4网络基础及应用.ppt

网络基础及应用,作业与思考,计算机网络概述,计算机-终端系统把多台远程终端设备通过公用电话网PSTN（PublicServiceTelephoneNetwork）连接到一台中央计算机，构成面向终端分布的计算机系统，进行远程信息收集、计算和处理。有人称它为第一代计算机网络。,六十年代末期，美国国防部高级研究计划署（DARPA，DefenseAdvancedResearchProjectAgency）开发一种崭新的、能够适应现代战争的、生存性很强的网络ARPANET。采用“存储转发-分组交换（packetswitching）”的原理，为计算机网络的发展奠定了基础。,计算机网络概述,七十年代中期，计算机局域网（LAN，LocalAreaNetwork）应运而生，比较典型的局域网有Ethernet、3com、TokenRing、FDDI等。但没有统一的网络体系结构。,国际标准化组织于1984年正式颁布了一个称为“开放系统互连参考模型”（OSI/RM，OpenSystemsInterconnectionReferenceModel）的国际标准ISO/OSI7498，自此计算机网络开始了走向国际标准化网络的时代。,1993年美国宣布建立国家信息基础设施（NII，NationalInformationInfrastructure），随后全球许多国家都纷纷制定和建立本国的NII，从而极大地推动了计算机网络技术的发展，使计算机网络的发展进入一个崭新的阶段。,计算机网络概述,计算机网络系统的组成可以分为三部分：硬件系统、软件系统及网络信息。,硬件系统计算机网络的基础，它由计算机、通信设备、连接设备及辅助设备组成，常用的硬件设备主要有：服务器、工作站、网卡、调制解调器（Modem）、集线器（Hub）、网桥（Bridge）、路由器（Router）、传输介质等。,计算机网络系统的组成,软件系统包括网络操作系统、网络应用软件、网络协议及网关等。,网络信息计算机网络中最重要的资源，它存在于服务器上，由网络系统软件对其进行管理和维护。服务器与服务器之间通过一定的网络协议传送信息，网络用户通过网络应用软件获取网络信息。,计算机网络概述,数据通信用于实现计算机与终端、计算机与计算机之间的数据传输，这是计算机网络最基本的功能，也是实现其它功能的基础。,计算机网络的功能,资源共享计算机网络最重要的功能，也被认为是网络最具吸引力的一点。所谓共享就是指计算机网络中的各种资源可以相互通用，用户能在自己的位置上部分或全部地使用网络中的软件、硬件和数据。,分布式处理将一项工作量大的复杂的工作任务分散到多台计算机上运行处理，并由网络操作系统来完成对多台计算机的协调工作，从而提高效率并降低费用。分布式处理是计算机网络研究的重点课题。,计算机网络概述,局域网指在有限的地理区域内构成的计算机网络，其覆盖范围一般不超过10km，比如说一个校园内、一座大楼内甚至一个房间内的计算机就可以连接成一个局域网，所以局域网所连接的计算机的数量也受到限制。局域网采用的通信线路一般为双绞线或同轴电缆，数据传输速率很高，如十兆以太网、百兆以太网、千兆以太网。,按网络的覆盖范围分类,广域网指将跨省市、跨国家的计算机连接起来的网络，其覆盖范围通常为几十公里到几千公里以上，有时也被称为远程网。广域网通信一般通过公共通信线路，例如电话线路。这种通过公共通信线路连接的网络其速率一般较低，通信质量较差，为得到比电话网更好的通信速率和质量，可以租用专门的数据通信线路，如ISDN和DDN专线。,计算机网络概述,城域网覆盖范围在局域网和广域网之间的网络，例如覆盖范围为一个城市，其覆盖范围一般为550km，其中可包含有若干个彼此互连的局域网。城域网的通信线路一般为光纤或微波。,按网络的拓扑结构分类,星型拓扑由中央节点和通过点到点的链路连接到中央节点的各计算机组成，如图所示。其优点是所有计算机均连接到中央节点，线路管理集中，易于检测和隔离网络故障，访问协议简单。缺点是所需线材较多，成本较高，且过于依赖中央节点，一旦中央节点出现故障，将导致整个网络瘫痪。