第6章 计算机网络基础与网络安全.ppt

计算机网络基础 第3章 教学目标 理解计算机网络的概念 掌握计算机网络的功能 分类和网络硬件的组成 掌握简单局域网的组建与管理 了解OSI参考模型和数据通信的基本概念 掌握IP地址和域名的概念 掌握IE浏览器的使用 掌握信息搜索和文件下载的方法 掌握电子邮件 E mail 的申请和使用 了解Internet的发展简况和工作原理 第6章 计算机网络概述 计算机网络体系结构 局域网技术 Internet应用基础 Internet应用服务 计算机网络基础与网络安全 计算机网络安全技术 6 1计算机网络概述 6 1 1计算机网络的基本概念 6 1 2计算机网络的发展 6 1 3计算机网络的分类 6 1 4计算机网络的拓扑结构 6 1 5计算机网络的组成 6 1 6标准化组织 6 1 1 计算机网络的概念 教学进程 6 1计算机网络概述 1 必须有两台或两台以上具有独立自主功能的计算机系统相互连接起来 以达到资源共享的目的 两台或两台以上的计算机连接互相通信交换信息 必须有一条通道 这条通道的连接是物理的 由物理介质来实现 计算机系统之间的信息交换必须有某种约定和规则 这就是网络协议 这些协议可以由硬件也可以由软件来完成 6 1计算机网络概述 6 1 1计算机网络的基本概念 6 1 2计算机网络的发展 6 1 3计算机网络的分类 6 1 4计算机网络的拓扑结构 6 1 5计算机网络的组成 6 1 6标准化组织 6 1 2 计算机网络的发展 6 1计算机网络概述 1 计算机 终端联机网络2 计算机 计算机互联网络3 网络体系结构标准化阶段4 Internet时代 6 1计算机网络概述 6 1 1计算机网络的基本概念 6 1 2计算机网络的发展 6 1 3计算机网络的分类 6 1 4计算机网络的拓扑结构 6 1 5计算机网络的组成 6 1 6标准化组织 按网络的作用范围划分 按物理信道使用的媒体划分 按网络的拓扑结构划分 按使用范围划分 公用网和专用网 6 1 2 计算机网络的分类 6 1计算机网络概述 6 1计算机网络概述 6 1 1计算机网络的基本概念 6 1 2计算机网络的发展 6 1 3计算机网络的分类 6 1 4计算机网络的拓扑结构 6 1 5计算机网络的组成 6 1 6标准化组织 6 1 4 计算机网络的拓扑结构 6 1计算机网络概述 网络中各个节点相互连接的方法和形式被称为网络拓扑 网络拓扑结构主要有以下几种类型 1 总线拓扑2 环型拓扑3 星型拓扑4 树状拓扑5 网状拓扑6 混合型结构 1 总线拓扑 6 1 4 计算机网络的拓扑结构 6 1计算机网络概述 2 环型拓扑 6 1 4 计算机网络的拓扑结构 6 1计算机网络概述 3 星型拓扑 6 1 4 计算机网络的拓扑结构 6 1计算机网络概述 4 树状拓扑 6 1 4 计算机网络的拓扑结构 6 1计算机网络概述 5 网状拓扑 6 1 4 计算机网络的拓扑结构 6 1计算机网络概述 6 混合型拓扑 6 1 4 计算机网络的拓扑结构 6 1计算机网络概述 在实际应用中也存在由几种基本拓扑结构组成的混合型拓扑结构 6 1计算机网络概述 6 1 1计算机网络的基本概念 6 1 2计算机网络的发展 6 1 3计算机网络的分类 6 1 4计算机网络的拓扑结构 6 1 5计算机网络的组成 6 1 6标准化组织 6 1 5 计算机网络的组成 6 1计算机网络概述 6 1计算机网络概述 6 1 1计算机网络的基本概念 6 1 2计算机网络的发展 6 1 3计算机网络的分类 6 1 4计算机网络的拓扑结构 6 1 5计算机网络的组成 6 1 6标准化组织 1 ISO国际标准化组织 InternationalOrganizationforStandardization ISO 2 ITU国际电信联盟 ITU 3 TIA美国通信工业学会 TIA 4 IEEE电气和电子工程师协会 