXP的計算機通過網卡和通信電纜連接后可組成簡單而完整的對等網絡，步驟：設置網絡協(xié)議

設置網絡客戶設置文件和打印機共享設置共享DXJSJJC客戶機/服務器系統(tǒng)服務器（網絡的核心）文件服務器、打印服務器、數據庫服務器、通信服務器、域名服務器等等客戶機（個人計算機）客戶機服務器要求服務提供服務所有的INTERNET服務資源都使用客戶機/服務器系統(tǒng)DXJSJJC什么是InternetInternet--全球計算機互聯網絡通過高速專用線、普通電話線、衛(wèi)星、微波和光纜等線路把不同國家、各種組織的計算機子網絡連結起來。中國電信公共交換網DXJSJJCInternet網的起源及發(fā)展

69年

APARNET美國用于軍事控制73年

TCP/IP實現不同機型、不同OS互聯80年代

交流與通信的工具

90年代

商業(yè)化，網絡瀏覽器，友好界面未來

信息高速公路軍事信息1984年連接Internet的計算機突破1千臺1989年連接Internet的計算機突破10萬臺1996年連接Internet的計算機突破1.28千萬臺日前Internet的用戶已上億，連接的主機超過數千萬臺

發(fā)展方向：商用化、保密性、寬帶傳輸DXJSJJC國家信息基礎設施(NII)

NII是硬件、軟件、技能的綜合，即一個由通信網、計算機、信息資源、用戶信息設備與人構成互聯互通、無所不在的信息網絡。NII可以把人、家庭、學校、圖書館、醫(yī)院、政府與企業(yè)一一關聯起來，可以獲得各種各樣公用和專用的信息資源，可以傳送音頻、數據、圖文、視像和多媒體等各種形式的信息，它使人與人之間以及人與計算機和業(yè)務機構的聯系更加便利。我國的CNII計劃到2020年建成DXJSJJCInternet2

第一代Internet開始于1969年，二十多年后它成為幾乎轉變了人類工作和生活方式的大眾媒體和工具。1996年美國率先發(fā)起下代高速互聯網及其關鍵技術研究，如美國國家科學基金會設立的NGI研究計劃和由100多所大學加盟的Internet2計劃。下一代互聯網與第一代互聯網的區(qū)別在于：

更大、更快、更安全、更及時、更方便DXJSJJCInternet中國網的基本情況我國于1994年正式進入Internet通過國內四大骨干網聯入國際Internet可實現和Internet的TCP/IP連接，四大網為：中國公用計算機互聯網（CHINANET）中國國家計算機與網絡設施（NCFC）中國教育和科研計算機網（CERNET）中國國家公用經濟信息通信網（CHINAGBN）DXJSJJC新增的五大網絡中國聯合通信網（中國聯通）：http://中國網絡通信網（中國網通）：中國移動通訊網（中國移動）：http://中國長城互聯網http://中國對外經濟貿易網http://

ISP是Internet服務提供商，是用戶接入Internet的驛站和橋梁。中國的9大骨干網就是中國的ISP，從事高速長距離回路的接入服務。DXJSJJCInternet網的體系結構是在各種不同的網絡技術之上，再增加一個特殊的“互聯網絡協(xié)議”層，來連接不同類型的網絡IPTCP應用程序IPTCP應用程序各種現有的子網及通信線路客戶機/服務器因特網組成：物理網：

實現信息流的傳送協(xié)議：

共同遵守的交流規(guī)范網絡界面：

是用戶與網絡打交道的交互界面信息：

網絡的靈魂DXJSJJC網絡協(xié)議

協(xié)議：是計算機在物理網上進行通信所需要共同遵守的語言規(guī)范。OSI模型應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層應用層傳輸層物理層網際互聯層網絡接口層TelnetFTPHTTPSMTPTCPUDPIPICMPARPRARPTCPTCPTCPHardwareTCP/IP模型DXJSJJCInternet的有關概念:分組交換技術

在Internet網絡中，信息不是以固定的數據流的形式，而是以分解成的較小的數據包的形式，從一臺計算機傳到另一臺計算機的。這樣在網絡中每臺計算機每次只能傳送一定的數據量,而不會獨占通信線路,因此一條通信線路就可讓多個用戶共享。典型的局域網一秒種可在兩臺計算機之間傳輸1000個大的分組，小的分組傳輸得更快。對用戶來講，在千分之一秒內發(fā)生的事情可認為是立即。DXJSJJCInternet的有關概念:TCP/IP協(xié)議

