《计算机网络复习题》PPT课件.ppt

复习题,1.4 计算机网络的组成,1计算机系统 2通信线路和通信设备 3网络协议 4网络软件,1.5 计算机网络的拓扑结构,2. 网络拓扑的定义 我们将通信子网中的通信处理机和其他通信设备称为节点，通信线路称为链路，而将节点和链路连接而成的几何图形称为该网络的拓扑结构。 网络拓扑结构是计算机网络结点和通信链路所组成的几何形状。计算机网络有很多种拓扑结构，最常用的网络拓扑结构有：总线型结构、环型结构、星型结构、树型结构、网状结构和混合型结构。,1. 局域网(LAN), 覆盖的地理区域比较小，仅工作在有限的地理区域内（0.1 km20 km）。 传输速率高，1 Mbps10 Gbps，误码率低。 拓扑结构简单，常用的拓扑结构有：总线型、星型、环型等。 局域网通常归属一个单一的组织管理。,2. 广域网(WAN),2. 广域网(WAN) 广域网(WAN，Wide Area Network)，也称远程网。计算机广域网一般是指将分布在不同国家、地域甚至全球范围内的各种局域网以及计算机、终端设备等互连而成的大型计算机通信网络。,4. 因特网(Internet) 因特网(也称国际互联网)其实并不是一种具体的物理网络技术，而是将不同的物理网络技术，按某种协议统一起来的一种高层技术。因特网是广域网与广域网、广域网与局域网、局域网与局域网进行互连而形成的网络。它采用的是局部处理与远程处理、有限地域范围的资源共享与广大地域范围的资源共享相结合的网络技术。目前，世界上发展最快、也是最热门的网络就是Internet。它是世界上最大的、应用最广泛的互联网。,3.2 ISO的OSI七层参考模型,3.2 ISO的OSI七层参考模型,OSI参考模型的七层及其功能特点 (1) 物理层(Physical Layer) 物理层是OSI参考模型的最低层，也是OSI模型的第一层。其主要功能用一句话表示就是“确定如何使用物理传输介质”，即利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，在通信线路上传输数据比特的电信号”。 计算机网络中有许多物理设备和各种传输介质，因此物理层真正的作用是要尽可能地屏蔽掉各种媒体和设备的具体特性，使得数据链路层感觉不到差异的存在。这样，数据链路层就可以只考虑本层的协议和服务功能。,3.2 ISO的OSI七层参考模型,(2) 数据链路层(Data Link Layer) 数据链路层是OSI模型的第二层，其主要功能用一句话 表示，就是“通过各种控制协议，将有差错的物理信道 变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据链路”。 (3) 网络层(Network Layer) 它的主要任务用一句话表示就是“通过路由选择算法， 为报文或分组通过通信子网选择最适当的路径”。,3.2 ISO的OSI七层参考模型,(4) 传输层(Transport Layer) 它的主要任务用一句话表示就是“向用户提供可靠的端到端的差错和流量控制，保证报文的正确传输”。传输层的目的是向高层屏蔽下层数据通信的细节，即向用户，透明地传送报文。,3.2 ISO的OSI七层参考模型,(5) 会话层(Session Layer) 会话层是OSI模型的第五层，它是用户应用程序和网络之间的接口，它的主要任务用一句话表示就是“向两个表示层提供建立和使用连接的方法”。这种表示层之间的连接称为会话。因此，会话层的任务就是组织两个会话进程之间的通信，并对数据交换进行管理。,3.2 ISO的OSI七层参考模型,(6) 表示层(Presentation Layer) 表示层是OSI模型的第六层，它的主要功能用一句话表 示就是“处理信息编码、数据格式转换和加密解密”。,3.2 ISO的OSI七层参考模型,(7) 应用层(Application Layer) 应用层是OSI参考模型的最高层，它是用户应用程序和网络之间的接口，它的一句话功能表示为“直接向用户提供服务”，完成用户希望在网络上完成的各种工作。