第7章计算机网络基础分析.ppt

第7章教案课程名称：计算机基础适用班级：,第7章计算机网络基础,7.1计算机网络7.2计算机局域网7.3Internet基础7.4Internet应用,2,3/23,7.1计算机网络,7.1.1计算机网络概述1.计算机网络的发展第一阶段:诞生阶段远程终端联机阶段，时间可以追溯到20世纪50年代末。典型应用是由一台计算机和全美范围内2000多个终端组成的飞机定票系统。,4/23,7.1计算机网络,第二阶段:形成阶段美国国防部高级研究计划署（ARPA）的计算机分组交换网ARPANET投入运行。ARPANET也使得计算机网络的概念发生了根本性的变化，用户不但共享通信子网资源，而且还可以共享资源子网丰富的硬件和软件资源。,7.1.1计算机网络概述,第三阶段:互联互通阶段由于没有统一的标准,不同厂商的产品之间互联很困难,人们迫切需要一种开放性的标准化实用网络环境,这样应运而生了两种国际通用的最重要的体系结构,即TCP/IP体系结构和国际标准化组织的OSI体系结构。,5/23,7.1.1计算机网络概述,第四阶段:高速网络技术阶段20世纪90年代末至今的第四代计算机网络,由于局域网技术发展成熟,出现光纤及高速网络技术,多媒体网络,智能网络,整个网络就像一个对用户透明的大的计算机系统,发展为以Internet为代表的互联网。,6/23,计算机网络是通信技术与计算机技术相结合的产物，是以资源共享为主要目的、通过通信媒体互联的计算机集合。,7/23,7.1.1计算机网络概述,7.1.2计算机网络的分类,8/23,（1）按地理范围划分,7.1.2计算机网络的分类,（2）按网络拓扑划分P192,9/23,7.1.3计算机网络协议P192,常用协议介绍（1）TCP/IP协议簇。传输控制协议（TCP）和网际协议（IP）通常所说的TCP/IP是指因特网协议簇，它包括了很多种协议，如电子邮件、远程登录、文件传输等。TCP/IP协议既可以应用在局域网内部，也可以工作在广域网，是目前应用最为广泛的协议。,10/23,7.1.3计算机网络协议P192,（2）NetBEUI协议。NetBEUI的全称是NetBIOSExtendsUserInterface，就是“NetBIOS扩展用户接口”的意思，其中NetBIOS是指“网络基本输入/输出系统”。它是通信效率极高的广播型协议。,7.1.4计算机网络的体系结构P192,（1）物理层。物理层是OSI的第一层，它是整个开放系统的基础。物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互联设备，为数据传输提供可靠的环境。,1.OSI参考模型是国际标准化组织为标准化网络体系结构而制订的开放式系统互联参考模型。遵照这个共同的开放模型，各个网络产品的生产厂商就可以开发兼容的网络产品。,7.1.4计算机网络的体系结构P192,（2）数据链路层。在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错，为了弥补物理层上的不足，为上层提供无差错的数据传输，就要能对数据进行检错和纠错。数据链路的建立、拆除以及对数据的检错、纠错是数据链路层的基本任务。,13/23,（3）网络层。网络层为网络上的不同主机提供通信服务。网络层最重要的一个功能是确定传输的分组由源端到达目的端的路由。,7.1.4计算机网络的体系结构P192,（4）传输层。传输层是两台计算机经过网络进行数据通信时，第一个端到端的层次，它为上层用户提供端到端的、可靠的数据传输服务。同时，传输层还具备差错恢复、流量控制等功能，以提高网络的服务质量。,（5）会话层。会话层用于建立和维持会话，并能使会话获得同步。会话层使用校验点可保证通信会话在失效时从校验点继续恢复通信。,7.1.4计算机网络的体系结构P192,（6）表示层。表示层为上层用户提供数据或信息的语法及格式转换，实现对数据的压缩、恢复、加密和解密。同时，由于不同的计算机体系结构使用的数据编码并不相同，在这种情况下，不同体系结构的计算机之间的数据交换，需要表示层来完成数据格式转换。,（7）应用层。应用层是OSI参考模型的最高层，它是网络操作系统和网络应用程序之间的接口，向应用程序提供服务。,7.1.4计算机网络的体系结构P193,（1）网络接口层。指出主机必须使某种协议与网络连接，以便能在网络上传输分组。网络接口层负责接收分组，并把它们发送到指定的物理网络上。（2）网际层。该层定义了IP协议（InternetProtocol）标准的分组格式和传输过程。它是整个体系结构的关键部分，该层的功能是实现路由选择，把IP报文从源端发送到目的端，IP报文发送采用非面向连接方式，且各报文独立发送到目标网络。TCP/IP网际层和OSI网络层在功能上非常相似。,16/23,2.TCP/IP参考模型,7.1.4计算机网络的体系结构P193,（3）传输层。