数据通信与计算机网络

1、数据通信与计算机网络内容提要 本章主要介绍计算机通信与网络的基本知识、计算机网络的应用和操作。通过本章学习，读者应了解计算机通信的基础知识、计算机网络的体系结构与使用方式、intranet与extranet，并能运用Internet的服务功能进行上网操作。 1数据通信和连通性 数据通信系统:通过通信信道，在各计算机之间进行数据与信息的收集、传输、交换或重新分布的一个过程。通信信道是指在各个系统之间或一个系统的各组成部分之间用来传递数据的信息路径及其相联系着的各类通信线路 连通性:通过电话或其他远程通信信道，原来孤立的计算机能够连接到几乎世界任何地方的计算机和信息源，也能连接功能强大的计算机资源

2、 2连通方法 传真：扫描文档图像后，把图像转换为能在电话线上传输的信号，送到接收机器E-mail：在个人或计算机之间发送电子书信和信息的方法语音信息系统：连接电话的计算机系统，转换语音成数字比特。视频会议系统：允许居住在世界各地的人员进行面对面的会议IP电话：又称为网络电话，通过计算机、普通电话等设备网络寻呼机：一台微型计算机可以随时呼叫对方的寻呼机和手机共享资源：微型计算机的用户共享昂贵的网上硬件资源和信息资源在线服务：诸如上海热线、America Online等ISP/ICP对用户提供的网络服务，如网上购物和电话购物、家庭银行、投资、旅行预订、Internet访问新浪网美国热线 3接入方式

3、 调制解调器：实现模拟与数字信号的转换，速度从9600bps到56.6kbps外置式调制解调器：一根电缆连接计算机的串行口和调制解调器，另一根电缆连接电话插座和调制解调器内置式调制解调器：电话线分别连接卡上插孔和电话插座无线调制解调器：使用红外线或微波等通信手段连接电话和调制解调器 高速连接方式 综合业务数字网ISDN：64kbps或144kbps异步数字用户线路ADSL电缆调制解调器卫星/大气连接服务E1专线：提供大约2Mbps速度 4通信信道 有线信道电话线：有双绞线电缆组成，双绞线又称双扭线同轴电缆：高频率的传输电缆，用一根实心铜芯线可以替代多对电话双绞线光缆：具有传输频带宽、通信容量大

4、、线路损耗低、传输距离远、抗干扰能力强、线径细、重量轻、光钎制造资源丰富等优点 无线信道微波：使用高频率的无线电波以直线形式通过大气传播卫星通信：使用离地球22000英里，绕轨道飞行的卫星作为微波传播站 5带宽和串行/并行 数据的传输受到带宽、串/并行传输、数据流动的方向以及传输数据的模式等方式有关 。带宽：一个信道每秒钟传输的比特数的能力语音频带：标准电话线路的带宽，典型的速度从9600bps到56kbps中等频带：特殊租用线的带宽，其速度从56kbps到264mbps宽带：宽带是包括微波、卫星、同轴电缆和光钎信道的带宽，其速度从264mbps到30gbps 串行和并行传输 串行数据传输：信

5、息是以连续的比特流形式传输并行数据传输：比特通过分开的多个线路同时传输 6数据流动方向和数据传输模式 数据流动方向单工通信：数据仅能以一个方向传输半双工通信：数据以两个方向流动，但是在某一时刻，只能是一个方向全双工通信：数据同时能实现两个方向的传输 数据传输模式 异步传输模式：每次发送和接收一个字节的数据同步传输：每次发送多个字节或信息块 7小知识 RS-232C的全称应为EIARS-232C，EIA（Electronic Industry Association）说明是电子工业协会制订的标准，RS（Recommendation Standard）是推荐标准英文的缩写，而C表示版本号。它定义了

6、串行口连接的机械、电气、过程和功能等方面的标准。 8计算机网络定义 计算机网络是指各自具有自主功能而又通过各种通信手段相互连接起来以便进行信息交换、资源共享或协同工作的计算机组成的复合系统。 具有自主功能指的是这些计算机若离开了网络也能独立运行与工作这些计算机之间是相互连接的，连接所使用的通信手段形式各异，距离可远可近计算机连接的目的是进行信息交换、资源共享或协同工作9小知识 蓝牙技术：互联网已变得无处不在，渐渐融入人们的生活，科技带来的改变实非人们可以想象。如今有人说蓝牙技术将会改变世界，塑造未来的生活形式。蓝牙技术是一种让掌上电脑、移动电话、数码相机等随身携带的手提装置互相联系的通讯技术，

