第4章 MIS與計算機網(wǎng)絡(luò).ppt

1、第四章 MIS與計算機網(wǎng)絡(luò),計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) Internet、Intranet與Extranet MIS的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用結(jié)構(gòu),第一節(jié) 計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念,計算機網(wǎng)絡(luò)的概念 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類 計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu),一、計算機網(wǎng)絡(luò)的概念,所謂的計算機網(wǎng)絡(luò)，即利用通信設(shè)備和線路將地理位置不同的、功能獨立的多個計算機系統(tǒng)互連起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件，（如網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式以及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中信息傳遞和資源共享的系統(tǒng)。 注：1. 兩個或兩個以上IT部件的連接 2. 功能：數(shù)據(jù)通信，資源共享（共享數(shù)據(jù)、軟件及硬件）。,二、計算機網(wǎng)絡(luò)的分類,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍：

2、 局域網(wǎng)； 城域網(wǎng)； 廣域網(wǎng)； 根據(jù)采用的交換技術(shù)： 廣播式網(wǎng)絡(luò) ； 點到點網(wǎng)絡(luò) ；,按網(wǎng)絡(luò)的使用范圍： 公用網(wǎng)； 專用網(wǎng)； 按通信介質(zhì)形態(tài)： 有線網(wǎng)； 無線網(wǎng)；,1、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN）,LAN通常安裝在一個建筑物或校園（園區(qū)）中，覆蓋的地理范圍從幾十米至數(shù)公里。 例如，一個實驗室、一棟大樓、一個校園或一個單位。 LAN是計算機通過高速線路相連組成的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)上傳輸速率較高，從10Mbps100Mbps1000Mbps。 通過LAN，各種計算機可以共享資源; 例如，共享打印機和數(shù)據(jù)庫。,1、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍局域網(wǎng)（Local Area Ne

3、twork，LAN）,局域網(wǎng)的優(yōu)勢： （1）支持標準化協(xié)議，安裝、管理簡單，穩(wěn)定性高。 （2）具有較高的傳輸能力。 （3）誤碼率較低。 （4）可以提供各種綜合服務(wù)。,1、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍城域網(wǎng)（Metropolitan Area Network，MAN）,MAN規(guī)模局限在一座城市的范圍內(nèi)，覆蓋的地理范圍從5公里至50公里。 MAN是對局域網(wǎng)的延伸，用來連接局域網(wǎng)，在傳輸介質(zhì)和布線結(jié)構(gòu)方面牽涉范圍較廣。,1、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍廣域網(wǎng)（Wide Area Network，WAN）,WAN覆蓋的地理范圍從幾十公里至幾千公里，甚至上萬公里?？梢允且粋€地區(qū)或一個國家，甚至世界幾大洲，故稱遠程網(wǎng)。,1、

4、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍廣域網(wǎng)（Wide Area Network，WAN）,WAN在采用的技術(shù)、應(yīng)用范圍和協(xié)議標準方面有所不同。在WAN中，通常是利用通信部門提供的各種公用交換網(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。 缺點：誤碼率較高、速率較低,1、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍,LAN、MAN、WAM的比較：,2、根據(jù)采用的交換技術(shù)廣播式網(wǎng)絡(luò) （Broadcast Network）,廣播式網(wǎng)絡(luò)僅有一條通信信道，網(wǎng)絡(luò)上的所有計算機都共享這個通信信道。當一臺計算機在信道上發(fā)送分組或數(shù)據(jù)包時，網(wǎng)絡(luò)中的每臺計算機都會接收到這個分組，并且將自己的地址與分組中的目的地址進行比較，如果相同，則處理該

5、分組，否則將它丟棄。,2、根據(jù)采用的交換技術(shù)廣播式網(wǎng)絡(luò) （Broadcast Network）,在廣播式網(wǎng)絡(luò)中，若某個分組發(fā)出以后，網(wǎng)絡(luò)上的每一臺機器都接收并處理它，則稱這種方式廣播（Broadcasting），若分組是發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的某些計算機，則被稱為多點播送或組播（Multicasting），若分組只發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的某一臺計算機，則稱為單播(Unicasting)。,2、根據(jù)采用的交換技術(shù)點到點網(wǎng)絡(luò) （Point-to-Point Network）,在點到點網(wǎng)絡(luò)中，兩臺計算機之間通過一條物理線路連接。若兩臺計算機之間沒有直接連接的線路，分組可能要通過一個或多個中間節(jié)點的接收、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)，才能