InstituteofElectricalandElectronicsEngineers IEEEIEEE的最大成果是制定了局域网和城域网的标准 这个标准被称为802项目或802系列标准 5 EIA美国电子工业协会 EIA 6 IEC国际电工委员会 IEC 7 ETSI欧洲电信标准化协会 ETSI 6 1 6 标准化组织 6 1计算机网络概述 第6章 计算机网络概述 计算机网络体系结构 局域网技术 Internet应用基础 Internet应用服务 计算机网络基础与网络安全 计算机网络安全技术 6 2计算机网络体系结构 6 2 1计算机网络体系结构的基本概念 6 2 2ISO OSI网络体系结构 6 2 3TCP IP网络体系结构 6 2 4ISO OSI与TCP IP网络体系结构的比较 教学进程 6 2 1 计算机网络体系结构的基本概念 1 协议 6 2计算机网络体系结构 2 分层 3 接口 4 服务 5 实体 教学进程 6 2 1 计算机网络体系结构的基本概念 一个网络协议由语法 语义和时序三个要素所组成 1 语法 用户数据与控制信息的结构与格式 规定了通信双方 讲什么 的问题 2 语义 需要发出何种控制信息 以及完成的动作与作出的响应 解决了通信双方 如何讲 的问题 3 时序 对事件实现顺序的详细说明 解决了通信双方之间 何时讲 的问题 1 协议 6 2计算机网络体系结构 教学进程 6 2 1 计算机网络体系结构的基本概念 所谓分层设计方法 就是按照信息的流动过程将网络的整体功能分解为一个个的功能层 不同机器上的同等功能层之间采用相同的协议 同一机器上的相邻功能层之间通过接口进行信息传递 1 简化了网络的设计和实现 2 具有层间无关性 系统易于更新 3 各层可以采用最合适的技术来实现 各层的实现技术的改变不影响其他层 2 分层 6 2计算机网络体系结构 教学进程 6 2 1 计算机网络体系结构的基本概念 网络中同等层之间的通信规则就是该层使用的协议 如有关第N层的通信规则的集合 就是第N层的协议 3 接口 6 2计算机网络体系结构 教学进程 6 2 1 计算机网络体系结构的基本概念 服务就是网络中各层向其相邻上层提供的一组操作 是相邻两层之间的界面 由于网络分层结构中的单向依赖关系 使得网络中相邻层之间的界面也是单向性的 下层是服务提供者 上层是服务用户 4 服务 6 2计算机网络体系结构 教学进程 6 2 1 计算机网络体系结构的基本概念 实体指执行某个特定功能的进程 在网络中每一层中至少有一个实体 实体既可以是软件实体 比如一个进程 也可以是硬件实体 比如一块网卡 在不同机器上同一层内的实体叫做对等实体 5 实体 6 2计算机网络体系结构 6 2计算机网络体系结构 6 2 1计算机网络体系结构的基本概念 6 2 2ISO OSI网络体系结构 6 2 3TCP IP网络体系结构 6 2 4ISO OSI与TCP IP网络体系结构的比较 教学进程 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层 数据链路层 网络层 数据链路层 网络层 传输介质 传输介质 传输介质 6 2 2 OSI参考模型的结构 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 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层 物理层 数据链路层 网络层 物理层 数据链路层 网络层 6 2计算机网络体系结构 6 2计算机网络体系结构 6 2 1计算机网络体系结构的基本概念 6 2 2ISO OSI网络体系结构 6 2 3TCP IP网络体系结构 6 2 4ISO OSI与TCP IP网络体系结构的比较 6 2 3 TCP IP网络体系结构 6 2计算机网络体系结构 6 2计算机网络体系结构 6 2 