7、令个人无线网络 (Personal Area Network，简记为PAN)得以实现。所谓PAN就是以人身为主体的局域网络，利用单一手提装置去控制以人为核心的周边电子仪器，从而达到互动协作的功能。说得具体一点，蓝牙无线电通讯技术，在范围之内，可以不受墙壁和家具的限制，让掌上电脑、MP3机、移动电话、数码相机、电子手表、桌面电脑及其他家庭电器互相联系。 10计算机网络术语 结点：指连接到网络上的任何设备客户端：请求和使用来自其他结点资源的结点服务器：和其他结点共享资源（即提供资源）的结点。如文件服务器、打印机服务器、通信服务器、Web服务器、数据库服务器。网络操作系统：除完成单机操作系统功能外，

8、用于控制和协调网络上计算机的活动分布式处理：计算机的能力和资源分布于不同位置主机：通常是指一个大型的中心计算机，或Internet上具有固定IP地址的结点 11网络组成、协议计算机网络组成点-点网络：有许多一对计算机之间的连接组成。信息通过存储-转发技术进行传输广播式网络：一根通信信道被网上所有计算机所共享 计算机网络协议：交换信息的通信规则：ISO的OSI：开放系统互联，国际标准TCP/IP：既成事实的工业标准IEEE 802x协议：它们是一系列的标准、建议及与网络和通信有关的信息文档，这些建议主要是有关OSI参考模型的最低两层：数据链路层和物理层。 12网络的分类 处理机间距离 处理器所在

9、范围 举例 0.1m电路板 数据流机 1m系统 多处理机 10m屋子 局域网 100m建筑物 局域网 1km校园 局域网 10km城市 城域网 100km国家 广域网 1000km洲 Internet 10000km全球 Internet 13计算机网络拓扑结构 星型：数台小型/微型计算机或外部设备连接到称为主机或文件服务器的中央单元，网中所有的通信都通过中央单元总线型：总线是指所有设备连接的共同电缆，网上的所有信息传输都沿着这一电缆（总线）环型：网上每一设备连接其他两个设备，形成一个环，网中不存在中心服务器或计算机，信息沿着环传递层次型：像星型网络一样，由一系列计算机连接到中央主机所组成。然

10、而，这些计算机又是另外更小的计算机、外部设备的主机 14计算机网络拓扑结构(续) 星型层次型环型总线型15构架计算机网络的策略 策略就是协调共享的资源和信息的方法 。终端网络系统：处理的能力是集中在一个大型计算机上，连接到该大型计算机的结点是终端，所谓终端，通常指它几乎没有自己的处理能力对等网络系统：结点既能作为服务器，又能作为客户端客户/服务器网络系统：使用功能强大的计算机（通常称为服务器）协调网络中所有其他结点并提供所需要的服务浏览器/服务器网络系统：在客户/服务器结构基础上，引入Web浏览功能 16Internet常用的应用 通信：借助于Email通信是Internet最常见的活动网上购

11、物：又称电子商务，用户能访问计算机购物商场、进行视窗购物研究：访问数字图书馆等娱乐：在Internet上，可以看、听或玩MP3音乐、电影、计算机游戏以及实况音乐会 17小知识 由于网上电影、电视、音乐都是压缩的多媒体文件，为此需要专用的软件工具才能收听和收看，目前最常用的软件是RealPlayer，用户可以在中下载最新版本的安装文件。 MP3是一种压缩比例高、音质好的音乐文件，这里推荐的MP3播发器是WinAMP，它可以在处下载。 MUD是个角色扮演类的游戏，一般我们所见到的角色扮演类游戏都是在个人电脑上，有玩者一人控制着所有角色或有计算机控制一些角色。但MUD不同，MUD是运行在Intern

