第6章計算機網絡基礎

第6章計算機網絡基礎

6.1計算機網絡概述

6.2數(shù)據通信基礎

6.3計算機網絡的硬件與軟件

組成

6.4計算機局域網

6.5WindowsXP的網絡功能

6.6網絡信息安全

2012-1-6

6.1計算機網絡概述

計算機網絡是計算機技術與通信技術相結

合的產物，是一門涉及到多種學科和技術領域

的綜合性技術。

2012-1-6人皆計算機及砒2

6.1.1計算機網絡的定義

計算機網絡是將分散在不同地

點且具有獨立功能的多個計算機系

統(tǒng)，利用通信設備和線路相互連接

起來，在網絡協(xié)議和軟件的支持下

進行數(shù)據通信，實現(xiàn)資源共享和透

明服務的計算機系統(tǒng)的集合。

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其他外部設備

計算機網絡示意圖

如圖所示為一個簡單的計算機網絡系統(tǒng)示

意圖，它將若干臺計算機、打印機和其他外部

設備互聯(lián)成一個整體。連接在網絡中的計算機、

外部設備、通信控制設備等稱為網絡結點。

2012-1-6大學計等機基礎4

6.1.2計算機網絡的發(fā)展

計算機網絡的發(fā)展經歷了一個從簡單到

復雜，又到簡單(指入網容易、使用簡單、

網絡應用大眾化)的過程。其產生與發(fā)展大

致經歷了以下四個階段。

第一階段：計算機網絡發(fā)展的萌芽階段

第二階段：局域網絡(LAN)發(fā)展的重要階段

第三階段：計算機局域網絡的體系結構標準化

階段

第四階段：計算機網絡飛速發(fā)展的階段

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6.1.3計算機網絡的組成

從物理連接上講，計算機網絡由計算機

系統(tǒng)、通信鏈路和網絡結點組成。

按邏輯功能劃分，計算機網絡可以分為

資源子網和通信子網兩部分。

2012-1-6人皆計算機及砒6

資源子網

功能獨立的各個計算機系統(tǒng)。主要包括

各種計算機系統(tǒng)的硬件設備、軟件系統(tǒng)和數(shù)據

庫信息資源等。

通信子網

由通信線路和負責通信控制處理的設備構

成的通信網絡。主要包括網絡中的分組交換機、

網絡控制機、網間連接器、中繼器、集線器、

網卡、傳輸介質等通信設備和網絡通信協(xié)議、

通信控制軟件等。

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6.1.4計算機網絡的分類

按照網絡的規(guī)模大小和覆蓋范圍作為標

準進行分類：

1.局域網LAN

通常的覆蓋范圍在幾公里以內。

2.城域網MAN

覆蓋范圍在十幾到上百公里，

個城市和地區(qū)。

3.廣域網WAN

大型、跨地域的網絡系統(tǒng)，其覆蓋范圍一

可達上千公里甚至全球。

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6.1.5計算機網絡的功能

1系統(tǒng)資源共享

2數(shù)據通信與處理

3分布式處理，提高系統(tǒng)可靠性

4易于擴充，方便使用

5綜合信息服務

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6.1.6計算機網絡的拓撲結構

連接在網絡上的各種計算機系統(tǒng)設備，

如大、中、小型主機，微型機，大容量的磁

盤、光盤存儲矩陣，高速打印機等數(shù)據處理

終端設備，以及連接計算機系統(tǒng)與通信線路

的通信控制設備等，都可以看作是網絡上的

一個結點；而將連接這些結點的通信線路看

作線段。則由結點、線段抽象表示的計算機

系統(tǒng)在網絡上的連接形式稱之為網絡的拓撲-

結構。

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6.1.6計算機網絡的拓撲結構

QQ

oooO

(a)總線型結構(b)星型結構

計算機網絡拓撲結構示意圖

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6.1.6計算機網絡的拓撲結構

