网络基础及应用

1、l 计算机网络基本概念计算机网络基本概念l 数据通信技术基础数据通信技术基础l 局域网基础局域网基础l Internet应用应用什么是计算机网络什么是计算机网络l计算机网络的定义计算机网络的定义u计算机网络是计算机网络是利用利用通信设备通信设备和和通信线路通信线路，将分，将分布在布在不同地点不同地点的具有的具有独立功能独立功能的多台计算机系的多台计算机系统互连起来，在网络协议和网络软件的控制下，统互连起来，在网络协议和网络软件的控制下，实现实现网络资源共享网络资源共享和和信息传递信息传递的系统的系统l多个具有独立功能的计算机系统（构成计算机群体）多个具有独立功能的计算机系统（构成计算机群体）l

2、相互连接（利用已有通讯设施）相互连接（利用已有通讯设施）l网络软件（信息交换的控制）网络软件（信息交换的控制）l资源共享和通信（目的）资源共享和通信（目的）硬件硬件、软件软件和和数据数据网络的划分与组成网络的划分与组成l计算机网络要完成的两大任务计算机网络要完成的两大任务数据处理数据处理数据通信数据通信l计算机网络划分计算机网络划分资源子网资源子网-提供访问网络和处理数据能力提供访问网络和处理数据能力u资源子网组成：主计算机系统、终端、终端控制器、连网设备、资源子网组成：主计算机系统、终端、终端控制器、连网设备、各种软件资源和数据资源等各种软件资源和数据资源等通信子网通信子网-提供网络通信功能

3、，实现计算机之间互连提供网络通信功能，实现计算机之间互连u通信子网组成：通信控制处理机、通信线路与其他通信设备。通信子网组成：通信控制处理机、通信线路与其他通信设备。完成网络数据传输、转发等通信处理任务完成网络数据传输、转发等通信处理任务资源子网和通信子网资源子网和通信子网通讯网计算机网络的形成与发展计算机网络的形成与发展l远程终端联机阶段远程终端联机阶段l计算机网络形成阶段计算机网络形成阶段l计算机网络发展阶段计算机网络发展阶段l计算机网络互连阶段计算机网络互连阶段远程终端联机阶段远程终端联机阶段l网络雏形网络雏形20世纪世纪50年代起，人们开始将彼此独立年代起，人们开始将彼此独立发展的计算

4、机技术与通信技术结合起来，发展的计算机技术与通信技术结合起来，进行了数据通信技术与计算机网络的研究，进行了数据通信技术与计算机网络的研究，实现了以单个计算机为中心的远程联机系实现了以单个计算机为中心的远程联机系统构成了面向终端的计算机网络统构成了面向终端的计算机网络。 “终端终端通信线路通信线路计算机计算机”l实例实例: : 航空联网订票航空联网订票l特点特点: :中心计算机既承担通信工作又承担数中心计算机既承担通信工作又承担数据处理工作。据处理工作。 60年代中后期：出现了若干个计算机互联的年代中后期：出现了若干个计算机互联的系统，开创了系统，开创了“计算机计算机计算机计算机”通信的时代，通

5、信的时代，并呈现多处理机的特点。并呈现多处理机的特点。方式：将分布在不同地区的多台计算机主机方式：将分布在不同地区的多台计算机主机（host）用通信线路连接起来，彼此交换数据、用通信线路连接起来，彼此交换数据、传递信息，而各计算机又能独立完成自己的业务工传递信息，而各计算机又能独立完成自己的业务工作。作。l实例：实例：ARPAl特点：特点：资源共享分散型网络结构资源共享分散型网络结构分组交换技术网络协议分层化分组交换技术网络协议分层化用通信控制机代替通信控制器用通信控制机代替通信控制器7070年代中期：年代中期：各种计算机网络互联起来，形成更各种计算机网络互联起来，形成更大规模的网络大规模的网

6、络. .各计算机生产商各自生产计算机各计算机生产商各自生产计算机网络系统网络系统. .为在更广泛领域实现资源共享为在更广泛领域实现资源共享, ,实现网实现网络互联络互联, ,急需进行急需进行网络体系结构与网络协议的国网络体系结构与网络协议的国际标准化问题。际标准化问题。1983。TCP/IP成为成为ARPANET网的标准。网的标准。1984。ISO公布了开放系统互联参考模型公布了开放系统互联参考模型OSI RM。 90年代以来：网络技术最富有挑战年代以来：网络技术最富有挑战性的话题是性的话题是Internet与高速网络技术。与高速网络技术。1993。美提出国家信息基础设施。美提出国家信息基础设

7、施NII建设计划，就是信息高速公路建设计划，就是信息高速公路. 计算机网络的分类计算机网络的分类 按覆盖范围分类按覆盖范围分类u局域网局域网u城域网城域网u广域网广域网 其他分类方法其他分类方法u按传输介质分按传输介质分u按网络拓扑分按网络拓扑分u按传输速率分按传输速率分u按交换方式分按交换方式分u按通信业务分按通信业务分按覆盖范围分类按覆盖范围分类 局域网局域网LAN(Local Area Network)将有限范围内的计算机、终端和外设互联成网将有限范围内的计算机、终端和外设互联成网(如部门、如部门、企业、学校企业、学校) 。一般。一般1010kmkm以内，使用的通信线路是同以内，使用的通

