第7章网络(第7讲2)...ppt

1、第7章,第七章 通信与网络技术,作业,重点,预习,网络概述 数据通信基础 局域网 Internet基础,第7章,主要解决的问题,目录,四代计算机,网络功能？ LAN？ TCP/IP协议？,通信基础,IP地址？域名？,LAN-局域网 ,第7章,计算机网络概述-p204,是利用通信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连起来，以功能完善的 网络软件实现网络中 资源共享和 信息传递的计算机系统。,目录,网络是计算机和通信技术结合的产物。,按,计算机网络,网络组成,网络分类,传输介质,网络协议,第7章,网络的基本组成-p206,资源子网,通信子网,分组交换网,主机、I/O、DB、软件,

2、通信子网(传输/交换/加工/转换-LAN),资源子网(数据加工/资源与服务),集线器、路由器、交换机 调制解调器（Modem） 网络适配器（卡）、线缆,计算机网络,网络组成,网络分类,传输介质,网络协议,第7章,广域网WAN（Wide Area Network）,城域网MAN（Metropolitan Area Network）,局域网LAN（Local Area Network）,计算机网络的分类-p207,范围=数百公里-Internet,几米至几公里内校园网,介于WAN与LAN之间,按地理分布范围*：,按用途：,教育,科研,商业,计算机网络,网络组成,网络分类,传输介质,网络协议,第7章

3、,网络传输介质-通信中实际传送信息的载体-p207,有线传输介质：,红外-遥控器，微波-手机,计算机网络,网络组成,网络分类,传输介质,网络协议,无线通信的方法：,用电磁波通信息无线传输,通信设备必须进行物理连接。,第7章,网络通信协议-p210,为使网内各机间的通信可靠有效，通信双方必须共同遵守的规则和约定。网络与一般计算机互连系统的区别就在于有无通信协议。,TCP/ IP协议,语义-讲什么，语法-如何讲，定时-速度、排序,协议的概念：,协议的分层：(简化-标准化-OSI由ISO提出-7层）,协议的组成：,每层功能特定，且只与相邻2层直接通信。低层-实通，高层-用户服务与请求,OSI-OPE

4、N SYSTEM INTERCONNECT REFERENCE MODEL-开放系统互联参考模型,网络层：路径选择、流量控制、互联,物理层：只处理比特流，无视格式含义,应用层：提供应用进程的有关服务,计算机网络,网络组成,网络分类,传输介质,网络协议,第7章,数据通信的基本原理-p196,协议,基带、频带,通信的目的？,解码与解调,编码与调制,通信信道,干扰,烽火传递战争的消息：点起狼烟-编码，烟火-传递介质,交换信息,接收方信宿,发送方信源,通信系统中，信道允许哪2类信号？,数字、模拟信号,按,调制:对信源的信息进行处理，使其变为适合于信道传输的形式的过程。,解调：从已调制的信号中恢复原信息

5、,通信系统模型：,第7章,通信系统中的参见术语信道/线路，基带/频带p196-7.2.2,基带、频带传输：,在数字信道中，直接传输未经频率变换的原始信号。 信号在传输中易衰减适用于有线介质的近距离传输 （=2.5Km）,如LAN。,信道、线路：,“信道”并不等同与电路，信道一般用来表示某一个方向传送信息的媒体，如一条通信线路可以包含一条发送信道和一条接收信道。,为了解决“基带传输”的距离受限问题，利用模拟信道传输 二进制数据频带传输，如CATA(有线电视)。,通信模型,带宽,按,第7章,数字通信中的带宽(p197）,带宽的概念：,数字系统：数据的传输速率( bps-每秒传送的二进制位比特数)

6、光纤-2Gbps、 同轴电缆50Mbps 双绞线10Mbps,模拟系统：媒体能够传输的信号最高与最低频率的差值。 如，固话线路系统能提供的带宽为2MHz （频段为300Hz3400Hz）。,在传输信道中可以传递数据的能力。,基带、频带,性能计算,按,第7章,通信系统的有效性指标与计算p198,有效性指标：,信息传输速率：信源在单位时间内传递的平均信息量。,码元传输速率：单位时间传输码元的数目。,通信的任务是快速、准确地传递信息。 故有效性和准确性是评价系统优劣的主要性能指标。,RB=1/TB 式中：RB为码元传输速率，单位波特(Baud) TB为时间，单位秒,R=H(X)/T H(X)信源的平

7、均信息量(称信息熵)-单位pbs T为时间，单位秒,p199例7-17-3,基带、频带,信道容量,按,第7章,信到容量p200,信道容量：,C = B log2( 1 + S / N ),香农-在噪声影响下的最大传输速率,10log10 S/N-分贝（dB）-实际计算时,S/N -信噪比-平均信号强度/平均噪音强度,C = 2B log2 N,奈奎斯特定理-无噪理想状态下-最大传输速率,B-带宽-Hz，N 电压数,在给定带宽的物理信道上，通信系统可以传送的最高传输率。,p202例7-57-7,有效性,多路复用,按,第7章,多路复用技术 p203,多路复用：,用一个信道同时传输多路信号，以提高资

