计算机文化基础讲座.ppt

1,Internet技术与现代社会的发展,罗文村 中山大学 二七年十一月,2,拥抱网络时代,你是一张无边无际的网 轻易就把我困在网中央 我越陷越深越迷惘 路越走越远越漫长 如何我才能捉住你眼光 ,3,网络大潮初起,Internet-1995年的真正明星 一夜之间，人人拥有电子邮件地址 从好莱坞大亨到罗马教皇，从科学家到流浪汉 Internet成为“信息高速公路”的代名词 “电脑”一词成了时代的万能前缀： 电脑化空间、电脑癖、电脑革命、电脑恐怖症 电脑修女、电脑黄毒 人人上网冲浪，个个拥有商业网址 “e”成了21世纪的万能前缀,4,网络就是计算机 计算机网络 通信与计算机结合的产物 把处于不同地理位置的、独立的、自治的多 个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，以 功能完善的网络软件实现资源共享的系统称为计 算机网络系统。 通信技术与计算机技术的结合 通信网络是计算机信息交换和数据传送的基础 计算机技术促进通信网络的发展,网络大潮初起,5,计算机技术和通信技术的结合 1946年，第一台计算机ENIAC。 首次结合：1952年，美国的半自动地面防空系统(SAGE)，远距离的雷达和其它测量控制设备通过通信线路连接到一台中心计算机。 较紧密结合：20世纪60年代初，美国航空公司飞机订票系统SABRE-1，一台大型计算机和遍布美国的约2000多台终端相连。 深度结合：1969年底开始的ARPAnet。美国国防部DoD（Department of Defense）的Advanced Research Projects Agency网络，同年，Unix操作系统开始出现，并很快流行开来。,计算机网络的发展,6,计算机网络的发展 计算模式的变化 单用户，多用户，分布式处理，机群(cluster)，网格(grid) 计算机网络发展的三个阶段 联机终端网络。 计算机-计算机网络。 体系结构标准化网络。 联机终端网络 单台主机+若干台终端，分时多用户操作系统。,7,计算机-计算机网络的两种形式 简单的多台主机互连。主机既承担数据处理，也承担通信工作。 内外两层的结构形式。 内层由CCP（通信控制处理机）组成通信子网，负责通信。 外层由负责数据处理的主机构成资源子网（末端系统，end system）。,8,具有通信子网的计算机网络,9,Internet的发展,被人们称为“第一次浪潮”的Internet取得成功，即信息成为通过公共Web站点提供的商品，并不只是依靠浏览器实现的，而是第一次浪潮的技术、产品和内容等要素相结合，创造出一个非常实用的系统，并让所有的用户能够相当简明地理解如何利用这个系统而得以实现的。 Netscape公司现在提供一种应用体系结构和编程模式来把以信息为基础的第一个浪潮的Internet，推向以服务为基础的第二次浪潮的Internet。 第二次浪潮是把Internet使用的着眼点从公共信息在整个Internet上大规模分发转向通过Intranet和Extranet完全有针对性的专用分发。各个行业正在建立各种Intranet以连接老式专有系统，而且，他们通过创建支持数据共享和进行商业交易的Extranet，将其Intranet向商业伙伴和客户开放。,10,ARPAnet、NSFNet、Internet 20世纪70年代，在ARPAnet上逐步发展从NCP（网络控制协议）到TCP/IP的网络协议。 1983年，ARPAnet（200台IMP和几百台主机）分裂为民用网ARPAnet和军用网MILNET（160台IMP），民用网ARPAnet划归由美国国家科学基金会（NSF，National Science Foundation）管理。 1986年，NSF建立NSFNet，采用TCP/IP协议，逐渐取代ARPAnet，民用网ARPAnet在1990年被关闭拆除。 NSFNet主干网最初的传输速率为56Kbps。1988年升级到1.544Mbps。1991年升级到45Mb/s。到1995年已经发展到155Mb/s，并开始VBNS计划。1997年2月达到OC12c/622Mbps。 1990年全球Internet已全部开通。,11,下一代因特网 美国白宫的NGI（Next Generation Internet）计划：1996年10月6日宣布的，使带宽提高1001000倍。 NSF的VBNS（Very High Bandwidth Network Service，超高带宽网络服务）：1995年4月起投入运行。 Internet2：1996年10月起，由大学、协会、公司和政府机构共同努力建设的网络，此后不久，即被采纳为NGI计划的一部分。 IPng（下一代因特网协议，又名IPv6）。 Grid（网格）,12,第一次浪潮以信息为基础，主要为获得信息。 从理论上讲，第二次浪潮以服务为基础的Internet与第一个浪潮以信息为基础的模式同样便于最终用户使用，因为第二次浪潮将采用同样的浏览器和浏览技术。开发人员、管理员和Web主管所面临的巨大挑战，就是如何通过Internet无缝隙地提供各项服务。如果Intranet和Extranet的开发与部署给任何层次的可用性带来新的障碍，用户将利用自己的各种方法来完成手头的工作，或者提出新的解决方案。 