8、信线路是同轴电缆或双绞线或光缆。轴电缆或双绞线或光缆。 特点：覆盖范围小、传输速率高特点：覆盖范围小、传输速率高(1100Mbps），），延迟时间短，延迟时间短，误码率低误码率低,容易管理和配置，投资较容易管理和配置，投资较低，使用灵活。低，使用灵活。通常包括，服务器、工作站、连接交换设备、数据存通常包括，服务器、工作站、连接交换设备、数据存储设备、打印输出设备储设备、打印输出设备 按覆盖范围分类按覆盖范围分类 广域网广域网WAN(Wide Area Network)国际性远程网络。国际性远程网络。 特点：覆盖特点：覆盖范围从上百公里到几千公里范围从上百公里到几千公里，需借助需借助公共通信网进

9、行通讯公共通信网进行通讯, ,如如: :微波、光纤、卫星等。微波、光纤、卫星等。一般采用点对点的通信技术一般采用点对点的通信技术通信子网主要使用分组交换技术通信子网主要使用分组交换技术按覆盖范围分类按覆盖范围分类 城域网城域网MAN (Metropolitan Area Network )是介于广域网和局域网之间的一种高速网络。是介于广域网和局域网之间的一种高速网络。城域网的设计目的是要满足几十公里范围内的城域网的设计目的是要满足几十公里范围内的大量企业、公司和单位的多个局域网互联的需大量企业、公司和单位的多个局域网互联的需要，以实现用户间的大量的数据、语音、图形要，以实现用户间的大量的数据、

10、语音、图形和视频等综合信息的传输和视频等综合信息的传输 按传输介质分类按传输介质分类传输介质是网络中连接通信双方的物理通道传输介质是网络中连接通信双方的物理通道 划分为划分为u有线通信网络有线通信网络l双绞线双绞线l同轴电缆同轴电缆l光纤光纤u无线通信网络无线通信网络l微波通信微波通信l卫星通信卫星通信l移动通信移动通信有线传输介质有线传输介质1.双绞线双绞线:将两根相互绝缘的铜导线纽绞在一起组成的传输介质特点：可以减少相互间的辐射电磁干扰，特点：可以减少相互间的辐射电磁干扰，普遍用于模拟和数字数据的传输媒体普遍用于模拟和数字数据的传输媒体有线传输介质有线传输介质2.同轴电缆同轴电缆特点：有很

11、好的抗干扰能力。广泛用于特点：有很好的抗干扰能力。广泛用于总线结构局域网设备之间的连接。总线结构局域网设备之间的连接。有线传输介质有线传输介质3.光纤光纤u数据传输率高、频带宽数据传输率高、频带宽u损耗低、误码率低损耗低、误码率低u保密性好保密性好u抗干扰性强抗干扰性强u适于高速率、远距离的传输适于高速率、远距离的传输无线传输介质无线传输介质w微波微波传输质量较稳定传输质量较稳定成本低成本低w卫星通信卫星通信是微波通信的特殊形式是微波通信的特殊形式容量大、距离远容量大、距离远按拓扑结构分类按拓扑结构分类 划分为划分为u星型网络星型网络u环型网络环型网络u总线型网络总线型网络u树型网络树型网络u

12、网状型网络网状型网络u混合型网络混合型网络按拓扑结构分类按拓扑结构分类1.星型结构星型结构是一种以中央结点为中心，把若干外围结点连是一种以中央结点为中心，把若干外围结点连接起来的辐射式互连结构接起来的辐射式互连结构u特点特点结构简单结构简单控制简单控制简单故障诊断容易故障诊断容易中央结点负担重中央结点负担重,它出现故障将导致整个系统瘫痪它出现故障将导致整个系统瘫痪按拓扑结构分类按拓扑结构分类2.环型结构环型结构将网络中的结点连接成一个闭合的环路将网络中的结点连接成一个闭合的环路u特点特点初始安装容易初始安装容易不需要进行路径选择，控制容易不需要进行路径选择，控制容易故障诊断困难故障诊断困难某结

13、点出现故障，某结点出现故障，整个系统瘫痪整个系统瘫痪按拓扑结构分类按拓扑结构分类3.总线型结构总线型结构总线形结构是一种共享通路的结构，所有结点总线形结构是一种共享通路的结构，所有结点都通过相应的硬件接口直接连到总线上都通过相应的硬件接口直接连到总线上u特点特点结构简单，连接方便结构简单，连接方便扩充、增减、变动容易扩充、增减、变动容易检查故障困难检查故障困难信息容易阻塞信息容易阻塞总线端接器按拓扑结构分类按拓扑结构分类4.树型结构树型结构是星型的扩展，是分层结构，有根结点和各分支结点。是星型的扩展，是分层结构，有根结点和各分支结点。是分布式多处理机系统的一种互连结构是分布式多处理机系统的一种

14、互连结构u特点：基本与总线结构的特点相同特点：基本与总线结构的特点相同u优点：易扩充、故障隔离易优点：易扩充、故障隔离易u各结点对根结点依赖大各结点对根结点依赖大u适用于汇集信息的网络适用于汇集信息的网络按拓扑结构分类按拓扑结构分类5.网状结构网状结构是由分布在不同地点的计算机系统经信道连接而成，其是由分布在不同地点的计算机系统经信道连接而成，其形状任意形状任意u特点：特点：l各结点间多条路径相连，可为数据流的传输选择各结点间多条路径相连，可为数据流的传输选择适当的路由适当的路由结构复杂，成本较高，但可靠性强结构复杂，成本较高，但可靠性强按传输速率分类按传输速率分类数据的传输速率通常为每秒钟传