1计算机网络体系结构的基本概念 6 2 2ISO OSI网络体系结构 6 2 3TCP IP网络体系结构 6 2 4ISO OSI与TCP IP网络体系结构的比较 教学进程 6 2 4 OSI ISO与TCP IP两种网络体系结构的比较 6 2计算机网络体系结构 提供常用的应用程序 提供端到端的通信 负责不同或同一网络中计算机之间的通信 负责与物理网络的连接 第6章 计算机网络概述 计算机网络体系结构 局域网技术 Internet应用基础 Internet应用服务 计算机网络基础与网络安全 计算机网络安全技术 6 3局域网技术 6 3 1局域网概述 6 3 2局域网的传输介质 6 3 3局域网标准及协议 6 3 4局域网常用连接 6 3 1 局域网概述 6 3局域网技术 6 3局域网技术 6 3 1局域网概述 6 3 2局域网的传输介质 6 3 3局域网标准及协议 6 3 4局域网常用连接 6 3 2 局域网的传输介质 6 3局域网技术 2 同轴电缆 3 光缆 4 无线传输介质 双绞线有两种类型 即非屏蔽双绞线 unshieldedtwistedpair UTP 和屏蔽双绞线 shieldedtwistedpair STP RJ45接口制作有两种排序标准 568B标准的线序为 白橙 橙 白绿 蓝 白蓝 绿 白棕 棕568A标准的线序为 白绿 绿 白橙 蓝 白蓝 橙 白棕 棕 1 双绞线 6 3 2 局域网的传输介质 6 3局域网技术 2 同轴电缆 3 光缆 4 无线传输介质 同轴电缆由内导体铜质芯线 绝缘层 网状编织的外导体屏蔽层以及保护性塑料外壳组成 同轴电缆分为 基带同轴电缆 特征阻抗为50 和宽带同轴电缆 特征阻抗为75 1 双绞线 6 3 2 局域网的传输介质 6 3局域网技术 2 同轴电缆 3 光缆 4 无线传输介质 光纤通信在理论上采用了物理学上的光波全反射原理 利用光导纤维传递光脉冲来进行通信 其传输带宽很大 并且不受电磁干扰的影响 相对于其它传输介质 光纤具有传输容量很大 误码率低 不受电磁干扰和静电干扰的影响 且体积小 重量轻 损耗小的特点 1 双绞线 6 3 2 局域网的传输介质 6 3局域网技术 2 同轴电缆 3 光缆 4 无线传输介质 无线介质有微波 红外线 无线电 激光和卫星 它们都以空气为传输介质 采用无线传输介质连接到网络称为无线网络 无线局域网可以在普通局域网的基础上通过无线HUB 无线接入点AP AccessPoint 亦译为网络桥通器 无线网桥 无线Modem及无线网卡等实现 1 双绞线 6 3局域网技术 6 3 1局域网概述 6 3 2局域网的传输介质 6 3 3局域网标准及协议 6 3 4局域网常用连接 6 3 3 局域网标准及协议 6 3局域网技术 1 局域网标准概述 1 IEEE802 3 定义了CSMA CD介质访问协议 IEEE802 3产生了许多扩展标准 如快速以太网标准IEEE802 3u 千兆以太网标准IEEE802 3z和IEEE802 3ab 10G以太网标志IEEE802 3ae 2 IEEE802 4 令牌总线协议 定义了令牌传递总线访问方法和物理层规范 3 IEEE802 5 令牌环协议 定义了令牌环访问方法和物理层规范 4 IEEE802 6 城域网 WAN 该标准定义了城域网访问的方法和物理层规范 5 IEEE802 11 无线局域网标准 6 3 3 局域网标准及协议 6 3局域网技术 2 CSMA CD介质访问控制协议 1 先听后发 要发送数据的节点先监听总线的状态 若总线忙则继续监听 2 边听边发 若监听到总线空闲 则立即发送数据 并判断是否与另一节点产生了冲突 3 一旦冲突 延迟再发 若发送数据时 检测到有冲突 即另一节点也刚好同时发送了数据 则冲突双方立即停止发送 退后一个随机的时间再发送数据 6 3局域网技术 6 3 1局域网概述 6 3 2局域网的传输介质 6 3 