1.總線結構

2.星型結構

3.環(huán)型結構

4.樹型結構

5.網狀結構

6.混合型結構

人皆計算機及砒

6.1.7計算機網絡的體系結構

1.網絡通信協(xié)議

網絡協(xié)議三個要素：

(1)語法。

⑵語義。

⑶時序。

2,層次結構與層間接口

2012-1-6人皆計算機及砒

計算機網絡模型的層次結構的優(yōu)點

(1)各層之間是獨立的。

⑵靈活性好。

⑶結構上可分割開

(4)易于實現(xiàn)和維護

⑸能促進標準化工作。

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3.計算機網絡的體系結構

網絡層次結構模型和網絡通信協(xié)議的

集合。它是對構成計算機網絡的各個組成部

分以及計算機網絡本身所必須實現(xiàn)的功能的

一組定義、規(guī)定和說明。

目前公認和應用最多的網

絡體系結構是OSI/RM和TCP/IPo

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⑴OSI/RM參考模型

OSI/RM定義了異種機聯(lián)網標準的框架

結構，它將整個網絡的通信功能分解為7個

層次，包括歸于通信子網的低3層：物理層、

數(shù)據鏈路層和網絡層；歸于資源子眄堡二:

層：會話層、表示層和應用層；以只起著承

上啟下作用的傳輸層；各層均有相應的通彳穿

協(xié)議。X-一一

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應用數(shù)據

應用層頭部應用數(shù)據

表示層頭部應用層數(shù)據

會話層頭部表示層數(shù)據

傳輸層頭部會話層數(shù)據

網絡層頭部傳輸層數(shù)據

數(shù)據援路層幽絡層數(shù)據數(shù)據捱路層

頭部尾部

比特流傳輸

OSI七層模型

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OSI/RM參考模型的分層結構

①物理層(PhysicalLayer)

②數(shù)據鏈路層(DataLinkLayer)

③網絡層(NetworkLayer)

④傳輸層(TransferLayer)

⑤會話層(SessionLayer)

⑥表示層(PresentationLayer)

⑦應用層(ApplicationLayer)

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⑵TCP/IP參考模型

TCP/IP(TransmissionControl

Protocol/InternetProtocol)傳輸控制協(xié)議/

因特網協(xié)議對OSI模型進行了簡化和改進。

TCP/IP采用4層模型，從上到下依次是應用二

層、傳輸層、網際層和網絡接口層。r

TCP/IP結構簡潔、實用，是異種計算r

機網絡互聯(lián)的重要協(xié)議，已經成為網絡互聯(lián)G

事實上的工業(yè)標準。：

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OSI參考模型TCP/IP模型信息格式

應用層

報文流

各種應用層協(xié)議如Teinet、SMTP、FTP等

傳輸層TCP.UDP協(xié)議分組

網際層工P協(xié)議工P數(shù)據報

幀

網絡接口層

比特流

TCP/IP與OSI參考模型對照關東一——

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TCP/IP參考模型的分層結構

①應用層

②傳輸層

③網際層

④網絡接口層

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6.2數(shù)據通信基礎

621基本概念

1.數(shù)據通信

數(shù)據通信是通信技術和計算機技術相結合

的產物，建立在特定通信協(xié)議的基礎上，利用

各種數(shù)據傳輸技術，以實現(xiàn)在長距離的通信終

端（計算機一計算機、計算機一數(shù)據終端、數(shù)

