第4章 计算机网络技术基础

第4章第4章一、网络基本概念

1.1什么是计算机网络

1.2网络系统的构成

1.3网络的硬件组成

1.4网络的软件组成

1.5网络的拓扑结构

1.6网络的分类

1.7网络体系结构

1.8网络协议及TCP/IP协议二、国际互联网络Internet2.1基本概念

2.2发展概况2.33G网络简介

2.4我校国际互联网络简介

2.5IP地址

2.6域名和域名系统

2.7Internet的接入三、Internet的基本服务功能

3.1国际互联网络功能

3.2电子邮件

3.3文件传输FTP3.4远程登录

3.5WWW与超文本概念

3.6Homepage(主页)四、中国期刊网科技文献的检索计算机网络技术基础1.1●

计算机网络定义什么是计算机网络

计算机网络是利用通讯设备和线路，将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的软件实现网络资源共享和信息交换的系统。1连接介质3连接软件4目的2连接硬件●

计算机网络功能(1)信息交换(2)资源共享(3)分布式信息处理一、网络基本概念网络系统的构成1.2计算机、网络连接设备、传输介质、网络协议、网络软件网络的硬件组成1.3主设备网络服务器连接设备网卡、中继器、集线器、路由器、网桥、网关、交换机。传输介质路由器交换机双绞线、同轴电缆、光导纤维、微波、红外、无线电波

集线器（Hub）

交换机（Switch）

路由器连接设备屏蔽双绞线(STP)非屏蔽双绞线(UTP)以铝箔屏蔽以减少干扰和串音3类、5类、6类（16M、155M、1200M）双绞线外没有任何附加屏蔽传输介质●同轴电缆基带同轴电缆

一条电缆只用于一个信道，50，用于数字传输宽带同轴电缆

一条电缆同时传输不同频率的多路模拟信号，75，用于模拟传输，300—450MHz，100km，需要放大器

铜芯绝缘层外导体屏蔽层保护套传输介质无线电固定终端点（基站）和终端之间是无线链路BS基站

用户计算机和终端BS基站覆盖的无线电区域F2F3F1F2F3F1F2F3F1F2F2F3F1F1,F2,F3=使用的频率传输介质地面微波接力两个地面站之间传送距离：50-100km地球地面站之间的直视线路微波传送塔传输介质地球同步卫星与地面站相对固定位置使用3个卫星覆盖全球传输延迟时间长36000公里地球传输介质

传输媒体

速率

传输距离

性能(抗干扰性)

价格

应用

双绞线

10-1000Mb/s

几十kM

可以

低

模拟/数字传输

50W同轴电缆

10Mb/s

3kM内

较好

略高于双绞线

基带数字信号

75W同轴电缆

300-450MHz

100kM

较好

较高

模拟传输电视、数据及音频

光纤

几十Gbps

30kMup

很好

较高

远距离传输

短波

<50MHz

全球

较差

较低

远程低速通信

地面微波接力

4-6GHz

几百kM

好

中等

远程通信

卫星

500MHz

18000kM

很好

与距离无关

远程通信

常用传输介质的比较传输介质1.4网络的软件组成通信协议通信软件网络操作系统NetBEUI、IPX/SPX、TCT/IP控制应用程序与多个站点通信Netware、WindowsNT、UNIX服务器请求客户机网络传输网络软件网络软件传输协议传输协议结果客户机/服务器工作方式●

拓扑结构——各个节点在网络上的连接形式网络的拓扑结构(1)总线结构(2)星型结构(4)混合型结构(3)环型结构1.51.6网络的分类可以从不同的角度进行分类，常见的分类为：局域网城域网广域网方圆几公里方圆几十、几百公里方圆几千公里一个建筑、一个校园一座城市一个国家、一个地区网络体系结构（OSI参考模型）1.7应用层Application表示层Presentation会话层session传输层transport物理层Physical数据链路层DataLink网络层Network7654321处理网络应用数据表示主机间通信端到端的连接寻址和最短路径介质访问（接入）二进制传输“做什么”“对方看起来象什么”

“该谁讲话”“从哪儿讲起”“对方在哪儿”

“走哪条路可以到达对方”

“每一步该怎么走”

“怎样利用物理媒体”网络体系结构（OSI参考模型）1.7

应用层传输层网络层数据链路层物理层面向信息处理面向通信用户功能网络功能两种观点划分高层与低层表示层会话层网络体系结构（OSI参考模型）1.767543216754321应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层物理传输媒体10100…比特流…01001数据部分数据部分数据部分数据部分数据部分应用程序数据网络协议及TCP/IP协议1.8联网实体之间用来保证相互通信的规则和约定TCP/IP全名：TransmissionControlProtocol/InternetProtocol

