215-计算机网络与Internet基础知识.doc

计算机网络与Internet基础知识 1.1计算机网络概述1、计算机机网络：就是利用通信线路和通信设备，用一定的连接方法，把分布在不同地点的具有独立功能的多台计算机系统相互连接在一起，在网络软件的支持下，进行数据通信，实现资源共享的系统。2、计算机网络包含三方面：一是多台计算机（通常还有终端）实体，二是通信线路和通信设备，三是网络软件。(终端：不能为计算机服务但能完成一定任务的设备)3、资源共享是计算机网络的主要特点和功能可共享的计算机资源包括：1. 硬件设备资源，如打印机、磁盘驱动器、CPU等2. 软件信息资源，如文本文件等。3. 数据资源，如应用程序、数据 分布式的信息采集、传输、存储、加工和处理，使信息增值是计算机网络的最重要作用。1.2 计算机网络的种类 人们普遍按网络规模的大小和距离分类如下：局域网(LAN)：仅在有限的地理区域一般传输距离为几公里到十公里的范围内(如一个办公大楼内的网络)城域网(同MAN)：范围几十公里到上百公里是对局域网的拓展。广域网(WAN)：把全球的局域网城域网连接起来的网络 Internet全球互联网又称因特网是横跨全球的计算机网络计算机网络种类包括：局域网、广域网及Internet互联网三部分1.3计算机网络组成和基本要素l 组成一个计算机网络必需具备下列三个条件：l（1）有两台或多台具有独立操作系统的计算机，且相互之间有共享资源的需求。l（2）计算机之间要有通信手段将其互连。l（3）计算机之间要遵循相同的通信规则。组成网络的要素较多，下面仅举一些常见的名称：l服务器（server)提供各种网络资源的计算机，按其作用分为：文件服务器、打印服务器和通信服务器等等。l客户机(client)客户机是逻辑上的概念，它是指为访问服务器资源计算机运行的程序进程。l工作站(workstation)连接到网络的一台计算机，它在保持独立的计算能力的同时，也作为网络的用户来访问其它计算机提供的服务，共享网络资源。l链路(link)网络的两个设备之间承载信息流的线路或信道。l主机(host) 指主计算机系统，在网络中负责数据处理和网络控制，同时还要执行网络协议。（注意要与分布式计算模式中的主机(mainframe)区分）l调制解调器(modem)当利用电话线路进行数据传输时，Modem在发送端将数字信号转换成模拟通道允许传输的信号形式，在接收端再进行反变换。l网络操作系统(network operating system，NOS)管理网络功能的计算机操作系统。目前主流网络操作系统有：UNIX, NetWare和Windows NTLinux等。l协议(protocol)协议是一个或一组规则和标准，它有助于网络实体之间相互理解和正确通信。国际上主要的网络协议制订组织有：ISO(国际标准化组织）, IEEE, ITU-T, IETF, IAB等。通信协议：众多的计算机之间相互交流信息，做到准确无误，畅通无阻，就必事先规定好各种计算机之间交换信息的规则，统一数据编码和转换方法，即通信协议。第一部分计算机网络基础知识l 第二章 网络中的数据传输介质l2.1有线通信线路l2.2无线通信l2.3数据传输技术中的几个术语l2.1有线通信线路l 有线通信是利用电缆或光缆或电话线来充当传输导体。l 2.1.1 双绞线l 分为屏蔽和非屏蔽两种。价格便宜，抗干扰能力差，传输距离有限，数据速率一般为1-10Mbps，当距离很短并采用特殊技术时，可达100Mbps。如五类双绞线可以将100Mbps信号传输100米。l 2.1.2 同轴电缆l抗干扰能力强，能进行较高速率的传输(几百M)。l 2.1.3 光导纤维l 电磁绝缘性能好，不受外界电磁干扰，衰减小，传输距离远。传输频带宽，需要光电转换。目前价格尚高。ll2.2无线通信l 无线通信是利用无线通道进行数据传输。如无线电台、地面微 波、卫星通信等。l 无线电台通信误码率比较高(10-2)，速率不高。地面微波和卫星通信都可以实现较高速率，但费用比较高。l 无线通信保密性差、容易受外界电磁干扰和大气情况影响。l2.3 数据传输技术中的几个术语l传输速率 单位是bps, Mbps (这里1M=106 而 220）l传输方式 串行方式和并行方式，计算机以并行方式 产生数据，一般网络是按串行方式传输的。l基带传输 直接传输没有经过调制的数字信号。l宽带传输 有些信道不能传输基带信号（如无线信道 和光纤信道），要利用调制和解调技术将 基带信号调制到正弦波载波上后传输。第一部分 计算机网络基础知识 第三章 计算机网络体系结构和协议l3.1网络体系与层次结构l3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型l3.3网络的拓扑结构l3.4TCP/IP网络协议l3.1网络体系与层次结构l 计算机网络的层次、网络拓扑结构、各层的功能划分以及每层协议与接口总称为计算机网络体系结构。