网络认知实验

1、实验一计算机网络认知实验一、实验目的1、认识网络实验室或中心机房结构以及硬软件组成。2、了解网络运行情况，加深对计算机网络概念的理解。二、实验环境学院网络实验室或中心机房。三、实验原理（一）计算机网络的概念凡是将分布在地理位置不同并具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和通信线 路连接起来，使用功能完善的网络软件（即网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议等） 实现彼此之间的数据通信和资源共享的系统，称为计算机网络。我们可以从以下三个方面理解计算机网络的概念。1、网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享数据交换；2、互连的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机系统”，互联的范围

2、可 以是小到两台计算机互联，一个办公室或一栋大楼，一个园区，一个城市，一个国家，国际 互联。3、连网计算机在通信过程中必须遵循相同的网络协议。（二）计算机网络的组成可以从两个方面描述书计算机网络的组成逻辑组成：由通信子网、资源子网，如下图所示:所谓通信子网就是计算机网络中负责数据通信的部分，一般指底层通信控制处理机、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;资源子网是计算机网络中面 向用户的部分，一般指主机或终端设备及主机上软件资源、信息资源，负责全网络面向应用 的数据处理工作。物理组成：由硬件和软件两大部分组成。网络硬件是连网的物质基础，包括主机、终端、数据通信设备、传

3、输介质、网络设备等，而网络软件是控制连接的计算机或计算机系统数据通信的程序。软件的各种网络功能需依赖 于硬件去完成，二者缺一不可。软件和硬件主要有以下部分：（三）计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构是指网络设备的物理连接关系,从拓朴结构的观点看，计算机网 络由一组节点和连接节点的链路组成。网络的拓扑结构主要有星型网、总线网和环型网三种 结构，还有其他一些拓扑结构，如：树型结构、混合拓扑结构、网状拓扑结构等。1、星型结构（如图a）：在星结构（Star Topology）的计算机网络中，所有的主机均通过 独立的线路连接到一个中心的交汇点（一般为交换机）上，中心结点外的任何两台主机之间 没有直接

4、连通的线路，星结构可以扩展为树结构，即该交汇点以下的结点可以作为下一线交 汇点2、。总线型结构（如图b）：采用总线结构（Bus Topology）的计算机网络中，所有的主机 都通过相应的硬件接口连接在一根中心传输线（如同轴电缆或光缆）上，这根中心传输线被 称为总线（Bus）。3、环型结构（如图c）：采用环结构（Ring Topology）的计算机网络中，所有的主机都通 过相应的硬件接口连接到一个封闭的环上，因此每台主机同时与另外两台主机相邻，后两者 分别位于它的两侧，环中的数据沿单一方向传输。4、 树型结构（如图d）:在树结构（Tree Topology）的计算机网络中，主机按级分层连接， 它

5、对处于越高层结点的可靠性要求越高。如果总线结构网络通过多层集线器连接主机，就形 成了物理上的树形拓扑结构。5、混合形拓扑（如图e）：混合拓扑结构是由星型结构或环型结构和总线型结构结合在一起 的网络结构，这样的拓扑结构更能满足较大网络的拓展，解决星型网络在传输距离上的局限， 而同时又解决了总线型网络在连接用户数量上的限制。6、网型结构（如图f）：采用网结构（Net Topology）的计算机网络中，任一个结点至少有 两条线路与其他结点相连。（四）计算机网络的功能计算机网络最主要的功能是资源共享和数据通信，除此之外还有负荷均衡、分布处理和 提高系统安全与可靠性等功能。软、硬件共享计算机网络允许网络

6、上的用户共享网络上各种不同类型的硬件设备，可共享的硬件资源 有：高性能计算机、大容量存储器、打印机、图形设备、通信线路、通信设备等。共享硬件 的好处是提高硬件资源的使用效率、节约开支。现在已经有许多专供网上使用的软件，如数据库管理系统、各种I nternet信息服务软件 等。共享软件允许多个用户同时使用，并能保持数据的完整性和一致性。特别是客户机/服 务器（Client/Server，C/S）和浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）模式的出现，人们可以 使用客户机来访问服务器，而服务器软件是共享的。在B/S方式下，软件版本的升级修改， 只要在服务器上进行，全网用户都可立即享受。