这一层的主要功能是负责网络中应用程序与网络操作系统之间的联系，包括建立与结束使用者之间的联系，监督、管理相互连接起来的应用系统和所使用的应用资源。这一层还为用户提供各种服务，包括目录服务、文件传送、远程登录、电子函件、虚拟终端、作业传送和操作，以及网络管理等。然而，这一层并不包含应用程序本身。,3.3 TCP/IP通信标准,1. 网际协议(IP) 2. 传输控制协议(TCP),3.4 网络操作系统,网络的软件系统 1. 网络操作系统 网络操作系统是最主要的网络软件，它通常被安装在服务器上，并对网络实施高效、安全的管理；并使各类网络用户能够在各种网络工作站的站点上去方便、高效、安全地享用和管理网络上的各种资源；它还为用户提供各种网络服务功能以及负责提供网络系统安全性的管理和维护。,3.4 网络操作系统,2. 网络管理软件 网络管理软件用于监视和控制网络的运行。网络管理主要包括自动监控设备和线路的情况、网络流量及拥挤的程度、虚拟网络的配置和管理等。 3. 各种网络应用软件平台和应用软件 (1) 数据库管理系统 (2) 办公自动化管理系统软件 (3) 其他必要软件,3.4 网络操作系统,网络操作系统的定义和功能 1. 网络操作系统的定义 网络操作系统是为了实现网络通信的有关协议，并为网络中各类用户提供网络服务的软件集合。 2. 网络操作系统的功能 (1) 作为操作系统应具有的基本功能 作为操作系统，应具有处理机管理、存储器管理、文件管理和设备管理等基本功能。,3.4 网络操作系统,(2) 作为网络管理系统应具有的功能 提供通信交往能力。 能向各类用户提供友好、方便和高效的用户界面，便于进行网络管理，也便于资源的使用和管理，并具有迅速响应用户提出的服务请求的能力。 能支持各种常见的“多用户环境”，也应当支持用户的协同工作。,3.4 网络操作系统, 能有效地实施各种安全保护措施，并实现对各种资源存取权限的控制。 提供关于网络资源控制和网络管理的各类实用程序和工具。例如：常用的系统管理工具有系统备份、性能监测、设置参数、安全审计与防范等。 提供必要的网络互联支持，例如：提供网桥、路由或网关等支持功能。,3.4 网络操作系统,(3) 网络服务 文件服务。主要包括文件的传输、转移和存储、同步和更新、归档(备份数据的过程)等。 打印服务。即共享、优化打印设备的使用。 报文服务。提供“携带附件的电子邮件”的服务功能。 目录服务。目录服务允许系统用户维护网络上的各种对象的信息。例如，对象可以是用户、打印机、共享资源及服务器等。,3.4 网络操作系统, 应用程序服务。即提供应用程序的前端接口。例如，将一个小的前端程序安装在客户的计算机上，用来查询主数据库服务器。服务器处理之后，将客户机请求的应答信息通过这个接口返回给用户。 数据库服务。数据库服务主要负责数据库的复制和更新。即解决数据库的变化与协调等问题。 2.4.4 网络操作系统的分类 目前流行的网络操作系统主要有三大阵营：Unix、Novell 和Microsoft。,6.3 网络互联设备-路由器(Router),路由器是局域网与广域网互联的设备。 路由器工作在OSI模型的第三层(网络层)。由于，它比网桥工作在更高一层，因此，路由器的功能比网桥更强。它除了具有网桥的全部功能外，还具有路径选择功能。 当要求通信的工作站分别处于两个以上的局域网，且两个工作站之间存在多条通路时，路由器可根据当时网络上的信息拥挤程度而自动地选择传输效率比较高的路径。因此，如果某条通信通路不能工作时，路由器可以自行选择其他可用通道传递信息。,6.3 网络互联设备-路由器(Router),路由器上有多个端口,每个端口可以分别连接到不同网段上,或者连接到另一台路由器. 路由器中保存了一个可路由信息的路由表,路由器通过所传输的数据包中的逻辑地址(IP地址)与路由器中路由表的地址信息传输数据包的最佳路径.,6.3 网络互联设备-路由器(Router),路由器的工作原理:路由器在网络层实现网络互联,主要完成网络层的功能.路由器负责将数据分组从源端主机经最佳路径传送到目的端主机.