第7章 计算机网络.ppt

1、1,第7章 计算机网络,2,第7章计算机网络,计算机网络概述 计算机网络的组成 计算机网络体系结构 Internet技术 网络安全与道德规范,3,计算机网络概述,计算机网络的概念 计算机网络的定义 计算机网络是将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线路连接起来、以功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式及网络操作系统等）实现网络资源共享的系统。,4,计算机网络概述,计算机网络的概念 计算机网络的发展（4个阶段 ） 以单个计算机为中心的面向终端的分时系统 以通信子网为中心的计算机网络阶段 网络体系结构的标准化阶段 网络互联与高速网络,5,计算机网络概述,计算机网络的功能及分

2、类 计算机网络的基本功能,6,计算机网络概述,计算机网络的功能及分类 计算机网络的分类 按地理范围分类 局域网（LAN ）,是连接近距离计算机的网络，覆盖范围从几米到数公里。 例如办公室或实验室的网、同一建筑物内的网及校园网等。,7,计算机网络概述,计算机网络的功能及分类 计算机网络的分类 按地理范围分类 城域网（MAN ）,是介于广域网和局域网之间的一种高速网络，覆盖范围为几十公里，大约是一个城市的规模。,8,计算机网络概述,计算机网络的功能及分类 计算机网络的分类 按地理范围分类 广域网 （WAN ）,其覆盖的地理范围从几十公里到几千公里，覆盖一个国家、地区或横跨几个洲，形成国际性的远程网

3、络。例如我国的公用数字数据网(China DDN)、电话交换网(PSDN)等。,9,计算机网络概述,计算机网络的概念 计算机网络的分类 按数据交换方式分类 线路交换 线路交换方式是当计算机与计算机需要通信时，在其间建立一条物理通道。 存储转发交换 所谓存储转发交换方式就是在通信处理机中，不需要在通信前建立电路，而是先将接受到的信息存储起来，然后酌情进行转发。 报文交换（Message Switching） 分组交换（Packet Switching）,10,计算机网络概述,计算机网络的概念 计算机网络的拓扑结构 总线型 星型 环型 树型 全互连型（网状型） 混合型6种,11,计算机网络的组成,

4、计算机网络的硬件组成 网络服务器 网络工作站 网络适配器 又称为网络接口卡或网卡,12,计算机网络的组成,计算机网络的硬件组成 连接设备 调制解调器 是一种计算机硬件，它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的脉冲信号，而这些脉冲信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收，并译成计算机可懂的语言。,13,计算机网络的组成,计算机网络的硬件组成 连接设备 中继器,中继器RP（Repeater）是连接网络线路的一种设备，它可以将由于衰减而变得不完整的信号进行放大，使信号与原数据相同再继续传送，以此延长传输距离。,14,计算机网络的组成,计算机网络的硬件组成 连接设备 集线器（HUB） 集线器

5、位于网络的中心，一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口，每个接口可以通过双绞线连接一台计算机。这样，通过集线器将可以将多台计算机连接而成一个星型网络 。,集线器实质上也是一个中继器，它工作在OSI模型的物理层。,15,计算机网络的组成,计算机网络的硬件组成 连接设备 网桥（Bridge） 网桥也称桥接器，是把两个局域网连接起来的桥梁 网桥能将信号从一个网络传到另一个网络。具有数据帧的转发和过滤、协议转换及简单的路径选择功能。,网桥工作于OSI模型的数据链路层，可以将相同或相似体系结构的网络系统连接在一起。,16,计算机网络的组成,计算机网络的硬件组成 连接设备 路由器 路由器是一种

6、网络连接设备，用于将多个不同的网络连接在一起，使各个网络可以通过路由器转发、传递数据。,路由器处于OSI模型的网络层 ，主要完成网络层协议的功能，具有数据的存储转发和路由选择功能 。路由器不但能连接同类网络，还能连接异类网络（即采用不同的物理结构的网络，如DDN、FDDI、以太网等） 。,17,计算机网络的组成,计算机网络的硬件组成 连接设备 网关 又叫协议转换器，是一种复杂的网络连接设备，用于连接不同类型而协议差别又较大的网络（异构网） 。,IP电话网关示意图,网关支持OSI模型的第四到第七层网络协议 ，能够进行协议转换，数据重新分组，以便在两个不同类型的网络系统之间进行通信。,18,计算机