6、將分組從信源發(fā)送到目的地。由于連接多臺計算機之間的線路結(jié)構(gòu)可能非常復(fù)雜，存在著多條路由，因此在點到點的網(wǎng)絡(luò)中如何選擇最佳路徑顯得特別重要。,3、按網(wǎng)絡(luò)的使用范圍公用網(wǎng),公用網(wǎng) 由通信部門組建，一般由政府通信部門管理和控制，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的傳輸和交換裝置可提供（如租用）給任何部門和單位使用，例如公共電話交換網(wǎng)PSTN、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN等。,3、按網(wǎng)絡(luò)的使用范圍專用網(wǎng),專用網(wǎng) 由某個單位或部門組建，不允許其他部門或單位使用，例如金融、石油、鐵路等行業(yè)都有自己的專網(wǎng)。專用網(wǎng)可以租用電信部門的傳輸線路，也可以自己鋪設(shè)線路，但后者的成本非常高。 專用網(wǎng)絡(luò)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境又可細分為部門網(wǎng)絡(luò)、企

7、業(yè)網(wǎng)絡(luò)和校園網(wǎng)絡(luò)三種。,4、按通信介質(zhì)形態(tài),有線網(wǎng)是指采用雙絞線、同軸電纜、光纖等連接的計算機網(wǎng)絡(luò)。 無線網(wǎng)使用電磁波傳播數(shù)據(jù)，它可以傳送無線電波和衛(wèi)星信號。 如：無線電話網(wǎng)、無線電視網(wǎng)、微波通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng),三、計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu),拓撲學(xué)把實體抽象成與其大小、形狀無關(guān)的點，將連接實體的線路抽象成線，進而研究點、線、面之間關(guān)系； 在計算機網(wǎng)絡(luò)中，將主機、終端、通信設(shè)備等節(jié)點抽象為點，將通信線路抽象為線，形成點和線組成的圖形，使人們對網(wǎng)絡(luò)整體有明確的全貌印象； 計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)就是網(wǎng)絡(luò)中通信線路和站點（計算機或設(shè)備）的幾何排列形式。 分為物理拓撲與邏輯拓撲 物理拓撲：指布線結(jié)構(gòu)，即網(wǎng)線的

8、實際布局。 邏輯拓撲：指工作方式，即主機如何訪問介質(zhì)。,計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu),1. 總線型拓撲Bus Topology,主干,特點：簡單，成本低，易擴充；可靠性差。,數(shù)據(jù)送到了所有的計算機,在總線型網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)會被送到所有計算機的網(wǎng)卡中，再由網(wǎng)卡決定接不接收。,總線型的數(shù)據(jù)傳輸過程,正常,有計算機壞了,線纜斷了,終結(jié)器吸收信號,沒有終結(jié)器的總線型網(wǎng)絡(luò),總線型網(wǎng)絡(luò)的兩端各要一個終結(jié)器，若沒有終結(jié)器吸收多余的信號，網(wǎng)絡(luò)會癱瘓。,撥掉的電纜,電纜斷了或撥掉之后，整個網(wǎng)絡(luò)會不通（癱瘓）。,2. 簡單的星型網(wǎng)絡(luò)(星型拓撲)Simple Star Network,24,星型網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸,星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

9、簡單，管理方便；比起總線型來說可靠性要高，也易擴充。,以集線器為中心的星型拓撲,斷裂只影響一臺計算機,所以比起總線型來說，可靠性要高。但如果集線器壞了，整個網(wǎng)絡(luò)會癱瘓。,3. 簡單的環(huán)型網(wǎng)絡(luò)(環(huán)型拓撲)Simple Ring Network,環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的物理拓撲是星型的，邏輯拓撲是環(huán)型的。,令牌傳遞,路徑選擇簡單，控制軟件簡單。響應(yīng)時間長。,令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程,4. 網(wǎng)狀拓撲Mesh Topology,網(wǎng)狀拓撲容錯性最好，但成本也較高，管理復(fù)雜。,5. 混合集線器Hybrid Hub,這種就是樹型拓撲。,某大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖,6. 混合型拓撲(拓撲的變種),星型總線型Star-Bus

