第八章 计算机网络基础和Internet

2020 4 19 1 第八章计算机网络基础和因特网 2020 4 19 2 本章主要内容 8 1计算机网络基础知识8 2Internet的基础知识8 3Windows2000 XP的网络功能8 4Internet的基础服务 2020 4 19 3 8 1计算机网络基础知识 8 1 1什么是计算机网络 计算机网络 ComputerNetwork 是将地理位置不同 具有独立功能的数台计算机系统通过通信设备和传输介质相互物理连接 在网络软件的控制下 按照网络协议进行数据通信以实现资源共享的信息系统 2020 4 19 4 8 1 2计算机网络的形成与发展 1 面向终端的计算机网络2 计算机网络阶段3 网络体系结构的标准化4 因特网阶段 2020 4 19 5 8 1 3计算机网络的功能 资源共享网络计算机不仅可以使用本机的资源 也可以使用网上其它计算机的资源 通信或数据传送计算机网络最基本功能之一 用于实现计算机与计算机之间传送各种信息 分布式处理将一项复杂的任务划分成许多部分 由网络内各计算机分别完成有关的部分 2020 4 19 6 8 1 4计算机网络的分类 根据网络的规模或距离的远近划分 1 局域网 LocalAreaNetwork 局部区域的计算机网络 覆盖范围为几百米到几公里 局域网传输速率高 误码率较低 结构简单 容易实现 目前局域网由可分为对等网和客户 服务器网 对等网 PeertoPeer 各计算机处于平等位置 各计算机可以向其它计算机提供资源 也可以使用其它计算机上的资源 客户机 服务器网 至少有一台专用服务器来管理 控制网络的运行 其它的客户机均可共享服务器中的软硬件资源 也可以和服务器配合完成所分配的任务 2020 4 19 7 计算机网络的分类 续 根据网络的规模或距离的远近划分 2 城域网 MetropolitanAreaNetwork 城域网覆盖范围要比局域网大 为几十公里到上百公里 城域网是将分布在一个城市内的不同地点的局域网通过通信线路互联起来的网络 3 广域网 WideAreaNetwork 广域网覆盖的范围最大 由通信子网和资源子网组成 通信子网负责完成数据的传输和通信 资源子网提供网络中可以使用的共享资源 网络结构不规则 连接复杂 传输距离长 信息量大 数据传输速度慢 误码率高 2020 4 19 8 计算机网络的分类 续 根据网络拓朴结构分类 1 星型结构星型结构的网络要用一台计算机或其它设备作为中央节点 其它的计算机通过线路和中央节点相连接 在一个星型网中 各计算机之间的通信都需要通过中央节点的转发 中央节点的工作必须十分可靠 优点 连接方便 访问控制比较简单 易维护 节点的增加或减少也比较容易 缺点 对中央节点的要求比较高 目前多采用诸如交换机等网络转接交换设备 2020 4 19 9 计算机网络的分类 续 根据网络拓朴结构分类 2 环型结构环型结构中所有的计算机通过传输介质连接成一个封闭的环路 计算机要通过中继器连接到环路上 信息沿一个方向在闭合环路中传输 每个节点通过中继器转发所收到的信息 常见的有令牌环网 网上任意节点请求发送数据的过程是由令牌来控制的 环型网络的优点由于点对点连接 单向传输 可靠性高 抗干扰性强 故障易排除 缺点是当一个节点出现故障 整个网络就不能工作了 2020 4 19 10 计算机网络的分类 续 根据网络拓朴结构分类 3 总线型结构总线型结构采用单根传输线 同轴电缆 作为传输介质 网络上的所有站点都通过相应的硬件接口连接到一条主干线 总线 总线型网络的优点是组建网络比较容易 可靠性高 便于网络扩充 缺点是故障诊断比较困难 当节点项目多时 易发生信息拥塞 2020 4 19 11 拓扑结构图 2020 4 19 12 计算机网络的分类 续 根据网络拓朴结构分类 5 网状型结构网状型网络是一种不规则的网络结构 节点之间的连接是任意的 这种网络中的每一个节点和另一个节点间至少有两条通路 这种结构通常用于广域网 多路径保证了通信的可靠性 也增加了通信的复杂性 网状拓朴结构的容错能力强 缺点是建网费用高 布线困难 目前 在广域网中 基本都是采用网状拓朴结构 2020 4 19 13 计算机网络的分类 续 根据交换方式分类 1 电路交换由交换机在两个通信站点间建立一条物理专用线路 具有实际的物理连接 常用于传输时间长 数据量大的场合 2 报文交换无须建立专用的通道 