第6章 计算机网络概述.ppt

1、第6章 计算机网络基础与简单应用,基础知识 计算机网络的定义 计算机网络的发展 计算机网络的分类 计算机网络的功能 计算机网络协议和体系结构 计算机网络的传输介质 计算机网络设备,简单应用 Internet的定义和发展 因特网的基本服务 IP地址和域名 因特网的接入方式 几个概念（万维网、超文本和超链接、URL、浏览器） 电子邮件（Outlook） 信息检索,计算机网络定义,计算机网络就是用通信线路和通信设备将分布在不同地点的具有独立功能的多个计算机系统互相连接起来，在网络软件的支持下实现彼此之间的数据通信和资源共享的系统。 构成网络的三个要素： 连 接 对 象：计算机、数据终端设备 连 接

2、介 质：通信线路、通信设备 连接控制机制：网络协议、网络软件,计算机网络的发展,四个阶段 面向终端的计算机网络 只是一种主从式结构。 计算机通信网络 自主功能的计算机相连。 计算机互联网络 有了国际标准化网络体系结构。 高速互联网络(Internet时代) 向世界范围扩展，信息高速公路。,目前，计算机网络正处在第四阶段，高效、互联、高速、智能化应用是该阶段的发展特点。,计算机网络可有如下几种分类方法。 按网络的拓扑结构分类 按地理范围分类 按信息交换方式分类 按网络应用范围分类 其中，“按网络的拓扑结构”和“按地理范围”是最常用的两种分类方法。,计算机网络的分类,网络拓扑结构: 采用拓扑学方法

3、,用网络结构中的网络节点和连接线路构成的几何图形。,按网络的拓扑结构,常见的拓扑结构有： 星型拓扑结构 总线型拓扑结构 环形拓扑结构 树形拓扑结构 网状树型结构,星形结构,优点: 建网容易、控制相对简单。 缺点: 属于集中控制，对中心控制单元依赖性大，易出现瓶颈现象。 交换式局域网以及双绞线以太网系统都是星形结构网络。,总线型结构,优点: 可靠性高；局部工作站点出现故障，不会影响整个网络。 缺点: 因为所有工作站通信均通过一条共用的总线，所以若总线的任何一点出现故障，将会造成整个网络瘫痪。,环形结构,优点：管理简单，通信设备和线路节省，效率高。 缺点：某一节点出故障，系统瘫痪。,树形结构,优点

4、：控制线路简单，管理易于实现。 缺点：各工作站信息流通困难，共享能力差。,网状结构,优点: 可靠性高，资源共享方便。 缺点: 线路复杂，网络管理困难。,局域网 Local Area Network_LAN 几公里内，一般局限于一座建筑或园区内，由一个部门或单位组建，网络规模小，速度较快，应用广 广域网 Wide Area Network_WAN 几十到几千公里，通信介质和设备一般由电信部门承担，由多个部门或国家组建，网络规模较大。 城域网 Metropolitan Area Network_MAN 介于广域网和局域网之间，一般几十公里，由一个城市或地区组建，目前以宽带城域网网络建设为热点。 这

5、里的划分只是一个相对的概念，随着计算机网络技术的发展，三者的界限已经越来越模糊。,按地理范围,计算机网络的功能,共享资源： 在计算机网络上，可共享的资源有硬件、软件以及信息资源等。 通信功能： 数据通信是计算机网络的基本功能，它将各种信息和数据（包括文件、图片、声音、视频等）以电信号或者光信号的形式，在各通信设备之间进行传输。 分布处理： 分布处理是指，计算机网络根据自身的情况，将大型综合性的作业任务分配给网络上的不同计算机进行处理，最后收集汇总。,网络协议 计算机网络是由多种计算机通过通信线路连接起来的复杂系统，要进行通信，必须按照双方事先约定的规则进行。规则规定了传输数据的格式和有关同步的

6、问题，通信双方事先约定的共同遵守的规则称为网络协议。协议对网络是十分重要的，有网络必有通信，有通信必有协议。例如NetBEUI协议、IPX/SPX协议、 TCP/IP协议。,计算机网络协议和体系结构,TCP/IP协议： TCP/IP协议是一种网际互联通信协议，是传输控制协议和网际协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）的简称。IP是基本，TCP建立在IP之上。TCP协议用于在应用程序之间传送数据，IP协议用于在程序、主机之间传送数据。 TCPIP协议包括若干协议，组成一个协议簇。其中TCP协议和IP协议只是其中两个具有举足轻重作用的