为此,路由器具有路由选择和数据转发的功能.,6.3 网络互联设备-路由器(Router),路由选择:也称为路径选择,当两台连接在不同子网上的计算机需要通信时,必须经过路由器的转发,由路由器将信息分组通过互联网沿着一条路径从源端传送到目的端.路由器通过确定到达目的端下一跳路由器的地址,来确定通过互联网到达目的端的最佳路径.,7.1 Internet的基本概念,因特网(Internet)专指全球最大的,开放的,由众多网络互联而成的计算机网络,由美国阿帕网发展而来,主要采用TCP/IP协议. 什么是Internet Internet提供了当今时代广为流行的建立在TCP/IP协议基础之上的WWW(World Wide Web)浏览服务。 在Internet上采用了HTML、SMTP以及FTP等各种公开标准。其中，HTML是Web的通用语言；SMTP是电子邮件使用的协议；FTP是文件传输协议。 Internet还采用了DNS域名服务器系统，巧妙地解决了计算机和用户之间的“地址”翻译问题。,7.1 Internet的基本概念,互联网(internet,internetwork,interconnection network)泛指多个计算机网络互联而成的网络,是在功能和逻辑上组成一个大型网络. 超文本(hypertext)是一种全局性的信息结构.它将文档中的不同部分通过关键字建立连接,使信息得以交互方式搜索.它是超级文本的简称. 超媒体(hypermedia)是超文本和多媒体在信息浏览环境下的结合,是超级媒体的简称.,7.1 Internet的基本概念,万维网(WWW-word wide web,web)是基于超文本的,方便用户在Internet上搜索和浏览信息的信息服务系统. “万维网” 简称 Web。WWW通过超文本链接功能将文本、图像、声音和其他Internet上的资源紧密地结合起来，并显示在浏览器上。在超文本链接中，用户用鼠标单击链接处，就可以连接到另一处地理位置、页面完全不同的Internet资源中。链接的目标可以是同一服务器的当前WWW页面，也可以是Internet网络上的任何一处页面。,7.1 Internet的基本概念,浏览器(brower),万维网服务的客户端浏览程序,可以向万维网服务器发送各种请求,并对服务器发来的,由HTML语言定义的超文本信息和各种多媒体数据格式进行解释,显示和播放. 浏览器(Browser)与网页浏览 浏览器是指安装在计算机上，用来显示指定文件的程序，常用的浏览器有微软的“Internet Explorer”和Netscape公司的“Navigator”。 防火墙用于将Internet的子网和Internet的其他部分相隔离,以达到网络安全和信息安全效果的软件和硬件设施.,7.1 Internet的基本概念,主页(homepage)通过万维网进行信息查询的起始信息页,即常说的网络站点的WWW首页. 动态网页 动态网页是指使用虚拟现实模型语言(VRML)设计和编写的网页，有时也称为动态HTML文件。这些网页文件的特点是：当网页下载到浏览器后仍能随时变化，即，用户在浏览网页(HTML)文件中所能够实现的一切，在网页下载后仍能再现、重复。,7.1 Internet的基本概念,网页的构成 WWW上的页面通常被称为“网页”，也称为Web页面。当人们访问某一个站点时，看到的第一个页面被称为该站点的“主页”(首页)，而其他的网络页面则被称为“网页”。这些页面可以包含下面4种基本元素。 文本(Text)：即通常所说的文字，它是网页的最基本元素。 图像(Image)：WWW浏览器一般只识别GIF和JPEG两种图像模式。 表格(Table)：类似于Word中的表格，表格单元的内容可以是字符、图像等。 超级链接(Hyperlink)、超文本(Hypertext)和超媒体(Hypermedia)。,7.1 Internet的基本概念,超文本标记语言HTML(Hyper Text Markup Language) WWW中的文档是通过HTML超文本标记语言来描述的。WWW文档被称为HTML文档，通常以“.htm1”或“.htm”为文件扩展名。