把要发送的数据当作一个整体交给中间交换设备 先存储后转发 3 分组交换适合计算机网络数据传输的新技术 数据传输时先将数据划分成若干等长的组 利用存储转发技术传输 2020 4 19 14 8 1 5计算机网络的组成 计算机网络系统是由网络硬件系统和网络软件系统组成 1 计算机网络硬件 1 网络服务器 运行网络操作系统 负责对管理和控制网络 提供网络的服务功能和共享资源 2 网络工作站 只请求提供服务 而不能为其他的计算机提供服务 是通过网络接口连接到网络上的个人计算机 工作站不仅可以访问服务器 而且工作站之间也可以相互通信和资源共享 2020 4 19 15 计算机网络硬件 续 3 网卡 网络接口卡简称网卡 是计算机与通信介质的接口 是构成网络的基础部件 网卡的主要功能是实现网络数据格式与计算机数据格式转换 网络数据的接收与发送等 4 传输介质 指网络中收 发双方的物理连接通道 分为 有线传输介质 包括同轴电缆 双绞线 光纤 和无线传输介质 包括微波 红外线等 同轴电缆 2020 4 19 16 计算机网络硬件 续 5 网络互连设备 网络互联是指局域网和局域网 局域网和广域网之间的连接 常见设备有网桥 Bridge 实现局域网互连的常用技术 属于OSI参考模型数据链路层的存储转发设备 集线器 Hub 计算机网络中连接多个计算机或其它设备的连接设备 是对网络集中管理的最小单元 属于OSI参考模型的物理层 交换机 Switch 专门为计算机之间能够相互高速通信且独享带宽而设计的一种包交换网络设备 属于OSI参考模型数据链路层设备 路由器 Router 用于局域网和广域网之间的互联 属于OSI参考模型网络层的设备 网关 Gateway 协议转换器 通过使用适当的软件和硬件 来实现不同协议之间的转换 2020 4 19 17 2 计算机网络软件 1 网络操作系统 除了具有一般操作系统的基本功能外 还应具有网络通信 管理和服务功能 2 网络通信协议 在计算机网络中 为了使不同型号的计算机之间能正确传输信息 必须规定一套关于信息传输顺序 数据和控制信息格式和信息内容等约定 我们把这些约定称为网络协议 网络协议一般由3部分组成 语法 用来规定数据和控制信息的格式 语义 用来说明需要发出何种控制信息 完成何种动作以及做出何种应答 同步 用来对事件实现顺序的详细说明 2020 4 19 18 8 2Internet的基础知识 8 2 1Internet的发展8 2 2Internet协议8 2 3IP地址8 2 4子网与子网掩码8 2 5域名与域名系统DNS8 2 6接入Internet的方式 2020 4 19 19 8 2 1Internet的概念和发展 1 Internet的概念Internet又称因特网 是国际计算机互联网的英文简称 是世界上规模最大的计算机网络 Internet是由各种网络组成的一个全球信息网 可以说是由成千上万个具有特殊功能的专用计算机通过各种通信线路 把地理位置不同的网络在物理上连接起来的网络 2 Internet的发展Internet最初仅用于科学研究 学术和教育领域 自1991年起 开始了商业化应用 为用户提供了多种网络信息服务 使Internet得到迅猛发展 以至于改变了人们的工作 学习和生活方式 2020 4 19 20 8 2 2Internet的协议 Internet采用TCP IP协议 将不同厂家 不同品牌规格的计算机系统互联起来 并能正确传送信息 TCP IP协议簇TCP IP协议是 传输控制协议 网际协议 的缩写 可以分为3个层次 应用层协议 主要包括HTTP Telnet FTP SMTP等 传输层协议 包括TCP和UDP 和网络层协议 包括IP ARP RARP TCP IP协议中的TCP负责把数据分成若干数据报 并加上报头 报头上有相应的编号 以保证在接收端能把数据还原为原来的格式 IP在每个数据包上再加上接收端主机地址 这样就可以将数据准确传输到目的主机 2020 4 19 21 网络体系结构 物理链路层 应用层 传输层 网络层 OSI参考模型 TCP IP参考模型与OSI参考模型比较 TCP IP参考模型 2020 4 19 22 一个IP地址划分为两部分 网络地址和主机地址 网络地址标识一个逻辑网络 主机地址标识该网络中一台主机 1 IP地址结构 2 IP地址分类 IPv4结构的IP地址长度为4字节 32位 根据网络地址和主机地址的不同划分 