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文档简介

1、第4章 计算机网络与因特网4.1 计算机网络基础4.2 计算机局域网4.3 计算机广域网4.4 因特网的组成4.5 因特网提供的服务4.6 网络信息安全4.1 计算机网络基础 计算机网络的组成 计算机网络的分类 网络的工作模式 网络提供的服务 网络操作系统4.1.1 计算机网络的组成与分类什么是计算机网络?性质:它是一种通信系统(与电话、电视系统不同,它是一种数据通信系统)它是计算机系统的延伸与扩展(“网络就是计算机”SUN公司)需要使用多种复杂的技术利用通信设备和网络软件,把位置分散、功能相对独立的多台计算机以相互通信和资源共享为目的连接起来的一个系统计算机网络的组成计算机等“智能” 设备

2、数据传输介质:如双绞线、光缆、无线电波等,用于传输数据通信控制设备:如网卡、集线器、交换器、调制解调器、路由器等,确保通信正确、可靠、有效地进行通信协议共同遵循的一组的规则和约定(考点)通信如何开始、如何结束?数据如何表示?命令如何表示?通信对象如何区分?其身份如何鉴别?发生错误如何处理?等等。例如: TCP/IP, HTTP, FTP,POP3等网络操作系统:实现通信协议、管理网络资源等网络应用软件:实现各种网络应用,如浏览器、电子邮件程序、QQ等计算机组网的目的(1)数据通信使计算机之间可以相互传送数据,方便地交换信息(2)资源共享用户可以共享网络中其他计算机的软件、硬件和数据资源(3)实

3、现分布式信息处理大型问题可以借助于分散在网络中的多台计算机协同完成分散在各地各部门的用户通过网络合作完成一项共同的任务(4)提高计算机系统的可靠性和可用性计算机出现故障时,网络中的计算机可以互为后备计算机负荷过重时,可将部分任务分配给空闲的计算机计算机网络的分类 按使用的传输介质可分为:有线网 无线网按网络的使用性质可分为:公用网 专用网 虚拟专网(VPN)按网络的使用对象可以分为:企业网 政府网 金融网 校园网 按网络所覆盖的地域范围可以分为:(考点)局域网(LAN):使用专用通信线路把较小地域范围(一幢楼房、一个楼群、一个单位或一个小区)中的计算机连接而成的网络广域网(WAN) :把相距遥

4、远的许多局域网和计算机用户互相连接在一起的网络。广域网有时也称为远程网城域网或市域网(MAN) :作用范围在广域网和局域网之间,其作用距离约为5km50 km,例如一个城市范围的计算机网络4.1.2 计算机网络的工作模式与网络服务计算机网络的2种工作模式 资源:硬件、软件、数据都是计算机的资源网络中的计算机可以扮演2种不同的角色:客户机:需要使用其它计算机资源的计算机服务器:提供资源(如数据文件、磁盘空间、打印机、处理器等)给其它计算机使用的计算机每一台联网的计算机,其“身份”或者是客户机,或者是服务器,或者两种身份兼而有之 计算机网络有两种基本的工作模式:(考点)对等(peer-to-pee

5、r,简称P2P)模式客户/服务器(Client/Server,简称C/S)模式 对等工作模式(P2P)网络中每台计算机既可以作为客户机也可以作为服务器例:Windows操作系统中的“网上邻居”、BT、迅雷等ABLAN或WAN特点:可共享资源主要是文件和打印机,由资源所在计算机自己管理,使用比较简单不需要专门的硬件服务器,也不需要网络管理员效率不高,可靠性、安全性较差A计算机可使用B的打印机B计算机可访问A计算机硬盘中的文件客户/服务器工作模式(C/S)特点:网络中的计算机有专门分工,有的是客户机,有的是服务器服务器大多是一些专门设计的性能较高的计算机,并发处理能力强,存储容量大,网络数据传输速

6、率高服务器按用途分为:Web服务器、打印服务器、邮件服务器、文件服务器、数据库服务器等文件服务器打印服务器客户机客户机提出服务请求,使用服务器所提供的资源服务器用于提供资源,为客户机服务网络服务之1:文件服务文件服务(又叫做“共享存储服务”)用户可以使用服务器中可共享的数据文件,使用方法如同使用本地磁盘一样必须在获得服务器授权的情况下进行文件服务器 有访问权限无访问权限( 如果是共享服务器中的程序,则一般是将该程序下载到客户机中然后再在客户机中运行,需购买软件的多用户版本和软件许可证)网络服务之2:打印服务打印服务:共享打印机打印服务器(管理程序)共享的打印机客户机客户机打印管理程序的一般原则