12、et上的游戏，来自全球各地、不同国家的人均可连上MUD，各自扮演一个角色。你可以与其他来自不同地方的人交谈，一起冒险，探索广阔未知的世界。MUD是一个虚拟的世界，它模拟了真实的世界，但也充满了参与者的想象。 18Internet的工作方式 信息的传递：Internet的工作方式相似与邮政系统，传递的信息必须封装好，称为一个分组，Internet使用的IP协议就是关于在Internet中传递分组封装格式的约定，分组在Internet中通过若干个路由器（类似邮局）转发来传递到目的地。路由器之间的传输路径可以是一条专线、一条卫星通道、电话网，也可以是其他计算机网络，就如同邮局间的传输可以通过公路、铁

13、路、航空或海运来实行一样。TCP/IP：是完全开放的，其所有的技术和规范都是公开的，IP协议定义了分组的格式、怎样分解信息和重新组装等方面的约定，而TCP用于控制怎样和什么时候计算机之间进行信息传输 19Internet中计算机的地址和命名 IP地址：Internet上每台计算机都必须有一个唯一的地址，这个地址称为IP地址。在计算机内部IP地址是用32位二进制表示，IP地址分为两部分：网络地址和网内计算机地址域名：域名系统DNS使用字符串来表示计算机的地址，它与IP地址一一对应URL：Web中使用URL(Universal Resource Location)的特殊地址。它是一个文件在Inte

14、rnet网上的标准通用地址20Internet中计算机的地址和命名（续）域名 说明 Edu 教育和科研机构 Com 商业机构 Mil军事机构 Gov 政府机关 Org 其他组织 Net 主要网络中心 Cn 国家和地区代码，cn表示中国，jp表示日本 21Internet连接 服务提供者：连接到Internet，并为个人访问Internet提供通路或连接的服务商学院和大学服务提供商ISP，ISP提供收费Internet访问服务，如AT&T的WorldNet在线服务提供商：除了提供ISP提供的服务外，还提供其他附加的服务功能，如AOL、上海热线等 Internet接入直接或专线SLIP（Seria

15、l line Internet protocol）和PPP（point-to-point protocol）终端连接（Terminal connection） 22小知识 目前，国内有许多不用申请帐号直接上网的在线服务提供商，它直接将通话时间按一定的标准计费，并将费用纳如电话费中。另外还可能收取一定的信息费。比较常用的有上海热线(16300)和北京在线。 23集群与网格技术 集群技术：一组相互独立的服务器在网络中表现为单一的系统，并以单一系统的模式加以管理。此单一系统为客户工作站提供高可靠性的服务。 网格技术：网格又称为“下一代因特网”、“Internet 2”、“下一代Web”等。传统的In

16、ternet实现了计算机硬件的连通，Web实现了网页的连通（或理解为信息的连通），而网格技术则希望在更高层次上实现互联互通，即所有资源的全面连通，包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等等。 24邮件服务功能 邮件服务三要素：邮件通信协议、邮件服务器和客户端程序 邮件通信协议：发送邮件协议SMTP和接收邮件协议POP3邮件服务器：接收邮件服务器和发送邮件服务器，这里“服务器”指的是计算机程序（进程），实际上，通常接收邮件服务器和发上发送邮件服务器是在一台计算机上客户端程序：Foxmail、Outlook Express等 Email基本要素：主题、地址、附件以及内容 2

17、5FTP服务功能 FTP：Internet上的一个文件传输工具 匿名服务器：Internet上许多FTP服务器允许每个用户自由地登录，这些FTP服务器被称为匿名服务器，即用“anonymous”作为用户名，用自己的e-mail地址作为口令便可登录压缩文件的处理：Internet上有许多不同类型的压缩文件，WinZip能处理大部分压缩文件，另外在网上有许多文件被压缩成自展开文件FTP服务器：软件分为共享软件和免费软件两大类 26Web浏览 WWW或称为Web、3W，是Internet上的环球信息网，它提供广域超媒体信息服务，可以在同一画面中同时显示文本、图像、声音、动画以及超链接。 浏览器：浏览