,计算机网络概述,环型拓扑所有计算机均串接在一环状闭合回路的布线方式，在传输数据时，数据会依顺时针（或逆时针）方向依次传递。环型拓扑的优点是数据在每一节点均经增强后再送出，故网络信号稳定，且所需电缆长度较短。其缺点是每一节点的成本较高，而且，网络中若有一节点发生故障，都会使整个网络瘫痪。,计算机网络概述,总线型拓扑采用单根传输线作为传输介质，所有计算机都通过相应的硬件接口直接连接到传输介质（即总线）上。总线型拓扑的优点是所有节点均共用一条传输媒介，架线成本较低，结构简单，易于扩充。缺点是无中央节点，故障诊断和隔离困难，一个节点发生故障会导致整个网络瘫痪。,计算机网络概述,树型拓扑由总线拓扑演变而来，它有一个带分支的根，还可再延伸出若干子分支，通常采用同轴电缆作为传输介质，而且使用宽带传输技术。这种结构的优点是不需要中继器，出现故障易于隔离，缺点则是对根节点的依赖太大。,计算机网络概述,其它的分类方式,按服务方式分类可以分为集中式网络系统和分布式网络系统。,按通信传输介质分类可以分为双绞线网、同轴电缆网、光纤网和卫星网等。,按照信号频带占用的方式分类可以分为基带网和宽带网。,按数据传输方式分类可以分为交换网和广播网。,计算机网络概述,概述,在计算机网络中，通信双方都按约定和规则收发数据才能彼此联系，这些约定和规则即是网络协议。概括地说，网络协议就是计算机网络中任何两点间的通信规则。,网络协议通常由三部分组成：,语义部分：用于规定双方对话的类型。,语法部分：用于规定双方对话的格式。,变换规则：用于规定通信双方的应答关系。,计算机网络概述,常见的计算机网络体系结构的层次结构如下：,结构中的每一层都规定有明确的任务及接口标准。,把用户的应用程序作为最高层。,除了最高层外，中间的每一层都向上一层提供服务，同时又是下一层的用户。,把物理通信线路作为最低层，它使用从高层传送来的参数，是提供服务的基础。,计算机网络概述,层次化结构通常要遵循如下一些通用的原则：,层次的数量不能过多，也不能过少。,类似的功能放在同一层。,在实现技术经常变化的地方增加层次。,层次边界要选得合理，使层次之间的信息流量最小等。,计算机网络概述,国际标准化组织ISO经过多年努力，于1984年推出了开放系统互连参考模型（OSI/RM，OpenSystemsInterconnectionReferenceModel），开始有组织、有计划地制定一系列网络国际标准。,OSI/RM体系结构,计算机网络概述,计算机网络概述,数据的传输过程,OSI参考模型中的数据传输,OSI/RM中的数据传输,计算机网络概述,数据单元指各层传输数据的最小单位，包括协议数据单元（PDU）和接口数据单元（IDU）。,协议数据单元对等实体之间通过协议传送的数据，主要用于描述同一层次中的对等实体之间的虚连接，是一个逻辑上的概念。,接口数据单元相邻层次之间通过接口传递的数据，它分为两部分-接口控制信息和服务数据单元，其中接口控制信息只在接口局部有效，不会随数据一起传递下去，而服务数据单元，是真正提供服务的有效数据，它的内容基本上与协议数据单元一致。,计算机网络概述,OSI/RM在理论研究上取得了一些成果，但在市场化方面却失败了，目前，得到最广泛应用的是TCP/IP模型，,TCP/IP体系结构,TCP/IP体系结构,计算机网络概述,网络接口层在TCP/IP参考模型中并没有详细定义这一层的功能，只是指出通信主机必须采用某种协议连接到网络上，并且能够传输网络数据分组。,互连层负责在互连网上传输数据分组。互连层与OSI参考模型的网络层相对应，相当于OSI参考模型中网络层的无连接网络服务。互连层是TCP/IP参考模型中最重要的一层，它是通信的枢纽。在互连层，主要定义了互连协议（IP）以及数据分组的格式。它的主要功能是路由选择和拥塞控制。另外，本层还定义了地址解析协议ARP和反向地址解析协议RARP以及ICMP协议。,传输层建立在包交换通信子网基础之上的，负责端到端的对等实体之间进行通信。