7、是先来先服务(排队处理)可以更改打印任务的顺序,也可取消某个正在排队的打印任务网络服务之3:消息传递服务1.登录到即时通信服务器3. 给在线的伙伴发消息4. 消息由服务器立即转发给您的伙伴5. 您的伙伴立即就能看到您发的消息2. 服务器判断有您的哪些朋友、家人、同事(称为伙伴)已经在线,并通知您知道(C/S工作模式)消息传递服务:实现用户间的相互通信,如电子邮件、QQ、短信息、IP电话、视频会议等。例:QQ的工作过程网络服务之4:应用服务例:银行ATM自动柜员机的工作过程:ATM机是金融计算机网络上的客户机,它是一台嵌入式计算机,供存款、取款、查询等使用服务器在银行的计算中心,它是一台大(巨)

8、型计算机,具有一个非常庞大的账目数据库WAN应用服务(application service):完成的某项任务完全由网络中的应用服务器完成Client/Server的管理 网络操作系统网络操作系统(Network operating system, NOS)是指运行在服务器上的操作系统,有时也称之为“服务器操作系统”网络操作系统的责任是:支持大量客户机同时发出服务请求并快速作出响应管理并协调资源的分配与共享管理、监测与记录客户机的操作(记录用户每一次登录和退出的时间,以及每一次使用服务器资源的情况)数据保护和错误处理 等当前使用的主流网络操作系统主流网络操作系统:UNIX系统, 稳定性和安全性

9、好,可用于大型网络微软公司的Windows系统服务器版(如Windows NT Server、Windows 2000 Server,Windows Server 2019 R2等,一般用于中低档服务器)Linux, 源代码开放,可免费得到许多应用软件网络管理员(超级用户) 的职责:为用户建立账号(开户)、分配资源使用权限、撤销账号(销户)、维护网络正常工作和保证信息安全4.2 计算机局域网4.2.1 局域网的特点与组成4.2.2 常用局域网介绍4.2.1 局域网的特点与组成计算机局域网(LAN)的特点 为一个单位所拥有,地理范围有限使用专门铺设的传输介质进行连网数据传输速率高(10Mbps1

10、Gbps)、延迟时间短可靠性高、误码率低(10-810-11)路由器防火墙文件服务器共享打印机局域网集线器广域网广域网局域网的组成 网络上的每个节点都装有网络接口卡(NIC,简称网卡),网卡通过传输介质把节点相互连接起来双绞线、同轴电缆、光纤或者无线电波 网络服务器工作站网络接口卡传输介质工作站工作站网络 打印机网络上的每台设备(如工作站、服务器、打印机等) 都称为是网络中的 一个“节点”局域网的拓扑结构总线型局域网环型局域网星型局域网网络上的 节点局域网的数据传输方法网络上的每个节点(如工作站、服务器、打印机等),都是数据传输的“源”或者“目的地”介质访问地址(MAC地址):为了相互区别,局

11、域网中的每个节点都有一个惟一的地址,称为MAC地址(MAC地址是一个48位的二进制数)(考点)数据传输方法:采用时分多路复用技术,多个节点共享传输介质(考点)不允许任何节点连续传输任意长的数据,必须把要传输的数据分成小块(称为“帧”,frame),每个节点每次只传输一个帧,确保任何节点都有传输数据的机会(考点)局域网数据帧的格式 有效载荷(传输的数据)校验信息发送节点MAC地址接收节点MAC地址发给哪一台计算机?校验信息随同数据一起进行传输,供接收节点在收到数据之后验证数据传输是否正确哪一台计算机发送的数据帧需要传输的数据,如程序、邮件、MP3音乐等什么是网卡(网络接口卡)?网卡就是计算机的网

12、络通信控制器主要功能:实现节点之间的数据通信,收发数据帧网卡及其安装笔记本电脑使用的网卡网络中每个节点(工作站或服务器)都必须安装网卡,不同类型的局域网,数据帧的格式各不相同,需安装使用不同类型的网卡(要点)由于芯片组集成度的提高,现在网卡的功能大多已集成在芯片组中,即所谓的“集成网卡”每块网卡均由生产厂家分配一个全球惟一的MAC地址,该地址就是使用这块网卡的节点MAC地址(要点)4.2.2 常用局域网介绍常用局域网之1:总线式以太网以总线式集线器(hub)为中心,每个节点通过以太网卡和双绞线连接到集线器的一个端口,通过集线器与其他节点相互通信 集线器ABCD把一个端口接收到的帧向所有端口分发

13、出去,并对信号进行放大,以扩大网络的传输距离,起着中继器的作用 有效载荷(传输的数据)校验信息发送节点MAC地址接收节点MAC地址AD(以太网数据帧)常见局域网之2:交换式以太网以交换式集线器(switch hub)为中心构成交换式集线器是一种高速电子交换器,连接在交换器上的所有节点均可同时相互通信总线式以太网交换式以太网Hub向所有节点发送数据帧,由节点选择接收Hub按MAC地址将数据帧直接发送给指定的节点1次只允许1对节点进行数据帧的传输允许多对节点同时进行数据帧的传输总线式拓扑结构星形拓扑结构所有节点共享一定的带宽每个节点各自独享一定的带宽 交换式 集线器123456考点小结:以太网的优