HTML是一种专门的编程语言，用于编制要通过WWW显示的超文本文件的页面。HTML对文件显示的具体格式进行了详细的规定和描述。,7.1 Internet的基本概念,超文本传输协议HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)是一种通过Internet来传递信息的一种协议,常用来表示网址.利用该协议,可以使客户程序输入URL并从WEB服务器检索文本,图形,声音以及其他数字信息. HTTP是一种简单的通信协议，也是WWW上用于发布信息的主要协议。用户通过该协议，在网络上查询文件，而上述文件中又包含了用户可以实现进一步查询的多个链接。因此，用户可以只关心要检索的信息，而无需考虑这些信息的存储地址。,7.1 Internet的基本概念,“统一资源定位器”(URL，Uniform Resource Locator)称为统一资源定位地址,是一个指定因特网上或内联网服务器中目标位置的标准. URL用来表示Internet或Web的地址, 每个Web页面，包括Web节点的网页，均具有唯一的存放地址，这就是统一资源定位器URL。这是一种用于表示Internet上信息资源地址的统一格式。通俗地说，URL可以用来指定某个信息所在的位置和使用方式。,7.1 Internet的基本概念,IP地址、域名(主机名)和DNS(Domain Name System，域名系统) IP地址：是Internet中最本质的一种地址。访问Internet时，可以使用IP地址来访问Internet中的各种资源。IP地址是由4段十进制数字组成的，它们代表了32位二进制数字。 域名(DN，Domain Name，也称为主机识别符或主机名)：由于，数字型的IP地址很难记忆。所以现在Internet中实际上使用的是直观而且明了的、由字符串组成的、有规律的、容易记忆的名字来代表因特网上主机，这种名字我们称为域名，它是一种更为高级的地址形式。 DNS：在Internet中，DNS担负着将形象的域名翻译为数字型IP地址的工作。,7.4 Internet的主要功能与服务-WWW服务,WWW(万维网)并不是独立于Internet的另一个网络,而是基于超文本技术将许多信息资源连接成一个信息网,由节点和超链接组成的. WWW通过超文本传输协议(HTTP)向用户提供多媒体信息,所提供的信息的基本单位是网页,每一网页可以包含文字,图像,动画,3D等多种信息. WWW通过WWW(也称为WEB站点)服务来提供服务的.,7.4 Internet的主要功能与服务-WWW服务,WWW地址即Internet地址(有时称为URL或统一资源定位地址),通常以协议名开头,后面是负责管理该站点的组织名称,后缀则标识该组织的类型.如,7.4 Internet的主要功能与服务-WWW服务,WWW的工作方式是采用客户-服务器模式,信息资源以主页(也称网页,html文件)的形式存储在WWW服务器中,用户通过WWW客户端程序(浏览器)向WWW服务器发出请求; WWW服务器根据客户端请求内容,将保存在WWW服务器中的某个页面发送给客户端;浏览器在接收到该页面后对其进行解释,最终将图,文,声并茂的画面呈现给用户. 用户可以通过页面中的链接,方便的访问位于其他WWW服务器中的页面,或是其他类型的资源.,7.4 Internet的主要功能与服务文件传输服务,用户将远程主机(网站)上的文件下载(download)到自己的磁盘中和将本机上的文件上传(upload)到特定的远程主机(网站)上,这个过程称之为文件传输.能过文件传输协议实现的. FTP是文件传输协议,它通过FTP程序(服务器程序和客户端程序)在Internet上实现远程文件的传输. FTP采用客户-服务器方式,即在Internet上有许多FTP服务器,它存放着大量可供下载文件并运行着FTP服务器程序,用户通过FTP客户程序访问FTP服务器.,7.6 Internet地址,为实现Internet上不同计算机之间的通信,除使用相同的通信协议TCP/IP协议之外,每台计算机都必须由一个不与其他计算机重复的地址,它相当于通信时每个计算机的名字,就像对应于同一个人有一个名字一样, Internet地址包括域名地址和IP地址,它们是Internet地址的两种表示方式.,7.6 Internet地址IP地址,IP地址共有位,由类别,标识网络的ID(net id )和标识主机制ID(host id)三个部分组成. IP地址：是Internet中最本质的一种地址。