7、协议。,计算机网络协议和体系结构,TCP/IP协议 TCP/IP协议簇把整个协议分成4个层次： 网络接口层：负责接收和发送物理帧。 网络层：负责相邻节点之间的通信。 传输层：负责起点到终端的通信。 应用层：提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序，把数 据以TCP/IP协议方式从一台计算机传送到另一台 计算机。,计算机网络协议和体系结构,计算机网络体系结构 20世纪70年代，世界标准化组织（ISO）针对计算机之间的通信问题制定了一个OSI标准（开放系统互连七层参考模型），“开放”是指任何一个系统，只要遵循OSI标准，就可以通过网络和另一个同样遵循OSI标准的系统通讯。它将计算机网络采用了分层处理的

8、方法，把计算机网络体系结构分为7层（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层）。每层有自己独立的功能和约定。采用分层结构不仅具有灵活性而且便于维护和检修。,计算机网络协议和体系结构,OSI模型的层次功能介绍,OSI模型将计算机网络体系结构的通信协议分为7层：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。,物理层 物理层是OSI的最低层，其任务是为数据链路层提供物理连接。 数据链路层 数据链路层简称链路层，鉴于物理层仅提供原始的比特传输，所以数据链路层的主要功能是对高层屏蔽传输介质的物理特性，保证两个相邻节点(共享一条物理信道)间的数据以帧(frame)为单位的无

9、差错传输。 网络层 网络层的主要功能是以数据链路层的无差错传输为基础，为网络内任意两个设备间数据的交换提供服务，并进行路径选择和拥挤控制。 传输层 传输层也被称为运输层或传送层。该层的目的是对高层隐蔽下面各层的结构，提供一种独立于下层的传输服务，使源主机与目标主机之间好像是点点连接起来的一样。,OSI模型的层次功能介绍,会话层 该层又称为对话层，它是用户到网络的接口。该层的任务是为不同系统中两个用户进程建立会话连接，并管理它们在该连接上的对话，使它们之间按顺序正确地完成数据交换。 表示层 表示层主要处理用户信息的表示问题。表示层提供应用实体间数据的表示服务，主要是所交换的数据的语法，目的是解决

10、应用系统间格式和数据表示的差别。 应用层 应用层是OSI参考模型的最高层。该层的任务是负责两个应用进程之间的通信，即为网络用户之间的通信提供专用的应用程序包，如电子邮件、文件传输、数据库存取等。,OSI模型的层次功能介绍,TCP/IP协议分层与OSI分层对比,计算机网络的传输介质,有线介质 双绞线 同轴电缆 光缆 无线介质 微波 红外线 激光,双绞线,同轴电缆,光纤,卫星通信,微波,计算机网络的传输介质,计算机网络设备,计算机与计算机或工作站与服务器进行连接时，除了传输介质以外，还需要一些其他的网络设备，以实现计算机之间的通信，这些设备有调制解调器、网卡、网桥、中继器、集线器、交换机、路由器等

11、。,调制解调器,调制解调器 (Modem) 因为电话线只能传递模拟信号，而电脑信息都是数字信号，要想通过电话线来传递电脑信息，就必须在发送前把数字信号转换成模拟信号，这一过程叫调制；接收时再将模拟信号转换成数字信号，这一过程叫解调。在电话线两端进行这种信号转换工作的设备就是调制解调器，英文名称是Modem。 俗称“猫”。,网卡,网卡(Network Interface Card，NIC)是插入到主板总线插槽上的一个硬件设备，它的功能是完成网络的物理层连接，属于数据链路层设备，如图所示。 网卡的种类很多，不同的网络布线方式需要具有不同接口的网卡。网卡接口包括BNC、AUI和RJ-45。 网卡的主

12、要参数有4个：MAC地址、IRQ中断号、I/O端口、Base Memory。,中继器,中继器属于物理层互联设备，由于信号在网络传输介质中有衰减和噪音，使有用的数据信号变得越来越弱，因此为了保证有用数据的完整性，并在一定范围内传送，要用中继器把所接收到的弱信号分离，并再放大以保持与原数据相同。中继器的连接方式如图所示。,网桥,网桥(Bridge)属于数据链路层设备，是一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁。 网桥的作用是扩展网络和通信手段，在各种传输介质中转发数据信号，扩展网络的距离，同时又有选择地将有地址的信号从一个传输介质发送到另一个传输介质，并能有效地限制两个介质系统中无关紧要的通信。