14、缺点优点:增删节点容易成本低维护方便轻负载时效率高(节点少,或者信息发送不频繁)缺点: 重负载情况下网络性能将急剧下降,不适合实时性要求较高的环境,特别是总线式以太网常见局域网之3:光纤分布式数字接口网(FDDI)FDDI拓扑结构:环型,双环结构,每个设备可以挂接到两个环路结点上(要点)环上的结点依次获得对环路的访问权。为提高可靠性,FDDI采用双环结构(分别称为主/副环),主环支持正常情况下的数据传输工作,副环作为种冗余设施,保证在主环故障或者结点故障时环路仍然可以正常地工作。光纤传输线FDDI的帧格式和其他常用局域网的帧格式不同,因此与其他局域网进行互连时,需要通过网关或路由器才能实现。常

15、见局域网之4:无线局域网 特点:使用S频段(2.4G2.4835GHz)无线电波作为传输介质,对人体没有伤害具有灵活性,相对于有线网络,它的组建、配置和维护较为容易使用扩频方式通信时,具有抗干扰、抗噪声、抗衰减能力,通信比较安全,不易偷听和窃取,具有高可用性无线局域网通过无线网卡、无线hub、无线网桥等设备进行组网无线网卡集线器 无线hub无线hub无线局域网通信协议802.11标准(Wi-Fi), 其中:802.11a : 25Mbps802.11g : 54Mbps802.11b(传输速率能根据环境变化),最大可达11 Mbps蓝牙(bluetooth)(考点)近距离无线数字通信的标准,是

16、802.11的补充最高数据传输速率可达1Mbps(有效传输速率为721kbps)传输距离为10cm10m适合于办公室或家庭环境的无线网络无线局域网的特点(考点)优点具有很好的灵活性最大通信范围可达几公里甚至几十公里组网、配置和维护较容易缺点还不能完全脱离有线网络,只是有线网络的补充产品比较贵传输速度较慢复习题1.有一个口号叫做“网络就是计算机”,其内涵就是:计算机网络用户原理上可以共享网络中其他计算机的软件和硬件资源,就好象使用自己计算机一样方便()2.在客户/服务器模式的网络中,性能高的计算机必定是服务器,性能低的计算机必定是客户机()3.局域网中的主机都可以连接到一个共享的传输介质上,因此

17、网络中任一台计算机的硬件和软件资源都是可以给网络中的其他计算机用户共享使用()4.以太网中的集线器既能接收信息帧也能发送信息帧,因此集线器也是一个节点()5.计算机网络中,数据传输速率是一个重要的性能指标,它是指单位时间内有效传输二进制的数目,下面计量单位中1.kb/s,2.MB/s,3.Mb/s,4.Gb/s,其中常用的是()6.以下关于网络OS中叙述正确的是()A.广义而言,接入网络的每一台计算机都必须安装网络操作系统B.若一台计算机安装了网络操作系统,那么该计算机只有在接入网络的情况下才能够正常工作C.网络中的所有计算机安装的网络操作系统必须是相同的D.按客户/服务器模式工作的计算机,W

18、indows XP既可单状在服务器上,也可以安装在客户机上7.以太网是一种使用的最广泛的局域网,下面关于以太网叙述中,正确的是1.以太网中的节点每次只能发一帧的信息 2.以太网中的每个节点都有一个惟一的地址,每发送一帧数据的时候,都必须包含自己的发送地址和接收的地址,这个地址就是IP地址 3.以太网的数据传输为10Mbps100Mbps,甚至更快 4.以太网大多使用集线器组网,网络中的每一个节点通过网卡和双绞线与集线器连接8.为实现局域网中两个节点相互通信,节点必须具备的最基本地址信息是()9.以交换式集线器为中心构造的以太网的拓扑结构是()10.(2019考题)在局域网中,每台计算机都必须有

19、一个MAC地址,以便相互区别,事先计算机之间的通信()11.计算机局域网采用的是频分多路复用技术共享传输介质() 4.3 计算机广域网4.3.1 专用广域网4.3.2 公用数据网广域网的有关知识什么是计算机广域网?广域网(WAN)是跨越很大地域范围(从几十公里到几千公里)并包含大量计算机的一种计算机网络特点:远距离:需要使用远程数字通信线路进行通信大规模:网络中包含大量的网络(子网)和计算机,数量几乎不受限制异构性:进行互连的局域网有多种不同类型从功能来说,广域网与局域网并无本质区别,只是由于数据传输速率相差很大,一些在局域网上能够实现的功能在广域网上可能很难完成 广域网的分类按用途分:专用广