除了提供具有第一个浪潮可用性特征的易开发、跨平台部署能力和直观人机接口之外，支持电子商务的Internet必须解决下列第二次浪潮可用性所特有的问题: 相互冲突的标准、编程复杂性的增加、安全性等,Internet的两次浪潮,13,ARPAnet最初的结构,14,ARPAnet的发展(1969-1972),Growth of the ARPANET (a) December 1969. (b) July 1970. (c) March 1971. (d) April 1972. (e) September 1972.,15,NSFNET backbone 1988,16,中国Internet的发展,1987年9月20日，钱天白教授通过X.25网络，速率为300bps，从中国向Internet发出了第一封电子邮件 ：“Across the Great Wall, Reach the World”。 中国科学院高能物理研究所于1988年和1991年通过X.25连通欧洲和美国。 1989年5月，CRN(中国研究网)通过X.25网与德国联网。 1989年9月，开始建设中关村地区教育与科研示范网络(NCFC)，1992年建成院校网，1993年12月完成主干互联 1990年10月，钱天白教授代表中国注册登记了我国的顶级域名CN 1994年4月20日，NCFC工程通过美国Sprint公司连入Internet的64K国际专线开通，实现了与Internet的全功能连接，中国成为直接接入Internet的国家。,17,中国各互联网络的建立时间,1995年4月，CSTNet（中国科技网），国际出口64Kbps。 1995年5月，ChinaNet（中国公用计算机互联网），国际出口264Kbps。 1995年11月，CERNet（中国教育科研网），国际出口128Kbps。 1996年9月，ChinaGBN（中国金桥网），国际出口256Kbps。 1997年，ChinaNet实现与CSTNet、CERNet和ChinaGBN的互连。 1999年4月，UniNet（中国联通互联网） 1999年7月，CNCNet（中国网通） 2000年1月，CGWNet（中国长城网） 2000年1月，CIETNet（中国对外经济贸易网） 2000年1月，CMNet（中国移动互联网）,18,中国Internet发展的思考,中国的ICP/ISP简单盲从美国 1996-1997，都想成为中国的AOL。 1998，争先恐后地做ICP。 1999，热门的电子商务。 2000，NASDAQ上市。 风险投资、泡沫经济、游戏规则 引狼入室 与狼共舞 被狼吃掉,19,CERNet发展状况,1995年6月，连接北京、上海、广州、南京、沈阳、西安、武汉、成都八个城市的主干网DDN信道开通，当时的速率为64Kbps。7月开通到美国的128K国际线路。 1996年11月，到美国的国际线路升级到2M。 1997年2月，主干DDN线路升级到512K。 1997年10月，与ChinaNet建立了256K互联线路。 1998年11月，开通到加拿大的4M国际线路。 1999年1月，主干网升级到2M以上速率。 1999年6月，北京地区网开通155M高速通信线路。 1999年9月，北京到广州、北京到武汉的155M高速通信试验线路开通。 2000年3月，北京至南京、北京至西安155M线路正式开通。CERNet与ChinaNet之间的互联速率升至155M。 2000年9月，国际信道升至45M。 2001年1月，开通了北京武汉广州，武汉南京上海沿线4条2.5G和10多条155M高速传输信道，有近100所高校通过100兆的高速信道接入CERNet。 2001年4月，与ChinaNet互联速率提升至2155M。 2001年6月，22个省级节点与主干网实现155M连接，分别为：天津、太原、石家庄、呼和浩特、杭州、福州、厦门、乌鲁木齐、银川、西宁、兰州、昆明、贵阳、重庆、深圳、郑州、长沙、合肥、济南、大连、长春、哈尔滨。,20,Overview of the Internet,21,什么是Internet 由网络通信设备、通信线路及基于共同通信协议TCP/IP的多个计算机网络系统互联而构成的全球性计算机网络，是无特定网络疆界的网络互联的集合。 Internet的历史和演变 Internet的前身ARPANET实验网 19691984 军用实验阶段 19841992 学术应用阶段 19921995 向商业应用过渡 1995年以后 实现商业化,22,Internet的特点 多个网络的集合 开放性：以TCP/IP协议为核心和基础，不属于任何国家、组织或个人 信息传输是跳跃式的，途径不确定 用户不需了解网络底层结构 可以通过PSTN拨号上网，应用日益普及 丰富的、多样的网络资源 网络文化与网络人,23,一起玩Internet魔方 电子邮件：网络连着你和我 网络电话与传真 网上聊天：有朋自网上来 远程登录：他乡更迷人 文件传送：天高任鸟飞 信息浏览与查询：海阔凭鱼跃 电子商务，休闲娱乐等,24,无“网”而不胜,虚拟政治：电脑选举与电子民主 信息意味着更多的公开性，公开性意味着更多的民主，但是，计算机可以比手工更巧妙地编辑和操纵信息 网上淘金：电子商务与虚拟市场 金融世界“大爆炸”：电子银行与电子证券 广告业的未来：全新的互动广告 虚拟社区：独处失去最后的领地,25,无“网”而不胜,工作的新世界： 内部网：企业管理革命，联邦快递公司成功的例子 明天你在哪儿上班：更为宽松自由、更便于交流的办公环境 未来的办公室： 环境、效率与人才 交互性艺术 从线性走向交互性 任何人都可以成为艺术家吗？ 