15、输的数据的传输速率通常为每秒钟传输的比特数比特数bit/s来计量。还有用带宽来计量。还有用带宽表示表示 划分为划分为u低速网络低速网络u中速网络中速网络u高速网络高速网络按交换方式分类按交换方式分类相隔两地的两台计算机进行通信，需要通过多个中相隔两地的两台计算机进行通信，需要通过多个中间节点来将发送方的信息逐个节点地转发直至接间节点来将发送方的信息逐个节点地转发直至接收方。收方。l 电路交换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由交换机在两个通信站点间建立一条物理专用线路l 报文交换报文交换存储转发方式存储转发方式l 分组交换分组交换分组、存储转发分组、存储转发按通信业务分类按通

16、信业务分类 划分为划分为u普通数字数据网普通数字数据网u多媒体网络多媒体网络u综合业务数据网络综合业务数据网络计算机网络计算机网络的应用的应用 资源共享资源共享最本质功能 数据通信数据通信最基本功能 提高系统的可靠性提高系统的可靠性 分布式处理分布式处理 电子商务与电子政务电子商务与电子政务 游戏娱乐游戏娱乐数据通信基础数据通信基础l数据通信的概念数据通信的概念l数据传输介质数据传输介质l数据编码技术数据编码技术l数据交换技术数据交换技术 数据通信基础数据通信基础l数据通信数据通信是指在计算机或数据处理设备之间数据是指在计算机或数据处理设备之间数据和信息的传送。和信息的传送。分为信息源、传输介

17、质、信宿三个基本分为信息源、传输介质、信宿三个基本组成部分组成部分u信源是信息的发布者，即上载者信源是信息的发布者，即上载者u信道是指传送数据和信息的物理通道，信信道是指传送数据和信息的物理通道，信道的通信能力是以带宽划分的道的通信能力是以带宽划分的u信宿是信息的接收者，即最终用户信宿是信息的接收者，即最终用户数据通信基础数据通信基础l数据通信基本概念数据通信基本概念模拟信号与数字信号模拟信号与数字信号u模拟信号：电话线上传送的按照声音的强弱幅度连续变化的电信号。u数字信号：计算机所产生的电信号用两种不同电平表示。模拟通信与数字通信模拟通信与数字通信调制和解调调制和解调l在数据通信过程中，是以

18、数字信号方式传在数据通信过程中，是以数字信号方式传送，还是以模拟信号方式传送，主要取决送，还是以模拟信号方式传送，主要取决于选取用的通信信道是否允许直接传输计于选取用的通信信道是否允许直接传输计算机所产生的数字信号算机所产生的数字信号 。l调制是指在发送端将数字信号变换成模拟调制是指在发送端将数字信号变换成模拟信号，而解调就是在接收端再将模拟信号信号，而解调就是在接收端再将模拟信号还原成数字信号，整个过程叫调制解调。还原成数字信号，整个过程叫调制解调。 1.为什么要调制、解调为什么要调制、解调将数据在数字格式和模拟格式间转换将数据在数字格式和模拟格式间转换模拟信号数字信号调制器与电话线接口控制

19、器解调器与电话线接口数据通信基础数据通信基础l带宽和数据传输速率带宽和数据传输速率就模拟通信而言，带宽指信道上能够传输信号的最就模拟通信而言，带宽指信道上能够传输信号的最大频率范围，也就是最高频率与最低频率之差，单大频率范围，也就是最高频率与最低频率之差，单位为赫兹（位为赫兹（Hz）l并行：发送端同时传输多位（二进制）数据到接收端。l串行：发送端一位一位地按顺序的接收就数字通信而言，带宽同常用通道的数据传输速率就数字通信而言，带宽同常用通道的数据传输速率表示，用位表示，用位/秒（秒（bps）来表示）来表示 u数据传输率：单位时间传输二进制位数。数据传输率：单位时间传输二进制位数。u比特率：信号

20、调制后单位时间内调制状态变化的次数。比特率：信号调制后单位时间内调制状态变化的次数。u误码率：指二进制比特流在传输过程中被错传的比率误码率：指二进制比特流在传输过程中被错传的比率Pe=错误码元数错误码元数/总码元数总码元数数据传输方向数据传输方向l 数据通信按信号的传输方向，可以分为单工通数据通信按信号的传输方向，可以分为单工通信、半双工通信和全双工通信信、半双工通信和全双工通信 。单工通信方式中，信号只能向一个方向传播，任何单工通信方式中，信号只能向一个方向传播，任何时候都不能改变信号的传送方向时候都不能改变信号的传送方向在半双工通信方式中，信号可以双向传递，但必须在半双工通信方式中，信号可

21、以双向传递，但必须是交替进行，一个时间只能向一个方向传送是交替进行，一个时间只能向一个方向传送在全双工通信方式中，信号可以同时双向传送在全双工通信方式中，信号可以同时双向传送 无线通信技术无线通信技术l红外线通信红外线通信l微波与卫星通信微波与卫星通信l蜂窝移动通信蜂窝移动通信数据交换技术电路交换电路交换报文交换报文交换分组交换分组交换实时、专用（独占）实时、专用（独占）非实时、共享非实时、共享数据交换技术的种类数据交换技术的种类电路交换：在通信双方建立一条电路交换：在通信双方建立一条连连接的接的物理线路物理线路。优点：优点：缺点：缺点：8395. 2327实时性强，适于交互式通信实时性强，适