20、域网:由机构或组织自行构建,用于处理特定事务(如政府网、金融网、教育网、军事网等)公用数据网:由网络服务提供商(如电信局、有线电视台)构建,用于为社会公众提供数据通信服务按技术分:X.25网(低速)帧中继网(中速)ATM网(中高速)不同局域网、广域网互联而成的广域网4.3.1 专用广域网 政府网、金融网、科技网、教育网等一些系统和行业性的专用广域网,其主干部分和接入部分一般都使用电信部门提供的传输线路和网络设备构建而成,很少有单位全部自行建设。 使用电话网连接远程计算机 适合家庭用户、外出公干人员和企事业单位的外地分支机构联网 可用技术:电话拨号ADSLISDN公用拨号电话网局域网MODEMM

21、ODEMMODEMMODEM必须使用调制解调器把数字信号调制成模拟音频信号进行传输 缺点:线路利用率低,数据传输速度慢,通信质量不稳定,费用较高(特别是长途通信) 使用(远程数字通信)专线连接应用:用作政府网、金融网、科技网等广域网中的主干线路 优点:实现每周7天、每天24小时的不间断通信可根据需要租用不同的远程数字通信线路(PDH或SDH) 缺点:租用专线的费用较高 远程数字 通信线路局域网局域网路由器租用的专线局域网局域网虚拟专网(VPN) 构建在帧中继网、ATM网等公用数据网的基础上,也可以构建在因特网平台之上,是一种逻辑上的专用网络,不必租用专线,但效果如同租用专线一样采用隧道技术以及

22、加密、身份鉴别等方法,信息安全可以得到保证优点:节省费用、运行灵活、易于扩展、易于管理虚拟专网应用前景广阔,具体实施也不困难公用骨干网局域网 专线局域网拨号线4.3.2 公用数据网什么是公用数据网?电信部门的传统业务:电话、电报和传真20世纪80年代以来开展的新业务:组建公用数据网,向公众提供数据通信服务,如公用电子信箱、电子数据交换(EDI)和因特网业务等公用数据网是国家的公用通信基础设施之一,由国家统一建设、管理和运营。数据通信网的主要特点:传输的是数字信息采用数字传输技术而非模拟传输技术采用分组交换技术而非电路交换技术(电话网)电路交换(考点)通话前经过拨号接通双方的线路,通信完毕释放链

23、路。特点: 在通话的全部时间内用户始终占用信道 效率低、速度慢,适合批量数据传输。分组交换(Packet Switching)(重要考点)分组交换的要点:被传输的数据必须划分为若干“分组”(packet, 简称“包”)进行传输每个分组中必须包含收发双方的地址每个分组由分组交换机进行处理、存储和转发才能送达目的地每个分组的格式如下: 有效载荷(传输的数据)校验信息发送计算机地址目的计算机地址编号分组交换示意:321(c)132(b)不同的包在不同链路上进行传输1233 2 1(d)到接收方后,再将收到的包按顺序组合在一起3213 2 1(a)发送方将数据分成3个包表示分组交换机分组交换的优点和技

24、术基础优点:可同时处理许多不同的传输任务,线路利用率较高收发双方不必同步工作,当接收方忙时,数据可留在分组交换机中缓冲可以给数据建立优先级,使得重要的数据能优先传送实现分组交换的条件“分组交换机”(考点)分组交换机的任务是:负责包的转发实现分组交换的原理是:存储转发 + 路由选择分组交换机有许多端口,用来连接计算机和远程数字通信线路分组交换机可以互连,以扩大网络的规模和任意延伸网络的连接距离使用分组交换机构建广域网计算机的编址方案使用两个整数表示:第1个数表示分组交换机号,第2个数表示计算机连接到该交换机上的端口号(考点)交换机1123412345交换机2123412345交换机31 2 3

25、4 51 2 3 4 交换机41 2 3 4 51 2 3 4 高速数字通信干线1,21,53,23,54,14,34,52,3分组交换机有许多端口,低速端口用来连接计算机,高速端口则通过远程数字通信线路连接另一交换机, 每个端口既可输入也可输出4.4 因特网的组成4.4.1 网络分层结构与TCP/IP协议4.4.2 IP协议与路由器4.4.3 因特网的发展及其结构4.4.4 因特网的接入4.4.1 网络分层结构与 TCP/IP协议(1)网络的分层结构(2) TCP/IP协议(栈)(1)网络的分层结构文件处理模块主机 甲主机 乙文件处理模块通信服务模块通信服务模块网络接入模块网络接入模块物理通