18、Web网页的程序，如IE、Netscape Communicator统一资源定位器：定义资源的地址或位置，简称URLs。URLs至少有两个部分，第一部分http:/定义连接资源的协议；而第二部分表示资源所在位置服务器的名字或域名，微软服务器的名字是。（许多URLs还有附加的部分定义目录路径、文件名和指针） 27搜索引擎 按内容分类进行搜索的引擎：搜索引擎将内容分门别类地编排成树状目录结构，在搜索时按主题类别进行浏览，例如yahoo中国按关键字进行搜索的引擎：按输入的关键字进行搜索，进入搜索引擎主页时，在醒目的位置提供一个文本输入框和一个按钮，在文本框中输入要查找的关键字，然后单击搜索按钮 百度

19、搜索Google搜索28Web实用程序 Web实用程序指的是，和浏览器工作在一起的程序，其目的是提高浏览的速度、效率和能力。 插件程序：是作为浏览器的一部分自动的装入和操作 Macromedia公司的冲击波（shockwave），用于各种基于Web游戏、实况音乐会和逼真的动画Apple公司的数字多媒体技术（Quicktime），大约超过20000个Web站点需要用它来显示视频和播放音频Silicon Graphics的宇宙（cosmos），用于显示三维的图形和在站点中显示虚拟的真实世界 29Web实用程序（续）附件：是一个独立的程序，它能从浏览器装入并执行 脱机浏览器：是一个自动连接选择的We

20、b站点，下载HTML文档，并存放在硬盘上的程序信息推进器：收集主题信息，然后送到用户计算机的硬盘过滤器程序：允许父母和单位有选择的封闭某些站点，并且可以设置时间限制 30电子商务 电子商务，简称EB或EC，指计算机在Internet上进行商务活动。包括网上广告、网上订货、网上付款、网上客户服务、网上货物递交等销售、售前和售后服务，以及进行市场调查分析、财务核算及生产安排等商业活动。 Web店面：是购物者能够进行商品浏览和进行购买的虚拟商店Web拍卖：Web拍卖和传统的拍卖方式非常相似，只是买方和卖方不需要面对面Web支付：电子商务的最大挑战的快速、安全和可靠的支付方式，现可采用支票、信用卡、电

21、子现金电子商务的类型：企业对企业的电子商务、企业对消费者的电子商务、个人对个人的电子商务、政府对企业或个人的电子商务、企业内部电子商务主要有员工与企业、企业与消费者和员工与消费者等电子商务、各国之间的企业对企业或企业对消费者的电子商务 31HTML与网页设计工具 HTML：标记语言，不受用户平台的限制，能够将文本、多媒体文件、发送邮件和选项菜单等巧妙的连接在一起，而且每个超文本文件都可通过链接互相访问网页设计工具：Microsoft FrontPage系列Netscape ComposerDreamWeaver HTML扩展：CGI：一种Web服务器和应用程序之间的接口Java Script：

22、一种新的描述语言，它可以直接嵌入HTML文件中Java：由sun公司开发，一种与平台无关的开放式编程语言VRML：虚拟现实模型语言，可以生成一些特殊的效果 32网页组件 文本：标题、文章以及文字超链接图像：图像格式主要是GIF和JPEG视频：Windows视频文件.avi以及压缩的视频文件书签：书签是网页中的一些标记，放在网页的页首作为一个目录文字和图像超链接：超链接就是在网页之间的跳转背景：图像或颜色填充网页背景，增加网页的视觉效果表格：使用表格安排一些统计数据等信息 33网页发布与登记 通过免费主页空间发布网页 提出申请：访问提供空间的网站，填写一些申请表格服务器管理员通过E-mail确认

23、你被许可，许可的同时给你登录服务器的用户名和密码。使你能以FTP方式将自己的网页文件上载到服务器上指定的目录中上载文件后，向服务器管理员请求分配给其URL，并将URL与该网页文件建立链接 网页登记：存放网页的服务器一般会给所有个人网页一个专门的列表，并给出简单的描述说明，甚至有的还提供了对个人网页的搜索功能，以便别人浏览它们 34Intranet与Extranet 对应于Internet是公众网络，intranet是一个组织内部的私有网络，它表示在特定机构范围内使用的Internet。 Intranet通常采用的标准是Internet协议（如TCP/IP和HTTP），并且其体系结构采用客户/服务器模式。 服务器一端是一组Web服务器，存放可在intranet上共享的HTML信息和其他应用。客户端则是安装有浏览器的性能较低的微