l 计算机网络体系结构是网络的基本设计思想及方案，是各个组成部分的功能定义。l 作为开放的信息系统，网络设备之间的通信必须遵守共同认可的标准，或称为协议(protocol)。ll3.2ISO/OSI开放系统互连参考模型l 国际标准化组织ISO于1977年3月提出开放系统互连参考模型OSI。l ISO/OSI参考模型定义了网络通信的7个功能层，即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。并规定了每层的功能以及不同层的协调方法。其主要功能如下：ISO为国际标准化组织，OSI开户型互联标准参考模型最低层为物理层，最高层为应用层 ISO/OSIISO为国际标准化组织，OSI开户型互联标准参考模型最低层为物理层，最高层为应用层。层次名称主要功能 1物理层 通过电气和机械的互连方式把通信 实体连接起来，让数据流通过。 2数据链路层 在链路两端进行数据传送，并进行 差错检测和流量控制。 3网络层 通过分组交换和路由选择实现端到 端传输。 4传输层 多路复用, 提供可靠透明的数据传输 5会话层 在两个应用之间建立管理通信对话。 6表示层 实现不同格式和编码之间的互换。 7应用层 提供用户服务，如文件传输、电子 邮件、网络管理等。3.3网络的拓扑结构 网络的拓扑结构是抛开网络电缆的物理连接来讨论网络系统的连接形式。它的结构主要有星形结构、环形结构、总线型结构、树形结构等。其中星形结构增加新站点最难但是最安全最高3.4TCP/IP网络协议要想在不同系统的计算机之间正确传输信息就必须制定一个共同的遵守的规则，这就是通信协议。 TCP/IP是传输控制协议和网际协议 TCP/IP的全称是“Internet传输控制协议。 它是最早的计算机网ARPANET使用的标准。 TCP/IP在许多LAN和MAN系统中被采用， ARPANET也发展成为今天的Internet。 TCP/IP是Internet的操作系统。3.4.1IP协议 采用TCP/IP协议的计算机网络中，每个主机和路由器都有一个标识，称为IP地址。在互相连通的网络中，IP地址必须是唯一的，不同的设备拥有不同的IP地址。 1.数字地址以点（.）分隔的一组数字，它由四个部分32位二进制的数组成，每一部分都是小于256的数，每个十进制之间用“.”隔开IP地址和域名由专门机构分配、定义域名与IP地址一一对应。 IP地址分为A,B,C,D,E五类，最常用的是 A,B,C类，D类用于对所有或一群主机进行广播，E类地址暂不使用l2.域名地址由于数字型难以记忆，为了基于IP地址的计算机在通信时便于被用户所识别，因此开始采用域名管理系统DNS。例如：自治区网主页“丝路热线”的IP地址是18，它所对应的域名是从 注意：一台主机的IP地址是唯一的，即只能有一个IP地址，但是它的域名可以有多个。网络上的管理域名的DNS称为域名系统，它是一个分层的名字管理查询系统，主要提供Internet上主机的IP地址和主机名相互对应关系的服务。域名结构：计算机主机名.机构名.网络名.最高层域名第一级域名往往表示主机所属的国家、地区或网络性质的代码，如中国（cn）、香港(hk)、商业组织(com)第二、三级域名是子域有：教育(edu)、网络机构(net)、政府机构(gov)军队(mi)等。4.1传输介质连接设备计算机之间联系的电子线路由早期使用的同轴电缆、双绞线发展到目前使用的电话线、专用电缆、微波、卫星通信、光缆等。(1)同轴电缆传速速率为10兆/秒，抗干扰能力强。(2)双绞线传速速率为10-100兆/秒，但抗干扰力差。(3)光纤传速速率为100-1000兆/秒，抗干扰力强，保密性好，但目前价格较高。4.2网络适配器俗称为网卡，是将用户的计算机与网络相连的扩展卡。网卡作为一种I/O接口插入在数据总线的扩展槽上。网卡是网络通信的主要瓶颈之一，它的质量好坏直接影响网络功能和应用效果。l4.3调制解调器 Modem的功能是将计算机的数字信号转换成模拟信号或反之，以便在电话或微波线路上传输。调制是把数字信号转换成模拟信号；解调是把模拟信号转换成数字信号。4.4中继器(repeater) 可以放大由于长距离传输而衰减的信号，以加大数据传输距离。4.5集线器(HUB)可以把局域网中各个计算机连接起来，允许这些计算机彼此通信。集线器是星形拓扑网络的中央节点设备。4.6网桥(bridge) 网桥是一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁。网桥是属于数据链路层的互连设备，当两个网络的数据链路层协议不同时，网桥起协议转换的作用。