據終端一數(shù)據終端）之間傳遞數(shù)據信息。

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傳輸媒體

信源信宿

通信系統(tǒng)基本要素

一個通信系統(tǒng)必須具備信源、傳輸媒體、信宿3

個基本要素。

＞信源是信息的發(fā)源地

＞傳輸媒體是信息傳輸過程中承載信息的媒體

?信宿是接受信息的目的地。

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2.信道

表示向某一方向上傳送信息的媒體。信道

按照傳輸介質可分為有線信道和無線信道；按

照使用權限可分為專用信道和公用信道；按照

傳輸信號的種類可分為模擬信道和數(shù)字信道。

3.帶寬

表示網絡的通信線路所能傳送數(shù)據的能力,

是指在單位時間內從網絡中的某一點到另一點

所能通過的“最高數(shù)據率”。比特率描述數(shù)字

信號的傳輸速率，即每秒可傳輸?shù)亩M制有效

位數(shù)，單位為bps。

2012-1-6人皆計算機及砒24

6.2.2數(shù)據交換技術

1.電路交換

也稱為線路交換，這是一種在發(fā)送端和接

收端之間建立一條專用通信通道即一條實際的

物理信道的數(shù)據交換方式。

使用的設備及操作簡單，特別適合于交互

式通信以及遠距離成批處理，建立一次連接就

可以傳送大量數(shù)據。缺點是線路的利用率較低,

而通道在連接期間是專用的，即使沒有數(shù)據傳

送，其他用戶也不能使用。

2012-1-6人皆計算機及砒25

2.報文交換

發(fā)送方和接收方之間不需建立專用通道，

傳輸?shù)臄?shù)據被分割成一定大小的報文。

報文交換線路利用率較高；收發(fā)雙方不需

同時工作，當接收方忙碌時整個網絡都可以作

為它的緩沖；網絡中流量增大時，報文被緩沖

導致延時增加，但不會引起阻塞；根據報文的

長短或其他特征可以給報文建立優(yōu)先級，使得

一些短的、重要的報文優(yōu)先傳遞。它的缺點是

延時長，不宜用于實時通信或交互通信。

2012-1-6人皆計算機及砒26

3.報文分組交換

發(fā)送方和接收方之間不需建立專用通道，傳

輸?shù)臄?shù)據被分割成一定大小的報文。

報文分組交換將大的數(shù)據塊按限定的大小分

割成一個個分組，為每個分組加上有關地址信息

以及分組序號組成一個個的數(shù)據包，系統(tǒng)根據分

組中的目的地址信息，利用網絡系統(tǒng)中數(shù)據傳輸

的路徑算法選擇路由，確定分組的下一個結點并

將分組發(fā)送到所確定的結點，分組數(shù)據被一步步

傳下去，直到目的計算機。到達目的地的分組數(shù)

據根據分組序號再被重新裝配起來。

2012-1-6人皆計算機及砒27

6.3計算機網絡的硬件與軟件組成

網絡硬件主要包括網絡服務器、工作站、

外設等，如果要進行網絡互聯(lián)，還需要網橋、

路由器、網關以及網間互聯(lián)線路等。根據傳輸

介質和拓撲結構的不同，還需要集線器（Hub）

等。

網絡軟件主要包括網絡操作系統(tǒng)和滿足

特定應用要求的網絡應用軟件。

2012-1-6人皆計算機及砒28

6.3.1網絡主體設備

1.服務器

2.工作站

3.外設

4.網絡適配器

2012-1-6人皆計算機及砒

6.3.2網絡互聯(lián)設備

1.中繼器

2.集線器

3.網橋

4.路由器

5.交換機

6.網關

2012-1-6人皆計算機及砒

6.3.3網絡傳輸介質

1.有線傳輸介質

(1)同軸電纜

⑵雙絞線，按特性可分為屏蔽雙絞線(STP)

和非屏蔽雙絞線(UTP)

⑶光纜

2.無線傳輸介質

無線電波(30MHz?1GHz)、微波

(300MHz?300GHz)、紅外線和激光等

2012-1-6人皆計算機及砒31

6.3.4網絡軟件系統(tǒng)

1.網絡操作系統(tǒng)