7、可共享的软件种类很多，包括大型专用软件、 各种网络应用软件、各种信息服务软件等。信息共享信息也是一种资源，Internet就是一个巨大的信息资源宝库，其上有极为丰富的信息， 它就像是一个信息的海洋，有取之不尽，用之不竭的信息与数据。每一个接入1 nternet的用 户都可以共享这些信息资源。可共享的信息资源有：搜索与查询的信息，Web服务器上的 主页及各种链接，FTP服务器中的软件，各种各样的电子出版物，网上消息、报告和广告， 网上大学，网上图书馆等等。通信通信是计算机网络的基本功能之一，它可以为网络用户提供强有力的通信手段。建设计 算机网络的主要目的就是让分布在不同地理位置的计算机用户能够相

8、互通信、交流信息。计 算机网络可以传输数据以及声音、图像、视频等多媒体信息。利用网络的通信功能，可以发 送电子邮件、打电话、在网上举行视频会议等。负荷均衡与分布处理负荷均衡是指将网络中的工作负荷均匀地分配给网络中的各计算机系统。当网络上某台 主机的负载过重时，通过网络和一些应用程序的控制和管理，可以将任务交给网络上其他的 计算机去处理，充分发挥网络系统上各主机的作用。分布处理将一个作业的处理分为三个阶 段：提供作业文件；对作业进行加工处理；把处理结果输出。在单机环境下，上述三步都在 本地计算机系统中进行。在网络环境下，根据分布处理的需求，可将作业分配给其他计算机 系统进行处理，以提高系统的处理

9、能力，高效地完成一些大型应用系统的程序计算以及大型 数据库的访问等。系统的安全与可靠性系统的可靠性对于军事、金融和工业过程控制等部门的应用特别重要。计算机通过网络 中的冗余部件可大大提高可靠性。例如在工作过程中，一台机器出了故障，可以使用网络中 的另一台机器；网络中一条通信线路出了故障，可以取道另一条线路，从而提高了网络整体 系统的可靠性。（五）局域网资源共享原理1、计算机名-IP地址-MAC地址在局域网里，计算机要查找彼此并不是通过IP进行的，而是通过网卡MAC地址（它是 一组在生产时就固化的唯一标识号），当一台计算机要查找另一台计算机时，它必须把目标 计算机的IP通过ARP协议（地址解析协

10、议）找到它的MAC地址。实际上，ARP协议规定每 台局域网内启用了文件及打印机共享服务的计算机在启动的时候必须主动向所处网段广播 自己的IP和对应的MAC地址，然后由某台计算机（通常是局域网内某个工作组里第一台启 动的计算机）承担接收并保存这些数据的角色，这台计算机就被称为“浏览主控服务器”， 它是工作组里极为重要的计算机，负责维护本工作组中的浏览列表及指定其他工作组的主控 服务器列表，为本工作组的其他计算机和其他来访本工作组的计算机提供浏览服务，它的标 识是含有/_MSBROWSE_名字段，这就是我们能在网络邻居看到其他计算机的来由。浏览列表记录了整个局域网内开启的计算机的资源描述，当我们要

11、访问另一台计算机 的共享资源时，系统实际上是通过发送广播查询浏览主控服务器，然后由浏览主控服务器提 供的浏览列表来“发现”目标计算机的共享资源的。2、NetBIOS 协议但是仅知道彼此的地址还不够，计算机之间必须建立一条连接的数据链路才能正常工 作，这就需要另一个基本协议NetBIOS协议来进行了。NetBIOS （网络基本输入输出系统） 协议是IBM开发的用于给局域网提供网络以及其他特殊功能的命令集，几乎每个局域网都必 须在这种协议上面进行工作，NetBIOS定义了一种软件接口以及在应用程序和连接介质 之间提供通信接口的标准方法。NBTSTAT命令可以用来查询涉及到NetBIOS信息的网 络