访问Internet时，可以使用IP地址来访问Internet中的各种资源。IP地址是由4段十进制数字组成的，它们代表了32位二进制数字。 IP地址的二进制数记为4个十进制数(0-255)表示.下图所示为分成5类的IP地址:,Internet接入技术与实践,拨号上网 专线入网 ADSL方式及入网； 宽带接入技术；,8.4.2 数字用户线接入技术,1: ADSL(非对称数字用户线)是一种无中继的用户环路网上利用双绞线传输调整数据的技术.可在现在电话线上提供8Mbps的下行和1Mbps的上行速率. ADSL接入因特网时要增加硬件设备有ADSL modem和ADSL分离器. ADSL modem用于单个用户或小弄网络用户的接入,ADSL路由器用于用户数量较多或对网络安全性和稳定性较高的中小型网络.,8.4.2 数字用户线接入技术,2:HDSL(高速数字用户线)是在无中继的用户环路上使用电话线提供高速数字接入的传输技术,速率为2Mbps,可以实现高速双向传输.HDSL是一种对称式调整数字用户技术,上,下行速率相等.它利用双绞线进行数字传输.可以提供方30B+D和2Mbps租用业务.,8.4.2 数字用户线接入技术,3:VDSL(超高速数字用户线)是在ADSL基础上发展的,可以在不超过300M的短距离双绞铜线上传输比ADSL更调整的数据.VDSL采用前向纠错编码技术进行传输差错控制,并使用交换技术纠正由于脉冲噪声产生的突发误码.,8.4.2 数字用户线接入技术,4:SDSL(对称式数字用户线)是对称技术,与HDSL区别在于只使用一对铜线,因此也叫单线路数字用户线. 5:RADSL(速率自适应数字用户线)提供速率范围与ADSL相同,是一种不对称数字用户线技术. 6:IDSL是一种ISDN的数字用户线,是ISDN的扩充,提供速率144Kbps的ISDN业务,但其传输距离可达5KM.,8.4.3 光纤接入技术,光纤接入网属于MAN的范畴,即是通过光纤将LAN接入MAN,在实现与其他同城LAN高速连接的同时,共享与上级节点的因特网高速连接.现在建立的MAN的因特网出口宽带通常都在10Gbps以上. 光纤接入网主要传输介质为光纤,因交换局交换和用户接收的均为电信号,所以在用户端和交换局端都要进行了电/光(E/O)和光/电(O/E)转换.这样才能实现中间线路的光信号传输. 光纤接入在用户端必须要有一个光纤收发器和一个路由器,这些又称为ONU(光网络单元).光纤收发器用于实现光纤到双绞线的连接,进行光电转换,路由器需有高速端口,实现10M bps或更高速率的连接.,8.4.4混合光纤同轴电缆接入技术,混合光纤同轴电缆(HFC)接入也称为有线电视网宽带接入.HFC是一种以频分利用技术为基础,综合应用数字传输技术,光纤和同轴电缆技术,射频技术的智能宽带接入网. HFC充分利用CATV宽带同轴电缆带宽特点,以CATV网络主干线,同轴电缆为辅线建立的用户接入网络. HFC网络是一个双向的共享介质系统,由头端,光纤节点及光纤干线,从光纤节点到用户的同轴电缆网络三部分组成. Cable modem是适用于电缆传输体系的调制解调器,主要是将数字信号调制成模拟信号在电缆的一个频率范围内传输,接收时再解调节器为数字信号.,9.1 网络安全基础,9.1.1 网络安全的基本概念 网络安全可理解为“网络系统不任何威胁状态”. 具体的说:网络安全是指通过采取各种技术和管理措施,使网络系统的硬件,软件及其系统中的数据资源受到保护,不因一些不利因素影响而使这些资源遭到破坏,更改,泄漏,保证网络系统连续,可靠正常的运行.,9.1 网络安全基础,9.1.2 网络的安