第五部分网络互联及广域网.pptx

计算机网络技术,主讲：黄有福天河电大2015-10,本章主要内容,广域网的概念广域网的组成广域网接入技术补充：网络互联技术补充：网络计算模式,6.1广域网的基本概念,广域网(WAN)是一种跨地区的数据通讯网络,通常包含一个国家或地区。广域网通常由两个或多个局域网组成。,6.1.1广域网特点,覆盖的地理范围至少在上百公里以上主要用于互连广泛地理范围内的局域网采用载波形式的频带传输或光传输通常由网络提供商来建设和管理，并收费在网络拓扑结构上，主要采用网状拓扑结构,6.1.2广域网作用,连接距离相隔很远的两个局域网。因特网接入，这是广域网的最典型的应用。远地的办事处访问公司总部的局域网。实例：民航的售票终端与主机的连接。银行的自动取款机与主机的连接。,6.2广域网的组成,6.2.1广域网有关设备简介包括路由器、广域网交换机、调制解调器和通信服务器等。,还有其它的WAN设备吗？,6.2.2广域网连接技术,公共传输网络基本可以分成三类：电路交换网络（拨号）主要是公共交换电话网（PSTN）和综合业务数字网（ISDN）分组交换网络主要是X.25分组交换网、帧中继（FrameRelay）和ATM。专线:DDN网。,1、公用交换电话网(PSTN),电话网络的应用一般可分为两种类型：按需拨号(DDR)的方式ISP为拨号上网的用户提供的远程访问服务,2、综合数字业务网（ISDN）,综合数字业务网（ISDN）由数字电话和数据传输服务组成，一般由电信局提供这种服务。一线通，就是能在一对普通电话线上提供语音、数据、图像等综合性业务。,4、X.25技术,X.25规范对应OSI三层，X.25的第三层描述了分组的格式及分组交换的过程。,5、帧中继,总部,分部,帧中继网络,帧,帧,帧,6、ATM网,信元,信元,7、数字数据网（DDN）,利用光纤作为传输介质向用户提供专线电路，帧中继、话音、传真用虚拟专用网等业务。,8、移动通信,典型的移动通信网是由：移动通信交换局、基地站、移动台、局间和局站间的中继线组成。全球移动通信系统（GSM）是一个完整的数字移动通信标准体系。个人通信业务（PCS）甚小口径天线地球站（VSAT）和低轨道卫星通信系统（LEOS）,各种广域网的比较表,6.2Internet的接入方式,Internet服务提供者（ISP）是用户接入Internet的入口点；不管使用哪种方式接入Internet，首先都要连接到ISP的主机。用户通过某种通信线路连接到ISP，再通过ISP的连接通道接入Internet。,基本的Internet接入方法,6.2.1拨号接入(Modem+电话线),拨号接入,通过电话网接入Internet是指用户计算机使用调制解调器，通过电话网与ISP相连接，再通过ISP的连接通道接入Internet；电话网是为传输模拟信号而设计的，计算机中的数字信号无法直接在普通电话线上传输，因此需要使用调制解调器。,通过电话网接入Internet的结构,6.2.2通过ISDN接入,ISDN（综合业务数字网）基于传统电话网的，也就是以传统电话线传输数字信号，而不是模拟信号。ISDN分为窄带ISDN（N-ISDN）和宽带ISDN（B-ISDN）两种。目前普遍使用的是窄带ISDN。,NT1:终端接口TA：终端适配器。,ISDN接入,窄带ISDN,6.2.3ADSL接入,ADSL(非对称数字用户线环路)是一种新的数据传输方式，它因其下行速率高、频带宽、性能优等特点。上行最高640Kbps，下行最高8Mbps。,局域网用户的ADSL,ADSL设置过程：,xDSL的几种类型,ADSL：非对称数字用户线HDSL：高速数字用户线SDSL：1对线的数字用户线VDSL：甚高速数字用户线DSL：ISDN用户线。RADSL：速率自适应DSL。