3局域网标准及协议 6 3 4局域网常用连接 6 3 4 局域网常用连接 6 3局域网技术 6 3 4 局域网常用连接设备 6 3局域网技术 2 中继器 3 集线器 4 网桥 网络适配器也称为网卡 NetworkInterfaceCard NIC 是插在服务器或工作站扩展槽内的扩展卡 每块网卡都有全球唯一固定编号 称为网卡的MAC MediaAccessControl 地址或物理地址 它由网卡生产厂家写入网卡的ROM中 在网卡的 一生 中 网络中的计算机或其它设备借助MAC地址完成通信和信息交换 在Windows系统中可以通过键入 ipconfig all 命令查看本机的MAC地址信息 1 网络适配器 5 交换机 6 路由器 6 3 4 局域网常用连接设备 6 3局域网技术 2 中继器 3 集线器 4 网桥 中继器也称转发器 是一种在物理层上互连网段的小设备 它对网络电缆上传输的信号进行放大和整形后再发送到其它网段上 以保证信号的完整性 实现网络的延伸 中继器多用于总线拓扑结构的计算机网络中 可将不同的网络互相连接在一起 1 网络适配器 5 交换机 6 路由器 6 3 4 局域网常用连接设备 6 3局域网技术 2 中继器 3 集线器 4 网桥 集线器又称为HUB 是网络的中心设备 集线器实际上是一个多端口的中继器 是一个将信号进行放大和中转的设备 并采用广播方式传递信息 集线器的端口数有8口 24口和32口之分 每一个接口连接一个网络节点 1 网络适配器 5 交换机 6 路由器 6 3 4 局域网常用连接设备 6 3局域网技术 2 中继器 3 集线器 4 网桥 网桥 Bridge 也称为桥接器 工作在数据链路层 是可以将两个局域网互连起来的设备 它的作用是扩展网络范围 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到另一个传输介质 网桥一般具有两个以上的接口 用以连接两个网段或两个不同的局域网 这两个网络的传输介质可以不同 1 网络适配器 5 交换机 6 路由器 6 3 4 局域网常用连接设备 6 3局域网技术 2 中继器 3 集线器 4 网桥 集线器将数据转发到所有的集线器端口 而交换机可将用户收到的数据包根据目的地址转发到特定的端口 这样可以帮助降低整个网络的数据传输量 提高效率 采用交换机作为中央连接设备的以太网通常称为交换式以太网或称为采用交换技术的因特网 1 网络适配器 5 交换机 6 路由器 6 3 4 局域网常用连接设备 6 3局域网技术 2 中继器 3 集线器 4 网桥 路由器是网络互连的重要设备之一 它工作在网络层 它实际上也是一种计算机 也具备CPU 内存和网络接口等设备 但它只用于处理网络之间的互联 它可以把局域网与局域网 局域网与广域网 广域网与广域网互联起来 同时它也可与其它路由器相连 1 网络适配器 5 交换机 6 路由器 第6章 计算机网络概述 计算机网络体系结构 局域网技术 Internet应用基础 Internet应用服务 计算机网络基础与网络安全 计算机网络安全技术 6 4Internet应用基础 6 4 1Internet概述 6 4 2Internet接入技术 6 4 3IPv4概述 6 4 4IPv6概述 6 4 1 Internet概述 6 4Internet应用基础 1 Internet组成 1 主干网 由代表国家或者行业的有限个中心节点通过专线相连 覆盖到国家一级 连接各国主干网的是因特网互联中心 如中国互联网信息中心 CNNIC 2 区域网 由若干个作为中心节点的代理的次中心节点组成 覆盖部分省 市或地区 如教育网各地区网络中心 电信网各省互联网中心等 3 局域网 直接面向用户的网络 如校园网 企业网等 6 4 1 Internet概述 6 4Internet应用基础 2 我国互联网的发展 1987年9月20日 