26、信网络网络接口网络接口计算机网络为什么要划分层次?例:主机甲通过网络向主机乙传送一个文件,甲乙双方均划分为三层,其分工为:从指定位置处读出文件,然后交给下层模块进行发送把文件保存到指定的文件夹中将文件分成一个个包,交给下层模块传输将一个个包组装成文件负责完成与具体物理网络的接口,将数据包转换成帧,按帧在物理网上传输从物理网上接收帧,将数据帧转换成数据包计算机网络分层的好处 优点:各层之间是独立的灵活性好结构上可分割开易于实现和维护能促进标准化工作国际标准(7层)因特网标准(4层)(2) TCP/IP协议(栈) 计算机网络的分层结构中,不同计算机的同一层必须共同遵循相同的规则和约定,才能正确地进

27、行数据通信,这些规则和约定就是网络协议 现在的大多数局域网和因特网,采用的是发源于美国国防部的TCP/IP协议系列 什么是TCP/IP协议?TCP/IP是网络互连的工业标准,它包含了100多个协议,其中:TCP(传输控制协议)和IP(网际协议)是两个最基本、最重要的协议4321网络接口和硬件层(以太网, FDDI, X.25, ATM等)网络互连层(IP)传输层(TCP或UDP)应用层(SMTP, HTTP, FTP等)如电子邮件、HTML文档等应用数据应用数据转换为1个或多个TCP数据段或UDP数据段TCP或UDP数据报封装为IP数据报IP数据报封装为以太网信息帧或ATM信元后进行传输负责把

28、数据封装为TCP或UDP数据报,在两个应用程序之间传送数据负责把数据封装为IP数据报,并负责把IP数据报从发送方计算机通过物理网络传送到接受方计算机负责将IP数据报封装成能在物理网络(局域网、广域网)中传输的帧,并进行传输应用程序与应用程序之间通信时使用的协议例: 浏览网页时使用的TCP/IP协议4321网络接口和硬件层(以太网)网络互连层(IP)传输层(TCP协议) 应用层(HTTP协议) HTML文档(网页) HTML文档转换为多个 TCP数据报 TCP数据报封装为IP数据报 IP数据报封装为以太网信息帧 进行传输浏览器使用HTTP协议向Web服务器请求网页网页所对应的HTML文档拆分并封

29、装为若干个TCP数据报,由Web服务器一个一个地进行发送负责把每个TCP报封装为IP数据报,在路由器之间进行传送,直到目的计算机所在局域网连接的路由器为止路由器负责将IP数据报封装成以太网帧,在局域网中传输给浏览器4.4.2 IP协议和路由器 (重要考点)(IPv4)因特网上的计算机如何统一编址? 因特网上的每台计算机使用“IP地址”作为其标识IP地址的特点:惟一性:网络上每台计算机都有一个与众不同的惟一的IP地址简明性:所有地址的长度都是32个二进位IP地址的格式:包含网络号和主机号 2个部分A类地址B类地址C类地址主机号(24位)网络号0主机号(8位)网络号011主机号(16位)网络号01

30、指明计算机所属网络的编号指明计算机在该网络中的编号由网络号中的最高14位指明该IP地址的类型:分为A, B, C, D, E五类IP地址5类IP地址的具体格式0 1 2 3 4 310111组播地址D类0 1 2 3 4 311111备用E类00 1 8 16 31网络号主机号A类(超大型网络, 拥有大量主机(16 777 214),只有不超过126个网络可获得A类地址)0 1 2 16 3101网络号主机号B类(规模适中的网络(65 534台主机)使用B类地址,首字节大于等于128但小于192 )0 1 2 3 24 31011网络号主机号C类(用于主机不超过254台的小型网络,其IP地址的

31、首字节大于等于192但小于224 )两个特殊的IP地址:主机号为“全0”的IP地址,称为网络地址,用来表示整个一个网络主机号为“全1”的IP地址,称为直接广播地址,指整个网络中的所有主机IP地址的“点分十进制”表示IP地址是一个32位的地址码,书写和记忆很不方便“点分十进制”表示:用4个十进制数来表示一个IP地址,每个十进制数对应 IP地址中的8位(1个字节),相互间用小数点 “ ” 隔开。 例如:800011010 00001010 00100011 00110000A类地址810000010 00011000 00100011 01000100B类地址211000110 01110111

32、00010111 00001100C类地址点分十进制表示 二进制表示 IP地址类型IP地址 首字节取值 网络号取值 举 例 A类 1 126 1 126 42B类 128 191 128.0 191.255 1C类 192 223 192.0.0 223.255.255 2A、B、C三类IP地址的十进制表示:网络互连与路由器异构网络的互连问题(补充)为了把不同类型的网络互连成一个统一的网络,必须解决:所有计算机应统一编址传输的数据包格式应该统一解决方案:统一采用TCP/IP协议!使用的网络互连设备:路由器EthernetFDDIATM(a) 实际的物理网络IP路由器主机主机主机主机主机主机主机