IP

協(xié)議(InternetProtocol)：網際協(xié)議將多個網絡聯成一個互聯網，并把分組數據傳送到對方。(只管傳送不保證可靠性)TCP協(xié)議(TransmissionControlProtocol)：傳輸控制協(xié)議主要解決分組數據轉送中可能出現的問題,它保證分組的可靠傳輸。TCP/IP協(xié)議：網際協(xié)議IP傳輸控制協(xié)議TCP應用程序協(xié)議DXJSJJCInternet的有關概念:應用程序協(xié)議

負責將網絡傳輸的東西轉換成人們能夠識別的信息，這些應用程序協(xié)議都是TCP/IP協(xié)議集的一部分SMTP

簡單郵件傳輸協(xié)議Telnet

遠程登錄協(xié)議Ftp

文件傳輸協(xié)議POP3

郵局協(xié)議HTTP

超文本傳輸協(xié)議DXJSJJCInternet的有關概念:IP地址

我住42街8號主機：與Internet相連的任何一臺計算機，無論是大型機、小型機還是單用戶PC機，都稱為主機IP地址：在Internet網上，每臺主機都通過唯一的主機號來標識，標識該主機的編號稱為它的IP地址IP地址由32位二進制數組成，分為4組，每組8個二進位（1B），各組之間用小數點隔開，習慣用十進制來表示。如：0IP地址的形式：XXX.XXX.XXX.XXXDXJSJJCInternet的有關概念:IP地址分類

網絡地址的位數決定了Internet能包含多少個子網，而主機地址的位數決定了每個子網中能連接的主機的數目。網絡地址+主機地址網絡號機器號A類18162432網絡號機器號B類網絡號機器號C類0101101~126128~191192~223202.143.201.5203.65.301.1?IP地址的主管部門是Internet網絡信息中心，它負責提供注冊服務，實際上它僅指定網絡地址，主機地址則由主機所在網絡的管理者指定。DXJSJJCInternet的有關概念:子網

問題：32位IP地址表示的網絡數有限，會出現網絡數不夠子網尋址技術，將主機地址空間劃出一定位數分配給本網的各個子網，剩余的主機地址空間作為相應子網的主機地址空間，這樣一個網絡就被分成了多個子網。在組建計算機網絡時，通過子網技術將單個大的網絡劃分為多個小的網絡，并用路由器等網絡互聯設備連接起來，可以減輕網絡擁擠，提高網絡性能。DXJSJJCInternet的有關概念:子網掩碼

子網掩碼用來識別子網和判別主機屬于哪一個網絡。是一個32位二進制數，用圓點分成四段。用二進制1標識網絡和子網，用二進制0標識主機。A、B、C三類IP地址的缺省子網掩碼為：255．0．0．0A類255．255．0．0B類255．255．255．0C類將子網掩碼和IP地址進行“與”運算，可以分離出網絡地址。DXJSJJCInternet的有關概念:域名

域名:是Interner

網上主機的名字。主機只有一個唯一的IP地址不容易記憶，而采用域名來表示主機，容易記憶,方便管理。域名IP地址都可用以訪問主機域名系統(tǒng)（DNS):采用層次結構,每一層叫作一個域(層數不限)，每個域用小數隔開。一般形式為：

主機名.機構名.網絡名.頂層域名云南信息港的網址是：http://域名是：

從右到左域的范圍變小這不是英語郵政地址習慣嗎！計算機和路由器卻只識別IP地址。網絡中的域名服務器就是專門用來建立和維護網上所有主機的域名和IP地址的數據庫。DXJSJJC統(tǒng)一資源定位器URL

URL：是將各種計算機歸類、編組，并提供各種服務的一種有效方法。它使用戶能方便的指明想要獲取服務的類型及服務器域名和文件路徑。如：/docs/cindex.html服務類型服務器地址文件名路徑http表示要求獲得WWW服務器上的HTML文件DXJSJJC

Internet網的接入方式城市地面固定電話銅線網調制解調器（Modem）接入ISDN“一線通”不對稱的數字用戶環(huán)路ADSL有線電視HFC網寬帶接入移動通信接入衛(wèi)星通信接入LAN接入系統(tǒng)DXJSJJC遠程終端撥號接入Internet入網步驟為：向ISP(Internet服務提供商)申請入網并獲得支持安裝調制解調器（控制面板/電話和調制解調器）安裝撥號網絡適配器及TCP/IP協(xié)議并進行相應的設置（控制面板/網絡和撥號連接）建立撥號連接（控制面板/網絡和撥號連接）啟動撥號連接，接通ISP運行Internet服務的客戶程序（如IE等）訪問InternetISP應該向用戶提供的信息有：ISP入網服務的電話號碼、用戶賬號和密碼、ISP服務器的域名、ISP域名服務器地址、ISP電子郵件服務器地址。DXJSJJCPPP撥號接入Internet電話網PPP帳號口令INTERNETISP網絡兩臺計算機通過調制解調器建立電話