13、,交换机,交换机(Switch)属于数据链路层互联设备，是一种用于电信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。 交换机和集线器的区别在于：集线器是将某个端口传送来的信号经过放大后传输给所有其他端口，而交换机能够通过检查数据包中的目标物理地址来选择目标端口。,路由器,路由器(Router)属于网络层互联设备。用于连接多个逻辑上分开的同类网络。它不仅具有网桥的全部功能，还可以根据传输费用、网络拥塞情况以及信息源与目的地的距离等不同因素自动选择最佳路径来传送数据包。 路由器有多个端口，端口分

14、成LAN端口和串行端口(即广域网端口)，每个LAN端口连接一个局域网，串口连接其它路由器(如电信部门)，将局域网接入广域网。,无线AP,无线AP（Access Point）即无线接入点，它不仅包含单纯性无线接入点，也同样是无线路由器（含无线网关、无线网桥）等设备的统称 ，是无线网络的核心。无线AP是移动计算机用户进入有线网络的接入点，主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部，典型距离覆盖几十米至上百米，目前主要技术为802.11系列。大多数无线AP还带有接入点客户端模式（AP client），可以和其它AP进行无线连接，延展网络的覆盖范围。,Internet的定义,Internet，也叫因特网。

15、是在TCP/IP协议基础上建立的国际互联网。它是“计算机网络的网络”，即将全世界不同国家、不同地区、不同部门和机构的不同类型的计算机网络互联在一起，形成一个世界范围的信息网络。,1969年12月，出于军事目的，美国国防部在四所大学里联合建立起阿帕网(ARPANet)；,Internet的产生和发展,1986年，面对网上信息流量的迅速增加，NSF美国国家科学基金会(The U.S. National Science Foundation) 开始组建NSFNet国家科学基金网(National Science Foundation Network)，计划将美国六个超级计算中心联接到一起组成主干网来

16、代替阿帕网； 1988年9月，国家科学基金网(NSFNET)正式投入运行； NSFnet运行后，其他联邦部门的计算机网络相机接入NSFnet。如能源科学网、航天技术网、商业网等。,Internet的产生和发展,互联网在中国的发展历程可以大略地划分为三个阶段： 第一阶段为1986.61993.3是研究试验阶段(E-mail Only) 第二阶段为1994.4至1996年，是起步阶段。 第三阶段从1997年至今，是快速增长阶段。,Internet在我国的发展,中国接入Internet的几大骨干网,目前，我国直接接入Internet的网络主要有： 中国互联网ChinaNet （China Netwo

17、rk） 中国教育科研网CERnet（China Education Research Network） 中国科技网CSTnet（China Science and Technology Network） 中国金桥网ChinaGBN（China Golden Bridge Network）,我国的Internet网络构成示意图,Internet提供的服务,1万维网（WWW） 2电子邮件（E-mail） 3文件传输协议（FTP） 4远程登录（Telnet） 5电子商务（Electronic Business） 6电子论坛（Electronic Forum） 7电子公告（BBS） 8电子新闻（Use

18、net News） 9网上IP电话 10远程教育,IP地址,1、什么是IP地址 Internet上的主机之间要进行通信，则每台主机之间都必须由一个惟一的地址以区别于其他主机，这个地址就是Internet地址，也称为IP地址。 2、IP地址的表示方法 一个IP地址由4个字节（32位）组成，平均分成4段，每段8位，每段的取值范围为0-255，段与段之间用圆点分开。 IP地址有两种表示方法：二进制表示和十进制表示。,IP地址,3、IP地址的分类 IP地址共分为5类：A类、B类、C类、D类和E类。其中A类、B类、C类地址经常使用，称为IP主类地址，D类和E类地址被称为IP次类地址。,IP地址分类,IP

19、地址,A类第一位为0，网络号7位,主机号24位，故可有机器数为224-2=16777214台； B类第一位为1,第二位为0，网络号为14位，主机号为16位，故可有机器数为216-2=65534台； C类第一位为1,第二位为1,第三位为0,网络号为21位，主机号为8位，故可有机器数为28-2=254台； D类第一位为1,第二位为1,第三位为1,第四位为0,多播组号28位； E类第一位为1,第二位为1,第三位为1,第四位为1,第五位为0,最后27位留为后用。,注意：每个网络中，全0和全1的机器留作他用（即：IP地址的最后一位不能为0和255,）。所以A、B、C三类的机器数都减2。,域名系统（DNS