传输层的功能是使源主机和目标主机上的对等实体可以进行进程间通信。在这一层定义了两个端到端的协议，一个是传输控制协议TCP，它是一个面向连接的协议。该协议提供了数据包的传输确认、丢失数据包重新请求传输机制，以保证从一台主机发出的字节流无差错地发到另一台主机。TCP还要进行流量控制，避免快速发送方向低速接收方发送过多的报文而使接收方无法处理。另一个协议是用户数据报协议UDP（UserDatagramProtocol），UDP传输的可靠性不如TCP，但是它具有更好的传输效率。（4）应用层。应用层是TCP/IP网络系统与用户网络应用程序的接口，它包含所有的高层协议，有虚拟终端协议TELNET、文件传输协议FTP、简单邮件传输协议SMTP、域名系统服务DNS以及超文本传输协议HTTP协议等。,17/23,2.TCP/IP参考模型,7.1.4计算机网络的体系结构P193,OSI参考模型和TCP/IP参考模型是最重要的两个网络体系结构，OSI参考模型是国际标准，TCP/IP是因特网上事实的网络标准。,18/23,OSI参考模型和TCP/IP参考模型的对应关系,7.2计算机局域网,7.2.1局域网组成,19/23,硬件系统、软件系统,不带硬磁盘驱动器的，这样的工作站被称为“无盘工作站”,1.硬件系统（1）网络服务器：包括一台或数台规模较大的计算机，具有高速处理能力和快速存取的大容量磁盘或光盘存储器。（2）网络工作站：称为网络工作站或客户机。工作站从服务器中取出程序和数据后，用自己的CPU和RAM进行运算处理，然后将结果再存到服务器中去,7.2.1局域网组成P195,2软件系统（1）网络操作系统它对网络服务器实施安全、高效的管理，并对网络工作站实施协调、控制和管理功能，向网络用户提供各种网络服务和网络资源。,20/23,网络的核心,目前流行的网络操作系统主要有三大系列：UNIX、Novell、MicrosoftWindows系列。,7.2.1局域网组成P195,UNIX操作系统（丹尼斯），是一个强大的多用户、多任务操作系统，支持多种处理器架构，按照操作系统的分类，属于分时操作系统.,21/23,UNIX是高端服务器使用的操作系统,一般的电力、银行、铁路等系统都主要使用UNIX作服务器操作系统。UNIX的主要特点是：短小精悍、简易有效、并具有易理解、易扩充、易移植性。,7.2.1局域网组成P195,Novell(诺勒有限公司)是世界上最具实力的网络系统公司，其主要产品NETWARE网络操作系统可将多台个人电脑连接到一个统一的整合子目录，存储，打印，数据库等的网络中。,22/23,7.2.1局域网组成P195,MicrosoftWindows,是微软公司制作和研发的一套桌面操作系统，它问世于1985年，起初仅仅是Microsoft-DOS模拟环境，后续的系统版本由于微软不断的更新升级，不但易用，也慢慢的成为家家户户人们最喜爱的操作系统。Windows10将是微软续已发布的Windows8.1后的操作系统。下一代主流Windows系统将在2015年4月发布，代号为“WindowsThreshold”。于2014年10月2日发布技术预览版。,23/23,7.2.1局域网组成P194,在客户机上使用的最为流行的操作系统是WindowsXP/7/8等。服务器端的操作系统可以是WindowsNT/2000/2003ServerUNIXLinuxNetWare,24/23,7.2.1局域网组成,25/23,7.2.2典型的局域网,1以太网以太网支持的传输介质从最初的同轴电缆发展到双绞线和光缆2无线局域网而无线局域网则摆脱了有形传输介质的束缚，所以这种局域网的最大特点就是自由。在网络的覆盖范围内，可以在任何一个地方随时随地连接上无线网络和Internet网。,26/23,7.2.3局域网互联,1传输介质（1）双绞线（Twisted-Pair）双绞线价格便宜，易于安装使用，具有较好的性价比。,27/23,7.2.3局域网互联,28/23,双绞线的连接,7.2.3局域网互联,29/23,双绞线的制作,7.2.3局域网互联,1传输介质（2）同轴电缆（CoaxialCable）铜芯、塑胶绝缘层、细铜丝组成的网状导体及塑料保护膜。铜芯与网状导体同轴，故称同轴电缆。,30/23,7.2.3局域网互联,同轴电缆分为粗缆和细缆两种。在传输速率为10Mb/s时，粗缆网段传输距离可达5001000米，细缆传输距离为200300米。,31/23,粗缆传输性能优于细缆。,7.2.3局域网互联,（3）光纤（OpticalFiber）光纤的芯线一般是直径为0.11微米的石英玻璃丝,32/23,由终端发送的信息，先经光发送器的元件，将电信号转换成光的强弱变化信号，然后再送到光纤光缆上传输。,采用光纤通讯具有信息量大、重量轻、体积小、可靠性好、安全保密性好、抗电磁干扰能力强、误码率低等优点。,7.2.3局域网互联,（4）无线传输介质在无线传输中，微波通信使用较多，此外，还有卫星通信、激光通信和红外线通信等。