22、于交互式通信资源独占，线路利用率低资源独占，线路利用率低存储转发：不建立专用线路，采用存储转发：不建立专用线路，采用结点结点 “先存储，后转发先存储，后转发”的方式。的方式。信道共享信道共享通信费用降低通信费用降低最佳路径最佳路径传输快，避免网络拥堵传输快，避免网络拥堵报文交换：报文从发送站到接收站，中间经过报文交换：报文从发送站到接收站，中间经过 的每个结点，都要接收的每个结点，都要接收报文。报文。分组交换：将报文分成分组交换：将报文分成、传传递，每个信息包（递，每个信息包（Packet）允许走）允许走的的最佳路径。最佳路径。优点：优点：存储转发速度快存储转发速度快检错容易检错容易数据通信基

23、础数据通信基础l串行通信、并行通信串行通信、并行通信计算机与各种外设之间的通信一般是并行通计算机与各种外设之间的通信一般是并行通信信远程通信中，一般采用串行通信远程通信中，一般采用串行通信l多路复用技术多路复用技术把多个信号在一条物理电缆上进行传输把多个信号在一条物理电缆上进行传输计算机网络体系结构计算机网络体系结构例：信件邮递系统计算机网络体系结构计算机网络体系结构u网络体系结构网络体系结构l计算机网络层次结构模型和各层协议的集合称为计算机网络层次结构模型和各层协议的集合称为计算机网络体系结构计算机网络体系结构计算机网络体系结构计算机网络体系结构开放系统互连基本参考模型开放系统互连基本参考模

24、型(OSI模型）模型）ISO将整个通信功能划分为将整个通信功能划分为7个层次：个层次：物理层：为上一层提供物理连接，是最基本的通信信道。数据链路层：负责建立、维持和释放数据链路的连接，使相邻两点的数据可靠传输，把报文分成帧，进行传输中的确差错、流量控制及数据链路的维护。网络层：为报文通过通讯子网选择最合适的路径，处理路径选择和分组交换技术，负责建立、维持和中止连接。主要协议：Internet Protocol IP(RFC791) Internet 控制报文协议ICMP(RFC792)传输层：在主机到主机间提供可靠的透明的数据传输，提供端到端的差错恢复和信息流控制。主要协议：传输控制协议TCP

25、/IP会话层：负责建立和管理进程通信，提供信息流传输参数设置、对话服务。不参与具体的数据传输。表示层：主要用于解决用户信息的语法表示问题。应用层：是网络的人机接口，向用户提供网络应用环境。TCP/IP协议模型协议模型TCP/IP协议协议是针对是针对Internet开发的一种体系结构和协议开发的一种体系结构和协议标准，其目的在于解决各种计算机网络的通信问题，标准，其目的在于解决各种计算机网络的通信问题，使得网络在互联时把细节隐蔽起来，为用户提供通使得网络在互联时把细节隐蔽起来，为用户提供通用一致的通信服务。传输控制协议用一致的通信服务。传输控制协议/互联网协议互联网协议特点特点层次结构层次结构T

26、CP/IP协议组协议组IP协议协议TCP协议协议Internet通信协议通信协议局域网基础局域网基础l局域网的特点与分类局域网的特点与分类l局域网的硬件组成局域网的硬件组成l局域网操作系统局域网操作系统l局域网互联局域网互联 建立在有限区域的网络。如：部门、园区、企业、学校建立在有限区域的网络。如：部门、园区、企业、学校覆盖有限的地理范围覆盖有限的地理范围，一般，一般10km以内以内具有较高的数据传输速率（具有较高的数据传输速率（10100M bps)，传输介传输介质的质的适应性强，双绞线、同轴电缆、光缆。适应性强，双绞线、同轴电缆、光缆。低误码率的高质数据传输环境。低误码率的高质数据传输环境

27、。 易于建立、维护和扩展，易于建立、维护和扩展，可靠性和容错性高可靠性和容错性高l局域网的参考模型与标准局域网的参考模型与标准80年年2月月IEEE成立局域网标准委员会，先后确定了成立局域网标准委员会，先后确定了IEEE802系系列标准文件列标准文件l局局域网的两个重要特征：域网的两个重要特征：一一用带地址的帧来传送数据用带地址的帧来传送数据一是不存在中间交换，所以不需要路由选择一是不存在中间交换，所以不需要路由选择由此局域网模型只对应由此局域网模型只对应OSI参考模型的数据链路层和物理层参考模型的数据链路层和物理层数据链路层分为：数据链路层分为：LLC和和MACl局域网的分类局域网的分类从从

28、介质访问控制方法的角度分共享局域网和交换局域网介质访问控制方法的角度分共享局域网和交换局域网IEEE802标准的介质访问方法有标准的介质访问方法有3种：种：带冲突检测的载波侦听多路访问（带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）方法方法令牌总线（令牌总线（Token Bus）方法方法令牌环（令牌环（Token Ring）高速局域网：高速局域网：带宽带宽100M bps或或1G bps交换局域网：交换局域网：交换以太网交换以太网/异步传输模式网异步传输模式网ATM1.IEEE802.3标准标准与与Ethernet 以太网的核心思想是使用共享的传输信道以太网的核心思想是使用共享的传输信道70年