20、）,域名系统（DNS，全称为Domain Name Server），它是一种程序，保存了一张域名(domain name)和与之相对应的IP地址 (IP address)的表，以解析消息的域名。 域名是Internet上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时标识计算机的电子方位（有时也指地理位置）。 域名是由一串用点分隔的名字组成的，通常包含组织名，而且始终包括两到三个字母的后缀，以指明组织的类型或该域所在的国家或地区。,组织性顶级域名,地理性顶级域名,因特网接入方式,提到接入网，首先要涉及一个带宽问题，随着互联网技术的不断发展和完善，接入网的带宽被人们分为窄带和宽带，业内专家普遍认为

21、宽带接入是未来发展方向。 在接入网中，目前可供选择的接入方式主要有PSTN、ISDN、DDN、LAN、ADSL、VDSL、Cable-Modem、PON等，它们各有各的优缺点。,因特网接入方式,PSTN拨号: 使用最广泛 PSTN（Published Switched Telephone Network，公用电话交换网）技术是利用PSTN通过调制解调器拨号实现用户接入的方式。,PSTN拨号方式,因特网接入方式,ISDN拨号：通话上网两不误 ISDN(Integrated Service Digital Network，综合业务数字网)接入技术俗称“一线通”，它采用数字传输和数字交换技术，将电话

22、、传真、数据、图像等多种业务综合在一个统一的数字网络中进行传输和处理。,ISDN拨号方式,因特网接入方式,DDN专线: 面向集团企业 DDN是英文Digital Data Network的缩写，这是随着数据通信业务发展而迅速发展起来的一种新型网络。DDN的主干网传输媒介有光纤、数字微波、卫星信道等，用户端多使用普通电缆和双绞线。DDN的通信速率可根据用户需要在N64kbps(N=132)之间进行选择，当然速度越快租用费用也越高。 用户租用DDN业务需要申请开户。DDN的收费一般可以采用包月制和计流量制，这与一般用户拨号上网的按时计费方式不同。DDN的租用费较贵，普通个人用户负担不起，DDN主要

23、面向集团公司等需要综合运用的单位。,因特网接入方式,LAN:技术成熟成本低 LAN方式接入是利用以太网技术，采用光缆+双绞线的方式进行综合布线。具体实施方案是: 从社区机房敷设光缆至单元楼，楼内采用双绞线至用户家里。社区机房的出口是通过光缆或其他介质接入城域网。,局域网接入方式,因特网接入方式,ADSL: 个人宽带流行风 ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line，非对称数字用户环路)是一种能够通过普通电话线提供宽带数据业务的技术。ADSL方案的最大特点是不需要改造信号传输线路，完全可以利用普通铜质电话线作为传输介质，配上专用的Modem即可实现数据高速

24、传输。ADSL支持上行速率640kbps-1Mbps，下行速率1Mbps-8Mbps，其有效的传输距离在3-5公里范围以内。,ADSL拨号方式,因特网接入方式,VDSL: 更高速的宽带接入 VDSL比ADSL还要快。使用VDSL，短距离内的最大下传速率可达55Mbps，上传速率可达2.3Mbps（将来可达19.2Mbps，甚至更高）。VDSL使用的介质是一对铜线，有效传输距离可超过1000米。但VDSL技术仍处于发展初期，长距离应用仍需测试，端点设备的普及也需要时间。,因特网接入方式,Cable-modem: 用于有线网络 Cable-Modem(线缆调制解调器)是近两年开始试用的一种超高速M

25、odem，它利用现成的有线电视(CATV)网进行数据传输，已是比较成熟的一种技术。随着有线电视网的发展壮大和人们生活质量的不断提高，通过Cable Modem利用有线电视网访问Internet已成为越来越受业界关注的一种高速接入方式。,因特网接入方式,无源光网络接入: 光纤入户 PON（无源光网络）技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术，可以灵活地组成树形、星形、总线形等拓扑结构。在光分支点不需要节点设备，只需要安装一个简单的光分支器即可。具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。,PON接入方式,INTERNET的几个概念,万维网： 万维网