,33/23,7.2.3局域网互联,2连接配件（1）网络接口卡也叫网络适配器，也就是常说的网卡。无论是无线连接、双绞线连接、同轴电缆连接还是光纤连接，都必须借助于网卡才能实现数据的通信。,34/23,7.2.3局域网互联,（2）中继器完成信号的复制、调整和放大功能，以此来延长网络的距离。,35/23,7.2.3局域网互联,（3）路由器路由器主要用作局域网和广域网的接口设备，实现不同网络之间的互相通信。,36/23,7.2.3局域网互联,37/23,路由的线路连接,7.2.3局域网互联,38/23,路由的线路连接,7.2.3局域网互联,（4）集线器信号在电缆传输中有衰减，集线器接收信号后将衰减的信号整形放大，最后将放大的信号广播转发给其他多个端口。,39/23,7.3Internet基础,7.3.1Internet概述Internet是一个以TCP/IP协议连接各个国家、各个部门、各个机构计算机网络的数据通信网。从信息资源的观点来看，Internet是一个集各个领域、各个学科的各种信息资源为一体，并供上网用户共享的数据资源网。,40/23,7.3.2接入Internet,1单机连接方式单机可以通过电话拨号接入Internet用户需要配备调制解调器、电话线如果想通过校园网接入Internet，则需要向校园网网络管理中心申请注册2局域网连接方式（1）专线接入方式（2）使用代理服务器接入方式,41/23,7.3.3IP地址,IPV4地址长32位，分为4字节每字节可对应一个0255的十进制整数，数之间用点号分隔，形如：XXX.XXX.XXX.XXX例如:,42/23,在Internet上为每台计算机指定的地址称为IP地址，每一个IP地址在Internet上是唯一的，是运行TCP/IP协议的唯一标识。,网络地址+主机地址,1IP地址的格式,7.3.3IP地址,2IP地址的类型Internet地址根据网络规模的大小分成五种类型。A类、B类和C类地址为基本地址。D类地址为组播地址。E类地址保留待用。地址数据中的全0或全1有特殊含义，不能作为普通地址使用。,43/23,7.3.3IP地址,2IP地址的类型格式P201,44/23,下列IP属于哪一类？,11001010.01110110.01110100.00000110,,,01111111.00000000.00000000.00000001,地址数据中的全0或全1有特殊含义，不能作为普通地址使用。,网络地址127专用于做测试,1-126,128-191,192-223,224-239,240-255,0,B类,7.3.3IP地址,2IP地址的类型对IP地址的需求也迅速增加，IPV4采用32位地址方案出现了地址紧张的状况，下一代IP协议IPv6采用128位IP编码方案。,45/23,7.3.3IP地址,3子网掩码子网掩码也是一个32位的模式，它的作用是识别子网和判别主机属于哪一个网络。当主机之间通信时，通过子网掩码与IP地址的逻辑与运算，可分离出网络地址。设置子网掩码的规则是：凡IP地址中表示网络地址部分的那些位，在子网掩码对应位上置1，表示主机地址部分的那些位设置为0。,46/23,7.3.3IP地址,4域名系统DNSP202,47/23,（1）域名系统主要由域名空间的划分、域名管理和地址转换三部分组成。域的层次次序从右到左，分别称为顶级域名（一级域名）、二级域名、三级域名等典型的域名结构如下：主机名.单位名.机构名.国家名,数字形式的IP地址难以记忆和理解，为此引入域名系统，用来表示主机的地址。,7.3.3IP地址,（2）顶级域名P203,48/23,7.4Internet应用,1全球信息网（WWW）WWW是WorldWideWeb的缩写，又称为W3、3W或Web，中文译为全球信息网或万维网。2文件传输文件传输协议FTP是Internet上文件传输的基础，通常所说的文件传输是基于该协议的一种服务。当用户从授权的异地计算机向本地计算机传输文件时，称为下载；而把本地文件传输到其他计算机上称为上传。几乎所有类型的文件都可以用FTP传送。,49/23,7.4Internet应用,3远程登录服务允许用户利用一台联网的计算机登录到一个远程分时系统，然后像使用自己的计算机一样使用远程登录的计算机。4网上寻呼又称为ICQ，是ISeekYou连音的缩写，意思是“我在找你”。可以及时地传送文字信息、语音信息、聊天和发送文件。国内的ICQ首推腾讯QQ，它是深圳市腾讯计算机系统有限公司开发的，基于Internet的中文即时寻呼软件。,50/23,7.4Internet应用,5网络信息搜索信息检索是指将杂乱无序的信息有序化成信息集合，并根据需要从信息集合中查找出特定信息的过程。Yahoo（）、Google（）、百度（）等。,51/23,7.4Internet应用,6网络电话网络电话又称IP电话（InternetPhone），是较新的Internet应用之一。目