大学计算机基础电子课件刘晓燕第8章计算机网络基础与信息安全

大学计算机基础教程第 8章计算机网络基础与信息安全教学内容计算机网络概述8.1计算机网络的硬件与软件组成8.2局域网8.3Internet 应用8.4计算机病毒8.5网络信息安全8.6教学目标1计算机网络的概念、功能、分类、体系结构、硬件与软件组成2局域网、因特网的应用技术3网络安全技术计算机病毒的防治8.1计算机网络概述8.1.1计算机网络的形成与发展8.1.2计算机网络系统的组成与功能8.1.3计算机网络的分类8.1.4网络的拓扑结构8.1.5计算机网络体系结构计算机网络的形成与发展v 将地理位置不同、具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和线路互相连接起来，并按照有关协议实现相互通信、资源共享、协同工作的综合系统，称为计算机网络。v 计算机网络是为了满足应用的需要而发展起来的，从本质上来说，它是以资源共享为主要目的。v 计算机网络是计算机技术与通信技术结合的产物外部设备计算机网络的形成与发展第四阶段第三阶段第二阶段第一阶段网络互联与高速网络时代（ 20世纪 90年代起）开放式标准化网络时代（ 20世纪 70年代末）以通信子网为中心的计算机网络时代（ 20世纪 60年代中期）面向终端的计算机网络时代（ 20世纪 60年代初）计算机网络系统的组成与功能资源子网负责数据处理网络逻辑组成通信子网负责数据通信计算机网络系统的组成与功能v 各种特定的计算机网络可以有不同的功能，其主要功能可集中在以下 4个方面：（ 1）资源共享（ 2）信息交换（ 3）分布式处理（ 4）提高系统可靠性计算机网络的分类v 按网络通信涉及到的地理范围来分类：o局域网（ LAN）是指在有限的地理区域内构成的计算机网络，它有如下三个特点： 直径不超过几公里； 数据传输率不低于几个 Mbps（兆比特秒）； 为某一单位或部门所独有。o城域网（ MAN）是指在整个城市范围内建立的计算机网络。o广域网（ WAN）是指覆盖面积辽阔的计算机网络。Internet就是全球最大的广域网。v 按通信方式来分类，分为点对点通信网络、广播通信网络网络的拓扑结构v 计算机网络的拓扑结构，是指网络中的通信链路（ Link）和节点（ Node）之间的几何结构。v 拓扑结构影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用，是设计计算机网络时值得注意的重要问题。v 网络的基本拓扑结构有总线结构、星型结构、环型结构和网状结构。在实际构造网络时，大量的网络是这些基本拓扑结构的结合体。网络的拓扑结构v 总线型拓扑结构v 星型拓扑结构中央节点网络的拓扑结构v 环型拓扑结构v 网状型拓扑结构环形网计算机网络体系结构1.网络协议v 在计算机网络中，为了使接入网络的各种类型计算机之间能正确传输信息，必须有一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的规则或约定。这些规则、标准或约定称为网络协议。v 网络协议的内容至少要包含三个要素：语法、语义和时序。计算机网络体系结构2.网络协议的分层v 为了减少网络协议的复杂性，将网络的整体功能划分为多个不同的功能层。每层间有相应的通信协议3.网络体系结构v 计算机网络的各个层和在各层上使用的全部协议统称为网络体系结构。v 常见的计算机网络体系结构有OSI（开放系统互连参考模型）、TCP/IP（传输控制协议 /网际协议）等。OSI TCP/IP应用层 应用层表示层会话层传输层 传输层网络层 网络层数据链路层网络接口层物理层8.2计算机网络的硬件与软件组成8.2.1网络硬件8.2.2网络软件8.2.3网络地址网络硬件1.网络中的计算机（服务器、工作站）v 服务器（ Server）是指在计算机网络中担负一定数据处理任务和向网络用户提供资源的计算机。在Internet环境下，常见的有 WWW服务器、电子邮件服务器、 FTP服务器和 DNS服务器等。v 工作站（ Workstation）是指连接到网络上的计算机，它可作为独立的计算机为用户使用，同时又可以访问服务器。2.网络适配器（ NIC， Net Interface Card）v 也称网卡，是计算机与传输介质进行数据交互的中间部件，负责编码转换和收发信息。不同的网络使用不同类型的网卡，在接入网络时需要知道网络的类型，从而购买适当的网卡。图为 RJ45接口的 PCI网卡和 USB无线网卡。网络硬件3.传输介质v 双绞线v 同轴电缆v 光纤v 无线传输常用于有线传输介质铺设不便的特殊地理环境，或者作为地面通信的补充。无线传输有微波、红外线、激光等点对点通信，以及大范围的卫星通信。网络硬件4.