33、主机(b)用户所看到的网络多个异构网络互连而成的计算机网络主机主机主机主机主机主机主机主机TCP / IPEthernetFDDICSMA/CD令牌ATM面向连接X.25(光纤、微波、卫星、同轴、电话、双绞线)虚电路不同的链路层不同的物理层统一的应用层、传输层和网络层IP数据报的格式相互连接的异构网络,它们使用的数据包(或帧)格式互不兼容,因此不能直接将一个网络送来的包传送给另一个网络解决方法:IP协议定义了一种独立于各种物理网的统一的数据包格式,称为IP数据报(IP datagram)IPv4数据报格式:头部0 3 4 7 8 15 16 31数据区数据( 最少1B,包含头部最大64KB)接

34、收IP数据报的主机IP地址32bit发送IP数据报的主机IP地址32bit数据报总长度16bit服务类型头部长度版本号标志片偏移13bit头部检验和 16bit生成时间8bit协议8bit标识16bit可选字段(长度可变)填充源地址和目的地址有效载荷校验信息路由器的作用与连接路由器是一种能够连接异构网络的分组交换机,其作用是:按照路由表在网络之间转发数据包根据需要对数据包的格式进行转换路由器的IP地址设置:(要点)当路由器某端口连接一个物理网络时,该端口应分配IP地址该IP地址的网络号,必须与所连接物理网络的网络号相同例: 57223.240.129.

35、2 网络地址 A类网络网络地址 B类网络FDDI广域网网络地址 C类网络R1R2主机A主机B12124.4.3 因特网的发展及结构因特网主机的IP地址及其域名 因特网采用TCP/IP协议由大量网络和计算机互连而成,网络中的每一台主机都有一个IP地址(要点)IP地址用4个十进制数字来表示,不便记忆和使用因特网采用域名(domain name)作为IP地址的文字表示,易用易记。例如:南京大学的 WWW服务器的IP地址是:它对应的域名是: 用户可以按IP地址访问主机,也可按域名访问主机(要点)主机IP地址与域名的关系:(要点)

36、 一个IP地址可对应多个域名,一个域名只能对应一个IP地址主机从一个物理网络移到另一个网络时,其IP地址必须更换,但可以保留原来的域名。 因特网域名的结构域名的格式:(要点) 5级域名.4级域名.3级域名.2级域名.顶级域名举例: 中国南京大学校园网www服务器的域名为: www . nju . edu . cn (要点) 主机名.网络名.机构名.国家名 美国哈佛大学校园网www服务器的域名为: www . harvard. edu 主机名. 网络名. 机构名因特网域名命名规则只许使用字母、数字和连字符,以字母或数字开头并结尾,域名总长度不超过255个字符顶级域名规定:国际顶级域名, int(

37、国际组织)国家顶级域名, 例:cn(中国),uk(英国)通用顶级域名:com(营利性组织),net(网络服务机构),美国专用:org,edu,gov,mil等我国对二级域名的规定:机构类别域名: ac科研机构, com企业,net网络服务机构, org非营利性组织,edu教育机构,gov政府部门 行政区域域名: 例:bj北京,sh上海,js江苏因特网的域名空间为避免域名重复,因特网的域名空间划分为许多不同的域,每个域又分若干子域,从而构成因特网的域名空间cnedunju因特网域名空间milgovcomnetorgukedu根intacnetseutsinghuapkuwwwbbscs顶级域名二

38、级域名三级域名四级域名cctvwww 域名系统与域名服务器域名系统( Domain Name System,DNS)将主机域名翻译为主机IP地址的软件,它是一个分布式数据库系统。域名服务器( Domain Name Server,DNS)运行域名系统软件的一台服务器 每个因特网服务提供商(ISP)或校园网都有一个域名服务器,它用于实现入网主机域名与IP地址的转换为实现域名的查找,需要在本地网域名服务器与上级网的域名服务器之间建立链接4.4.4 因特网的接入接入技术1:电话拨号接入通过本地公用电话网接入计算机网络设备:电话MODEM(调制解调器)技术原理:数字调制最高传输速率: 56Kbps把计

39、算机送出的数字信号调制成为适合于在用户线上传输的音频模拟信号把从电话线接收到载波信号恢复成数字信号送给计算机MODEM本地电话网MODEM计算机网络音频模拟信号计算机数字信号因特网服务提供商(ISP)计算机用户数字信号缺点: 传输速率低 每次都要拨号 上网时不能通电话 费用不便宜 接入技术2:ADSL不对称数字用户线(ADSL):也通过本地公用电话网接入计算机网络配置: ADSL Modem 以太网网卡原理:频分多路复用 + 数字调制传输速率:(要点)上传: 64kbps256kbps下行速度: 18Mbps 频率25.875kHz1.104MHz上行通道下行通道语音频道4.3125kHz的子