TCP/IP的传输层定义了两个协议：传输控制协议（TransportControlProtocol），简称TCP；用户数据报协议（UserDatagramProtocol），,计算机网络概述,应用层TCP/IP协议族的最高层。它包含了所有OSI/RM中会话层、表示层和应用层这些高层协议的功能。,互连网络上常用的应用层协议有下面几种：,电子邮件协议（SMTP），负责互联网中电子邮件的传递。,超文本传输协议（HTTP），提供WWW服务。,网络终端协议（TELNET），实现远程登录功能，常用的电子公告牌系统BBS使用的就是这个协议。,文件传输协议（FTP），用于交互式文件传输，下载软件就是使用这个协议。,域名服务系统（DNS），负责机器名字到IP地址的转换。,计算机网络概述,OSI/RM与TCP/IP参考模型都采用了层次结构，但OSI/RM采用的七层模型，而TCP/IP是四层结构,OSI/RM与TCP/IP的比较,OSI/RM与TCP/IP的比较,OSI/RM的概念划分清晰，它详细地定义了服务、接口和协议的关系，TCP/IP正好相反，它先有了协议之后，人们为了对它进行研究分析，才制定了TCP/IP模型。,TCP/IP一开始就考虑到多种异构网的互连问题，并将网络互连协议IP作为它的重要组成部分。而国际标准化组织（ISO）在最初制定OSI/RM时只考虑到全世界都使用一种统一的标准公用数据网将各种不同的系统互连在一起，,计算机网络概述,TCP/IP一开始就对面向连接服务和无连接服务并重，而OSI/RM在开始时只强调面向连接这一种服务，一直到很晚OSI/RM才开始制定另一种无连接服务的有关标准。,TCP/IP较早就有较好的网络管理功能，而OSI/RM到后来才考虑这个问题。,局域网,局域网（LocalAreaNetwork），简称LAN，是将较小地理区域内的各种数据通信设备连接在一起的通信网络。局域网产生于70年代，,局域网组成,一般局域网由硬件部分和软件部分构成。前者包括计算机及智能性外部设备（如文件服务器、工作站等）、网络接口卡、通信介质及外部连接设备；后者包括网络操作系统及网管系统。,局域网结构图,局域网,局域网特点,通信距离近，其工作范围仅限于数十米至数千米。,数据传输的误码率低。,数据传输速度快。由于范围小，易于实现高速数据通信，信息传送速度可以高达每秒数兆位至数百兆位的信息。,由于局域网控制软件相对简单一些，通信协议与远程网相比也较简单，因此硬件设备少，成本低，使用方便灵活。,一般局域网为某个部门或单位专用，因此具有很好的保密性能。故局域网已广泛地应用在银行、学校、商店等部门，是实现企事业单位生产和办公自动化的重要环节。,局域网,实例6.1组建WindowsXP对等网，并设置计算机标识和IP地址。,至少有两台安装好WindowsXP系统并且运行正常的计算机，并为这些计算机安装上网卡，建议使用RJ-45口网卡。网线若干条，如计算机安装的是RJ-45口的网卡，则使用双绞线作为网络连接介质，集线器（Hub）一台。,1.在桌面上右击“我的电脑”，选择“属性”命令，或在控制面板中双击“系统”图标，打开“系统属性”对话框，单击“计算机名”选项卡。,硬件准备,设置计算机标识,“系统属性”对话框,局域网,2.单击本对话框中的“更改”按钮，弹出“计算机名称更改”对话框，对计算机名称及所在工作组进行修改。也可以单击“网络ID”按钮，弹出“网络标识向导”对话框，按向导提示进行设置。,“计算机名称更改”对话框,3.更改网络标识后，需要重新启动计算机才能使之真正生效。,实例6.1组建WindowsXP对等网，并设置计算机标识和IP地址。,局域网,实例6.1组建WindowsXP对等网，并设置计算机标识和IP地址。,IP地址在Internet上有千百万台主机，为了区分这些主机，人们给每台主机都分配了一个专门的32位二进制数编号，这个编号就被称为IP地址。,设置IP地址和子网掩码,每个IP地址长度为32位，即四个字节，因此，书写时每8位（一个字节）之间用圆点隔开，如11001010.01110000.00000000.00100100。