10、Network 星型環(huán)型Star-Ring Network,星型總線型網(wǎng)絡(luò) Star-Bus Network,星型環(huán)型網(wǎng)絡(luò) Star-Ring Network,第二節(jié) 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),引言 網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參考模型ISO/OSI TCP/IP參考模型,一、引言,為了對體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議有一個初步了解，我們先分析一下實際生活中的郵政系統(tǒng)，下圖為郵政系統(tǒng)分層模型 。,二、網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),層次結(jié)構(gòu) 人們對于一些難以處理的復(fù)雜問題，通常是分解為若干個較容易處理的小一些的問題。 （1）將總體要實現(xiàn)的很多功能分配在不同的層次中； （2）不同地區(qū)的系統(tǒng)分成相同的層次； （3）不同系統(tǒng)的同等層具

11、有相同的功能； （4）高層使用低層提供的服務(wù)時，并不需要知道低層服務(wù)的具體實現(xiàn)方法。,二、網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),層次結(jié)構(gòu) 同樣，對于計算機網(wǎng)絡(luò)這類復(fù)雜的大系統(tǒng)，亦可如此。 可將一個計算機網(wǎng)絡(luò)抽象為若干層,二、網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),服務(wù) 服務(wù)是指網(wǎng)絡(luò)中的各層向上一層提供的一組操作，也即從上一層的角度來看，下一層所能完成的工作。 接口 接口是同一節(jié)點內(nèi)相鄰層之間交換信息的連接點。 a. 同一個節(jié)點的相鄰層之間存在著明確規(guī)定的接口，低層向高層通過接口提供服務(wù)。 b. 只要接口條件不變、低層功能不變，低層功能的具體實現(xiàn)方法與技術(shù)的變化不會影響整個系統(tǒng)的工作。,二、網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 是指在計算機網(wǎng)絡(luò)中，各計

12、算機之間或計算機與終端之間在有關(guān)信息傳輸順序、信息格式和信息內(nèi)容等方面的一組約定。它由三個要素組成： 語義：指對構(gòu)成協(xié)議的協(xié)議元素含義的解釋。 語法：指在將若干個協(xié)議元素組合在一起表達成一個更加完整的內(nèi)容時所應(yīng)遵循的格式與結(jié)構(gòu)。 規(guī)則：對事件實現(xiàn)順序的詳細說明。,二、網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 計算機網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)模型與各層協(xié)議的集合，即網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。具體而言是關(guān)于計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)設(shè)置哪幾層，每層應(yīng)提供哪些功能的精確定義。,三、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參考模型ISO/OSI,OSI參考模型的概念 1974年，ISO發(fā)布了著名的ISO/EC7498標準，它定義了網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的7層框架，也就是開放系統(tǒng)互連參考模型

13、(open system internetwork，OSI) 。 OSI參考模型中的“開放”是指只要遵循OSI標準，一個系統(tǒng)就可以與位于世界上任何地方、同樣遵循同一標準的其他任何系統(tǒng)進行通信。,三、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參考模型ISO/OSI,OSI參考模型的結(jié)構(gòu) 由低層至高層分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層 。 劃分層次的主要原則是： （1）網(wǎng)中各節(jié)點都具有相同的層次； （2）不同節(jié)點的同等層具有相同的功能； （3）同一節(jié)點內(nèi)相鄰層之間通過接口通信； （4）每一層可以使用下層提供的服務(wù)，并向其上層提供服務(wù)； （5）不同節(jié)點的同等層通過協(xié)議來實現(xiàn)對等層之間的通信。,四、T

14、CP/IP參考模型,TCP/IP的簡介 TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是20世紀70年代中期，美國國防部為其ARPANET（Internet的前身）開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議標準。它是當今計算機網(wǎng)絡(luò)最成熟，應(yīng)用最廣泛的互聯(lián)技術(shù)，擁有一整套完整而系統(tǒng)的協(xié)議標準 。 特點： （1）開放的協(xié)議標準。 （2）獨立于特定的計算機硬件與操作系統(tǒng)。 （3）標準化的應(yīng)用層協(xié)議，可以提供多種可靠地網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。,四、TCP/IP參考模型,TCP/IP模型的層次結(jié)構(gòu)： 網(wǎng)絡(luò)接口層 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層 傳輸層 應(yīng)用層,五、OSI與TCP/IP的比較,