8、源利用率。,分类：,频分：用于模拟信号。用于线电视和无线电传中,时分：不细分信道，每种信号独占信道，数字电话。,波分：属频分，利用光波波长划分信道，光纤通道上。,信道容量,局域网,按,第7章,局域网的组成-p212,多路复用,在较小的地理区域内，利用通信线路将众多的计算机或数据终端设备连接起来的通信网络。,按,局域网的特点：,对象：微机,范围：小,带宽：高，101000Mbps,拓扑结构：简单，总线、星形、环形等,传输率：高,误码率：低,局域网,拓扑结构,工作模式,互联技术,第7章,局域网的拓朴结构-常用-p213-特点,网状,局域网,拓扑结构,工作模式,互联技术,第7章,局域网的工作模式-p

9、214,i,客户机/服务器模式（C/S模式，Client/Server）,不使用服务器管理网络共享资源。这种网中所有机都处于平等地位，即一台机既可为服务器，又可为客户机。,该模式的网络也称为基于服务器的网络。服务器-管理与共享资源，客户机-连到同一服务器。 QQ用此模式，客户机上需装客户端软件。,浏览器/服务器模式(B/S，Browser/S),对C/S的改进，浏览器+Web服务器。 以B/S模式开发的系统维护工作集中在服务器上，客户端不用维护，操作风格比较一致。,对等模式,局域网,拓扑结构,工作模式,互联技术,第7章,局域网常用互联设备-p215,中继器：,*路由器Router：p217不同

10、网络连接,联接网络(不同协议)、搜索最佳传递路径。网络层,放大信号的网络连接设备，工作于OSI模型中的物理层。,交换机p216同类型网络连接,与Hub功能基本相同，它可增加带宽故改善LAN的性能，取代Hub,网关Gateway：,将内网连接到因特网上的“关口”，它象多协议Router。,局域网,拓扑结构,工作模式,互联技术,集线器-Hub：,网络信号放大/简单联接-同协议/共享带宽。数据链路层,第7章,Internet 的发展-p217,起源：上世纪60年代中期，美国防部资助建立的军用计 算机网-ARPANET，大学的局域网并入； 1983年研制成TCP/IP协议，它的泛用诞生了真正的Inte

11、rnet 发展: 1986年美国国家科学基金会的NSFNET加入了因特网 主干网，由此推动了因特网的发展。 飞跃：上世纪90s商业化应用，世界各地企业和个人纷纷加 入，终于发展演变成今天成熟的因特网。,是通过电话线、高速率专用线路、卫星、微波和光缆等通信线路把各种不同类型和规模（LAN/MAN/WAN）的独立运行与管理的计算机网络连接起来组成的全球范围的计算机网络。,发展,IP地址,主要服务,域名,IP,按,互联技术,收索引擎,网址/URL,第7章,Internet地址的组成-p219,识别网上计算机的2种形式:,入因特网的计算机在全球唯一编号,因用IP协议得名，IPv4：4段32位-10进制

12、-句号分隔 IPv6： 8段128位-16进制数-冒号分隔,IP地址 = 网络号 + 主机号,IP地址及其分类-按照网络规模大小分：,从大小共五类：A、B、C、D、E（A/B/C常用）,数字地址（IP地址）：,文字地址（域名）：,与IP对应的字符名称，便于记忆。,IP地址与域名关系举例,FE80 : 0000 : 0000 : 0000 : AAAA : 0000 : 00C2 : 0002,202 . 204 . 24 . 37,IP地址已于2011年2月3日分配完毕。其中北美占有3/4，约30亿个，而人口最多的亚洲只有不到4亿个，中国截止2010年6月IPv4地址数量达到2.5亿，落后于4

13、.2亿网民的需求。,域名,按,互联技术,第7章,域名系统-p220,域名地址及组成:(域名管理系统-DNS-Domain Name System),与IP地址对应的1串易记忆的字符。1域名对应一IP,顶级-国家/地区,组织类型,组织名称,主机名,8-,哈佛大学,练习题：,2 教务处 jwch. fzu. edu. cn, 5 邮件, 0 福大/资产后勤,主要服务,按,IP,第7章,Internet提供主要服务-p221,E-mail (电子邮件),FTP (文件传

14、输) ,WWW (万维网-简称Web网),最受欢迎的网上通信服务, 发送SMTP，接收POP3,点对点的文件传输服务，用C/S方式，FTP协议,信息资源网，用HTTP协议,邮箱地址：用户名主机名 (或称域名),练习题：,按,域名,第7章,搜索引擎-p223,搜索引擎的概念及常用的搜索引擎：,工作原理：,每隔一段时间(如Google是28天)，引擎派出“蜘蛛”程序，对一定IP地址范围内的网站检索，发现新的网站自动提取网站的信息和网址加入自己的数据库。,当输入关键词时，引擎在库中搜寻，找到内容相符的网站，便采用特殊的算法(关键词的匹配程度，出现的位置/频次，链接质量等)算出各网页的相关度及排名等级

