大学计算机基础 课件 第6章 计算机网络

第六章计算机网络目录contents计算机网络概述01数据通信基础02Internet的基础知识03网络安全04相关标题文字计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结合的产物。计算机网络是将分布在不同地理位置上的、具有独立工作能力的计算机、终端及其附属设备用通信设备和通信线路彼此互连，配以功能完善的网络软件，以实现相互通信和资源共享为目标的计算机系统。计算机网络的概念6.1计算机网络概述6.1计算机网络概述计算机网络系统的示意图资源子网。资源子网是指用户端系统，包括用户的应用资源，如服务器、外设、系统软件、应用软件及相关数据等。通信子网。通信子网是指网络中实现网络通信功能的设备及其软件的集合，通信设备、网络通信协议、通信控制软件等属于通信子网，负责信息的传输。1.数据通信。利用网络，计算机与终端或计算机与计算机之间能快速、可靠地进行数据传输和信息交换，以满足用户的对话需求。6.1计算机网络功能2.资源共享。资源共享是指网络用户可以借助网络访问网络中的各种软件、硬件及数据资源。3.负载均衡和分布式处理。负荷均衡是指借助计算机网络，将网络中的工作负荷分摊到多个操作单元上进行处理，尽量避免计算过程中的瓶颈问题，从而高整个事务的执行效率，节约业务处理的时间及计算成本。1. 第一代——面对终端的计算机网络阶段计算机网络形成及发展6.1计算机网络概述计算机网络形成及发展6.1计算机网络概述2. 第二代——计算机网络及分组交换网阶段计算机网络形成及发展6.1计算机网络概述3. 第三代——计算机网络体系结构标准化与局域网研发阶段计算机网络形成及发展6.1计算机网络概述4. 第四代——Internet为核心的计算机网络阶段局域网（LAN）城域网（MAN）广域网（WAN）计算机网络分类——按覆盖范围划分6.1计算机网络概述计算机网络的拓扑结构6.1计算机网络概述总线拓扑结构星形拓扑结构环形拓扑结构树形拓扑结构计算机网络协议与体系结构6.1计算机网络概述什么是协议？在网络通信中，所谓协议，就是指诸如计算机、交换机、路由器等网络设备为了实现通信而必须遵从的、事先定义好的一系列规则和约定。协议的三要素语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种应答；语法：数据与控制信息的格式、数据编码等；时序：时间先后顺序和速度匹配。6.1计算机网络概述OSI参考模型

TCP/IP与OSI参考模型对应关系1.数据通信：数据通信系统是通过传输媒体将信息从一个地方传送到另一个地方的电子系统。在通信过程中，数据以信号形式出现。信号有模拟信号和数字信号两种形式。基本概念6.2数据通信基础2.信道：在传输介质电路中，用信道表示向某一个方向传送信息的媒体。一般可以将信道视为一条通信电路的逻辑部分。3.带宽：带宽是指信道能传送信号的频率宽度，也就是可传送的信号的最高频率与最低频率之差。4．码元：码元是对网络中传送二进制数字中的每一位的通称。1.有线介质：双绞线、同轴电缆和光纤通信传播介质6.2数据通信基础2.无线介质：微波通信、红外线通信和光通信单工通信、半双工通信、全双工通信数据通信方式6.2数据通信基础1.单工通信：在单工通信中，信号只能向一个方向传输而没有反方向的交互，任何时候都不能改变信号的传送方向。2.半双工通信通信的双方都可以收发信息，在同一时刻只能进行单向数据传输，在不同时刻可以进行另一个方向的数据传输。这就相当于双向单车道。例如：对讲机3.全双工通信：“全双工”在任何时刻可以进行两个方向的数据传输，而且互不影响。这就相当于我们现实生活在中的“双向双车道”。常用网络术语——IP地址6.4

