《大學計算機基礎(chǔ)與計算思維》課件 第7章 計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

《大學計算機基礎(chǔ)與計算思維》第七章計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)目錄CONTENT計算機網(wǎng)絡(luò)概述7.1局域網(wǎng)7.2Internet7.3計算機網(wǎng)絡(luò)概述7.17.1.1

計算機網(wǎng)絡(luò)的定義4計算機網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同、功能獨立的多臺計算機及其外部設(shè)備，通過通信設(shè)備和線路連接起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)管理軟件在網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的硬件、軟件及資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。建立計算機網(wǎng)絡(luò)的目的在于實現(xiàn)資源共享和信息傳遞，其中資源共享，包括硬件、軟件、數(shù)據(jù)等方面的共享。多臺功能獨立的計算機（包括外部設(shè)備）通信設(shè)備和線路組成的通信子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理軟件（包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)）典型計算機網(wǎng)絡(luò)組成部分7.1.2

計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與起源5計算機發(fā)展早期，計算機主要用于科學計算。隨著計算機應用的不斷發(fā)展，其應用規(guī)模和用戶需求不斷增大，單機處理完全無法滿足用戶使用需求，人們希望將位于不同地理位置的計算機連接，以實現(xiàn)資源共享，于是計算機網(wǎng)絡(luò)應運而生。（1）以單個主機為中心的遠程聯(lián)機系統(tǒng)（2）多臺主機互聯(lián)的通信系統(tǒng)（3）國際標準化的計算機網(wǎng)絡(luò)（4）以下一代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為中心的新一代網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展經(jīng)歷四個階段7.1.2

計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與起源620世紀50年代初期，美國軍方建立了半自動地面防空系統(tǒng)（SAGE），SAGE系統(tǒng)的研發(fā)是計算機技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的嘗試。第一次實現(xiàn)了計算機遠程集中控制和人機交互，這就是計算機網(wǎng)絡(luò)的雛形。這個時期只有一臺主機和若干個終端。由于終端設(shè)備不具備獨立的數(shù)據(jù)處理能力，因此并不是真正意義上的計算機網(wǎng)絡(luò)，只是計算機網(wǎng)絡(luò)的萌芽階段，通常將這個階段的計算機網(wǎng)絡(luò)稱為“面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò)”。（1）以單個主機為中心的遠程聯(lián)機系統(tǒng)圖3.1面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò)7.1.2

計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與起源720世紀60年代后期，美國國防部高級研究計劃局（DARPA）提出了將大學、企業(yè)和科學研究所的多臺計算機互聯(lián)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。ARPANET具有資源共享、分散控制、分組交換、專門的通信控制處理機、分層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等特點，使計算機網(wǎng)絡(luò)的概念發(fā)生了根本性的變化。實現(xiàn)了計算機之間的遠程數(shù)據(jù)傳輸與資源共享兩種功能。用戶能夠共享資源子網(wǎng)內(nèi)的所有軟硬件資源，這個階段的網(wǎng)絡(luò)又稱為“面向資源子網(wǎng)的計算機網(wǎng)絡(luò)”。（2）多臺主機互聯(lián)的通信系統(tǒng)圖3.2ARPANET結(jié)構(gòu)7.1.2

計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與起源8計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的第二階段，提出了各種不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并沒有形成統(tǒng)一的標準，不同網(wǎng)絡(luò)體系之間根本無法互聯(lián)。國際標準化組織（ISO）于1977年成立了專門的機構(gòu)來研究和制定網(wǎng)絡(luò)通信的標準，1983年正式頒布了“開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSI/RM）”。是一種概念上的網(wǎng)絡(luò)模型，為研究、設(shè)計、改造和實現(xiàn)新一代計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供了功能上和概念上的指導性框架標準。同時，解決了計算機網(wǎng)絡(luò)間互聯(lián)標準化問題，實現(xiàn)了“網(wǎng)與網(wǎng)相連，異構(gòu)網(wǎng)相連”。OSI/RM并未得到廣泛應用，出現(xiàn)了傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議（TCP/IP）支持的全球互聯(lián)網(wǎng)（Internet）。它是為Internet開發(fā)的第一套工業(yè)標準協(xié)議集，1983年正式用于ARPANET網(wǎng)絡(luò)，解決了不同類型不同規(guī)模的計算機網(wǎng)絡(luò)相互通信的問題，在世界范圍內(nèi)獲得廣泛應用，并朝著更高速、更智能的方向發(fā)展。（3）國際標準化的計算機網(wǎng)絡(luò)7.1.2