7、网络的组成,计算机网络的硬件组成 传输介质（或称为连接线） 双绞线TP（Twisted Pair） 它由两根具有绝缘保护层的铜导线互相绞在一起，使每一根导线在传输中辐射的电波被另一根线上发出的电波抵消，以此减少信号在传输过程中的相互干扰。,双绞线技术和标准都很成熟，价格低廉，安装容易。但传输率较低，抗电磁干扰能力较弱。 无屏蔽双绞线UTP 屏蔽双绞线STP,19,计算机网络的组成,计算机网络的硬件组成 传输介质（或称为连接线） 同轴电缆 同轴电缆以单根铜导线为内芯，外裹一层绝缘材料，在绝缘材料之外包着金属屏蔽层导体，最外面再包一层保护性塑料。,同轴电缆数据传输率较高，频带宽，传输质量稳定抗干扰

8、能力较强，可靠性高，成本介于双绞线与光纤之间。,20,计算机网络的组成,计算机网络的硬件组成 传输介质（或称为连接线） 光纤 光纤就是光导纤维，由直径大约为0.1mm的细玻璃丝（多用石英玻璃）构成。光波能够在光纤中传播。,光纤数据传输率高，传输容量大，重量轻，不受电磁和静电干扰，保密性强。,21,计算机网络的组成,计算机网络的硬件组成 无线传输介质 无线电、微波、激光、红外线、卫星等，它们都以空气为传输介质 。 无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入点AP（AccessPoint，亦译作网络桥通器）、无线网桥、无线Modem及无线网卡等实现 无线网络组网灵活，容易安装，节点加

9、入或退出方便，可移动上网。,22,计算机网络的组成,计算机网络的软件组成 网络操作系统 ( Network Operation System , NOS ) 负责管理和调度网络上的所有硬件和软件资源，使各个部分能够协调一致的工作，为用户提供各种基本网络服务，并提供网络系统的安全性保障。 目前主流网络操作系统 Novell公司的NetWare系列 Microsoft公司的Windows 系列 UNIX Linux,23,计算机网络的组成,计算机网络的软件组成 网络协议（Protocol，通信协议） （1）NetBEUI协议 （2）IPX/SPX协议 （3）TCP/IP协议 网络应用服务软件 铁路

10、联网售票系统 物流管理系统 连锁超市销售管理系统,24,计算机网络的组成,通信子网和资源子网 资源子网 又称为用户子网，主要由主机、终端、各种联网设备以及各种数据资源组成，负责全网的数据处理任务。 通信子网 主要由通信处理机、通信线路及其他通信设备组成，完成全网数据的存储、转发等通信处理工作。,25,计算机网络体系结构,计算机网络体系结构是计算机网络的层次、各层次的功能、网络拓扑结构、每层协议和相邻层接口的总称。 网络体系结构分层原理,26,计算机网络体系结构,OSI参考模型 开放系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model，OSI/

11、RM OSI定义了体系结构、服务定义和协议规范，将整个网络的通信功能划分成7个层次，,27,计算机网络体系结构,TCP/IP参考模型 TCP/IP体系结构共分成四个层次，分别是网络接口层、网络层、运输层和应用层。,28,Internet技术,Internet 又称因特网，是国际计算机互联网的英文简称，指全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而构成的世界范围的计算机网络。 Internet起源和发展 Internet的前身是1969年美国国防部高级研究计划局建立的ARPANET（阿帕网）。 中国于1994年4月正式连入Internet，5月正式注册，建立起我国最高域名CN主服务器 互联网在中国的

12、发展可分为三个阶段。 （1）研究试验阶段 （2）起步阶段 （3）快速增长阶段,29,Internet技术,接入Internet的方式 用户接入Internet首先要选择一个ISP（Internet服务提供商）再根据不同的要求，选择不同的接入方式。 常见的接入方式 局域网接入；,采用局域网接入方式的优点是可以实现最快、最完整的连接，充分利用局域网的资源优势，提供10M以上的共享带宽,30,Internet技术,接入Internet的方式 用户接入Internet首先要选择一个ISP（Internet服务提供商）再根据不同的要求，选择不同的接入方式。 常见的接入方式 电话拨号接入； PSTN,通过

13、调制解调器（Modem）拨打Internet服务提供商（ISP）所提供的上网电话号码，从而连上Internet的一种方式。 其缺点是易断线、连接速度慢。目前已基本被淘汰。,31,Internet技术,接入Internet的方式 用户接入Internet首先要选择一个ISP（Internet服务提供商）再根据不同的要求，选择不同的接入方式。 常见的接入方式 电话拨号接入； ISDN,使用数字Modem。 ISDN线路具备两种通道：通道B和通道D。 通道B带宽为64Kbps，用来进行数据传输。 通道D带宽为16Kbps，用来处理物理信号（即控制信息）。,32,Internet技术,接入Intern