40、通道4kHz224个下行子通道26个上行子通道138kHz(1)上网和通话互不影响(2) 不需要缴付额外的电话费(3) 传输速率可根据线路情况调整电话机PC机以太网卡 (住户)ADSLMODEM电话交换机计算机网(ISP)(电话局)ADSLMODEM分离器(滤波器)电话机滤波器接入技术3:有线电视网接入有线电视已经广泛采用光纤同轴电缆混合网(Hybrid Fiber Coaxial,简称HFC)进行信息传输。HFC主干线部分采用光纤连接到小区,然后在 “最后1公里”时使用同轴电缆以树枝型总线方式接入用户居所。 HFC网络接入因特网时大部分采用传统的高速局域网技术,但最重要的组成部分也就是同轴电

41、缆到用户电脑这一段使用的是电缆调制解调器(Cable MODEM)技术Cable MODEM的基本原理与ADSL相似有线电视网络(HFC)分频器要点:cabel接入的特点! 带宽高、速度快,但是当同时段上网用户数目较多时,有效带宽将会下降接入技术4:光纤接入使用光纤作为计算机接入网络的主要传输介质,分为:光纤到小区(FTTZ):将光网络单元放置在小区,为整个小区服务光纤到大楼(FTTB):将光网络单元放置在大楼内,以每栋楼为单位,提供高速数据通信、远程教育等宽带业务,主要为单位服务光纤到家庭(FTTH):将光网络单元放置在楼层或用户家中,由几户或1户家庭专用,为家庭提供宽带业务“光纤到楼、以太

42、网入户”(FTTx+ETTH)的原理: 小区核心交换机城域网骨干交换机ONU光网络单元光纤双绞线双绞线光纤城域网楼道交换机接入技术5:无线接入因特网无线接入技术的比较接入技术使用的接入设备数据传输速率说 明无线局域网(WLAN)接入Wi-Fi无线网卡,无线接入点11 Mbps100Mbps必须在安装有接入点(AP)的热点区域中才能接入GPRS移动电话网接入GPRS无线网卡56 kb/s 114 kb/s方便,有手机信号的地方就能上网,但速率不快、费用较高3G移动电话网接入3G无线网卡几百kbps几Mbps方便,有3G手机信号的地方就能上网,但费用较高注:我国3G移动通信有3种技术标准(中国移动

43、的TD-SCDMA、中国电信的CDMA2000和中国联通的WCDMA),他们各自使用专门的上网卡,相互并不兼容。4.5 因特网提供的服务4.5.1 电子邮件4.5.2 WWW4.5.3 远程文件传输FTP4.5.4 远程登录因特网提供了丰富的信息服务电子邮件(E-mail)信息服务(WWW)文件传输(FTP)远程登录(Telnet)电子公告牌(BBS)即时通信专题讨论网络游戏 电子商务P2P内容共享Blog(博客)IP电话IPTVRSS订阅Web信息网格计算 4.5.1 电子邮件功能与特点工作原理使用须知电子邮件如何开通?向某个电子邮件服务提供商申请开户,在开户的电子邮件服务器中获得一个属于自

44、己的电子邮箱每个电子邮箱都有一个惟一的地址,邮箱地址由两部分组成,如:(要点) 邮箱所在邮件服务器的域名用来确定接收/发送邮件的邮件服务器邮箱名用来确定邮件服务器中邮箱在客户计算机中安装并运行电子邮件程序(如Outlook Express, Foxmail等),用户即可收、发、阅读或删除邮箱中的邮件 电子邮件的组成 1. 邮件头部,包括:发信人地址、接收人地址(允许多个)、抄送人地址(允许多个)、主题2. 附件中可以包含一个或多个文件,文件类型可以任意3. 邮件的正文,可包含文本和图像,文本可以使用不同的编码字符集(电子邮件协议:MIME)邮件可以包含多媒体信息1011001100011000

45、11001001010011000110100101000. 电子邮件的内容采用MIME协议,因而邮件中可以包含中西文字、图片、声音等多媒体信息电子邮件的工作原理(考点)发信人计算机邮件撰写程序邮件发送程序 收信人计算机邮件阅读程序邮箱访问程序因 特 网收信人邮件服务器 邮件 发送 队列收信人邮箱 收到的邮件 POP3协议 发送的邮件 SMTP协议发信人邮件服务器邮件发送队列发信人邮箱SMTP协议 电子邮件系统按C/S模式工作。发送邮件一般采用SMTP协议,若收信人邮件地址不存在,则退回信件并通知发信人;接收邮件采用POP3协议,需验证用户身份之后才能读出邮件或下载邮件 ?4.5.2 WWW什