計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與起源9經(jīng)過三個階段的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)已突顯出它的使用價值和良好的發(fā)展前景。特別是1993年美國宣布進行國家信息基礎(chǔ)設(shè)施（NationalInformationInfrastructure，NII）即信息高速公路的建設(shè)，極大地推動了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。下一代網(wǎng)絡(luò)是全球信息基礎(chǔ)設(shè)施（GII）的具體實現(xiàn)。它規(guī)范了網(wǎng)絡(luò)的部署，通過采用分層、分面和開放接口的方式，為網(wǎng)絡(luò)運營商和業(yè)務提供商提供了一個平臺。計算機網(wǎng)絡(luò)誕生于美國，中國雖然起步較晚，但發(fā)展卻十分迅速且成果斐然。當前的中國已經(jīng)成為名副其實的網(wǎng)絡(luò)大國，并朝著網(wǎng)絡(luò)強國邁進。可以預見，未來，網(wǎng)絡(luò)仍是建構(gòu)智慧社會的核心基礎(chǔ)設(shè)施，同時也是一個國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的重要方向，將會用于支撐更多、更智能的服務和應用。（4）以下一代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為中心的新一代網(wǎng)絡(luò)7.1.3

計算機網(wǎng)絡(luò)的分類10（1）局域網(wǎng)局域網(wǎng)覆蓋范圍小，一般是幾十米到幾百米，用于連接一個房間、一幢大樓、一個工廠、一所學校或一個社區(qū)等。在局域網(wǎng)中，數(shù)據(jù)的傳輸速率高，傳輸可靠性好，建設(shè)成本較低。（2）城域網(wǎng)城域網(wǎng)是在一個城市或一個地區(qū)范圍內(nèi)所建立的計算機通信網(wǎng)。其覆蓋范圍介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間，從幾十千米到上百千米，多用于一座城市內(nèi)部。（3）廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)也稱遠程網(wǎng)。通?？缃雍艽蟮奈锢矸秶?，所覆蓋的范圍比局域網(wǎng)和城域網(wǎng)都廣，從幾十千米到幾千千米，能夠連接多個城市或國家，提供遠距離通信，形成國際性的遠程網(wǎng)絡(luò)。（4）國際互聯(lián)網(wǎng)國際互聯(lián)網(wǎng)是全球最大的計算機網(wǎng)絡(luò)，不是一種具體的網(wǎng)絡(luò)。將全世界各地的廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和局域網(wǎng)等互聯(lián)起來，形成一個整體，實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)通信和資源共享。按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍分類7.1.3

計算機網(wǎng)絡(luò)的分類11（1）總線型網(wǎng)絡(luò)總線型網(wǎng)絡(luò)是基于多點連接的拓撲結(jié)構(gòu)，總線型拓撲結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸采用廣播式?？偩€型拓撲結(jié)構(gòu)簡單靈活，容易實現(xiàn)和維護，非常便于擴充，可靠性高，網(wǎng)絡(luò)響應速度快，同時還具備所需設(shè)備量少、價格低、安裝使用方便、共享資源能力強等優(yōu)點，其缺點為一旦發(fā)生故障，故障檢測與診斷比較困難。按網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)分類圖3.3總線型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)7.1.3

計算機網(wǎng)絡(luò)的分類12（2）星型網(wǎng)絡(luò)星型網(wǎng)絡(luò)以中央節(jié)點為中心，通過通信線路將外圍節(jié)點連接起來，是一種呈輻射狀排列的互聯(lián)結(jié)構(gòu)。星型拓撲的這種結(jié)構(gòu)非常適用于局域網(wǎng)。星型拓撲具有結(jié)構(gòu)簡單、易于故障的診斷與隔離、易于網(wǎng)絡(luò)的擴展、便于管理等優(yōu)點，普通節(jié)點的故障不會影響到網(wǎng)絡(luò)的其他節(jié)點，但中央節(jié)點一旦故障就會導致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓，對中央節(jié)點的依賴和要求很高。按網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)分類圖3.4星型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)7.1.3

