计算机科学导论第7讲要点

1、第7次计算机网络和安全，2，内容的要点1，计算机网络概念计算机网络的分类计算机网络拓扑结构计算机网络的连接设备互联网和TCP/IP互联网基本服务功能，3，1计算机网络概念， 计算机网络是一种计算机系统，将几个地理位置不同、具有独立功能的计算机通过线路与通信设备相互连接，根据某协议进行数据通信，实现信息传输和资源共享。 计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的. 4、计算机应用模型的发展包括集中分散网络的三个阶段，5、网络化处理、6、计算机网络发展的四个阶段，(1)具有通信功能的独立系统(2)具有通信功能的多机器系统(3)计算机通信网络(4) 具有通信功能的独立系统，(2)具有通信功能的多机系统

2、，随着与独立系统连接的远程终端的数量增加，计算机承担数据处理和通信任务，效率非常低。 另外，各远程终端通过专线连接，数据传输效率低。 在主机前安装通信处理器，专业负责与终端通信，协助主机预处理信息。 在远程终端集中的区域设置线路集线器，集线器根据某个策略汇集终端信息，经由高速通信线路发送给主机。 9、具有通信功能的多功能系统，10，(3)计算机通信网络连接分散在不同地方的计算机，实现信息交换。 通过通信线路和主机系统连接的计算机群是计算机网络的一次形式。 我想共享网络中的系统资源，或调用网络中的几个计算机系统来共同完成任务。 制定网络操作系统，以控制网络一贯遵守的通信规则和协调资源共享。 11

3、、把整个网络看作一个大的计算机系统，不需要知道网络系统的构成，不需要熟悉感兴趣的信息放在哪个子系统，所有资源共享中发生的问题由网络操作系统协调管理。 用户可以非常容易地访问授权的资源，并调用几台计算机来处理紧急或复杂的问题。 (4)计算机网络、12、计算机网络的功能、数据通信数据通信是计算机网络最基本的功能。 计算机连接到网络后，就可以相互传输数据，进行通信。 资源共享计算机网络的主要目的是资源共享。 共享的资源包括计算机硬件、软件和数据资源。的资源. 13、集中管理信息系统(MIS )、事务自动化系统(OA )、集成制造系统(CIMS )集中管理分散的信息和对象，提高了工作效率和经济效益。

4、分散处理对于大型科学计算和信息处理，可以采用适当的算法将任务分散到不同的计算机上处理，集中解决问题。 14、负载均衡负载均衡是指任务均等地分配给网络上的多个计算机。 网络控制中心负责分配和检查，如果某台计算机的负荷太高，系统就会自动转移到轻的计算机系统上。 可靠的网络上的计算机可以相互备份.可以相互备份。 15、随着便利用户的各种网络软件越来越丰富、完善，用户可以通过终端获得各种信息和良好的服务，可以把整个网络视为自己的系统。 在需要扩大网络规模的情况下，将新的设备和网站连接到网络上即可。 性价比高，16、2计算机网络模型、网络设计中采用结构化设计方法，将网络按功能分为一系列层，在各层完成特定

5、功能，相邻层的上层使用直接下级提供的服务实现本层的功能，同时，其上层17、OSI参考模型Open System Interconnect、OSI (开放系统互连)参考模型是ISO为解决异构系统互连而制定的开放计算机网络分层模型，它的优点有服务、接口和协议三个OSI规定了在网络层次的分割和各层次中实现的功能，但是没有规定在各层次中实现的服务和协议。 OSI不依赖于特定的协议。 OSI开放系统相互参照模型、19、OSI参照模型的特征是实现异构系统相互连接的分层结构。 提供控制互连系统的互连规则的框架。 定义了抽象的结构，而不是具体实现的描述。 对等层实体之间的通信由它的层协议管理. 直接数据传输仅

6、在最低级别进行。 每个层都完成定义的功能，更改此层的功能不会影响其他层。 20、物理层负责在物理介质上传输比特流。 物理层提供维护和移除物理链路所需的机械、电和功能接口。 计算机根据这些接口的定义，用物理媒体连接，实现面向比特流的数据传输。 21、数据链路层，其任务是增强物理层的位传输功能，为网络层提供无错误的位传输线路。 数据链路层负责将比特组装到数据帧中，以供物理层发信号表示数据帧，并且接收方以数据帧为单位接收和识别它们。 数据链路层应检测和纠正物理链路中发生的错误，并提供流控制。 另外，网络层确定分组从源到目的地的路径，提供可信赖的端到端数据传送通过许多中间节点从源到目的地。 网络层还可