29、代由美国年代由美国3家公司合作制定以太网标准家公司合作制定以太网标准1989年，年，ISO标准为标准为IEEE802.3拓扑结构：拓扑结构：总线型总线型工作方式：工作方式：共享介质共享介质访问控制协议：访问控制协议：载波帧听多路访问载波帧听多路访问/冲突检测（冲突检测（CSMA/CD）特点：共享带宽，结构简单，易于实现，轻负载下延迟小特点：共享带宽，结构简单，易于实现，轻负载下延迟小所有用户依赖单条共享介质，不能同时发送和接收数据，高负所有用户依赖单条共享介质，不能同时发送和接收数据，高负载情况效率急下。载情况效率急下。2.IEEE802.4标准令牌总线标准令牌总线Token Bus“令令牌牌

30、”作为控制点，任何结点只有取得作为控制点，任何结点只有取得“令牌令牌”后才能后才能使用共享总线去发送数据使用共享总线去发送数据拓扑方式：总线型拓扑方式：总线型特点特点：介质访问延迟时间确定，不发生冲突，重负载时介质访问延迟时间确定，不发生冲突，重负载时信道利用率高，且支持优先级服务。信道利用率高，且支持优先级服务。3.IEEE802.5标准和令牌环（标准和令牌环（Token Ring）IBM公司最先采用拓扑结构：星型和环型的层次组合拓扑结构：星型和环型的层次组合访问控制：令牌，标记环访问访问访问控制：令牌，标记环访问访问特点特点：支持优先级服务，延迟时间固定，重负载下利用率高。支持优先级服务，

31、延迟时间固定，重负载下利用率高。缺点：环型网络结构复杂，实现困难。检错困难可靠性差。缺点：环型网络结构复杂，实现困难。检错困难可靠性差。1.FDDI（光纤分布数据接口）光纤分布数据接口）是一种高性能的光纤标记环局域网是一种高性能的光纤标记环局域网指标：速率指标：速率 100M bps,最大传输距离最大传输距离2000公里，最多可公里，最多可接接1000个点。个点。特点：特点：FDDI与令牌环访问控制标准相同，重负载下利与令牌环访问控制标准相同，重负载下利用率高用率高FDDI包含两个光纤环包含两个光纤环,顺传、逆传，一个故障，顺传、逆传，一个故障，另一个可后备，所以有容错能力。另一个可后备，所以

32、有容错能力。适用适用：作骨干网，提供可靠、安全、高速的服务作骨干网，提供可靠、安全、高速的服务2.快速以太网快速以太网95年年9月批准月批准IEEE802.3u比原以太网传输速度提高了比原以太网传输速度提高了10倍倍局域网硬件组成局域网硬件组成l局域网络硬件：局域网络硬件：服务器、工作站、网卡、服务器、工作站、网卡、集线器（集线器（Hub)、调制解调器、路由器、网调制解调器、路由器、网关、网桥、以太网交换机、通信介质、防关、网桥、以太网交换机、通信介质、防火墙（硬、软）火墙（硬、软）其中通信介质、集线器等是为完成网络的某些功能其中通信介质、集线器等是为完成网络的某些功能而设计的，一般与网络拓扑

33、结构有关；服务器、而设计的，一般与网络拓扑结构有关；服务器、工作站、数据终端等则与网络拓扑结构无关。工作站、数据终端等则与网络拓扑结构无关。网络服务器网络服务器为网络提供共享资源并对这些资源进行管理为网络提供共享资源并对这些资源进行管理的计算机的计算机l按类型分为按类型分为：u文件服务器文件服务器u打印服务器打印服务器u通讯服务器通讯服务器网络工作站网络工作站是用户在网上操作的计算机。用户通过工作是用户在网上操作的计算机。用户通过工作站从服务器中取出数据和程序，并由工作站站从服务器中取出数据和程序，并由工作站来处理来处理l按是否带硬盘分类按是否带硬盘分类：u无盘工作站无盘工作站：只有主机板、键

34、盘、显示器只有主机板、键盘、显示器其程序、数据放在网络的文件服务器其程序、数据放在网络的文件服务器u有盘工作站有盘工作站有硬盘能独立运行，减轻服务器负担，有硬盘能独立运行，减轻服务器负担，但会有病毒但会有病毒网络工作站网络工作站l按工作性质分类按工作性质分类：图形处理工作站：图形处理工作站：要求速度快、支持浮点处理，要求速度快、支持浮点处理，内存、硬盘容量大。为内存、硬盘容量大。为CAD、美美术设计、三维图形制作而设计的工作站。术设计、三维图形制作而设计的工作站。事务处理工作站：事务处理工作站：适合于事务处理性质的工作站适合于事务处理性质的工作站网络工作站网络工作站l按地理位置分类按地理位置分

35、类：本地工作站本地工作站过网卡连接到网络的工作高速数据交换过网卡连接到网络的工作高速数据交换远程工作站远程工作站通过网桥或其他通信设备连接到网上的通过网桥或其他通信设备连接到网上的工作站或终端数据交换速度较低工作站或终端数据交换速度较低网络适配器网络适配器 网络上的计算机与通信介质的接口，网络上的计算机与通信介质的接口，也叫也叫网卡。将服务器、工作站连接到通信介质上网卡。将服务器、工作站连接到通信介质上并进行电信号的匹配、实现数据传输的部件。并进行电信号的匹配、实现数据传输的部件。集线器（集线器（HUB)HUB)l 共享式：共享式：Hub上每一个工作站共享一个出上每一个工作站共享一个出口，有口