計算機網(wǎng)絡(luò)的分類13（3）環(huán)型網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點通過首尾相連形成閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)。信息傳輸方向是固定的。特別適合實時控制的局域網(wǎng)系統(tǒng)。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)信息傳輸路徑選擇和控制軟件都很簡單，但是由于環(huán)路中的信息是沿著一個方向繞環(huán)路逐站傳輸，導致它不易擴充、節(jié)點越多響應時間也越長。此外環(huán)型拓撲的抗故障性能也較差，網(wǎng)絡(luò)中的任意一個節(jié)點或一條傳輸介質(zhì)出現(xiàn)故障都將導致整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。按網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)分類圖3.5環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)7.1.3

計算機網(wǎng)絡(luò)的分類14（4）樹型網(wǎng)絡(luò)樹型網(wǎng)絡(luò)是星型拓撲結(jié)構(gòu)的發(fā)展和擴充，樹型拓撲的傳輸介質(zhì)可有多條分支，不形成閉合回路，是一種分層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，一個分支或節(jié)點的故障不會影響其他分支或節(jié)點的工作，任何一個節(jié)點的信息都可以通過根節(jié)點向全樹廣播，屬于廣播式網(wǎng)絡(luò)。樹型網(wǎng)絡(luò)具有擴充方便靈活、成本低、易推廣、易維護等優(yōu)點，但是在資源共享能力、可靠性、傳輸時間上明顯不如其他拓撲結(jié)構(gòu)，并且它對根節(jié)點的依賴過大。按網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)分類圖3.6樹型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)7.1.3

計算機網(wǎng)絡(luò)的分類15（5）網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)是一種無規(guī)則的拓撲結(jié)構(gòu)，節(jié)點之間的連接是任意的，沒有規(guī)律。網(wǎng)狀拓撲的主要優(yōu)點是系統(tǒng)可靠性高。網(wǎng)絡(luò)可組建成各種形狀，采用多種通信信道、不同的傳輸速率。目前的廣域網(wǎng)基本上都采用網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)。但是，網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)的控制算法很復雜，不易擴充且線路費用較高。按網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)分類圖3.7網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)7.1.4

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及體系結(jié)構(gòu)16按網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)分類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計算機網(wǎng)絡(luò)中為進行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定的集合，即計算機網(wǎng)絡(luò)中傳遞、管理信息的規(guī)范。各個獨立的計算機之間要完成相互通信，必須要遵守網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。（1）語義

--語義是解釋控制信息每個部分的意義，規(guī)定了需要發(fā)出何種控制信息，以及完成什么動作與做出什么樣的響應。（2）語法

--語法是用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)與格式，以及數(shù)據(jù)出現(xiàn)的順序。（3）時序

--時序是對事件發(fā)生順序的詳細說明。語義表示要做什么，語法表示要怎么做，時序表示按什么順序來做。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成要素7.1.4

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及體系結(jié)構(gòu)17（1）物理層

--傳輸原始的數(shù)據(jù)比特（bit）流，提供為建立、維護和拆除物理鏈路連接所需的各種傳輸介質(zhì)、通信接口特性等。（2）數(shù)據(jù)鏈路層

--建立相鄰節(jié)點之間的數(shù)據(jù)鏈路，通過差錯控制保證數(shù)據(jù)幀在信道上無差錯地傳輸，并進行數(shù)據(jù)流量控制。（3）網(wǎng)絡(luò)層

--提供建立、維護和終止網(wǎng)絡(luò)連接的手段，負責路由控制和擁塞控制。（4）傳輸層

--為上層提供端到端的透明的、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務（5）會話層--建立在兩個互相通信的應用進程之間，提供建立、維護和結(jié)束會話連接的功能，并提供會話管理服務。（6）表示層

--提供信息表示方式的服務，解決用戶信息的語法表示問題，如數(shù)據(jù)格式的變換、文本壓縮和加密技術(shù)等。（7）應用層

--確定進程之間的通信性質(zhì)滿足用戶的需要，負責信息的語義表示，并在兩個進程間進行語義匹配。OSI/RM參考模型7.1.4

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及體系結(jié)構(gòu)18由于OSI模型和協(xié)議比較復雜，所以并沒有得到廣泛的應用。而TCP/IP模型因其開放性和易用性在實踐中得到了廣泛的應用，TCP/IP協(xié)議也成為互聯(lián)網(wǎng)的主流協(xié)議。TCP/IP模型分為四層：由下至上分別是鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應用層TCP/IP參考模型應用層（Telnet、FTP、SMTP等）傳輸層（TCP或UDP）網(wǎng)絡(luò)層（IP）鏈路層OSI/RM七層模型TCP/IP四層模型應用層應用層表示層會話層傳輸層運輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層鏈路層物理層表3.1TCP/IP四層模型與OSI/RM七層模型的對應關(guān)系表3.9TCP/IP參考模型7.1.4