钱天白教授通过意大利公用分组交换网ITAPAC设在北京的PAD发出我国的第一封电子邮件 1989年9月 国家计委组织建立中关村地区教育与科研示范网络 NCFC 1990年10月 中国正式在DDN NIC注册登记了我国的顶级域名CN 1994年1月4日 NCFC工程通过美国Sprint公司连入Internet的64Kb s国际专线开通 实现了与Internet的全功能连接 从1994年开始 分别由国家计委 邮电部 国家教委和中科院主持 建成了我国的四大互联网 即中国金桥信息网 中国公用计算机互联网 中国教育科研网和中国科学技术网 6 4 1 Internet概述 6 4Internet应用基础 3 我国建成的四大互联网络 1 中国公用计算机互联网 CHINANET 2 中国教育和科研计算机网 CERNET 3 中国科学技术网 CSTNET 4 中国金桥信息网 CHINAGBN 6 4Internet应用基础 6 4 1Internet概述 6 4 2Internet接入技术 6 4 3IPv4概述 6 4 4IPv6概述 6 4 2 Internet接入技术 6 4Internet应用基础 用户接入因特网的方式主要有 电话拨号接入 ADSL接入 DDN专线接入 ISDN接入 光纤接入 卫星接入 无线接入等几种方式 其中电话拨号接入 ADSL接入 DDN专线接入是目前应用较多的接入方式 教学进程 1 3 4 5 2 电话拨号接入即通常所说的 拨号上网 它的传输速率一般不超过56Kbps 拨号上网的用户需拥有一台计算机 一台调制解调器 Modem 通过已有的电话线路连接到因特网服务提供商 ISP 如中国电信 中国联通等 6 4 2 Internet接入技术 6 4Internet应用基础 电话拨号接入 教学进程 1 3 4 5 2 ADSL AsymetricDigitalSubscriberLine 的中文是非对称数字用户线 它具有固定IP地址 所谓非对称主要体现在 利用一对电话线为用户提供上 下行非对称的传输速率 带宽 上行指从用户到ISP 为低速的传输 下行指从ISP到用户 为高速传输 6 4 2 Internet接入技术 6 4Internet应用基础 ADSL宽带接入 教学进程 1 3 4 5 2 用路由器将本地计算机局域网作为一个子网连接到Internet上 使得局域网中的所有计算机都能够访问Internet 6 4 2 Internet接入技术 6 4Internet应用基础 局域网方式接入 教学进程 1 3 4 5 2 DDN即数字数据网 DigitalDataNetwork 它是利用数字信道传输数据信号的数据传输网 向用户提供永久性和半永久性连接的数字数据传输信道 6 4 2 Internet接入技术 6 4Internet应用基础 DDN专线上网 教学进程 1 3 4 5 2 无线接入使用无线电波将计算机和ISP的基站连接起来 基站又通过有线方式连入Internet 目前的无线上网可以分为两种 一种是无线局域网WLAN WirelessLocalAreaNetworks 它以传统局域网为基础 通过无线AP和无线网卡构建的一种无线上网方式 另一种是无线广域网WWAN WirelessWideAreaNetwork 通过电信服务商开通数据功能 以电脑通过无线上网卡来达到无线上网的接入方式 如CDMA无线上网卡 GPRS无线上网卡等 6 4 2 Internet接入技术 6 4Internet应用基础 无线方式接入 6 4Internet应用基础 6 4 1Internet概述 6 4 2Internet接入技术 6 4 3IPv4概述 6 4 4IPv6概述 6 4 3 IPv4概述 6 4Internet应用基础 IP是TCP IP协议族中网络层协议 是TCP IP协议族的核心协议 IP地址就是给每个连接在因特网上的主机或路由器分配一个在全世界范围唯一的标识符 