(1)Windows類

(2)Unix類

(3)Linux類

(4)NetWare類

2.通信軟件

3.協(xié)議軟件

常用的數(shù)據傳輸協(xié)議有NetBEUI和

TCP/IPo

2012-1-6人皆計算機及砒32

6.4計算機局域網

6A1局域網概述

局域網(LocalAreaNetwork,

LAN)是計算機通信網的重要組成

部分。它是在一個局部地區(qū)范圍內,

把各種計算機、終端、外圍設備等

數(shù)據通信設備相互連接起來組成的

計算機通信網。

2012-1-6人皆計算機及砒33

局域網的特點：

1.分布范圍有限。

2.有較高的通信帶寬，數(shù)據傳輸

率高。

3.數(shù)據傳輸可靠，誤碼率低。

4.通常采用同軸電纜或雙絞線作

為傳輸介質。

5.拓撲結構簡單。

6.網絡的控制一般趨向于分布式。

7.通常網絡歸單一組織所擁有和

使用。

2012-1-6人皆計算機及砒34

6.4.2局域網的類型

1.對等網絡模式

贏，口,

觀[…一，—p[…D一L，

工作站

工作站

（總線空結構）（星空結構）

2.C/S網絡模式\、\八\

Brnw^cBHIMHC

瀏覽器Msa

WWW

BmwncBrnwsc

瀏覽器瀏覽器

Browse

2012-1-6人皆計算機及砒35

6.4,3局域網組網示例

1.硬件組成

⑴計算機：至少一臺服務器和若干臺工作站。

(2)網卡：從速度上可分為10M、100M、

10/100M自適應等。

⑶網線：對于星型網絡結構一i

般采用非屏蔽雙絞線，兩邊接頭用

RJ-45o

(4)交換機：這是星型網絡結構

中專用的設備。亡二Z

2012-1-6人皆計算機及砒36

2.非屏蔽雙絞網線制作

第1

RJ-45接頭

T568AT568Br

RJ-45接口及常用標準

2012-1-6人皆計算機及砒37

3.網卡的安裝和設置

⑴在斷電的狀態(tài)下將網卡插入計算機的PCI插

槽中，固定好；裝配好其它配件，并用做好的

非屏蔽雙絞線連接至交換機。

⑵啟動計算機，Windows操作系統(tǒng)會自動檢

測到新硬件一網絡適配器（網卡），根據安裝

向導完成網卡驅動程序的安裝。也可以在

Windows操作系統(tǒng)啟動后打開“控制面板”窗

口，雙擊“添加硬件”圖標，根據“添加硬件

向導”的提示完成網卡驅動程序的安裝。

2012-1-6人皆計算機及砒38

⑶添加網絡協(xié)議。

①選擇“開始”I"設

置”I“控制面板”命令，在

“控制面板”窗口中雙擊

“網絡連接”圖標，出現(xiàn)

“網絡連接”對話框。

②右鍵單擊“本地連接”圖本地連接屬性”對話

標，在彈出的快捷菜單中選

擇“屬性”命令，顯示“本

地連接屬性”對話框。

“選擇網絡協(xié)議"

2012-1-6人皆計算機及砒對話框39

③在“常規(guī)”選項卡中單擊“安裝”按鈕，

將出現(xiàn)“選擇網絡組件類型”對話框。

④在“請選擇網絡組件類型”對話框的網絡

組件列表中選擇“協(xié)議”項，單擊“添加”按

鈕，出現(xiàn)“選擇網絡協(xié)議”對話框。在該對話

框中，用戶可以根據需要選擇網絡協(xié)議類型，

單擊“確定”按鈕，則該類型的網絡協(xié)議裝入

系統(tǒng)中。

2012-1-6人皆計算機及砒40

(4)設置IP地址。

①在“本地連接屬性”對話框的項目列表中選

擇“Internet協(xié)議(TCP/IP)”，單擊“屬

性”按鈕,顯示出“Internet協(xié)議(TCP/IP)

屬性”對話框。

②選擇“使用下面的IP地址(S)”單選按鈕，

在“IP地址”文本框中輸入IP地址；在“子網

掩碼”文本框中輸入子網掩碼；在“默認網關”