用二进制数表示的IP地址难于书写和记忆，通常将其转换成十进制数形式，也是分成四组，每组数的范围都在0255之间，用圆点分隔，如6。,从标识功能上分，IP地址由两部分组成，前面部分为网络标识（netid），后面部分为主机标识（hostid）。,局域网,实例6.1组建WindowsXP对等网，并设置计算机标识和IP地址。,IP地址按节点计算机所在网络规模的大小分为A、B、C、D、E五类，常用的是前三类，D、E两类地址留作备用。,A类地址：分配给超大型网络，用第一个字节标识网络地址，且首位为0，这样，最多可以有128个A类地址；后三个字节标识主机地址，每个A类网络可安排16777214台主机。如用十进制数表示A类地址，其第一个数应在0127之间。,三类IP地址格式,局域网,实例6.1组建WindowsXP对等网，并设置计算机标识和IP地址。,B类地址：分配给大中型网络，用前两个字节标识网络地址，且为了和A类地址区分，第一字节前两位为10，这样，前两个字节最多可以标识16384个B类地址；后两个字节标识主机地址，每个B类网络可安排65534台主机。如用十进制数表示B类地址，其第一个数应在128191之间。,C类地址：分配给小型网络，用前三个字节标识网络地址，且为了和A、B类地址区分，第一字节前三位为110，这样，前三个字节最多可以标识2097152个C类地址；最后一个字节标识主机地址，每个C类网络可安排254台主机。如用十进制数表示C类地址，其第一个数应在192223之间。,局域网,实例6.1组建WindowsXP对等网，并设置计算机标识和IP地址。,子网掩码主要功能是告知网络设备，一个特定的IP地址的哪一部分是包含网络地址与子网地址，哪一部分是主机地址，用于识别计算机正在使用的网络，并且判断两个需要通信的主机是否在同一子网内。,子网掩码使用与IP相同的编址格式，子网掩码为1的部分对应于IP地址的网络与子网部分，子网掩码为0的部分对应于IP地址的主机部分。将子网掩码和IP地址作“与”操作后，IP地址的主机部分将被丢弃，剩余的是网络地址和子网地址。,局域网,实例6.1组建WindowsXP对等网，并设置计算机标识和IP地址。,设置IP地址和子网掩码根据国际NIC组织中的规定，192.X.X.X和10.X.X.X为局域网的保留地址。,1.右击“网上邻居”，选择“属性”命令，打开“网络连接”窗口，右击“本地连接”图标，选择“属性”命令，打开“本地连接属性”对话框，如图所示。,“本地连接属性”对话框,局域网,实例6.1组建WindowsXP对等网，并设置计算机标识和IP地址。,2.选择“Internet协议（TCP/IP）”选项，单击“属性”按钮，弹出“Internet协议（TCP/IP）属性”对话框，如图所示。分别在“IP地址”和“子网掩码”框中输入所需要的IP地址和子网掩码，最后单击“确定”按钮。,“Internet协议（TCP/IP）属性”对话框,3.更改IP地址后，Win98系统需要重新启动计算机才能使之真正生效。,连接到Internet,小规模用户接入,局域网接入用户计算机通过网卡，利用数据通信专线（如电缆或光纤等）连接到某个已与Internet相连的局域网（如校园网、企业网等）上。,ISDN方式ISDN（IntegratedServicesDigitalNetwork）即综合业务数字网，它使用普通的电话线，但线路上采用数字方式传输。ISDN能在电话线上提供语音、数据和图像等多种通信业务，用户可以通过一条电话线在上网的同时拨打电话。,拨号接入一般家庭使用的计算机可以通过电话线拨号入网。采用这种方式，用户计算机必须装有调制解调器（Modem），并通过电话线与互联网服务提供商（ISP，InternetServiceProvider）的主机连接。,连接到Internet,xDSL方式xDSL就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务。