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及體系結(jié)構(gòu)19TCP/IP是一個協(xié)議簇，包括很多個協(xié)議，TCP和IP是最為重要的兩個協(xié)議，其中TCP是傳輸控制協(xié)議，而IP是網(wǎng)際協(xié)議。協(xié)議簇常見的協(xié)議包括以下幾種：TCP/IP協(xié)議簇HTTP

--HTTP是一種在Internet中從WWW服務器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協(xié)議。HTTPS

--在HTTP的基礎(chǔ)上和SSL/TLS證書結(jié)合起來的一種協(xié)議，保證了傳輸過程中的安全性TCP

--提供了一種可靠的數(shù)據(jù)流服務。IP--將多個網(wǎng)絡(luò)連成一個互聯(lián)網(wǎng)，把高層的數(shù)據(jù)以多個數(shù)據(jù)包的形式通過互聯(lián)網(wǎng)分發(fā)出去。UDP

--對IP協(xié)議組的擴充，在該協(xié)議中，發(fā)送方可以區(qū)分一臺計算機上的多個接收者。FTP

--用于在網(wǎng)絡(luò)上進行文件傳輸?shù)囊惶讟藴蕝f(xié)議，使用TCP協(xié)議傳輸，為數(shù)據(jù)傳輸提供可靠保證SMTP

--用于由源地址到目的地址傳送郵件的規(guī)則，對信件的中轉(zhuǎn)方式進行控制。POP3

--用于支持客戶端遠程管理在服務器上的電子郵件，因特網(wǎng)電子郵件的第一個離線協(xié)議標準DNS

--即域名服務協(xié)議，它提供域名到IP地址的轉(zhuǎn)換，允許對域名資源進行分散管理。局域網(wǎng)7.27.2.1局域網(wǎng)的簡介21按網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)分類局域網(wǎng)是在一個有限的地理范圍內(nèi)將各種計算機、外部設(shè)備以及數(shù)據(jù)庫等互相聯(lián)接起來組成封閉型的計算機通信網(wǎng)。局域網(wǎng)一般為一個部門或單位組建，建網(wǎng)、維護以及擴展等都比較容易，系統(tǒng)靈活性高。局域網(wǎng)的主要功能是實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通信和資源共享。（1）覆蓋的地理范圍有限，用于有限范圍內(nèi)的計算機及其他聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)需求。（2）可以支持多種傳輸介質(zhì)。（3）網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸速率高，通信延遲時間短，誤碼率低，數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量高。（4）組建、維護和擴展都比較容易，且具有較高的可靠性和安全性。主要特點7.2.2局域網(wǎng)的基本組成22局域網(wǎng)由硬件和軟件兩部分組成軟件主要有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、控制信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議及相應的協(xié)議軟件、大量的網(wǎng)絡(luò)應用軟件等。硬件包括服務器、工作站、傳輸介質(zhì)、網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò)交換機或集線器、網(wǎng)關(guān)等。主要特點圖3.10常見的局域網(wǎng)組成7.2.2局域網(wǎng)的基本組成23（1）服務器在服務器上一般運行網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)并且可以提供硬盤、文件數(shù)據(jù)及打印機共享等基礎(chǔ)服務功能，是局域網(wǎng)的控制核心。（2）工作站也稱為客戶機（Clients），可以是個人計算機，也可以是圖形工作站等專用電腦。（3）網(wǎng)卡