7、以进行拥塞控制。 网络层使多个网络可以相互连接起来.的。 一般的网络层协议：互联网协议IP Novell的互联网分组交换IPX协议，23，传输层，传输层的作用是从对话层接收数据，数据长，数据小的单元传输层提供了可靠性、透明度、端到端数据传输服务、连接管理、错误恢复和流控制。 常用的传输层协议：互联网传输控制协议TCP Novell的顺序分组交换SPX协议、会话层、会话层的主要作用是通过提供通信系统之间的数据流的管理和控制，来实现两个显示层、显示层用于表示所传递的信息的“意思”，各计算机有自己的内部数据的显示方法，因此显示层需要根据转换而保证不同的计算机相互“能理解”。 另外，25、应用层和应用

8、层为终端网络用户提供大量通信服务，独立于上层系统的应用实体在应用层中实施。 应用层主要是为网络用户提供服务.的。 应用层实现的功能是文件传输、访问和管理、消息处理、目录管理、远程工作的执行、终端仿真等。26，3计算机网络分类、LAN(LAN )是指在被复距离在数百米到20km之间的狭小地区，各种通信设备相连的通信网络。 局域网通常设置在一个建筑物或相邻的几个建筑物中，由部门或部门拥有。 27、城市域网(MAN )复盖城市的直径一般在10km到50km之间，由城市的邮政部门、政府机关和大公司控制。 大都会网络一般利用公共通信公司提供的服务，向个人用户的相互组织提供服务。28、广域网(WAN )广

9、域网是复盖大范围(州、国、世界)的个人计算机或局域网的连接。 广域网由公共通信公司设置并运营。29、4计算机网络拓扑、拓扑是一种与大小、距离无关的几何图形特性的研究方法。 网络拓扑是抛弃网络内的具体设备，将网络内的设备抽象化为节点，将通信线路抽象化为线段，由此，一个计算机网络被抽象化为由节点和线段构成的几何图形。30、以一个节点为中心的处理系统中，各种用户设备通过链路与该中心节点直接连接，在其它节点之间不能直接通信，中心节点集中控制和管理各用户设备之间的通信和信息交换。 星型拓扑，31，优点：高级集中控制容易被网络管理故障判断和隔离扩展，缺点：费用高的可靠性问题，32，总线型结构把所有加入计算

10、机连接到一个通信线路上。 网络中的所有站点都共享一个数据通道(总线)。 总线型拓扑，终端器：防止电信号沿总线返回，33，优点：构建灵活简单的费用容易扩展，缺点：故障诊断和隔离比较困难效率低，34，环形拓扑顺序连接网络各节点形成闭合的环。 在任何两个节点之间只有一条路径，并且只能沿一个方向传送数据。 环形拓扑、缺点：不可靠的故障检测很难维护，只能单方面重新定位和扩展单环结构的数据，优点：实时性强的结构简单，网格拓扑、网格结构通过传输线路相互优点：可靠性高，缺点：费用高，很难维护和管理，结构复杂，37，5计算机网络连接设备，各种网络可以通过连接设备连接。 基于连接设备在OSI模型的不同层中的作用将

11、连接设备分为四种：中继器网桥路由器网关、38、中继器、中继器在物理层上工作，透明地复制二进制比特，不知道物理地址和逻辑地址，仅补偿信号衰减。 由于信号在传输过程中衰减，经衰减的信号可能被接收机错误地理解。 中继器可以再现信号并且可以向网络的剩馀部分发送该信号以增加网络的物理长度。 39、桥接器和总线拓扑的所有站点都共享传输媒体。 一个站点发送帧时，总线将被该站点独占，其他站点在总线空闲之前无法发送帧，从而降低网络性能。 桥接器是通过数据链路层与LAN网络连接的存储传输设备，与顶层协议相独立。 桥接器需要帧格式的转换和路由功能。 40、桥接器、桥接器可以将长总线分割成几个小段，每个段都是独立的通