在Ipv4协议中IP地址采用的是32位二进制的地址结构 6 4 3 IPv4概述 6 4Internet应用基础 IP地址的编址方法共经历了三个历史阶段 这三个阶段是 第一个阶段是分类的IP地址 第二个阶段是子网的划分 第三个阶段是构成超网 这是无分类编址方法 6 4Internet应用基础 6 4 1Internet概述 6 4 2Internet接入技术 6 4 3IPv4概述 6 4 4IPv6概述 6 4 4 IPv6概述 6 4Internet应用基础 1 Ipv4存在的问题 1 IP地址枯竭 2 路由表急剧膨胀 3 IP协议本身的安全性不足 4 服务质量得不到保证 2 Ipv6的特点 1 更大的地址空间 2 新包头格式 3 高效的层次寻址及路由结构 4 全状态和无状态地址配置 5 内置安全设施 6 更好的服务质量保证 7 可扩展性 第6章 计算机网络概述 计算机网络体系结构 局域网技术 Internet应用基础 Internet应用服务 计算机网络基础与网络安全 计算机网络安全技术 6 5Internet应用服务 WWW服务 电子邮件服务 文件传输FTP服务 远程登录Telnet服务 电子商务服务 WWW Worldwideweb 简称Web 通常译成万维网 WWW服务器 WWW采用B S Browser Server 即浏览器 服务器 模式提供网络服务 在WWW服务器中存放有大量的网页文件信息 提供各种信息资源 主页与网页 WWW中信息称为网页 即页面 HTTP HyperTextTransferProtocol 超文本传输协议 是WWW的标准传输协议 用于传送用户请求与服务器对用户的应答信息 HTML HyperTextMarkupLanguage 超文本标记语言 URL UniformResourceLocator 统一资源定位器 URL的一般形式由以下四个部分组成 6 5Internet应用服务 WWW服务 电子邮件服务 文件传输FTP服务 远程登录Telnet服务 电子商务服务 电子邮件又称为E Mail 是由Internet提供的使用最普遍的服务之一 电子邮件地址就是用户在ISP所开设的邮件帐号加上服务器的域名 中间用 隔开 如 view que 6 5Internet应用服务 WWW服务 电子邮件服务 文件传输FTP服务 远程登录Telnet服务 电子商务服务 FTP FileTransferProtocol 文件传输协议是Internet上使用最为广泛的文件传输协议 FTP提供交互式访问 并允许文件具有存取权限 用户只有在提供了正确的用户名和密码之后才能访问文件 FTP工具软件较多 如Flashget LeapFTP Netants等等 6 5Internet应用服务 WWW服务 电子邮件服务 文件传输FTP服务 远程登录Telnet服务 电子商务服务 Telnet其实是一个简单的远程终端协议 Windows系统提供了一条远程登录命令Telnet 该命令运行于DOS命令环境 比如要登录到清华大学的水木清华BBS 可在DOS 命令提示符下 输入T 6 5Internet应用服务 WWW服务 电子邮件服务 文件传输FTP服务 远程登录Telnet服务 电子商务服务 电子商务主要涵盖了3个方面的内容 一是政府贸易管理的电子化 二是企业电子商务 三是电子购物 第6章 计算机网络概述 计算机网络体系结构 局域网技术 Internet应用基础 Internet应用服务 计算机网络基础与网络安全 计算机网络安全技术 6 6计算机网络安全技术 6 6 1计算机网络安全概述 6 6 2危害计算机网络安全的因素 6 6 3计算机网络安全的内容 6 6 4计算机病毒 6 6 5常见的安全防范措施 6 6 1 计算机网络安全概述概述 6 6计算机网络安全技术 网络安全包括组成网络系统的硬件 软件和在其网络上传输的信息的安全性 使其不致因偶然的或者恶意的攻击遭到