艺术的消费者=艺术的生产者，专业与业余的差异：才能而不是使用工具的差异,26,无“网”而不胜,教育革命，目标：终身受到教育 高等教育的潘多拉盒子：充满希望与挑战 让孩子充当探险家和发现者 无围墙的大学 21世纪的战争 不战而屈人之兵 信息战：新的战略思想 没有硝烟的对抗,27,计算机网络基本知识,计算机网络的分类 局域网与广域网(LAN & WAN) 公众网与专有网.,28,网络传输介质 同轴电缆(BNC/10Base-2, AUI/10Base-5) 双绞线(UTP/10Base-T, 100Base-T, 1000Base-T) 光缆(Fiber-optic/100Base-FX) 微波(扩频/跳频无线传输) 卫星通信 红外线 最广泛使用的是：双绞线和光缆,计算机网络基本知识,29,网络传输设备 网卡（网络适配器） 收发器（信号转换装置） 集线器（Hub, 物理层共享式设备） 交换机（Switch, 第2层或第3层交换设备） 路由器(Router)和路由交换机 调制解调器(Modem) 拨号服务器 其他,计算机网络基本知识,30,基本组网技术 共享式以太网(Ethernet)，10Mbps 交换式快速以太网(Switched Ethernet)，10/100Mbps 千兆交换以太网(Gigabit Ethernet), 1000Mbps FDDI(光纤分布数据接口)，100Mbps ATM(异步转换模式)，155M, 622M,计算机网络基本知识,使用最广泛的是：交换快速以太网,31,广域网组网技术 DDN PAC(X.25) PSTN ISDN ATM FR SONET/SDH,计算机网络基本知识,32,网络协议 高层网络协议 TCP/IP IPX 低层网络协议 CSMA/CD(IEEE 802.3) X.25 DDN ATM,计算机网络基本知识,33,没有校园网的大学不是现代化大学,校园网络在学校各项工作中的重要应用 教学：网上教学、远程教育 科研：学术交流、虚拟实验 图书情报资料检索 数据库查询 对外宣传和交流的窗口： 让科大走向世界，让世界了解科大 管理工作计算机化、网络化,34,校园网络的具体应用 电子邮件与网络通信 计算机与网络资源共享 数字化图书馆 办公自动化、网络化 学校主页、信息浏览与查询 现代远程教育系统 管理信息系统的建设 休闲娱乐和学习,35,校园网络使用的主要设备,36,并非完美无缺的神话,猫捉耗子的古老游戏 爆炸成文化 电脑警察 旷日持久的密码战 入侵者离你有多远 没有秘密的社会 信息安全恐慌症 真正的黑客,37,并非完美无缺的神话,魔瓶里跑出的怪物 网上恶作剧 电脑影子与信息垃圾 温情的机器 网络上的言论自由 网络上的知识产权 谁来管理网络空间,38,计算机网络的安全防范问题,Internet是不安全的,网络是开放的 共享信道、广播方式的信息传送 各种协议的漏洞 各种系统的漏洞 因此，网络发展为我们带来历史机遇的同时，也带来巨大风险,黑客,39,What are they doing?,黑客,40,黑客攻击示意图,Internet,节点 A,Telnet 数据包,Telnet 数据包,我用Sniffit工具 捕获用户口令 很简单!,Telnet数据包,Telnet 数据包,节点 B,在节点B的用户正试图与节点A的某个主机建立一个 Telnet连接期间,Telnet 数据包,Telnet 数据包,41,计算机和网络 安全问题的防范,42,网络安全的要求,数据的完整性 单元和序列完整 数据的可用性 随时可用 数据的保密性 泄露，非授权访问 数据和用户的可认证性 网络行为的不可否认性,43,网络安全的五层体系,网络安全： Firewall、VPN、Proxy 系统安全：病毒、黑客、冒名、无用指令 用户安全 ：分组管理、身份认证、第三方认证 应用程序使用数据：意外损坏、安全考虑 数据安全、数据加密,44,网络传输入侵的防御,采用加密和数字签名的技术防止窃听、冒充、欺骗和篡改 采用交换的以太网技术减少侦听 使用良好配置的IP地址过滤器监视IP地址与物理地址的对应关系以减少IP欺骗 通过日志分析和源点分析防范邮件欺诈 防火墙技术的应用,45,防火墙技术,什么是防火墙 防火墙是建立在两个网络的边界上的实现安全策略和网络通信监控的系统或系统组，强制执行对内部网和外部网的访问控制。通过建立一整套规则和策略来监测、限制、更改跨越防火墙的数据流，实现保护内部网络的目的。,46,防火墙的功能 访问控制 授权认证 内容安全：病毒扫描、URL扫描、HTTP过滤 加密 路由器安全管理 地址翻译 均衡负载 日志记帐、审计报警,三类防火墙技术及实现 基于IP包过滤的堡垒主机防火墙 IP过滤路由器 带双网络接口配置的堡垒主机,Internet,R,内部网,外部网,外网段(非军事区),内网段,防火墙,路由器,代理服务器防火墙(Proxy Server) 不允许