15、，然后据关联度高低，按顺序将这些网页链接返回给用户。,自动从因特网搜集信息，经整理后，提供给用户查询系统。,百度-Baidu(2000)，Google-谷歌(1998),第7章,TCP/IP协议-p218,是Internet用100多个协议统称，TCP和IP是最重要2协议 在发送和接收端之间维持连接，提供无差错通信服务,协议,因特,TCP(Transmission Control Protocol)-传输控制协议，将消息或文件分包。,IP(Internet Protocol)-网络层协议，负责给各种包加上地址以便送达。,SMTP-邮件发送协议，POP3-邮件接收协议,FTP-文件传输协议，HT

16、TP-超文本传输协议,第7章,Internet地址分类-p219,0,网络地址(7位),10,110,网络地址(21位),主机地址(24位),网络地址(14位),主机地址(16位),主机地址(8位),A,B,C,8,大量主机,练习题 ,B类地址段：55，216,A类地址段：55，A-224台主机,8,8,8 bits,中等规模,小型网络,C类地址段：55，28,IP地址的分配：,网络号：由因特网权利机构分配; 主机号:由各网络的管理员分配.,网络号、主机号不能全为1或

17、全为0,第7章,域名系统-DNS-Domain Name System-p221,国家或地区顶级域名：由Internet国际特别委员会制定,cn-中国 jp-日本 in-印度 uk-英国 fr-法国 de-德国 au-澳大利亚,组织性顶级域名：,com-商业系统 net 网络服务机构 org-非赢利性组织 edu-教育机构 gov-政府部门 ac-科研机构,美国微软公司：中国清华大学：中国科学院： ,域名举例：,第7章,文件传输-FTP-File Transfer Protocol-p222,两台机间文件传输 下载：文件从服务器-客户机 上传：文件从客户-机服务器,文件 仓库,通过IE浏览器（

18、或通过专门的FTP软件）进行文件传输：,在IE浏览器地址栏中填入某个FTP服务器的URL地址：,FTP:/83,FTP服务原理图,统一资源地址,第7章,WWW-万维网/Web网-World wide web-p223,利用网页实现信息交流 用Web浏览器快速、方便查信息 采用统一资源地址-URL，标明网络中每个资源的位置,因特网上组织、管理、浏览、交互式信息检索系统,以超文本语言和HTTP协议将信息资源组织成一个巨大信息网,第7章,练习题-网络组成,从计算机网络的结构来看，计算机网络主要由_A_组成。,A)资源子网和通信子网 B)数据网络和光纤网络 C)交换网络和分组

19、网络 D)无线网络和有线网络,为提高通信介质的利用率，常用多路复用技术，有线电视可以同时收看多个频道节目，它采用的是（A）技术？,频分多路复用 B)时分多路复用 C) 码分多路复用 D)波分多路复用,计算机网络通信中传输的是（C）？,A)数字信号 B)模拟信号 C)数字信号或模拟信 D)数字脉冲信号,第7章,练习题-IP地址,某学校建校园网，向Internet管理机构申请了5个C类的IP地址，那么在理论上该校能连入的主机数是(C)。,150 B）600 C）1280 D）2560,5*28=5*256=1280,下面（C）是有效的IP地址。,提示:IP由32位2进制数组成，为便于理解和记忆采用

20、4个字节2进制转换成4个10进制数。每个段数值0255间。,下面关于IP地址的说法正确的是(D)P203:A-0,B-10,C-110,D-1110,在Internet信息传递中，（ D ）是不可少的。,文字或图象 B）日期与时间 C）文件或目录名 D）接收方IP地址,A) 202.280.130.45 B) 130.192.290.45 C) 5 D) 25,A) 6是A类地址 B) 6是D类地址 C) 6是C类地址 D) 6是B类地址,第7章,练习-域名,下

21、列地址中（B）是域名地址。,Beijing/Railway/Institute/China C） D）,顶级域名COM代表（B）。,教育机构 B）商业机构 C）网络机构 D）政府机构,关于IP地址的概念，下面叙述正确的是（B）,A) 1台主机只有1个IP地址 B) 1个IP在某刻只能分配给1台主机 C) 1台主机只有1个主机名 D) IP地址与主机名是一一对应的,第7章,练习题-E-mail-IP,下列属于E-mail地址的是（C ）。,0 B） C）J D）hppt:/,E-mail地址中后面的内容是（A）。,接受邮件服务器名称 B）发送邮件服务器名称 C）密码 D）账号,下列关于E-mail叙述中正确的是（D）。,A)发邮件时，对方的电脑必须开 B)邮件直接发到对方计算机 C)每台机只能有一个E-mail账号 D)邮件中可能带有病毒,第7章,练习-网址与URL,浏览web服务器上网页Re