12、机器。而后推出的NetBEUI协议（NetBIOS用户扩展接口协议）则是对前者进行了功能扩充， 这几个协议都是组成局域网的基本必备。共享的身份和权限Windows系统对于局域网内机算机的身份和权限验证是在一个被称为“IPC”（命名管道） 的组件技术上实现的，它实质上是Windows为了方便管理员从远方登录管理计算机而设置 的，在局域网里它也负责文件的共享和传输，它是为了让进程间通信通过提供可信任的用户 名和口令而开放的命名管道，连接双方可以建立安全的通道并以此通道进行加密数据的交 换，从而实现对远程计算机的访问。所以它是Windows局域网不可缺的基础组件。除了使 用IPC作为身份验证，系统还

13、使用SMB（Server Message Block）协议用来做文件共享，这 个协议与共享存在很大联系，在这里我们不展开。（六）C/S结构和B/s结构C/S结构，即Client/Server（客户机/服务器）结构，是大家熟知的软件系统体系结构， 通过将任务合理分配到Client端和Server端，降低了系统的通讯开销，可以充分利用两端 硬件环境的优势。早期的软件系统多以此作为首选设计标准。B/S结构，即Browser/Server（浏览器/服务器）结构，是随着Internet技术的兴起，对 C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下，用户界面完全通过WWW浏览器实现， 一部分事务逻辑在前

14、端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现，形成所谓3-tier结构。B/S结构，主要是利用了不断成熟的WWW浏览器技术，结合浏览器的多种Script语言 （VBScript、JavaScript）和ActiveX技术，用通用浏览器就实现了原来需要复杂专用软件 才能实现的强大功能，并节约了开发成本，是一种全新的软件系统构造技术。随着Windows 98/Windows 2000将浏览器技术植入操作系统内部，这种结构更成为当今应用软件的首选体 系结构。四、实验步塑（一）认识网络实验室或中心机房结构以及硬软件组成步骤一：每个学生考察网络中心的规模、结构、软硬件配置情况及其产品的型号和参数等， 要求画出

15、拓扑结构示意图，并标出传输介质和设备的型号。步骤二：了解网络系统的性能、网络应用服务、网络的管理及维护等基本情况。步骤三：考察网络的接入方式、电信线路和出口地址等。（二）、配置资源共享步骤一：打开TCP/IP属性对话框，把局域网内的计算机IP地址配置在同一网段，如下图所 示，配置在192.168.9.X（X为1-254任意值）。步骤二：为局域网内的机器添加“交流语言”一一局域网协议，包括最基本的NetBIOS协议 或NetBEUI协议，然后还要确认“Microsoft网络的文件和打印机共享”已经安装并为选 中状态，如下图所示。步骤三：设置文件或文件夹共享。选择要共享的文件或文件夹，右键选择共享

16、与安全选项， 在出现的对话框中选择共享标签；在网络共享与安全下选中在网络中共享这个文件夹复选 框，然后确定即可（此时文件夹会出现一个小手的标记）。若还希望其他用户修改文件夹的 内容，可以在选中允许网络用户更改我的文件（但在实际操作中最好不要选择该选项）。共享属性常规共享Web共享自定义本地共享和安全，d如果只跟这台计算机的其他用户共享这个交件夹 专身，诘将其拖动到其皇文律T件夹。要将这个文件夹及其子文件夹设为专用CR有您可 以访问），话选择以下复选枢。口将这个交件夹设为专用1）网络共享和安全要跟网貉用户和这台计算机的其他用户共享这个 文件夹，请选择下面的第一个复选框，键入一个 共享名。在网路上共享这个支件夹筌）共享名：允许网洛用户更改我的交件地） 了解匿和安全的更多信息。h Window.防火墙配置为允许此文件夹与网洛上其他计算 *机共享。的工作组，计算机名;查看 Windnwm 防火墙设詈步骤四:访问共享