DSL是数字用户线（DigitalSubscriberLine）的缩写，而字母x表示DSL的前缀可以使用多种不同的字母，用不同的前缀字母表示在数字用户线上实现的不同方案。,连接到Internet,利用有线电视网入网通过中国有线电视网（CATV）接入Internet，速率最高可达10Mb/s。采用CATV接入需要安装电缆调制解调器（CableModem）。,无线接入方式无线接入是指从用户终端到网络交换节点采用或部分采用无线手段的接入技术。无线接入Internet的技术分成两类，一类是基于移动通信的无线接入技术，另一类是基于无线局域网的技术。,连接到Internet,X.25公共分组交换网接入X.25公共分组交换网是传统的公共分组交换网，我国的X.25公共分组交换网称为CHINAPAC，常采用租用专线方式，最高传输速率64kb/s。,帧中继网接入帧中继是一种高速流水线方式的分组交换网，功能上可替代X.25网，采用租用专线方式，传输速率为56kb/s1.544Mb/s。,大规模用户接入,光纤接入光纤接入可分为光纤环路技术（FITL）和光纤同轴混合技术（HFC），光纤接入可用于各类高带宽、高质量的应用环境中，如DDN专线、ATM等。,连接到Internet,1.打开“Internet协议（TCP/IP）属性”对话框。（打开方法见6.2.2中的“设置IP地址和子网掩码”）。,局域网接入,2.根据局域网的实际情况（如校园网）分别设置默认网关（如54）和DNS服务器地址（如5），最后单击“确定”按钮。设置完成后即可通过本局域网接入Internet。,连接到Internet,实例6.2设置ADSL宽带接入Internet。,ADSL接入,ADSL接入方式有两种，一种是专线上网，另一种是虚拟拨号上网。,1.打开控制面板，双击“网络连接”图标，打开“网络连接”窗口，如图所示。,“网络连接”窗口,连接到Internet,实例6.2设置ADSL宽带接入Internet。,2.在左侧“网络任务”栏中单击“创建一个新的连接”，打开“新建连接向导”对话框，如图所示。,新建连接向导,连接到Internet,实例6.2设置ADSL宽带接入Internet。,3.单击“下一步”按钮，进行“网络连接类型”设置，选中“连接到Internet”单选按钮，如图所示。,选择网络连接类型,连接到Internet,实例6.2设置ADSL宽带接入Internet。,4.单击“下一步”按钮，打开“准备好”对话框，选中“手动设置我的连接”单选按钮，如图所示。,手动设置连接,连接到Internet,实例6.2设置ADSL宽带接入Internet。,5.单击“下一步”按钮，打开“Internet连接”对话框，选中“用要求用户名和密码的宽带连接来连接”单选按钮，如图所示。,选择Internet连接方式,连接到Internet,实例6.2设置ADSL宽带接入Internet。,6.单击“下一步”按钮，打开“连接名”对话框，然后在“ISP名称”文本框中输入一个连接名称，如“铁通宽带”，这个名称只是为了方便记忆，与连接的服务器没有关系，如图所示。,输入ISP名称,连接到Internet,实例6.2设置ADSL宽带接入Internet。,7.单击“下一步”按钮，打开“Internet帐户信息”对话框，然后在“用户名”、“密码”和“确认密码”文本框中，分别输入ISP提供的帐户号和密码，如图所示。,输入账户信息,连接到Internet,实例6.2设置ADSL宽带接入Internet。,8.单击“下一步”按钮，打开“正在完成新建连接向导”对话框，如图所示。,完成连接向导,连接到Internet,实例6.2设置ADSL宽带接入Internet。,9.单击“完成”按钮，然后在桌面上可以发现“铁通宽带”快捷方式图标，双击该图标，打开“连接铁通宽带”对话框，如图所示。,宽带连接登录对话框,已经连接到Internet,10.单击“连接”按钮，当核对用户名和密码无误后，即可连接到Internet了，此时在任务栏中会出现一个连接的图标，如图所示。