传输控制协议

网际协议Telnet(网际)协议、FTP(文件传输)协议、HTTP(超文本)协议PPP(点对点通讯)协议、SMTP(简单邮件传输)协议等●TCP/IP协议包含的其它协议完成相邻节点之间的打包数据传送提供路由分析和路径选择●IP协议的作用将发送端的数据打包，并冠以收发节点名称及其它信息，便于识别将接收端的数据解包，还原成原始数据●TCP协议的作用TCP/IP与OSI参考模型的对应关系应用层表示层会话层传输层物理层数据链路层网络层7654321OSI参考模型应用层传输层网络接口网际层TCP/IP概念层次Ethernet,802.3,802.5,FDDI等等TCP/IP支持所有的、标准的物理和数据链路协议TCP/IP与应用层应用层协议支持了文件传输、电子邮件、远程登录、网络管理、Web浏览等应用。应用层传输层网络接口网际层文件传输

●FTP、TFTP、NFS电子邮件

●SMTP、POP3WWW应用

●HTTP远程登录

●Telnet、rlogin网络管理

●SNMP名字管理

●DNS2.1●

Internet全称：国际计算机分组交换互联网络基本概念二、国际互联网络Internet局域网络彼此交换互相关联广域网络Internet经历了多年，从美国局域网络发展成全球范围的广域网络2.21969年，出于军事目的，AdvancedResearchProjectsAgency(美国防部高级计划研究局)建立了ARPAnet网络1973年，实现网络国际互联(从美国走向世界)1983年，TCP/IP通讯协议成为网络的标准通讯协议1982年，ARPAnet、MILnet(军事网络)和几个网络合并成立Internet1986年，美国国家科学基金会(NationalScienceFundation)的

NSFnet网络加入Internet1993年，网络借助WWW浏览器实现多媒体浏览及通讯1994年，实现网上购物发展概况截至2008年底，我国网民数达到2.98亿，宽带网民数达到2.7亿，国家CN域名数达1357.2万，三项指标继续稳居世界排名第一。首次超过21.9%的全球平均水平

截至2008年底，我国网民数达到2.98亿，宽带网民数达到2.7亿，国家CN域名数达1357.2万，三项指标继续稳居世界排名第一。互联网普及率达到22.6%，首次超过21.9%全球平均水平2.33G网络介绍3G：第三代移动通信技术(英语：3rd-generation)，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音(通话)及数据信息(电子邮件、即时通信等)。代表特征是提供高速数据业务。3G是指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、CDMA等数字手机(2G)，第三代手机（3G）是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。

3G网络标准3G标准：

WCDMA（欧洲版）这套系统能够架设在现有的GSM网络上，对于系统提供商而言可以较轻易地过渡。

CDMA2000（美国版）目前中国电信正在采用这一方案向3G过渡，并已建成了CDMAIS95网络。

TD-SCDMA（中国版）该标准是由中国大陆独自制定的3G标准，全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TD—SCDMA标准。

3G网络核心应用1.宽带上网2.视频通话3.手机电视4.无线搜索5.手机音乐6.手机购物7.手机网游3G中国发牌2009年1月7日14:30，工业和信息化部为中国移动、中国电信和中国联通发放3张第三代移动通信(3G)牌照，此举标志着我国正式进入3G时代。其中，批准：中国移动增加基于TD-SCDMA技术制式的3G牌照（TD-SCDMA为我国拥有自主产权的3G技术标准）；中国电信增加基于CDMA2000技术制式的3G牌照；中国联通增加了基于WCDMA技术制式的3G牌照。欧洲美国Internet2.4我校国际互联网络简介NTT日本东京东京理科大学亚洲网络节点北京国际通讯公司电话线BTA网管中心BUCT亚洲1号通讯卫星●1994年9月，接通国际互联网络2.5精品课程：×××.×××.×××.×××网址（IP地址）0网络地址（7位）主机地址（24位）A类10网络地址（14位）主机地址（16位）B类110网络地址（21位）主机地址（8位）C类化工大学：50教务处：27IP地址基本概念

2.IP地址的分类信息

人们为了通信的方便给每一台计算机都事先分配一个类似我们日常生活中的电话号码一样的标识地址，该标识地址就是IP地址，而且在INTERNET范围内是唯一的。IP地址是采用分层结构。IP地址由网络号与主机号两部分组成。其中，网络号用来标示一个逻辑网络，主机号用来标示网络中的一台计算机。根据TCP/IP协议规定，IP地址是由32位二进制数组成，将组成计算机的IP地址的32位二进制分成四组，每组8位，中间用小数点隔开，然后将每八位二进制转换成十进制数。

人们按照网络规模的大小，将IP地址分为A、B、C、D、E五类地址。3.IP地址的寻址规则

(1).网络寻址规则A、网络地址必须唯一。B、网络标识不能以数字127开头。在A类地址中，数字127保留给内部回送函数。C、网络标识的第一个字节不能为255。数字255作为广播地址。D、网络标识的第一个字节不能为“0”，“0”表示该地址是本地主机，不能传送。(2).主机寻址规则A、主机标识在同一网络内必须是唯一的。B、主机标识的各个位不能都为“1”，如果所有位都为“1”，则该机地址是广播地址，而非主机的地址。C、主机标识的各个位不能都为“0”，如果各个位都为“0”，则表示“只有这个网络”，而这个网络上没有任何主机。4.子网掩码