,6.2.4局域网接入（LAN）,局域网接入,通过局域网接入Internet是指用户局域网使用路由器，通过数据通信网与ISP相连接，再通过ISP的连接通道接入Internet；采用局域网接入方式时，用户花费在租用线路上的费用比较昂贵，用户端通常是有一定规模的局域网，例如企业网或校园网。,通过局域网接入Internet的结构,6.3互连网络的基本概念,互连网络是指将分布在不同地理位置的网络、设备连接起来，以构成更大规模的网络，最大程度地实现网络资源的共享。网络连接网络互连网络互通,网络互连的类型,网络互连的类型分以下几种：局域网局域网互连局域网广域网互连；广域网广域网互连；网络互连需解决的问题处理互连网络的帧、分组、报文和协议的差异；,6.3.1局域网连接设备,经典：传统以太网,1中继器（Repeater）,2集线器（HUB）,3网桥（Bridge）,4交换机（Switch）,6.3.2网络互联设备,1路由器（Router）,2网关（Gateway）,网间协议变换器实现不同协议的网络之间的互连实现局域网与远程网之间的互连。网关一般用于不同类型、差别较大的网络系统之间的互连。,6.4网络计算模式,网络计算模式：完成网络上的个计算任务或应用服务占用共享资源的形式和使用共享资源的方式。网络计算模式有时也称为网络应用模式。网络计算模式经历的三个阶段：以大型机为中心的集中式计算模式以服务器为中心的计算模式客户机/服务器计算模式,6.4.1网络计算模式的发展,1、以大型机为中心的计算模式,6.4.1网络计算模式的发展,2、以服务器为中心的计算模式（资源共享模式）,6.4.1网络计算模式的发展,3、客户机/服务器计算模式：,6.4.2客户机/服务器计算模式,客户机/服务器计算模式的三部分组成客户机：执行用户一方的应用程序。服务器：执行共享资源的应用程序，运行数据库管理系统，提供数据库的查询和管理。中间件：负责客户机与服务器间、服务器间与服务器间的连接和通信。,两层结构C/S,它由两部分构成：前端是客户机；后端是服务器。,三层结构C/S,6.4.3浏览器/服务器计算模式,B/S模式：第一层是客户端第二层是应用服务层，由一台或多台服务器组成，该层具有良好的可扩充性，可以随着应用的需要增加服务器的数目第三层是数据层，由数据库系统和遗留系统组成,B/S模式层次结构如图所示,6.4.4WebService简介,Webservice就是一个应用程序，它向外界暴露出一个能够通过Web进行调用的API。用编程的方法通过Web来调用这个应用程序。我们把调用这个Webservice的应用程序叫做客户。例如，你想创建一个Webservice，它的作用是返回当前的天气情况。,本章学习内容：,Internet的简介Internet的地址和域名Internet的主要服务功能,7.1Internet的简介,因特网（Internet）是由全球各种网络组成的一个广域网。,Internet的定义,从Internet结构角度看，它是一个使用路由器将分布在世界各地的、数以千万计的规模不一的计算机网络互联起来的大型网际网;从Internet使用者角度看，Internet是由大量计算机连接在一个巨大的通信系统平台上，而形成的一个全球范围的信息资源网。,Internet的逻辑结构,7.1.1Internet的组成部分,通信线路路由器终端设备计算机网络：信息资源是用户最关心的问题，而网络则是信息资源的传播者。,ARPANET,19601969,TCP/IP,80年代初,ARPANETTCP/IP,1983,NSFNET,1986,90年代至今,Internet,7.1.2Internet的形成与发展,7.1.2Internet的形成与发展,还是不明白Internet厉害在哪里？,Internet改变我们的原有生活方式，网络经济开始蓬勃发展。