將服務器和工作站連接到網(wǎng)絡(luò)的接口部件，局域網(wǎng)內(nèi)的通信一般都由網(wǎng)卡來完成。圖3.11PCI插槽網(wǎng)卡7.2.2局域網(wǎng)的基本組成24（4）傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)有雙絞線、同軸電纜、光纖等有線傳輸介質(zhì)，以及在無線網(wǎng)絡(luò)中使用的無線傳輸介質(zhì)。（5）交換機或集線器集線器又叫HUB，能夠?qū)⒍鄺l線路的端點集中連接在一起。集線器可分為無源和有源兩種。（6）網(wǎng)關(guān)（Gateway）網(wǎng)關(guān)又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器，是兩個網(wǎng)絡(luò)連接的關(guān)口。（a）雙絞線（b）同軸電纜7.2.3無線局域網(wǎng)25按網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)分類無線局域網(wǎng)是指應用無線通信技術(shù)將計算機設(shè)備互聯(lián)起來，構(gòu)成可以互相通信和實現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)體系。無線局域網(wǎng)一般由無線路由器或無線訪問接入點（AccessPoint，AP）和無線網(wǎng)卡組成。AP是無線訪問接入點，也稱為網(wǎng)絡(luò)橋接器。AP是連接有線網(wǎng)和無線網(wǎng)的橋梁，其主要作用是將各個無線網(wǎng)絡(luò)客戶端連接到一起，然后將無線網(wǎng)絡(luò)接入以太網(wǎng)（Ethernet，是一種計算機局域網(wǎng)技術(shù)），右圖為一個典型的家庭無線局域網(wǎng)。圖3.13家庭無線局域網(wǎng)7.2.4局域網(wǎng)的組建26包括：計算機（含網(wǎng)卡）、網(wǎng)線（含水晶頭）、交換機（或帶有網(wǎng)絡(luò)交換功能的路由器）、共享設(shè)備（如打印機、掃描儀）等。（1）網(wǎng)卡--網(wǎng)卡主要有100M和100M/1000M自適應兩種，大多數(shù)計算機的主板自帶網(wǎng)卡，一般不需要另外購買安裝。（2）網(wǎng)線

--市面上網(wǎng)線種類繁多，在購買時應注意辨別，劣質(zhì)的網(wǎng)線可能造成網(wǎng)絡(luò)故障頻繁發(fā)生。（3）交換機--小型局域網(wǎng)的交換設(shè)備可以使用交換機，建議選擇8口或8口以上的1000M交換機。（1）準備設(shè)備和材料圖3.14自帶水晶頭的成品網(wǎng)線7.2.4局域網(wǎng)的組建27在計算機、設(shè)備和材料全部就位后，需要合理部署交換機的位置。原則是盡量使每臺聯(lián)網(wǎng)設(shè)備距離交換機不要太遠，根據(jù)場地實際情況合理布線，并用網(wǎng)線將若干臺聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連到交換機上，將網(wǎng)線連入交換機。隨后再將網(wǎng)線的另一端插入聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，正常情況下，連接好網(wǎng)線，網(wǎng)卡提示燈開始閃爍。（2）進行設(shè)備連接圖3.15將網(wǎng)線連入交換機7.2.4局域網(wǎng)的組建28一般可以通過自動獲取IP地址或者手動設(shè)置IP地址來完成。兩種方式都需要完成IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)地址和DNS服務器地址的設(shè)置。自動獲取IP地址是通過動態(tài)主機配置協(xié)議實現(xiàn)，服務器或者代理服務器軟件自動對接入網(wǎng)絡(luò)的計算機分配IP地址、子網(wǎng)掩碼和默認網(wǎng)關(guān)。手動設(shè)置需要人為分配IP地址、子網(wǎng)掩碼和默認網(wǎng)關(guān)，并對計算機進行操作和配置。計算機的IP地址由人為指定，可以對計算機進行固定管理。（3）參數(shù)設(shè)置圖3.14自帶水晶頭的成品網(wǎng)線7.2.4局域網(wǎng)的組建29按“win+r”快捷鍵打開“運行”窗口，在窗口中輸入“cmd”，打開電腦“命令提示符”窗口，在命令行輸入“ping*.*.*.*”，“*.*.*.*”為設(shè)備對應的網(wǎng)關(guān)地址，如果能夠得到如下圖的返回信息，則說明該設(shè)備已經(jīng)成功連入局域網(wǎng)。如果返回結(jié)果為“請求超時”，說明該設(shè)備未連入局域網(wǎng)。（4）測試設(shè)備連通性圖3.17設(shè)備接入局域網(wǎng)測試返回信息Internet7.37.3.1

Internet概述31按網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)分類Internet是一個應用平臺，它的誕生改變了人們工作、學習和生活的方式，其主要作用是實現(xiàn)通信和資源共享，包括獲取與發(fā)布信息、電子郵件、網(wǎng)上交際、電子商務、網(wǎng)絡(luò)電話、網(wǎng)上事務處理等。Internet在中國的發(fā)展可以分為以下五個階段：