46、么是WWW? WWW(World Wide Web)原先是Internet的一种信息服务,有人译作万维网、环球网,或称Web网、3W网,由欧洲核物理研究中心(CERN)提出功能:最初的功能:信息服务查找资料、交换文档、获取信息资源扩展的功能:电子商务、电子政务、几乎各种网上应用组成:物理上:逻辑上:WWW是遍布全球的网站互相链接而成的一个信息网络(空间),用户可以方便地浏览、查找和下载其中的网页(信息资源)安装了Web服务器软件的大量Web服务器安装了Web浏览器软件的大量计算机包含了大量网页的网站网站中网页之间的相互链接网站中的起始网页称为主页(homepage),用户通过访问主页就可直接或

47、者间接地访问网站中的其他网页每个网页都有1个唯一的地址统一资源定位器URL (Uniform Resource Locator)网站(Web site)和网页(Web page)通过Web服务器发布的信息资源称为网页,服务器中相关网页组合在一起构成一个网站,网站由Web服务器管理网页可包含文本、图片、声音、动画等,多数网页是一种采用HTML语言描述的文档(HTML文档),其文件扩展名为html或htm。网页是一种超文本文档,它支持超链(Hyperlink)。网页通过超链相互链接,形成网状的信息空间网站主页超链网页例:从浏览器上看到的网页网页地址(URL)网页的标题超级链接网页内容网页中的图片网

48、页中的超链(hyperlink)超链提供了将网页相互链接起来、并从一个网页方便地访问其它网页的手段超链是一种有向链,包括链源(引用处)和链宿(被引用对象):链源(也称为锚或锚点)可以是网页中的文字或图片链宿可以是:同一个或另一个网站中的网页(用URL指出)本网页内的某段文字或某个图片(用书签指出)当鼠标指针指向网页中的链源时,指针会由箭头改变为手指状,单击左键,浏览器将立即转去访问该超链所链接的网页超 链如何在网页上识别超链的链源?1 文字具有不同的颜色并有下划线; 2 鼠标指针改变为手指状 网页的地址URL统一资源定位器URL (Uniform Resource Locator)用来标识WW

49、W网中每个信息资源(网页)的地址URL由3部分组成,表示形式为:(要点) 协议名称 : /主机域名或IP地址 :端口号 /文件路径 /文件名例:某课程网站主页的URL为:/coursebin/index.php/文件路径/文件名指的是网页在Web服务器硬盘中的路径和文件名,可缺省(缺省时以index.html或者default.html作为默认的文件名)主机域名指的是提供此服务的计算机的域名(端口号通常是默认的,如Web服务器使用的是80,一般不需要给出)http表示向Web服务器请求将某个网页传输给用户的浏览器注:http = 超文本传输协议(Hyper TextTransportProto

50、col)4.5.3 远程文件传输FTP什么是远程文件传输(FTP) ?把网络上一台计算机中的文件移动或拷贝到另外一台计算机上,称为远程文件传输,简称FTPFTP的作用: 不同的操作系统,如Windows与Unix(Linux), 其文件系统不同, 文件命名规则和存取权限规定等均有区别FTP实际上是一种协议文件传输协议, 使用该协议进行文件传输操作就能解决不同计算机中文件系统不兼容的问题 如何进行FTP?有三种途径可以进行FTP:使用windows自带的ftp.exe 程序从开始菜单通过”附件”=”命令提示符”进行使用IE浏览器 在IE地址栏中输入如下格式的URL地址: ftp:/ 用户名:口令

51、 FTP服务器域名安装并运行专门的FTP客户程序例如LeapFTP、CuteFTP、WSFTP等,它们都是专门用来连接FTP服务器的应用程序,提供了图形化的用户界面 4.5.4 远程登录Telnet什么是远程登录(Telnet) ?远程登录的含义:将本地计算机临时模拟成为一台终端,通过因特网连接并登录到远程的超级(大型)计算机上,然后就作为它的用户使用大型或巨型机的硬件和软件资源本地计算机只完成输入和显示运行结果的任务。因特网上有许多超级计算机,它们可免费或低价提供给大学、研究机构使用 远程登录使用的协议:Telnet进行Telnet的方法: 与FTP类似,有3种途径4.6 网络信息安全4.6.1 概述4.6.2 数据加密4.6.3 数字签名4.6.4 身份鉴别与访问控制4.6.5 防火墙与入侵检测4.6.6 计算机病毒防范 4.6.1 概述信息传输(存储)中受到的安全威胁 传输中断 s d 伪造 s d 篡改 s d 窃听 s d通信线路切断、文件系统瘫痪等,影响数据的可用性 文件或程序被非法拷贝,将危及数据的机密性 破坏数据的完整性 失去了数据(包括用户身份)的真实性 确保信息安全的技术措施(1)真实性鉴别:对通信双方的身份和所传送信息的真伪能准确地进行鉴别(2)访问控制:控制用户对信息等资源的访问权限,防止

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