26、（WWW，World Wide Web）是一种建立在因特网上的全球性的、交互的、动态的、多平台的、分布式的、超文本超媒体信息查询系统。它也是建立在因特网上的一种网络服务。 WWW网站中包含有许多网页，又称Web页。网页是用超文本标记语言（HTML, Hyper Text MarkupLanguage）编写的，并在超文本传输协议（HTTP）支持下运行。一个网站的第一个Web页称为主页，它主要体现此网站的特点和服务项目。每一个Web页都有唯一的地址（URL）来表示。,INTERNET的几个概念,超文本和超链接： 超文本是一种文本，它和书本上的文本是一样的。但与传统的文本文件相比，它还包含了图形、声

27、音、视频等信息。另外，传统文本是以线性方式组织的，而超文本是以非线性方式组织的。这里的“非线性”是指文本中遇到的一些相关内容通过链接组织在一起，用户可以很方便地浏览这些相关内容。人们就把这种文本称为超文本，也就是Hypertext。 从上面可以看出，超文本是通过很多链接将相关内容组织在一起的，超文本里包含的链接，我们称之为超链接。,URL(统一资源定位器):又叫网页地址（网址）。实际上URL不是一个简单的地址,在地址之外,还包含了对这个地址的访问方式和 其它访问信息(如具体目录和文件的位置)。 URL的格式为: type:/address/path/file.ext 如： (北京旅游信息网的主

28、页文件地址） 其中： type 代表访问地址采用的协议方式。如： 访问目标 采用协议 Web服务器 Http:/ Http叫超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol),它 表明了一种传输信息的方式。访问一个3W页面时,需要采 用此协议。 FTP服务器 Ftp:/ 利用文件传输服务器传输文件的协议。 Gopher服务器 Gopher:/ 3W出现之前，一种在网上用菜单形式查看资源的服务方式。 Telnet服务器 Telnet:/ 基于文本界面以仿终端的形式访问其它远程计算机资源的 服务方式。 address 代表IP地址或者域名地址，如：。 Path/file.ex

29、t 代表路径和文件名，这和DOS中的路径和文件名是一样的。,INTERNET的几个概念,INTERNET的几个概念,IE浏览器：,1、关于E-mail(电子邮件)介绍,电子邮件：也称E-mail，是利用计算机网络来交换电子信件的通信 方式。,电子邮件的使用,2、电子邮件的特点： 1）速度快、价格低。 如果给国外的亲友写一封信，至少要几块钱，而且要几天时间 才能收到，而使用E-mail只需要几分钱，几秒钟，就可把邮件 传到对方计算机上。 2）可一信多发。 3）在邮件中除文字外还可有图形、图像、软件等各种信息。,3、电子邮件的工作方式 在Internet上收发E-mail时，信件并不是直接发送到对

30、方的计算机上，而是通过中间服务器进行转发。,4、E-mail地址的命名规则：,A,用户名（相当于邮箱地址）,E-mail地址符号,E-mail服务器的名字 （相当于邮局）,格式为：用户名域名,其中“”相当于英语的“at”，意为“在地方”。,邮件分为信头和正文两部分。信头中必须输入收件人地址，但主题等不是必须输入的。正文区中可以任意输入，方法与其它编辑软件类似。内容可以是文字、图形、音乐、文件附件等等。,5、E-mail邮件的构成：,信头,正文,2）用E-mail软件 常用的软件有Outlook Express、Foxmail等。 这里主要介绍Outlook Express。,6、收发E-mai

31、l现在有两种方法：,1）在网上用免费信箱 首先申请一个信箱 （如:申请263免费信箱, ），申请成功后就可用 此信箱收发信件了。 a. 上网 b. 进入免费信箱的主页，输入用户名及密码 c. 进入信箱后可以看到收件箱、发件箱等等， 照提示去做即可,7、邮件程序 Outlook Express 介绍,单击“工具”菜单，在该菜单中单击“帐号”菜单项， 在下面的弹出窗口中选择“添加”按钮。 依次输入帐号名称、邮件地址、接收邮件服务器 (pop3)和发送邮件服务器（SMTP)地址等信息。,1）建立帐号,263的 POP3地址： POP.263.NET 263的 SMTP地址: SMTP.263.NET,2）Outlook Express快捷方式图标简介 新 邮 件 -新建一封邮件。 回复作者 -给发件人回信，这个操作不用输入邮件地址只写内容即可。 全部回复-回复所有未回复的信件（不常用）。 转发邮件 -把当