信息高速公路

快速發(fā)展階段

商業(yè)應用階段

教育科研應用階段研究試驗階段（1987-1993年）（1994-1995年）（1995-1997年）（1998-2000年）（2000年至今）初識Internet階段，國內(nèi)的科技工作者開始接觸Internet資源，網(wǎng)站建設(shè)應用還僅限于小范圍內(nèi)的電子郵件服務。Internet建設(shè)全面展開，我國通過TCP/IP連接實現(xiàn)了Internet全部功能。應用主要是面向教育和科研服務。全國各地的Internet服務提供商蓬勃興起，我國的Internet也步入有序發(fā)展進程。Internet沿著兩個方向迅速推進1.商業(yè)網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展2.政府上網(wǎng)工程和企業(yè)上網(wǎng)工程啟動。到2001年，進入減速增長發(fā)展時期。Internet已成為中國社會大眾生活的一個重要組成部分，我國的Internet開始向信息高速公路邁進。7.3.2Internet地址32接入Internet的設(shè)備（例如計算機）數(shù)以千萬計，在以TCP/IP為通信協(xié)議的Internet中，每一臺與網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備都擁有一個唯一且確定的地址，即：IP地址（IPAddress）。IP地址是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址（InternetProtocolAddress，又譯為網(wǎng)際協(xié)議地址）的簡稱。對于主機或路由器，IP地址是32位的二進制代碼，如11001010011100110100000000100001。通常將32位IP地址中的每8位分成一組，用相等的十進制數(shù)表示，并且在這些數(shù)字之間加上一個點，稱為點分十進制表示法。（1）IP地址圖3.18IP地址的點分十進制表示法7.3.2Internet地址33IP地址具有一定的結(jié)構(gòu)，共分為五類不同的地址，五類IP地址的區(qū)別主要在于網(wǎng)絡(luò)號和主機號的位數(shù)不同。A類IP地址，地址范圍從到54B類IP地址，地址范圍從-54C類IP地址，地址范圍從-54隨著Internet的發(fā)展，IPv4的地址空間已經(jīng)無法滿足使用需求。IPv6應運而生，IPv6由128位二進制組成。IPv6的128位地址通常寫成8組，用冒號隔開，每組為四位的十六進制數(shù)，且通常會省略無意義的0。例如：2c02:f00d:5:0:0:0:e4:10b，其中第3部分本來是0005，省略了無意義的0后直接寫成5。（1）IP地址圖3.19五類IP地址的格式7.3.2Internet地址34子網(wǎng)掩碼又叫網(wǎng)絡(luò)掩碼、地址掩碼、子網(wǎng)絡(luò)遮罩，是一種用來指明一個IP地址的哪些位標識的是主機所在的子網(wǎng)（網(wǎng)絡(luò)號），以及哪些位標識的是主機編號。因此，子網(wǎng)掩碼不能單獨存在，必須和IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼是一個32位的二進制數(shù)，其中，左半部分的二進制數(shù)字“1”表示網(wǎng)絡(luò)號，1的數(shù)目等于網(wǎng)絡(luò)號的長度；右半部分的二進制數(shù)字“0”表示主機號，0的數(shù)目等于主機號的長度。子網(wǎng)掩碼用于屏蔽IP地址的一部分，從而將IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)號和主機號兩個部分。A類IP地址的默認子網(wǎng)掩碼為B類IP地址的默認子網(wǎng)掩碼為C類IP地址的默認子網(wǎng)掩碼為（2）子網(wǎng)掩碼7.3.2Internet地址35判斷兩個IP地址是不是在同一個子網(wǎng)中，主要看IP地址的網(wǎng)絡(luò)號是否相同，只需將IP地址與子網(wǎng)掩碼按二進制位進行“與運算”（“與運算”是計算機中一種基本的邏輯運算方式，符號表示為“&”，按二進制位進行與運算，運算規(guī)則為，0&0=0；0&1=0；1&0=0；1&1=1，即：兩位同時為“1”，結(jié)果才為“1”，否則為“0”），如果得出的結(jié)果一樣，則這兩個IP地址在同一個子網(wǎng)中。下表中兩個IP地址與子網(wǎng)掩碼“按位與”運算后，轉(zhuǎn)換成十進制均為：，所以IP1和IP2位于同一個子網(wǎng)。（2）子網(wǎng)掩碼求IP1的網(wǎng)絡(luò)號

十進制IP及掩碼二進制IP及掩碼IP10011000000.10101000.00000001.01100100掩碼11111111.11111111.11111111.00000000“按位與”的結(jié)果11000000.10101000.00000001.00000000轉(zhuǎn)換成十進制求IP2的網(wǎng)絡(luò)號