,构建Web服务器与HTML语言,Web服务器的正确安装与配置是建立Web站点的基础，同时也是网页站点发布的基础。,目前常见的Web服务软件有微软的IIS、NetscapeNetsiteServer、SuperWebServer等，下面以IIS为例介绍在WindowsXP中建立Web服务器的方法。,IIS（InternetInformationServer）是一种Web服务组件，其中包括Web服务器、FTP服务器、NNTP服务器和SMTP服务器，分别用于网页浏览、文件传输、新闻服务和邮件发送等方面，,构建Web服务器与HTML语言,实例6.3用IIS构建Web服务器，服务器的IP地址为0，存放网页的目录为D:MyWeb，主页文件名为Index.htm。,安装IIS服务器,1.打开控制面板，选择“添加或删除程序”窗口。,2.在“添加或删除程序”窗口左侧列表中单击“添加/删除Windows组件”按钮，弹出“Windows组件向导”对话框，选中“Internet信息服务（IIS）”复选框，如图所示。,“Windows组件向导”对话框,构建Web服务器与HTML语言,实例6.3用IIS构建Web服务器，服务器的IP地址为0，存放网页的目录为D:MyWeb，主页文件名为Index.htm。,Internet信息服务对话框,3.单击“Windows组件向导”对话框上的“详细信息”按钮，弹出“Internet信息服务（IIS）”对话框，如图所示，选中“万维网服务”复选框，单击“确定”按钮。,构建Web服务器与HTML语言,实例6.3用IIS构建Web服务器，服务器的IP地址为0，存放网页的目录为D:MyWeb，主页文件名为Index.htm。,4.返回到“Windows组件向导”对话框中，单击“下一步”按钮即可安装IIS。,当安装完成后，系统自动创建一个Web服务器，设置了一个默认的Web站点，该站点位于C:InterPubwwwroot中，默认的IP地址为。,构建Web服务器与HTML语言,实例6.3用IIS构建Web服务器，服务器的IP地址为0，存放网页的目录为D:MyWeb，主页文件名为Index.htm。,设置主目录,每个Web站点必须有一个主目录。主目录映射为站点的域名或服务器名。当客户端在浏览器内输入Web服务器的IP地址或域名后，浏览器就会查找主目录下的主页文件。,1.打开控制面板后打开“管理工具”，选择“Internet信息服务”，打开“Internet信息服务”对话框，如图所示。在左侧列表选择“默认网站”，即可在右窗口看到网站文件列表。,构建Web服务器与HTML语言,实例6.3用IIS构建Web服务器，服务器的IP地址为0，存放网页的目录为D:MyWeb，主页文件名为Index.htm。,“Internet”信息服务窗口,构建Web服务器与HTML语言,实例6.3用IIS构建Web服务器，服务器的IP地址为0，存放网页的目录为D:MyWeb，主页文件名为Index.htm。,2.右击“默认网站”，从快捷菜单中选择“属性”命令，打开“默认网站属性”对话框，如图所示。,设置网站主目录,构建Web服务器与HTML语言,实例6.3用IIS构建Web服务器，服务器的IP地址为0，存放网页的目录为D:MyWeb，主页文件名为Index.htm。,设置网站主目录,3.单击“主目录”选项卡，可以设置网站的主目录和访问权限。在本地路径处直接输入主目录路径，也可以单击“浏览”按钮，找到主目录。如D:Myweb。确认“脚本资源访问”和“读取”复选框是否被选中，其它选项可根据需要自行决定是否选用，建议一般不要选中“写入”和“目录浏览”复选框，否则会降低网站的安全性。,构建Web服务器与HTML语言,实例6.3用IIS构建Web服务器，服务器的IP地址为0，存放网页的目录为D:MyWeb，主页文件名为Index.htm。,要从主目录以外的目录发布信息，可以创建虚拟目录。虚拟目录机制使Web服务器将物理上尚未包含在主目录中的其他目录，在逻辑上也看成是主目录的子目录。,创建虚拟目录,右击“默认网站”，从快捷