文本框中輸入默認網關。

2012-1-6人皆計算機及砒41

③在“使用下面的DNS服務器地址”中分別

輸入首選DNS和備用DNS服務器地址。

④單擊“確定”按鈕關閉對話框，使設置生

效。

2012-1-6人皆計算機及砒42

4.簡單局域網組網示例

第一步，網絡規(guī)劃。

第二步，布線。

第三步，安裝網卡及網卡驅動，

設置網絡協(xié)議。

第四步，測試局域網通信是否正

常。

2012-1-6人皆計算機及砒43

6.5WindowsXP的網絡功能

6.5.1設置網絡連接

右鍵單擊桌面上的“網上鄰居”圖標，在彈出

的快捷菜單中單擊“屬性”命令，打開“網絡

連接”窗口。窗口內顯示了當前計算機上所有

已創(chuàng)建的網絡連接及各自的狀態(tài)。雙擊“新建

連接向導”圖標，在彈出的“歡迎使用新建連

接向導”對話框中單擊“下一步”按鈕，在

“網絡連接類型”對話框中選擇連接的網絡類

型，繼續(xù)單擊“下一步”按鈕，然后按照提示

完成不同類型的網絡連接設置。

2012-1-6人皆計算機及砒44

652設置共享資共享文檔屬性0?

常規(guī)共享自定義

源本地共享和安全

如果只跟這臺計宜機的其他用戶共享這個文件夾

1.設置共享磁盤,請將其拖動到在空立擋文件夾.

要將這個叉件夾及其子文件夾設為專用區(qū)有您可

或文件夾以訪問），渚選擇以下復選框.

:二i將這個文件謀設為專用出1

右鍵單擊要在網絡網絡共享和安全

；要跟網絡用戶和這臺計篁機的其他用戶共享這個

4工,文件夾，請選擇下面的第一個復選框，鍵入一不

上共享的磁盤或文幢r共享名。

回在網絡上共享這個文件夾（S）

件夾，在彈出的快共享名篁）：I琮靖一

捷菜單中選擇“共□允許網絡用戶更改我的文件世）

了解甚至和色全的更多信息.

享和安全”，打開Windows防火墻配置為允許此文件夾與網絡上其他計算

機共享.

“屬性”對話框，查看Windows防火墻設置

選擇“共享”選項確定||取消|[城?]

卡?！肮蚕砦臋n屬性”對話框

2012-1-6人皆計算機及砒45

選定“在網絡上共享這

個文件夾”復選框，并

共享文為屬性⑵岡

在激活的“共享名”文第規(guī)共享目顯義_

本地共享和安全

如果只跟這臺計篁機的其他用戶共享這個文件夾

本框內輸入共享名，視，諾將其拖動到主至文擋文件夾.

要將這個叉件夾及耳子文件夾設為專用￡有您可

需要選擇“允許網絡用以訪問)，渚選擇以下復選框.

將這個文件央激力專用nJ)

網絡共享和安全

網

共享

戶更改我的文件”復選要跟X

鍵入

文件

夾I

共

框，最后單擊“確定”享.

團在網絡上共享這個文件夾⑤)

按鈕完成共享設置。共共享名州：?共享文檔

□允許網絡用戶更改我的文件&)

享完成后，可以看到被了解共享和安全的更多信息.

Windows防火墻配置為允許此文件夾與網絡上其他計更

機共享.

共享的文件夾圖標下出/看Windows防火墻設詈

現(xiàn)手形共享標志。

“共享文檔屬性”對話框

2012-1-6人皆計算機及砒46

2.設置共享打印機

在“控制面板”窗口中雙擊

“打印機和傳真”圖標，屏幕上出

現(xiàn)“打印機和傳真”窗口，其中可

看到當前已經安裝好的打印機。選

中此打印機，在其快捷菜單中選擇