十進制IP及掩碼二進制IP及掩碼IP20011000000.10101000.00000001.11001000掩碼11111111.11111111.11111111.00000000“按位與”的結(jié)果11000000.10101000.00000001.00000000轉(zhuǎn)換成十進制表3.2判斷兩個IP是否在同一個子網(wǎng)7.3.2Internet地址36域名系統(tǒng)是因特網(wǎng)的一項核心服務，它是一種用于TCP/IP應用程序的分布式數(shù)據(jù)庫，用于提供主機名和IP地址之間的相互轉(zhuǎn)換以及有關(guān)Email的選路信息。域名地址和IP地址是相互映射的，這些域名地址和IP地址相互映射的信息存放在ISP（Internet服務提供商）的域名服務器中。。例如，清華大學研究生招生網(wǎng)：yz.中，最高域名是cn，次高域名是edu，域名是tsinghua，主機名為yz，域名層次結(jié)構(gòu)如圖所示。域名可分為不同級別，包括頂級域名、二級域名、三級域名、注冊域名。（3）域名系統(tǒng)圖3.20域名層次結(jié)構(gòu)7.3.2Internet地址37MAC地址（MediaAccessControlAddress，MAC），直譯為媒體存取控制地址，也叫物理地址、硬件地址，由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商生產(chǎn)時燒錄在網(wǎng)卡的EPROM（一種閃存芯片，通?？梢酝ㄟ^程序擦寫）中。MAC地址在計算機里也是以二進制形式表示，其長度為6字節(jié)（48位），在書寫時通常分為6組，用減號隔開，每組用兩位十六進制數(shù)表示，如：00-50-56-8A-78-29就是一個MAC地址，其中前3個字節(jié)（00-50-56）代表網(wǎng)絡(luò)硬件制造商的編號，它由IEEE（電氣與電子工程師協(xié)會）分配，而后3個字節(jié)（8A-78-29）代表該制造商所制造的某個網(wǎng)卡的序列號。只要不自行更改MAC地址，MAC地址在全世界是唯一的。形象地說，MAC地址就如同網(wǎng)卡的身份證號碼一樣，具有唯一性。（4）MAC地址7.3.2Internet地址38第一步：打開Windows設(shè)置中的“網(wǎng)絡(luò)和Internet（WLAN、飛行模式、VPN）”窗口。第二步：鼠標單擊“以太網(wǎng)”（如果使用無線網(wǎng)絡(luò)請單擊“WLAN”），打開“網(wǎng)絡(luò)（已連接）”對話框第三步：查詢結(jié)果（5）查詢IP及MAC地址圖3.21打開網(wǎng)絡(luò)對話框圖3.22IP及MAC地址查詢結(jié)果7.3.3Internet應用39WWW服務是目前應用最廣的一種基本互聯(lián)網(wǎng)應用，它是一種建立在超文本基礎(chǔ)上的瀏覽、查詢Internet信息的方式，以交互方式查詢并且訪問存放于遠程計算機（服務器）的信息。WWW服務使用HTTP協(xié)議實現(xiàn)客戶端與服務器之間的通信。在服務器中存儲了大量的文檔，這些文檔稱為Web頁面，是一種超文本信息，可以包含文本、圖片、視頻、音頻等。具體方法為：打開電腦中的任何一種瀏覽器，用鼠標左鍵單擊瀏覽器的地址欄，地址欄中的字符呈選中狀態(tài)，輸入想要訪問的網(wǎng)站地址，如：，按回車鍵或單擊地址欄右邊的“轉(zhuǎn)至”按鈕即可。（1）萬維網(wǎng)（WorldWideWeb，WWW）服務圖3.23瀏覽網(wǎng)頁7.3.3Internet應用40電子郵件用于傳遞和存儲電子信函、文件、數(shù)字傳真、圖像和數(shù)字化語音等各種類型的信息，是互聯(lián)網(wǎng)應用最廣的服務之一，可以將信息以很低成本且迅速地發(fā)送至世界上任何一個用戶。電子郵件主要使用SMTP和POP3協(xié)議，電子郵件地址的典型格式是aaa@bbb.cc，這里@之前是用戶自己定義的字符組合或代碼，@之后是為用戶提供電子郵件服務的服務商名稱，如user@；user@163.com。（2）電子郵件文件傳輸協(xié)議是Internet最常用的協(xié)議之一，基于FTP可以制作FTP程序，在計算機和遠端服務器之間進行文件傳輸。FTP客戶端可以給服務器發(fā)出指令，實現(xiàn)文件目錄查詢，文件上傳、下載，創(chuàng)建或者改變服務器上的目錄，F(xiàn)TP可以使用匿名或?qū)嵜~戶。