子网掩码是一个32位地址，不能单独存在，必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与IP地址相同，子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用二进制数字“1”表示；右边是主机位，用二进制数字“0”表示。其中A类地址的默认子网掩码为；B类地址的默认子网掩码为；C类地址的默认子网掩码为：

。5.默认网关

网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。只有设置好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。默认网关的意思是一台主机如果找不到可用的网关，就把数据包发给默认指定的网关，由这个网关来处理数据包。6.Internet协议（TCP/IP）配置网上邻居－属性－本地链接－属性－internet协议（TCP/IP）－属性－手动设置IP地址、子网掩码、默认网关即可。IPv6定义：

IPv6是InternetProtocolVersion6的缩写，其中InternetProtocol译为“互联网协议”。

IPv6是IETF（互联网工程任务组，InternetEngineeringTaskForce）设计的用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议。目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。IP是TCP/IP协议族中网络层的协议，是TCP/IP协议族的核心协议。目前IP协议的版本号是4（简称为IPv4），它的下一个版本就是IPv6。IPv6正处在不断发展和完善的过程中，它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4。每个人将拥有更多IP地址。IPv6优势：与IPV4相比，IPV6具有以下几个优势：一，IPv6具有更大的地址空间。IPv6中IP地址的长度为128，即有2^128-1个地址。二，IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一开始就遵循聚类（Aggregation）的原则，这使得路由器能在路由表中用一条记录（Entry）表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，提高了路由器转发数据包的速度。三，IPv6增加了增强的组播（Multicast）支持以及对流的支持（FlowControl），这使得网络上的多媒体应用有了长足发展的机会，为服务质量控制提供了良好的网络平台。

四，IPv6加入了对自动配置（AutoConfiguration）的支持。这是对DHCP协议的改进和扩展，使得网络（尤其是局域网）的管理更加方便和快捷。五，IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验，极大的增强了网络的安全性。2.6域名最高域名机构名网络名高低域名的解析过程:第一步：客户机提出域名解析请求。第二步：本地的域名服务器处理请求。第三步：如果本地的缓存中没有该纪录,把请求发给根域名服务器。第四步：本地域名服务器再向上一步返回的域名服务器发送请求。第五步：重复第四步,直到找到正确的纪录。第六步：本地域名服务器把返回的结果保存到缓存,以备下一次使用,同时还将结果返回给客户机。域名的解析过程2.7Internet的接入1、PSTN（PublishedSwitchedTelephoneNetwork，公用电话交换网）2、ISDN(IntegratedServiceDigitalNetwork，

综合业务数字网)3、ADSL(AsymmetricalDigitalSubscriberLine，

非对称数字用户环路)4、DDN专线5、光纤接入6、HFC接入方式

3.1国际互联网络①电子邮件E-mail②文件传输FTP③远程登录Telnet④信息检索Gopher⑤实时通话Talk⑥文件检索Archie⑧WWW检索WorldWideWeb⑦网络新闻Newsgroup/UsenetComp计算机

misc杂类

rec娱乐和游戏soc社会科学

sci科技

talk交谈国际互联网络功能三、Internet的基本服务功能●采用简单邮件传送协议SMTP的电子式邮政服务Internet发送邮件服务器接收邮件服务器发送方接收方信箱●电子邮件地址用户名@电子邮件服务器●电子邮件客户端软件OutlookExpress、Foxmail●电子邮件账号设置3.2电子邮件（E－mail）服务163.com、126.com、●FTP负责将文件从一台机器传输到另一台机器上，采用FTP协议●FTP的使用启动IE浏览器服务器Internet下载用户上传3.3文件传输（FTP）服务3.4远程登录（Telnet）服务●远程登录为用户使用远程服务器上的信息、软件和硬件资源提供服务用户客户机进程服务器进程远程系统InternetTelnet协议●实际应用在WindowsXP操作系统中：1、“开始”菜单/所有程序/附件/通讯/远程桌面连接。2、输入远程计算机的“IP地址”或者“域名地址”。3、输入输入远程用户名和密码。4、操作本地计算机一样操作远程的计算机。3.5WWW与超文本概念是一种图文并茂的超文本信息检索工具通常借助浏览软件检索网络信息World

WideWeb●常用的浏览软件Windows系统桌面上的IE浏览器MosaicNetscapeIE(InternetExplorer)●超文本概念北京化工大学信息科学与技术学院是培养计算机科学技术人才的摇篮地址码链接学院或其他站点3.6主页作用提供检索其它站点的超链接展示全部可检索信息体现个性化、形象化网络站点的“封面”主页设计工具FrontPageDreamweaverFireworks主页采用的技术手段标题文字使用GIF格式的界面GIF/Flash格式