4.7路由器 路由器(router)可以在不同的网之间转发信息。l4.8网关(gateway)l 完成不同类型间数据转换。网关的功能体现在OSI模型的47层，它将高层协议进行转换，同时担当信息过滤、加密和验证的任务。l知识点：衡量计算机通信质量的两个重要指标：传输速率和错误率。通信系统必须具备：通信线路、信号发生器、信号接收器第二部分Internet概要第一章 什么是Internet Internet即通常所说的互联网或因特网，是目前世界上最大的计算机网络，是由成千上万个网络互联构成的。 Internet的前身是美国国防部高级发展研究署(DARPA) 于1969年组建的用于军事用途的ARPA网(是世界上最早的计算机网络)。 随着这些年的发展，无论在技术上还是在Internet资源上，这一网络都日渐成熟，成为人们进行通信与交流的重要手段。lInternet是由千万台计算机组成的计算机网络，计算机的软硬件差异很大，要想在属于不同系统的计算机之间正确通信就必须制定一个共同遵守的规则，这就是传输控制协议和网际通信协议TCP/IP。 TCP/IP是Internet的操作系统。lInternet中传输的数据单元叫数据帧l2.1电子邮件（E-mail） 电子邮件是Internet上使用最多的服务之一。一封电子邮件一般由信件头与信件内容两部分组成，信件头的格式如下：From:邮件的发信人地址To:邮件的收信人地址Subject:邮件的主题 E-mail的地址格式如下：用户名计算机名域名例如：（ 表示“在” ）优点：快捷、便宜、可以传输文本、声音、文字、图像、动画等，且不论对方是否开关机在全世界任何一个连入Internet网的主机上都能接收到邮件。 计算机病毒通过网络传播的主要途径是电子邮件的附件，所以在下载时应先杀毒再解压缩。2.2文件传送（FTP） FTP的具体含义是文件传输协议(File Transfer Protocol)，FTP的作用是文件的上传和下载。例如奎屯二中上传文件的地址是： (ftp:/)/2.3万维网(WWW, World Wide Web) WWW是一个基于超文本的信息查询工具。所谓超文本是指用一种称为HTML的专用语言编写的文本文件，也称作Web页。有专门的Web服务器管理这些页面。Web页是互相连接的，一个页面可以包含指向另外一些页所在的地址，用户只要在这些地址上面按动鼠标器，就可以跳转到相应的页面，而实际上，前后页面所在的Web服务器可能相距万里。中国的Internet从20世纪80年代，已建立成了4个骨干网，其中最大的中国公用计算机互联网（信息产业部主管具体即由电信部门负责）2.4网络新闻（USENET） 网络新闻是有共同爱好的Internet用户为了相互交换意见组成的一种用户交流网络。网络新闻按照不同的专题进行组织。志趣相同的用户可以组成讨论组，借助网络展开各种类型的专题讨论，每个用户均可以自由地发表自己的文章或信息，以供大家参考借鉴和讨论。 全世界已有1万多个这样的新闻讨论组，涉及政治、文化、经济、军事、娱乐、教育、科技等各个领域。2.5Gopher服务（Gopher） Gopher是Internet上的一种分布式信息查询工具。它通过一级一级的菜单引导用户选取自己感兴趣的信息资源。对于不熟悉网络资源、网络地址和网络查询命令的用户是个十分简便的办法。2.6电子公告牌(BBS) BBS(Bulletin Board System)为人们提供一种建立在计算机和通信技术基础上的公共论坛，能在远程和局域网范围内进行交流。BBS的主要功能有：（1）信件讨论（2）文件交流 （3）在线对话2.7资源共享Telnet(远程登录)lTelnet(远程登录)是Intenet上除了电子邮件和文件传输率提供的又一个基本服务。在Unix操作系统中使用Telnet命令，只要对方允许，就可以登录到另一台计算机上，使用那台计算机的部分或全部资源。这种服务器像租赁一样多数是有偿的。u第二部分Internet概要u3.1如何上网u1、PPP方式拔号上网（点对点协议）拔号上网的用户需具备：一台PC机、普通的通信软件、一台MODEM和一条电话线，并到当地电信局（即因特网服务商ISP）取得入网权，就可以拔号上网了uu2、利用局域网代理服务器入网（SLIP/PPP协议）有条件的地方，例如校园网（局域网）可利用校园网上的某个服务器（计算机）自动代理客户端用户与Internet打交道，通过代理服务器实现客户端用户与Internet互访。此方式要比拔号上网效率高很多。3.2用 Internet explorer浏览器巡游WWWu浏览器是用户访问信息的软件在Interne网络中，人们必须使用浏览器才能将网络上的信息调出阅读，“浏览器”是专用于查看Web页的软件工具。u常用的浏览