36、，有8-16个端口个端口l 共享带宽，通信任务重时，效率低共享带宽，通信任务重时，效率低交换机交换机l 以交换方式处理以交换方式处理端口端口数据，提高了系数据，提高了系统的带宽统的带宽网络软件网络软件l网络操作系统网络操作系统u使网络上各计算机能方便有效地共享网络资源、为使网络上各计算机能方便有效地共享网络资源、为网络用户提供所需要的各种服务的软件和有关规则网络用户提供所需要的各种服务的软件和有关规则的集合的集合u功能：网络通信、网络管理、网络服务功能：网络通信、网络管理、网络服务l应用软件应用软件l网络通信协议网络通信协议NetWareNetWare网络操作系统网络操作系统是以文件服务器为中

37、心的开放式局域网操作系统，是以文件服务器为中心的开放式局域网操作系统，由由3 3个基本部分组成：文件服务器内核、工作站个基本部分组成：文件服务器内核、工作站外壳和低层通信协议外壳和低层通信协议l 三个基本部分：三个基本部分：文件服务器内核，工作站外壳，低层文件服务器内核，工作站外壳，低层通信协议通信协议lNetWareNetWare的文件系统的文件系统lNetWareNetWare的安全机制的安全机制lNetWareNetWare系统的容错技术系统的容错技术Windows NTWindows NT网络操作系统网络操作系统主要包括主要包括4 4个模块个模块l硬件抽象层硬件抽象层lNTNT内核内核

38、lNTNT执行体执行体l环境环境网络通信协议网络通信协议l网络协议：计算机网络中的的计算机系统网络协议：计算机网络中的的计算机系统间进行通信时双方事先约定的、必须共同间进行通信时双方事先约定的、必须共同遵守的控制数据通信的规则、标准和约定。遵守的控制数据通信的规则、标准和约定。l由语义、语法和时序组成由语义、语法和时序组成语义规定通信双方语义规定通信双方“讲什么讲什么”语法规定通信双方语法规定通信双方“如何讲如何讲”时序规定通信双方的时序规定通信双方的“应答关系应答关系”网络网络互联互联技术技术两个或两个以上的网络通过网络转换器及相两个或两个以上的网络通过网络转换器及相应技术互连，从而达到网络

39、间在网络软件应技术互连，从而达到网络间在网络软件的驱动下进行通信和资源共享。的驱动下进行通信和资源共享。网络互联的网络互联的分分类类l1.1.相同类型的局域网互联相同类型的局域网互联近、用网桥近、用网桥/ /远、用专线或拨号远、用专线或拨号l2.2.不同类型的局域网互联不同类型的局域网互联复杂复杂/ /有本地和远程之分有本地和远程之分l3.3.通过主干网将局域网互联通过主干网将局域网互联l4.4.通过广域网将局域网互联通过广域网将局域网互联l5.5.局域网访问外部计算机系统局域网访问外部计算机系统网络互联的层次网络互联的层次l1.1.数据链路层互连数据链路层互连互连设备是网桥互连设备是网桥l2

40、.2.网络层互连网络层互连互连设备是路由器互连设备是路由器l3.3.高层互连高层互连网络互联设备网络互联设备网络互联设备网络互联设备1. 网桥网桥2.网关网关3.路由器路由器4. 交换机交换机5.集线器集线器网网络互连设备络互连设备网关（网关（Gateway)Gateway)和网桥和网桥( (Bridge)Bridge)l网桥是在数据链路层上实现不同网络的互网桥是在数据链路层上实现不同网络的互联设备。联设备。l网关是一种能将具有不同网络体系结构的网关是一种能将具有不同网络体系结构的计算机网络连接在一起的功能设备。计算机网络连接在一起的功能设备。l基本特征：基本特征：4点点l标准：两个标准：两个

41、l主要应用：主要应用：网网络互连设备络互连设备l路由器路由器路由器在网络层上实现多个网络互连的设备。路由器在网络层上实现多个网络互连的设备。通过路由器可以使两个不同体系结构的局域网通过路由器可以使两个不同体系结构的局域网段连接在一起，以构成一个更大的局域网或一段连接在一起，以构成一个更大的局域网或一个广域网个广域网路由算法和路由协议对路由器的性能具有重要路由算法和路由协议对路由器的性能具有重要的影响。的影响。网络安全网络安全知识知识威胁网络安全的因素威胁网络安全的因素网上计算机病毒网上计算机病毒来自黑客的攻击来自黑客的攻击非授权访问、非法存取，侦听窃密非授权访问、非法存取，侦听窃密更改传输信息

42、、伪造传输信息更改传输信息、伪造传输信息拒绝服务拒绝服务网络信息污染网络信息污染危害国家安全的信息危害国家安全的信息侵犯他人利益的信息侵犯他人利益的信息毒害人们思想的信息毒害人们思想的信息垃圾信息垃圾信息网络安全网络安全知识知识网络安全防范措施网络安全防范措施增强安全防范意识增强安全防范意识控制访问权限控制访问权限设置网络口令设置网络口令密码技术密码技术数字凭证技术数字凭证技术防火墙系统防火墙系统虚拟专网技术虚拟专网技术信息立法信息立法防火墙（防火墙（Firewall)Firewall)系统系统l泛指一个由软件系统和硬件设备组成的屏障，功能是防止非法侵入，非法使用系统资源。：根据一定的安全规定