,因特网非常奇特的网络,一无所有的网络：不属于任何个人、企业和部门无所不在的网络来去自由的网络：因特网的成员可以自由地“接入”和“退出”包罗万象的网络,因特网,7.1.3Internet在我国的发展,中国因特网记事,7.1.4Internet的主要特点,(1)Internet的基础与核心是TCP/IP协议。(2)网络用户透明地使用Internet，方便地接入Internet。(3)Internet是一个庞大的国际互联网络。(4)Internet没有统一的管理机构。,7.1.5下一代Internet,美国政府于1996年10月提出了构建下一代Internet的计划。1997年10月1日，由美国政府和美国国家科学基金会(NSF)联合主持的下一代Internet计划(简称NGI)。1997年9月，Internet开发合作组织(简称UCAID)正式成立，宣告了Internet2的诞生。,7.2Internet地址和域名,在任何一个物理网络中，各个节点的设备必须都有一个可以识别的地址，才能使信息进行交换，这个地址称为“物理地址”，即MAC地址。物理地址属于非层次化的地址，也不能被修改,7.2.1IP地址的基本概念,1、什么是IP地址：Internet采用一种全局通用的地址格式，为每一个网络和每一台主机分配一个IP地址，以此屏蔽物理网络地址的差异。通过IP协议，把主机原来的物理地址隐藏起来，在网络层中使用统一的IP地址。,2.IP地址的编址规则,IP地址由32比特组成，包括两个部分：网络号（包括地址类别）和主机号；,3.IP地址的表示方法,IP地址以32个二进制形式表示。为便于用户阅读和理解IP地址，采用“点分十进制”表示方法。将IP地址分为4个字节（每个字节8个比特），且每个字节用十进制表示，并用点号“”隔开。,4.IP地址的类型,Internet的IP地址分为五种类型：A类、B类、C类、D类和E类,（1）A类地址,网络数：272126每个网络包含的主机数：22421677214,（2）B类地址,网络数：21416384每个网络包含的主机数：216265534,（3）C类地址,网络数：2212097152每个网络包含的主机数：282254,练习：IP地址识别,地址,类别,网络,主机,,00,4,20,A,,,B,,00,C,,4,不存在,（4）D类地址和E类地址,D类地址用于多播：同时把数据发送给一组主机。D类地址的范围是55。E类地址为将来预留的，同时也可以用于实验目的，它们不能被分配给主机。,5、编址准则,分配A、B、C类地址网络ID中的第一个数不能为127主机ID不能全为“1”（广播地址）主机ID不能全为“0”（网络地址）主机ID对于本地网络ID必须是惟一的,几种特殊的IP地址,广播地址：主机地址各位均为“1”的IP地址。如：55有限广播地址：55“0”地址：，表示整个网络。回送地址：用于网络软件测试以及本地机进程间通信的地址，是网络地址为127开头的地址。如：,6、内部网可选的地址,某个单位选择任意网络地址，造成与合法的Internet地址发生冲突IETF已经分配了具体的A类、B类和C类地址供单位内部网使用，这些地址为：A类：55B类：55C类：55,7.2.2子网掩码和子网划分,1、子网掩码子网掩玛是一个“点分十进制”表示的32位二进制数通过子网掩码，可以指出一个IP地址中的网络地址和主机地址。子网掩码的取值：对应于IP地址中网络地址的位：“1”对应于IP地址中主机地址的位：“0”,2、子网掩码的两大功能(1）确定IP地址的网络地址和主机号（2）划分子网,7.2.2子网掩码和子网划分,3、子网划分,能够使单个网络地址横跨几个物理网络，这些物理网络统称为子网。