（3）文件傳輸7.3.3Internet應用41搜索引擎是從互聯(lián)網(wǎng)上搜集信息，并對信息進行組織和處理后，為用戶提供并展示檢索結(jié)果的網(wǎng)站服務系統(tǒng)。包括全文索引、目錄索引、元搜索引擎、垂直搜索引擎、集合式搜索引擎、門戶搜索引擎與免費鏈接列表等。（4）搜索引擎（SearchEngines）IM是一個終端服務，允許兩人或多人使用網(wǎng)絡(luò)即時地傳遞文字、圖像、語音或視頻等信息。比如微信、QQ就是我們廣泛使用的即時通訊工具。（5）即時通訊（InstantMessenger，IM）7.3.3Internet應用42電子公告板是Internet上的一種電子信息服務系統(tǒng)，允許用戶使用終端程序與Internet進行連接，執(zhí)行數(shù)據(jù)或程序的上傳下載、閱讀新聞、并與其他用戶交換消息等功能。有時，BBS也泛指網(wǎng)絡(luò)論壇或網(wǎng)絡(luò)社群。（6）電子公告板（BulletinBoardSystem，BBS）自媒體是繼Email、BBS、IM之后出現(xiàn)的第四種網(wǎng)絡(luò)交流方式，是個人通過網(wǎng)絡(luò)途徑向外發(fā)布他們本身的事實和新聞的傳播方式。通常是由私人化、平民化、普泛化、自主化的傳播者，以網(wǎng)絡(luò)手段向不特定的大多數(shù)或者特定的小群體傳遞規(guī)范性及非規(guī)范性信息的新媒體。自媒體的發(fā)展讓普通人成為了記者，可以在平臺上發(fā)表自己的看法，為人們的溝通交流架起了橋梁，但只有能夠守住道德底線、弘揚真善美、充滿正能量的自媒體，才能得到大眾長久的認可。（7）自媒體（weblog博客；videolog，縮寫為vlog，短視頻；以及網(wǎng)絡(luò)直播的統(tǒng)稱）7.3.3Internet應用43代理服務器是網(wǎng)絡(luò)信息的中轉(zhuǎn)站，是個人網(wǎng)絡(luò)和Internet服務商之間的中間代理機構(gòu)，負責轉(zhuǎn)發(fā)合法的網(wǎng)絡(luò)信息，并對轉(zhuǎn)發(fā)進行控制和登記。有了它之后，瀏覽器不直接到Web服務器去取回網(wǎng)頁而是向代理服務器發(fā)出請求，請求信號會先送到代理服務器，由代理服務器來取回瀏覽器所需要的信息并傳送給你的瀏覽器。代理服務器具有許多功能。對于個人用戶而言，通過代理上網(wǎng)，能讓我們訪問一些直接訪問會比較慢的網(wǎng)站，比如互聯(lián)網(wǎng)用戶訪問教育網(wǎng)的網(wǎng)站。對于單位而言，內(nèi)部使用代理可以預先過濾一些病毒，保障上網(wǎng)的安全，還能有效地進行訪問控制、網(wǎng)速限制，上網(wǎng)監(jiān)控等。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，除了以上服務以外，Internet也提供了大量的網(wǎng)絡(luò)音樂和影視娛樂、電子商務和遠程教育等服務。（8）代理服務器（ProxyServer）7.3.4Internet接入方式44Internet是人類的信息寶庫，擁有大量的資源并提供了諸多方便快捷的服務供人們使用。要使用這些資源和服務，首先需要接入Internet。互聯(lián)網(wǎng)服務提供商就是向用戶提供互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務的電信運營商，用戶通過底層的ISP就可以接入Internet?；ヂ?lián)網(wǎng)內(nèi)容提供商是提供互聯(lián)網(wǎng)信息業(yè)務和增值業(yè)務的電信運營商，他們也需要接入ISP才能提供這些服務。（1）住宅接入：將家庭個人聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。（2）企業(yè)接入：政府機構(gòu)、公司或校園網(wǎng)中的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。（3）移動接入：可移動設(shè)備通過4G或5G網(wǎng)卡與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)接入的種類7.3.4Inter