43、检查、过滤网络之间传送的报文分组，以确定它们的合法性。w网络文件的备份与恢复网络文件的备份与恢复w防病毒技术防病毒技术网络安全知识网络安全知识Internet基础知识基础知识l Internet的形成与发展的形成与发展1.第一阶段，第一阶段， ARPAnet阶段阶段(19691990) 1969年年，美美国国防部高级研究计划局国国防部高级研究计划局(ARPA)主持研究主持研究ARPAnet。1982年，年，TCP/IP协议研究成功，并通过测试，它可实协议研究成功，并通过测试，它可实现各种网络的互联，现各种网络的互联，1983年年Internet出现了。出现了。2.第二阶段，第二阶段，NSFne

44、t阶段阶段(19861992) 1986年，美国年，美国国家科学基金会国家科学基金会NSF（National Scinece Foundation）提供巨资建立提供巨资建立NSFnet，1990年年取代取代ARPAnet成为成为Internet的主干网的主干网3.第三阶段，第三阶段， 美国国内网的形成以及美国国内网的形成以及Internet网在全世网在全世界的形成与发展界的形成与发展阶段阶段(1991)此后此后Internet对全社会开对全社会开放，吸引大公司、科研机构等加入放，吸引大公司、科研机构等加入。Internet的形成与发展的形成与发展l中国四大骨干网中国四大骨干网l中国公用计算机互

45、联网中国公用计算机互联网(ChinaNET)l中国教育与科研计算机网中国教育与科研计算机网(CerNET)l中国科学技术计算机网中国科学技术计算机网(CstNET)l中国金桥互联网（中国金桥互联网（ChinaGBN）Internet的组成的组成l通信线路通信线路“带宽带宽”、“传输速率传输速率”l路由器路由器l主机主机l信息资源信息资源Internet通信协议通信协议1)TCP/IP协议协议是针对是针对Internet开发的一种体系结构和协议开发的一种体系结构和协议标准，其目的在于解决各种计算机网络的通标准，其目的在于解决各种计算机网络的通信问题，使得网络在互联时把细节隐蔽起来，信问题，使得网

46、络在互联时把细节隐蔽起来，为用户提供通用一致的通信服务。传输控制为用户提供通用一致的通信服务。传输控制协议协议/互联网协议互联网协议2)TCP/IP的层次结构的层次结构3)TCP/IP协议组协议组IP协议协议TCP协议协议 Internet通信协议通信协议1. TCP/IP协议概述协议概述Internet通信协议通信协议IP地址及其规则地址及其规则lIP地址与域名地址与域名IP地址地址数以万计的网上计算机标识自己的身份，标数以万计的网上计算机标识自己的身份，标识信息传输的发出与接收者的信息既识信息传输的发出与接收者的信息既IP地址。地址。一个一个IP地址唯一地标识网上的一个节点。地址唯一地标识

47、网上的一个节点。IP地址由地址由32位位2进制数组成，分为进制数组成，分为4个字节，个字节，字节间用字节间用“.”符号分隔，一般化成符号分隔，一般化成10进制进制数表示。数表示。 由最高管理机构(Internet网络服务中心InterNIC)负责分配最高级IP地址。首都经济贸易大学的一台服务器的IP地址为:上海热线的服务器的IP地址:Internet通信协议通信协议2)IP地址包括的内容地址包括的内容网络标识和节点（直接连入网的计算机设备）标识。根据网络标识和节点（直接连入网的计算机设备）标识。根据网络的规模和应用的不同，网络的规模和应用的不同

48、，IP地址分为地址分为AE类类 分类第一字节数字范围应用范围 A 1127 大型网络 B 128191中等规模网 C 192223园区网 D 224239备用 E 240254实验用l 不同类别的不同类别的IP地址的网络地址和主机地址长度划地址的网络地址和主机地址长度划分不同，所能标识的网络数目不同，每个网络所分不同，所能标识的网络数目不同，每个网络所能容纳的主机数也不同。能容纳的主机数也不同。l A类类IP地址以地址以0开头，网络地址空间为开头，网络地址空间为7位，主机位，主机地址空间为地址空间为24位，其地址范围为位，其地址范围为55l B类类IP地

49、址以地址以10开头，网络地址空间为开头，网络地址空间为14位，主位，主机地址空间为机地址空间为16位，其范围为位，其范围为55lC类类IP地址以地址以110开头，网络地址空间为开头，网络地址空间为21位，主机地址空间为位，主机地址空间为8位，其地址范围位，其地址范围为为55lD类类IP地址以地址以1110开头，为组传播保留。开头，为组传播保留。lE类类IP地址以地址以11110开头，为将来使用而开头，为将来使用而保留保留Internet通信协议通信协议3.子网掩码子网掩码1)用来判断接收数据包的主机是否在用