网络互联设备v 中继器（ Repeater）v 集线器（ Hub）v 网桥（ Bridge）v 交换机（ Switch）v 路由器（ Router）v 网关（ Gateway） 中断器 集线器 网桥交换机 路由器网络软件1.网络操作系统（ Network Operating System ，NOS）v 网络操作系统是网络系统管理软件和通信控制软件的集合，它负责整个网络的软、硬件资源的管理，以及网络通信和任务的调度，并提供用户与网络之间的接口。相对于单机操作系统而言，网络操作系统更复杂，具有更高的并行性和安全性。v 端到端的对等式网络操作系统（ Peer-to-Peer）v 主从式网络操作系统 (Client-Server)网络软件3.网络管理软件v 用于监视和控制网络的运行。网络管理主要包括自动监控各个设备和线路的运行情况、网络流量及拥护的程度、虚拟网络的配置和管理等。4.网络应用软件v 主要是人们为了更好地利用计算机网络而编制和运行的应用程序网络软件2.协议软件v 网络协议是计算机网络工作的基础，两台计算机通信时，必须使用相同的网络协议。目前流行的网络协议有：（ 1） NetBEUI （ 2） IPX/SPX（ 3） TCP/IP（ 4） AppleTalk网络地址1.IP地址及结构v IP地址是在 Internet中为每一台主机分配的唯一标识符。v IPv4规定 IP地址为 32位二进制数组成，包含网络标识与主机标识两部分。v 为便于使用，人们一般用 “点 -分 ”十进制记号法来缩写表示 IP地址。例如32位二进制的 IP 11001010 11000000 00000001 00100010各自译为十进制 202 192 1 34缩写后的 IP地址 202 192 1 34IP地址结构网络 标识 主机标识网络地址2.IP地址的分类p Internet委员会主要定义了 A、 B、 C共 3类 IP地址类型以适合不同容量的网络。p A类地址以 0开头， B类地址以 10开头， C类地址以 110开头。网络类型 第一组数字A类网络 1 127B类网络 128 191C类网络 192 2233.子网及子网掩码p子网是指在一个 IP地址上生成的逻辑网络。p子网掩码是一个 32位地址，其中值为 1的位用来描述出 IP地址中的网络标识和子网地址部分，这样可将网络分割为多个子网。在 TCP/IP网络中的每一台主机都要求有子网掩码。网络地址4.域名及域名服务v 典型的域名格式为：主机名 .单位名 .机构名 .区域名例如 。网址或5，均能正常访问广西大学WWW主机。v 域名系统，英文缩写为 DNS。主机在发送信息时，必须将主机的域名转换为 IP地址。这个工作是由 Internet上的域名服务器完成的。域名服务器英文缩写也是 DNS。v 域名中的区域名分为两大类：一类是由三个字母组成的机构类型名；另一类是由两个字母组成的地理类型名。网络地址表 8-2 三字母机构类型名表区域 含义com 商业机构edu 教育机构gov 政府部门int 国际机构mil 军事网点net 网络机构org 其他机构表 8-3 常用地理区域类型名表类型 国家或地区 类型 国家或地区Au 澳大利亚 hk 香港de 德国 fr 法国nl 荷兰 jp 日本ch 瑞士 cn 中国大陆gb 英国 us 美国8.3局域网8.3.1局域网概述8.3.2局域网安装8.3.3局域网使用示例局域网概述1.局域网国际标准v IEEE802系列标准中，目前局域网使用最为广泛的是IEEE802.3以太网标准和 IEEE802.11无线局域网标准。2.以太网（ Ethernet）v 标准以太网是采用粗缆连接的、传输速率为 10Mbps的10Base-5以太网。v 目前最常用的计算机局域网是以 IEEE802.3u标准为基础的 100Base-T快速以太网。局域网概述3.MAC地址v 局域网中每一台计算机的网卡上都有一个全球唯一的MAC地址，用以标识局域网内不同的计算机。v 如 00-01-6C-89-90-AB。v 在 Windows操作系统中，可在 “命令提示符 ”窗口下，通过键入 “ipconfig /all”命令查看本机网卡的 MAC地址信息4.Windows网络的运行模式v 在以太网的物理连接下，安装了 windows并利用其网络功能，可以方便地建立并使用 Windows网络。Windows网络运行模式有对等网、客户机 /服务器这两类。局域网安装1.网络规划和硬件安装v 可采用 100Base-T快速以太网规范。2.安装网卡驱动程序及相关网络项目v 【 实战 8-1】 配置网络项目3.标识计算机v 【 实战 8-2】 设置计算机名和所处的工作组4.网络连通测试v 【 实战 8-3】 网络连通测试局