14、et的方式 用户接入Internet首先要选择一个ISP（Internet服务提供商）再根据不同的要求，选择不同的接入方式。 常见的接入方式 电话拨号接入； ADSL,利用普通电话线作为传输介质，配上专用的ADSL Modem即可实现数据高速传输。,33,Internet技术,接入Internet的方式 用户接入Internet首先要选择一个ISP（Internet服务提供商）再根据不同的要求，选择不同的接入方式。 常见的接入方式 DDN专线连接；,DDN的主干网传输介质有光纤、数字微波、卫星信道等，用户端多使用普通电缆和双绞线 DDN的租用费较贵，主要面向集团用户,34,Internet技术

15、,接入Internet的方式 用户接入Internet首先要选择一个ISP（Internet服务提供商）再根据不同的要求，选择不同的接入方式。 常见的接入方式 无线方式连接；,是指从ISP的基站（Base Station）到用户终端部分或全部采用无线手段的接入技术,35,Internet技术,IP地址与域名系统 IP地址 网络中通信的每个主机必须有一个唯一的地址，以便于其他主机识别。地址可分为逻辑地址和物理（或MAC）地址。 IP地址包括两部分内容：网络标识和主机标识。 IPv4协议规定：IP地址的长度为32位。,36,Internet技术,IP地址与域名系统 根据网络标识和主机标识长度的不同

16、，可将Internet地址分成5种类型：A类、B类、C类、D类、E类。,37,Internet技术,IP地址与域名系统 域名系统（Domain Name System，DNS ） 是网络上用来表示和定位网络主机的字符串组合，用来代替IP地址。主机命名的这套方法简称为域名系统，简称DNS。 格式： 计算机主机名.三级域名.二级域名.顶级域名 例如： 表示中国的、教育部门的、中南大学的一台WWW服务器。 DNS协议组成 域名空间（Domain Space） 域名空间包括一个单独的树，用户可以从树中的任何一个部分查询信息。 域名服务器（Domain Server） 把域名转换为IP地址的过程称为域名

17、解析。 地址转换请求程序（Resolver）,38,Internet技术,Internet服务 WWW服务 WWW（World Wide Web）译为万维网，简称Web，它是目前Internet上发展最快、应用最广泛的服务类型。 统一资源定位器URL 资源类型:/存放资源的主机域名/路径/资源文件名 例如，中南大学网站“校内导航”的URL是： HTTP协议 超文本传输协议HTTP是Web浏览器和Web服务器之间的应用层通讯协议,39,Internet技术,Internet服务 电子邮件 电子邮件系统 邮件地址 用户名域名 是英文 at 的意思，电子邮件地址是表示在某部主机上的一个使用者帐号，电

18、子邮地址不是身份。,40,Internet技术,Internet服务 FTP与Telnet服务 FTP （文件传输协议 ） FTP的功能： 客户与服务器之间交换一个或多个文件。 能够传输多种类型、多种结构、多种格式的文件，包括文件（File）、记录（Record）和页（Page）。 提供对本地和远程系统的目录操作和文件操作功能，例如文件更名、显示内容、改变属性、删除等。 具有匿名FTP功能。 Telnet 远程登录（Telecommunications Network，Telnet）给用户提供了一种通过与其连网的终端登录远程服务器的方式。Telnet通过TCP端口号23工作。,41,Inter

19、net技术,Internet服务 网络信息搜索 搜索引擎的组成 搜索引擎由存放信息的大型数据库、信息提取系统、信息管理系统、信息检索系统和用户检索界面组成。 搜索引擎的分类 全文搜索引擎 目录索引搜索引擎 元搜索引擎 常用的中文搜索引擎 中文Yahoo Google搜索引擎 百度搜索引擎 搜索方法,42,Internet技术,Internet服务 IP电话 计算机与计算机之间的通话 计算机与电话之间的通话 电话之间的通话,43,Internet技术,Internet服务 网络寻呼机 网络寻呼机是基于Internet的网络即时通信（Instant Messenger，IM）软件的俗称。 目前有ICQ、腾讯OICQ（OpenICQ）、MSN Messenger、雅虎通（Yahoo!Messenger）、网易泡泡（NetEase Popo）等,44,网络安全与道德规范,网络安全 网络安全面临的威胁 人为的无意失误 人为的恶意攻击 天灾人祸 网络安全特征 保密性 完整性 可用性 可控性,45,网络安全与道德规范,网络安全 网络安全体系结构 安全服务 鉴别、访问控制、数据保密性、数据完整性和禁止否认。 安全机制 网络安全主要技术 数据加密 按加密算法分为对称密钥和公开密钥两种。 认证控制 基于口令、 基于智能卡、基于生物特征、 用