12、信段。 安装在两个片段之间的桥接器基于帧的目的地地址来确定允许或阻止帧的通过。 如果一个帧的目的地地址和源地址处于相同的段，则阻止该帧通过桥接器前往其他段。41、桥接器、42、路由器和路由器在OSI参考模型的网络层上操作，并存储不同网络之间的转发数据包。 桥接器用于连接两个局域网，路由器可以连接两个独立的网络：局域网和广域网、局域网和城域网、广域网和广域网。和，并连接两个独立的网络。43、路由器和路由器基于网络层分组的逻辑地址选择路由。 路由器上存储有很多路径选择信息(路由表)，包根据路由表的路径信息，选择到目标站点的最佳路径。 另外，也称为协议转换器44、路由器、45、网关、网关，它们用来在

13、两种网络中互连和通信，并且各网络能够在由OSI定义的7层中具有不同的协议组。 网关通常是一台安装了所需软件的计算机。的。 可以在两个网络之间翻译网关，因为该网关可以理解每一个所连接的网络使用的协议。46、连接设备和OSI参考模型、47、6因特网和TCP/IP、网络互连，它们将多个网络互连，以实现更大范围的信息交换、资源共享、协作。 今天，世界上最大的计算机互联网络是互联网。 互联网的发展第一阶段： 19691990年、ARPAnet阶段1969年建立的ARPAnet网络是互联网的原型。 由美国国防高级研究局(arpaadvancedresearchprojectagency )主办。第二阶段：

14、 19861992年，NSFnet阶段由美国国家自然基金(NSF-nationalsciencefunds )在1986年建立了全美5大超级计算机中心，然后建立了基于IP协议的骨干，并逐步提升49、第三阶段：截至1992年，ANSnet阶段的商业部门参加了互联网建设的行列，1995年，NSFnet结束了作为科学研究核心网络的状态，由Pacific BELL、amerittechadvanceddataservicesand 50、互联网的构成、物理网络实现信息流的传递和协议共同遵守的通信规范(TCP/IP协议)、应用软件人与网络交换的接口、信息网络的灵魂、 因特网采用了当今计算机网络中最成熟的

15、TCP/IP协议家族，传输控制协议TCP和互联网协议IP是其中最重要的两个协议。 与OSI参考模型不同，TCP/IP协议系列及其分层结构简化了OSI模型的分层结构。 52、TCP/IP模型与OSI模型的比较，53，网络接口层，TCP/IP参考模型没有为网络接口层(物理层和数据链路层)定义，并且主机没有定义任何协议来传输IP包没有定义网络接口层的协议，根据主机和网络的不同，它支持所有标准和独特的协议，如IEEE802.3、IEEE8802.5和X.25。 TCP/IP可以使用多种传输介质。 54、互连网络层是网络互连的基础，在IP层中，TCP/IP支持因特网协议(IP )。 IP层是提供未连接的

16、分组交换服务，并且大多数分组交换网提供的服务的抽象化。 其任务是允许主机将组放在网络上，使组独立到达目的地，顶层协议对组进行排序。 IP协议没有提供错误验证和跟踪的机制。 另外，互联网层(IP层)、55、IP层被传输的数据单元被称为IP数据报，是从源侧向目的地侧发送的独立分组。 属于同一消息或不同消息的数据报可能沿着不同的路径传输，在到达目的地后，数据报可能不顺序或重复。 IP不跟踪根，也不提供数据报到达目的地的顺序重组。 分组路径的选择也是互连网络层的主要功能。 56、网络地址和计算机网络中的地址用来指示设备在网络上的位置。 一个地址只能对应一个主机，一个主机可以对应多个地址。 在任一种物理

17、网络中，将用于寻址其内部的计算机而使用的地址称为物理地址，物理地址嵌入到网卡的ROM中，也称为网卡地址或硬件地址或MAC地址MAC地址通常用6字节表示。 57、互联网上为每台计算机指定的地址称为互联网地址或IP地址，是由IP协议提供的统一形式的地址。 物理地址对应于实际的信号传输过程，而IP地址是逻辑地址。 其目的是切断物理网络的细节，使得因特网看起来在逻辑上是整体的。 每个IP地址在互联网上是唯一的，是执行TCP/IP协议的唯一id。 58、网络地址用十进制表示点，两个字节之间用“.”分隔，以便于写入和理解。 另外，IP地址采用分层结构，由网络地址和主机地址构成，地址长度为32位，分成4字节。 59、网络地址主机地址、202.96.0.133、网络地址、主机号码、IP地址的结构，例如，10.1.0.81是网络教室服务器的IP地址，202.96.0.133是北京电信60、IP地址的分类、互联网地址根据