第4章计算机网络基础及其应用课件

第4章计算机网络基础及其应用7/27/20231本章概要4.1计算机网络的基本概念4.2局域网4.3局域网互连4.4互联网技术及其应用7/27/202324.1计算机网络的基本概念

4.1.1计算机网络的定义、发展4.1.2计算机网络分类4.1.3计算机网络的拓扑结构4.1.4计算机网络协议4.1.5计算机网络安全简介7/27/202334.1.1计算机网络的发展与定义一、以单机为中心的通信系统第一代只有一台主机二、多台计算机互联的计算机网络第二代多台主机互联资源子网和通信子网组成三、国际标准化的网络第三代有统一的体系结构，遵循国际标准化协议7/27/202344.计算机网络的定义以能够相互共享资源为目的依据协议互联起来的具有独立功能的计算机的集合体7/27/202354.1.2.计算机网络的分类

按网络覆盖的地理范围分类按网络的拓扑结构分类按传输介质分类按数据交换方式分类报文交换分组交换7/27/20236按网络覆盖的地理范围分类按距离分类局域网(localareanetworkLAN)：约几十米到数千米范围内如机房、大楼、校园中的的网络城域网(metropolitanareanetworkMAN)：在整个城市范围分布，约覆盖几公里到几十公里范围广域网(wideareanetworkWAN)：覆盖广阔的地理区域，如整个国家范围内，或相邻几个国家甚至于覆盖全球的网络距离影响速度、速度影响技术细节7/27/202374.1.3计算机网络的拓扑结构星形环形总线形网状7/27/202384.1.4计算机网络协议1、网络协议为网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定叫做网络协议7/27/202392、协议分层

降低设计复杂性、便于维护、提高运行效率层次化的结构的优点各层之间相互独立 －利于实现和维护易于标准化

分层原则层次数量不能过多截然不同的功能最好不要合在同一层类似的功能最好放在同一层在实现技术经常变化的地方增加层次层次边界选择合理，确保层次之间信息流量较小7/27/2023103网络的体系结构层次结构与协议的集合计算机网络是一个相当复杂的系统，网络的设计通常分为多个层次，相应的协议也被分为多个层次。如何分层，以及各层中具体采用的协议总和，称为网络的体系结构。世界上著名的网络体系结构有：ARPANET、SNA、DNA及OSI7/27/2023114OSI参考模型开放系统互连参考模型（OSI）国际标准化组织ISO在80年代初提出来定义了开放系统的层次结构和各层所提供的服务不同厂家的网络产品，遵循此模型即可互连7/27/2023124.1.4OSI参考模型简介OSI参考模型七层框架

应用层：负责应用管理和执行应用程序表示层：实体间数据交换的标准接口会话层：实体间建立、管理和拆除对话连接方法传输层：建立点对点通信通道，并传输数据网络层：控制信息中间转发和路径选择、阻塞控制…链路层：相邻结点间的传送链路，并传送数据帧物理层：对传输介质的描述7/27/2023137/27/2023144.1.5计算机网络安全简介网络安全的主要问题网络硬件、软件及系统中的数据安全保证网络信息安全安全技术实时硬件安全技术软件系统安全技术数据信息安全技网络站点安全技术核心安全技术数据加密技术、病毒防治技术和防火墙技术7/27/2023151、数据加密技术加密E解密DKe

加密密钥Kd解密密钥明文M密文C明文M7/27/202316

2．病毒定防技术（1）计算机病毒的定义计算机病毒，是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用，并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。7/27/202317计算机病毒的特性隐蔽性、欺骗性感染性、传播性潜伏性、可触发性破坏性7/27/202318（2）计算机病毒的预防①新购置的计算机软硬件系统的测试避免使用盗版软件②计算机系统的启动尽可能硬盘启动③重要数据文件的备份7/27/2023193、

防火墙技术

内部网络和外部网络之间设置屏障阻止外界对内部资源的非法访问防止内部对外部的不安全访问网络1防火墙网络27/27/202320（2）防火墙的功能安全策略的检查站只有满足安全策略检查的信息才能通过如：口令、身份验证等有效防止内部网络的相互影响用防火墙将内部网络隔开网络安全的屏障隐蔽网络内部细节对网络存取和访问进行监控审计记录访问日志对网络使用情况统计7/27/2023214.2局域网在一个较小的范围内利用通信线路将众多计算机连接成网，称为局域网。典型代表：1972年美国加州大学：Newhall环网1975年美国Xerox公司:以太网1974年英国剑桥大学：剑桥环网7/27/2023224.2.1.局域网特点及分类

1、局域网特点覆盖范围比较小数据传输速率高误码率低保密性好7/27/202323局域网7/27/202324局域网关键要素传输介质网络拓朴结构媒体访问控制方法7/27/202325常用传输介质双绞线:100Mbps同轴电缆:光纤：100Mbps、1Gbps、10Gbps无线介质微波通信卫星通信蜂窝无线通信7/27/202326网络拓朴结构星状拓朴结构总线拓朴结构环形拓朴结构无线局域网的蜂窝状物理拓朴7/27/202327星状拓朴结构7/27/202328总线拓朴结构7/27/202329环形拓朴结构7/27/202330无线局域网的蜂窝状物理拓朴7/27/202331媒体访问控制方法包括两方面内容要确定网络的每个节点能够将信息发送到传输介质上去的特定时刻如何对公用传输介质进行访问并加以利用和控制二种主要控制方法CSMA/CDToken-Ring7/27/202332CSMA/CD

CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetect载波监听多路访问/冲突检测技术总线结构争用协议每个站点都有权争用通道，发送信息后检测是否发生冲突，产生冲突后重发。7/27/202333Token-Ring令牌环环关网关控制方法使用一个令牌沿环路循环，当一个站点要发送信息时，先要取得空闲令牌。站点可以设置优先级，不会产生冲突7/27/2023344.2.2Ethernet网络1、什么是以太网Ethernet是一个中等区域范围内实现计算机通信的技术规范3、10BASE-T网络4、100BASE-T网络7/27/20233510BASE-T网络使用非屏蔽双绞线UTP双绞线最长100m，两端用RJ-45接头通过HUB扩展网络属于IEEE802.3规范支持双绞线、单模/多模光纤、同轴电缆传输率10Mbps7/27/202336100BASE-T网络与10BASE-T相兼容所有设备都支持100Mbps的传输率802.3u特点高可靠性易扩充低成本但还不能满足更高的多媒体应用7/27/202337局域网的组成网卡路由器网桥交换机集线器中继器网络硬件网络软件网络服务器网络工作站互联设备传输介质集线器网络系统软件网络应用软件网络OS服务程序安全软件监控程序网络协议通信软件7/27/202338网络服务器类型文件服务器打印服务器数据库服务器通信服务器邮件服务器域名服务器Web服务器基本条件高性能计算机高速网卡网络软件7/27/202339网络操作系统客户端操作系统Windows2000ProfessionalWindowsXPWindows98服务器端操作系统Windows2003Windows2000serverUnix和LinuxNetWare7/27/202340网络类型由两种类型的操作系统可以分别组合两种类型的网络结构：对等网络(peertopeer)C/S网络(Client/Server)7/27/202341对等网络(peertopeer)7/27/202342C/S网络7/27/202343B/S网络B/S（Browser/Server）结构即浏览器和服务器结构。它是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，但是主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，形成所谓三层3-tier结构。7/27/2023444.2.3网络互联1、互联的意义2、互联的类型局域网（LAN）——局域网（LAN）局域网（LAN）——广域网（WAN）局域网（LAN）——广域网（WAN）

——局域网（LAN）广域网（WAN）——广域网（WAN）7/27/202345网络互联7/27/2023463、互联设备中继器：工作于物理层，放大信号，延长传输距离，但传输带宽不会变化集线器(共享式)：可看成是一种多端口的中继器，其带宽由它的端口平均分配。在传输过程中发生冲突时，Collision要闪烁网桥(桥接器)

：连接两个同类局域网，网桥具有信号过滤的功能7/27/2023473、互联设备交换机(交换式集线器)：用于连接多个网段可以看成是一台多端口的网桥，每一端口都有其专用的带宽路由器：用于连接两个以上的同类网络，具有网桥的全部功能，还具有路径选择功能和隔离作用，在逻辑上将整个互连网络分割成逻辑上独立的网络单位网关：是一台专用的计算机，用于连接不同类型的局域网，除了具有路由器的全部功能外，还可承担异种网之间不同协议的转换7/27/2023484.3局域组网4.3.1双机互联网络的组建1、最小规模的网络7/27/2023494.3.1双机互联网络的组建2、硬件连接方法（1）制作交叉连接的非屏蔽双绞线（2）安装网络接口卡认识网线TIA/EIA568A标准规定线对顺序为：1——绿白、2——绿、3——橙白、4——蓝、5——蓝白、6——橙、7——棕白、8——棕。TIA/EIA568B标准规定线对顺序为：1——橙白、2——橙、3——绿白、4——蓝、5——蓝白、6——绿、7——棕白、8——棕。在实际的连接中，关键要保证“1、2”线对是一对；“3、6”线对是一对；“4、5”线对是一对；“7、8”线对是一对

7/27/2023507/27/202351制作网线材料和工具的准备7/27/202352剥线7/27/202353理线与插线TIA/EIA568ATIA/EIA568B铜芯线

1：绿白

铜芯线

1：橙白

“1、2”线对是一对；“3、6”线对是一对；“4、5”线对是一对；“7、8”线对是一对7/27/202354压线7/27/202355测试主测试器：4-2-3-4-5-6-7-8。远程测试器：3-6-4-4-5-2-7-8

7/27/202356双机互联网络的组建3、安装和协议配制“网上邻居”属性“本地连接”属性“TCP/IP”属性绿色灯亮表示物理连接7/27/202357双机互联网络的组建4、网络连接状态检测查看本地连接状态5、连通性测试Ping----检查TCP/IP安装情况Ping本机地址－－检查是否IP地址有冲突Ping另一台计算机网上地址检查网络连接状况7/27/2023584.3.2用集线器组建局域网1、用集线器组网的特点与应用2、单一集线器组网直通线7/27/2023594.3.2用集线器组建局域网3、多集线器级联组网直通线Uplink端口7/27/2023604.3.3对等网组网1、对等网的概念2、对等网的配置（1）配置TCP/IP协议（2）配置工作组中的标志数据（3）安装网络客户（4）配置共享和打印服务3、共享文件夹的配置4、访问共享文件夹7/27/202361对等网络操作查找计算机共享文件夹共享打印机7/27/202362查找计算机在一个网段（同一网络ID）中的计算机以计算机名查找查找方法：网上邻居开始菜单－搜索7/27/202363网上邻居的使用7/27/202364搜索计算机

“开始”菜单－“搜索”－“文件和文件夹”1.选择“计算机”2.键入计算机名3.执行搜索4.找到计算机7/27/202365登录计算机7/27/202366共享文件夹用于发布共享资源设置：文件夹属性窗口\