50、来判断接收数据包的主机是否在本子网上本子网上2)由由32位组成位组成网络地址网络地址 子网地址子网地址主机地址主机地址网络地址网络地址主机地址主机地址未划分子网的IP地址：划分子网的IP地址：子网掩码同IP地址一样，也是用32位二进制来表示，其构成规则是：所有标识网络地址和子网地址的部分用1表示，主机地址用0表示。例如：一个B类网地址为，若使用第3字节的最高两位作为子网地址，则子网掩码为：11111111 11111111 11000000 00000000。将其表示为“点分十进制”地址应为：。注意：A、B、C三类IP地址默认的子网掩码分别为：2

51、、和Internet通信协议通信协议IP地址的数字形式的不易记性，所以地址的数字形式的不易记性，所以Internet引入了域名服务系统引入了域名服务系统DNS，DNS的主要功能是定义一套为机器定义符号形式的主要功能是定义一套为机器定义符号形式的域名的规则和把域名高效地转换成数字形的域名的规则和把域名高效地转换成数字形式的式的IP地址。地址。4.域名及域名系统域名及域名系统DNS其一般格式为：其一般格式为：四级域名四级域名.三级域名三级域名.二级域名二级域名.顶级域名顶级域名 主机名主机名. 地址名地址名(网络名网络名).类型名类型

52、名(机构名机构名).国家代码国家代码域名域名由由InterNIC负责域名登记与分配负责域名登记与分配顶级域名顶级域名 地理性顶级域名地理性顶级域名 组织性顶级域名组织性顶级域名计算机与计算机与InternetInternet的连接的连接u普通电话拔号连接普通电话拔号连接 这是个人最常用的接入方式。通过一条电话这是个人最常用的接入方式。通过一条电话线、一个线、一个Modem、一个上网帐号以及相应的软件一个上网帐号以及相应的软件就可以接入就可以接入Internet。uISDNuADSLu通过有线电视网接入通过有线电视网接入u无线接入无线接入计算机与计算机与InternetInternet的连接的连

53、接u专线连接专线连接这种方式是从电信部门租用一条专线并配置路这种方式是从电信部门租用一条专线并配置路由器等设备既可接入由器等设备既可接入Internet。这种方式访问这种方式访问Internet的速度比较快，但所需的费用也较高的速度比较快，但所需的费用也较高u局域网连接局域网连接将局域网与将局域网与Internet的一台主机连接起来，这的一台主机连接起来，这样局域网中的所有用户无需增加设备就能进入样局域网中的所有用户无需增加设备就能进入Internet计算机与计算机与InternetInternet的连接的连接1)选择选择ISP上网前首先要到上网前首先要到Internet服务提供者服务提供者I

54、SP处申请一个处申请一个Internet帐号，才能在登录过程中被帐号，才能在登录过程中被ISP验证为合法用验证为合法用户，以便可以享用户，以便可以享用ISP所提供的服务所提供的服务2)硬件准备硬件准备上网的必备硬件是计算机、电话线和上网的必备硬件是计算机、电话线和Modem3)安装安装Modem驱动驱动w新建拨号网络连接新建拨号网络连接w设置设置Internet属性属性u 拨号上网前的准备拨号上网前的准备Windows 的网络操作的网络操作 Windows 对等网络对等网络1. 什么是对等网络什么是对等网络w在网络中所有计算机都平等地共享网络，没在网络中所有计算机都平等地共享网络，没有专用服务

55、器，每台计算机既是客户有专用服务器，每台计算机既是客户机机又是又是服务器。服务器。每台计算机上的用户决定本台计算每台计算机上的用户决定本台计算机上哪些数据可以共享机上哪些数据可以共享建立对等网建立对等网l准备硬件准备硬件网卡、集线器或交换机、网络传输介网卡、集线器或交换机、网络传输介质质l构建局域网构建局域网l安装网络组件安装网络组件 Windows 的网络功能的网络功能 Windows 网络组件的安装与配置网络组件的安装与配置 方法方法开始开始设置设置控制面板控制面板网络网络1. 安装客户端组件安装客户端组件2. 安装、配置协议组件安装、配置协议组件3. 安装服务组件安装服务组件4 配置工作

56、组和计算机标识配置工作组和计算机标识Windows对等网络对等网络2. 登录及注销对等网络登录及注销对等网络1)登录网络登录网络2)注销网络注销网络3. 设置及撤消共享资源设置及撤消共享资源1)共享资源共享资源本机所有驱动器本机所有驱动器本面硬盘中所有的文件与文件夹本面硬盘中所有的文件与文件夹与本机连接的打印机与本机连接的打印机2)设置及撤消共享资源设置及撤消共享资源Windows 对等网络对等网络4. 浏览和使用共享资源浏览和使用共享资源1)浏览共享资源浏览共享资源2)使用共享资源使用共享资源5. 映射网络驱动器E-mail电子邮件服务电子邮件服务1. 电子邮件的工作原理电子邮件的工作原理l协议：协议：SMTP、POP32. 电子邮件地址和格式电子邮件地址和格式用户名用户名主机名主机名.域名域名 如：如： 电子邮件电子邮件E-mail(Electronic mail)是是Internet提供的提供的一项基本服务，可以收发电子信函，编辑、存储、一项基本服务，可以收发电子信函，编辑、存储、转发收到的电子信函转发收到的电子信函使用邮件使用邮件3. 使用邮件使用邮件w申请申请E-mail信箱信箱w发送电子邮件发送电子邮件w接收电子邮件接收电子邮件w转发电子邮件转发电子邮件WWW信息浏