15、OSI模型和TCP/IP模型之間有很多相似之處：它們都采用了層次體系結(jié)構(gòu)，各層次功能之間存在著一定的對應(yīng)關(guān)系。如下圖所示。,第三節(jié) Internet、Intranet與Extranet,因特網(wǎng)（Internet） 內(nèi)聯(lián)網(wǎng)（Intranet） 外聯(lián)網(wǎng)（Extranet）,一、因特網(wǎng)（Internet）,Internet是目前最流行的一種國際互連網(wǎng)。Internet起源于美國，自1995年開始啟用，發(fā)展非常迅速，特別是隨著Web瀏覽器的普遍應(yīng)用，Internet已在全世界范圍得到應(yīng)用。Internet在全球性的各種通信系統(tǒng)上，像一個無法比擬的巨大數(shù)據(jù)庫，結(jié)合了多媒體的“聲、圖、文”表現(xiàn)能力，不僅能

16、處理一般數(shù)據(jù)和文本，而且也能處理語音、靜止圖象、電視圖像、動畫和三維圖形等等。,二、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)（ Intranet ）,所謂內(nèi)聯(lián)網(wǎng)就是以Internet技術(shù)在企業(yè)內(nèi)部建立起使用方便、價格低廉的內(nèi)部信息交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并且能夠方便地與Internet交換信息。內(nèi)聯(lián)網(wǎng)繼承了Internet的全部優(yōu)點，而且能夠有效地保證企業(yè)內(nèi)部信息的安全性。,Intranet的服務(wù),信息發(fā)布 管理和操作業(yè)務(wù)系統(tǒng) 用戶組和安全性管理 電子郵件 網(wǎng)上討論組和視頻會議,Intranet帶來的利益,用戶可以方便地取得信息。 加快信息流通的速度。 加強企業(yè)內(nèi)部的溝通與合作（這種功能對機構(gòu)分散的集團性企業(yè)和跨國公司尤其重要）。 提高

17、效率，提高生產(chǎn)率。,三、外聯(lián)網(wǎng)（ Extranet ）,Extranet又稱外聯(lián)網(wǎng)，它是現(xiàn)有Intranet向外的延伸，用于連接到與自己企業(yè)相關(guān)的其他企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)。 Extranet是一個運用Internet/Intranet技術(shù)使企業(yè)與其客戶、其他企業(yè)相連來完成其共同目標的合作網(wǎng)絡(luò)。,Extranet的幾種網(wǎng)絡(luò)類型,公用網(wǎng)絡(luò) 成本低、安全性差 專用網(wǎng)絡(luò) 成本高、安全性高 虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN） 隧道技術(shù)：公用網(wǎng)絡(luò)、專用通道 成本低、安全性好,VPN技術(shù),兩個Intranet站點之間建立的VPN示意圖,VPN技術(shù),VPN應(yīng)用 通過Internet實現(xiàn)企業(yè)間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 通過Internet實現(xiàn)安全

18、遠程用戶訪問 連接企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)計算機,三者的關(guān)系,Intranet是利用Internet各項技術(shù)建立起來的企業(yè)內(nèi)部信息網(wǎng)絡(luò)。Extranet是利用Internet將多個Intranet連接起來。,三者的區(qū)別,第四節(jié) MIS的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用結(jié)構(gòu),主機/終端結(jié)構(gòu)(Host/Terminal) 文件/服務(wù)器結(jié)構(gòu)（File/Server） 客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)（Client/Server） 瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)（Browser/Server）,主機/終端結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,對數(shù)據(jù)處理的控制比較簡單，數(shù)據(jù)處理都在主機里進行，從而保證數(shù)據(jù)的安全性，一致性和保密性。 大量用戶可以同時使用主機，一臺大型機上的數(shù)據(jù)庫可以供上千用戶同時使用。 這種結(jié)構(gòu)比較適合數(shù)據(jù)處理量大、數(shù)據(jù)處理十分集中的企業(yè)。 遠程通訊能力強。,主機/終端結(jié)構(gòu)的缺點,系統(tǒng)的靈活性差，系統(tǒng)的變更、改進比較麻煩。 對主機的