IP地址的分类Internet的基础知识IP地址的组成6.4Internet的基础知识域名和域名系统域名系统的概念：IP地址是用数字来代表主机的地址，但是这种地址不便记忆，难于理解。为此，Internet引入了域名（DomainName），实际上就是在Internet上分配给主机的名称。并利用域名系统DNS（DomainNameSystem的缩写），建立主机域名与IP地址的映射关系，当用户在Internet上使用域名表示某主机时，DNS系统会立即将其转换为IP地址。域名系统（DNS）主要由域名空间的划分、域名管理和地址转换3个部分组成。顶级域名域名类型顶级域名域名类型com商业组织mil军事部门edu教育机构net网络支持中心gov政府部门org各种非赢利性组织int国际组织net网络组织顶级域名域名类型顶级域名域名类型cn中国jp日本us美国uk英国ru俄罗斯fr法国de德国kr韩国6.4Internet的基础知识域名的结构域名的写法类似于点分十进制的IP地址的写法，用点号将各级子域名分隔开来，域的层次次序从右到左，分别称为顶级域名、二级域名、三级域名。典型的域名结构如下：主机名.单位名.机构名.国家名。以中国教育网清华大学的主机为例，它地域名是。其中，tsinghua代表是清华大学，edu代表国家教育机构，cn表示中国。6.4Internet的基础知识Internet的基本服务1.WWW服务WWW服务是Internet使用最广泛的一种服务，它以超文本标记语言与超文本传输协议为基础，能够以十分友好的借口提供Internet信息查询服务，信息以Web网页的形式传输到客户端的浏览器，Web网页采用超文本的格式，它除了包括有文本、图像、声音、视频等信息外，还含有指向其他Web页面或页面本身某特定问的超链接。2.电子邮件电子邮件服务器是邮件服务系统的核心。电子邮箱是在邮件服务器中为每个合法用户开辟一个存储用户邮件的空间。使用简单邮件传输协议（Simple

Mail

Transfer

Protocol）相互传输邮件，使用POP3（Post

Office

Protocol）协议或者IMAP协议读取邮件。电子邮箱地址格式为：用户名@主机域名。6.4Internet的基础知识Internet的基本服务3.文件传输文件传输协议（FileTransferProtocol）是Internet上一种常用的网络传输协议，其基本功能是实现计算机间的文件传输，简称FTP。Internet用户可以通过FTP连接到远程计算机，并在该计算机上查看文件资源以及将所感兴趣的资源（如计算机应用软件、图像文件等）复制到用户计算机中。同时，用户也可将自己计算机中的资源复制到远程计算机中。4.远程登录远程登录是指一个本地用户在远地主机有一个账号(或是没有账号，进入Internet计算机提供的一些公共服务，如BBS)，并通过TCP/IP进入该远地账号，以访问远地服务器系统资源。6.4网络安全网络安全从其本质上讲就是网络上的信息安全，指网络系统的硬件、软件及数据受到保护。不遭受破坏、更改、泄露，系统可靠正常地运行，网络服务不中断。6.4网络安全——网络安全的基本问题1.

网络攻击问题

确保网络环境中系统的安全首要任务是保证网络自身不被恶意攻击或能有效防范攻击。

2.网络安全漏洞网络信息系统的运行一定要涉及计算机硬件与操作系统、网络硬件与网络软件、数据库管理系统、应用软件，以及各种网络通信协议，各种计算机硬件与操作系统、应用软件都会存在一定的安全问题，它们不可能是百分之百无缺陷或无漏洞的。3.网络中的信息安全问题信息安全问题主要是指黑客进行信息的截获、窃取和破译等活动。网络中的信息安全主要包括两个方面，即信息存储安全与信息传输安全。6.4网络安全——网络安全的基本问题4.网络防病毒问题病毒按基本类型主要包括：引导型病毒、可执行文件病毒、宏病毒、混合病毒、特洛伊木马型病毒等，破坏方式包括损坏软硬资源，盗取篡改信息，非法侵占存储及计算资源等。5.网络数据备份与恢复、灾难恢复问题在信息爆炸的时代，企业最为宝贵的财富就是数据，要保证企业业务持续的运作和成功，就要保护基于计算机的信息。1.信息系统的软、硬件安全漏洞由于计算机系统在硬件、软件、协议设计与实现等过程中以及系统安全策略上都不可避免存在缺陷和瑕疵，从而造成了攻击者很容易利用它们实施攻击的事实。6.4网络安全——网络的脆弱性2.网络结构的复杂性计算机网络的根本职能一是提供网络通信，二是实现网络信息共享。由于互联网最初被设计为一个开放的接入模型，民主自由的设计观在带来网络繁荣的同时也使得网络的复杂性级数增长。3.用户网络行为的复杂性一般来说，互联网包含经济代理机构的基本概念，这有别于传统分布式计算:互联网的不同部分有不同的所有者，不同的经济动机，但他们合作，提供端到端的全面服务。6.4网络安全——网络的脆弱性4.增加的安全措施本身带来的脆弱性脆弱性问题与时间紧密相关。随着时间的推移，旧的脆弱性会不断得到修补或