编址方案将IP地址划分为A B C D E五类 A B C是基本类 D E类作为多播和保留使用 A类 0网络地址 7bit 主机地址 24bit B类 10网络地址 14bit 主机地址 16bit C类 110网络地址 21bit 主机地址 8bit D类 1110多路广播地址 28bit E类 11110尚未定义 8 2 3IP地址 2020 4 19 23 IP地址的32位通常写成4个十进制的整数 每个整数对应一个字节 这种表示方法称为 点分十进制表示法 例如一个IP地址可表示为 202 115 12 11 IP地址的点分十进制表示法 从一个IP地址直接判断它属于哪类地址的方法是 判断它的第一个十进制整数所在范围 下边列出了各类地址第一个十进制整数的起止范围 A类 1 0 0 0 126 255 255 255 0和127保留作为特殊用途 B类 128 0 0 0 191 255 255 255C类 192 0 0 0 223 255 255 255 IP地址的类别判定 2020 4 19 24 1 网络地址当一个IP地址的主机地址部分为0时 它表示一个网络地址 例如 202 115 12 0表示一个C类网络 2 广播地址当一个IP地址的主机地址部分为1时 它表示一个广播地址 例如 145 55 255 255表示一个B类网络 145 55 中的全部主机 3 网络标识第一字节不能为127 127 0 0 1地址表示主机本身 特殊IP地址 2020 4 19 25 域名就是用字符串表示Internet网上一个服务器的名字 例如新浪网的域名为 1 什么是域名 2 域名的组成 8 2 5域名和域名系统DNS 域名一般由3 5个字符串组成 一般表示为 主机名 子域名 顶级域名 注 其中顶级域名是同一规定的 用户不能随意定义 2020 4 19 26 将主机域名映射成IP地址的过程 域名解析和域名服务器 域名服务器构成一定的层次结构 域名解析 域名服务器 域名服务器是安装有域名解析处理软件的主机 用于实现域名解析 2020 4 19 27 8 2 6接入Internet的方式 1 通过普通电话线拨号上网 2 通过ISDN线路拨号上网 3 宽带ADSL上网 4 专线上网 5 通过局域网连接到Internet网 6 通过有线电视网接入Internet网 7 无线接入 2020 4 19 28 8 3Windows2000 XP的网络功能 8 3 1Windows2000 xp下拨号网络的安装与设置8 3 2建立对等网8 3 3Windows2000 xp对共享资源的管理 2020 4 19 29 8 4Internet的基本服务 8 4 1电子邮件服务8 4 2www服务8 4 3文件传输8 4 4其它功能 2020 4 19 30 8 4 1电子邮件 E mail 服务 E mail的工作方式 电子邮件 E mail 是Internet用户之间一种快捷 简便 廉价的现代通信手段 也是目前Internet上使用最频繁的服务 通常E mail的地址形如 nestle 其中nestle表示收件人的名字 表示收件人申请电子邮件的E mail服务器的地址 2020 4 19 31 电子邮件的特点 与传统邮件相比 E mail具有如下优点 1 不论发送多少邮件 费用是固定的 2 由于电子邮件是通过邮件服务器来传递的 因此 即使对方不在 仍可将邮件发送到对方的邮箱 3 收到邮件的对方可对其内容进行修改 再寄回原发送者 4 发送一个电子邮件一般不超过一分钟 可谓高速高效 5 如果收件人地址有误 立刻就会返回发送者的手里 对之进行修改后再发送出去 2020 4 19 32 使用电子邮件的首要条件是要拥有一个电子邮箱 MailBox 电子邮箱是由提供电子邮件服务的机构 一般是ICP 为用户建立的 建立电子邮箱 实际上是在ICP的E mail服务器磁盘上为用户开辟了一块专用的存储空间 用来存放该用户的电子邮件 这样用户就拥有了自己的电子邮箱 用户的E mail帐户包括 用户名 UserName 用户密码 Password 通过用户E mail帐户 用户就可以发送和接收电子邮件 属于某位用户的电子邮箱 任何人可以将电子邮件发送到这个电子邮箱中 但只有使用该邮箱正确的用户名与用户密码时 才可以查看电子邮箱的信件内容 或对其中的电子邮件作必要的处理 电子邮箱与电子邮件地址 2020 4 19 33 8