,补充：IP地址的分配和管理,1、静态IP地址分配与静态管理静态IP地址：固定IP地址静态管理：统一分配IP地址适用场合：小型网络,补充：IP地址的分配和管理,2、动态IP地址分配与动态管理动态IP地址动态管理：动态分配IP地址适用场合：中大型网络3、自动专用IP地址自动专用IP地址及其适用场合,4、地址映射,NAT方式（内部地址和外部地址转化）静态NET：固定映射NET池：动态映射端口NET：统一IP地址的不同端口映射代理服务器方式,5.5.2IPv6基本格式,补充：下一代网际协议IPv6,7.2.3域名,Internet上的地址有两类：IP地址和字符地址如果WWW服务器地址IP地址用点分十进制表示，例如11，那么用户很难记住；如果告诉用户WWW服务器地址用字符表示为，每个字符都有一定的意义，且书写有一定的规律，用户容易理解与记忆。,7.2.3域名系统（DNS）,Internet的域名结构是由TCP/IP协议集的域名系统（DNS）定义的；域名系统与IP地址的结构一样，采用典型的层次结构域名系统将整个Internet划分为多个顶级域，并为每个顶级域规定了通用的顶级域名；网络信息中心（CNNIC）将顶级域的管理权授予指定的管理机构；,DNS作用演示：,1.Internet域名的格式,域名的结构由若干个分量组成，各分量分别代表不同级别的域名，分量之间用点隔开：主机名.三级域名.二级域名.顶级域名例如：,主机名,三级域名,二级域名,顶级域名,2、顶级域名分配,顶级域名有三大类：国家顶级域名。如.cn表示中国，.uk表示英国，.fr表示法国，.jp表示日本。现在使用的国家顶级域名有200多个。国际顶级域名。采用.int，国际性的组织可在.int下注册。通用顶级域名。现在共有13个，如下表：,通用项级域名,3、我国的域名结构,中国互联网信息中心（CNNIC）负责管理我国的顶级域，它将cn域划分为多个二级域；Internet主机域名的格式为：四级域名.三级域名.二级域名.顶级域名例如：。,域名树型结构,4、域名的解析过程,DNS解析过程动态演示：,7.3Internet的服务功能,WWW服务电子邮件服务文件传输服务新闻与公告类服务远程登陆服务,7.3.1WWW服务,WWW又称为万维网，简称为Web,是Internet技术发展中的一个重要的里程碑；WWW系统的结构采用了客户/服务器模式；信息资源以web页的形式存储在WWW服务器中用户通过WWW客户端浏览器程序浏览图、文、声并茂的Web页内容,1.万维网提供分布式服务,2.WWW服务的主要特点,以超文本方式组织网络多媒体信息；用户可以在Internet范围内的任意网站之间查询、检索、浏览及发布信息；提供生动、直观、统一的图形用户界面；WWW服务的核心技术是：超文本标记语言（HTML）超文本传输协议（HTTP）超链接（hyperlink）,3.万维网必须解决的问题,(1)怎样标志分布在整个因特网上的万维网文档？使用统一资源定位符URL使每一个文档在整个因特网的范围内具有惟一的地址。(2)用何协议实现万维网上各种超链的链接？超文本传送协议HTTP。HTTP使用TCP连接进行可靠的传送。,冒号和两个斜线是规定的格式,这是网站的域名,这是路径和文件名,使用FTP或HTTP的URL,使用FTP/HTTP的URL举例/pub/abc.htm,4.万维网的工作过程,万维网的工作过程,6.IE浏览器的功能和使用,查找、启动与终止链接通过按钮与菜单项来链接历史（history）与书签（bookmark）的使用自由设定屏幕窗口选择起始页改变式样、字体与色彩查看内嵌图像与外部图像保存与打印主页,7.3.2电子邮件服务,电子邮件系统不但可以传输各种格式的文本信息，还可以传输图像、声音、视频等多种信息邮件服务器系统的核心是邮件服务器负责接收用户送来的邮件，根据收件人地址发送邮件到对方的邮件服务器中负责接收由其他邮件服务器发来的邮件，并根据收件人地址分发到相应的电子邮箱中。,电子邮件动态演示：,1.电子邮件服务的功能和协议,电子邮件应用程序基本服务功能：创建与发送电子邮件；接收、阅读与管理电子邮件；账号、邮箱与通信簿管理。电子邮件协议：简单邮件传输协议SMTP：向邮件服务器