第7章计算机网络和Internet应用初步.ppt

1、第7章计算机网络和Internet应用初步,佛山科学技术学院信息中心 2008年9月,主要内容,7.1 计算机网络概述 7.2 局域网及组网技术 7.3 Internet概述 7.4 Internet应用,7.1 计算机网络概述,7.1.1 计算机网络的发展和应用,1计算机网络的发展 第一代计算机网络:1954年 -1969年 第二代计算机网络: 1969年 -1974年 第三代计算机网络:1974年 -1990年 第四代计算机网络：1990年之后 2计算机网络的应用 数据通信 资源共享 分布处理,7.1.2 计算机网络的分类,1按网络覆盖的地理范围分类 局域网（LAN） 局域网（Local

2、Area Network）是一个覆盖地理范围相对较小（10公里以内）的高速网络，带宽在10 M以上，应用于一个学校或公司内部。 广域网（WAN） 城域网（Metropolitan Area Network）是覆盖地理范围介于局域网和广域网范围之间（10公里至100公里）的通信网络，基本上是一种大型的局域网，通常使用与局域网相似的技术。 城域网（MAN） 广域网（Wide Area Network）是覆盖地理范围广阔的数据通信网络，它利用公共数据网络进行传输，是一种可跨越国家及地区的遍布全球的网络。,2.按网络的拓扑结构分类,总线型 星型 环型 网型,3按网络交换技术分类,根据通信网络使用的交换

3、技术方式的不同，可分为: 电路交换 报文交换 分组交换 (这里所提的交换，实际上是一种转接，是在交换通信网中实现数据传输的必不可少的技术。),7.1.3网络的传输介质,同轴电缆 同轴电缆有两种：一种是50电缆，用于数字传输，多用于基带传输，称为基带同轴电缆；另一种是75电缆，用于模拟传输，称为宽带同轴电缆。 双绞线 双绞线可分为非屏蔽双绞线（UTP，Unshielded Twisted Pair）和屏蔽双绞线（STP，Shielded Twisted Pair）。按传输质量分为1至5类双绞线，局域网中常用3类和5类双绞线，3类双绞线最大带宽为16Mbps，5类双绞线最大带宽为155Mbps。

4、光纤 光纤主要以传输点模数（“模”是指以一定角度进入光纤的一束光）的不同分为两大类，即单模光纤（Single Mode Fiber）和多模光纤（Multi Mode Fiber）。单模光纤的纤芯直径很小，在给定的工作波长上只能以单一光束传输，传输频带宽，传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上，能以多个光束同时传输的光纤。与单模光纤相比，多模光纤的传输性能较差。,7.1.4网络连接设备,网卡 充当计算机和网线之间的物理接口连接，计算机通过网卡接入网络。 中继器 又叫重发器（Repeater），即数字信号的再生放大器。 集线器 集线器（Hub）是一个多口中继器，它作为一个中心结点，可连接多条传输

5、介质。其优点是当某条传输介质发生故障时，不会影响其他结点。 网桥 网桥（Bridge）和交换机（Switch）都是数据通信设备，又被称为数据链路层设备。网桥是连接两个局域网的一种存储/转发设备，它能将一个较大的局域网分割为多个网段，或将两个以上的局域网互连为一个逻辑局域网。,7.1.4网络连接设备,交换机 交换机可看成是一个多端口网桥，它传输量大，端口密度高，端口成本低，灵活性好，可将多个物理局域网网段连接到一个大型网络上。 路由器 路由器（Router）是一种连接多个网络或网段的网络设备，是一种典型的网络层设备。它具有数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、转发以及输出数据链路调度

6、等，一般由硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。 一般来说，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器。,7.1.5 计算机网络协议和体系结构,1网络协议 2网络体系结构 3开放系统互联（OSI）参考模型 4TCP/IP参考模型,1.网络协议,网络协议是计算机网络的核心组成部分，一个由3个要素组成。 语法：数据和控制信息的结构或格式（即“怎么讲”）； 语义：控制信息的含义，需要做出的动作和响应（即“讲什么”）； 时序：规定了各种操作的执行顺序。,2.网络体系结构,计算机网络涉及不同的计算机硬件、软件、操作系统、传输介质等，要实现相互通信非常复

7、杂。于是人们提出了网络层次的概念 这是一种“分而治之”的方法。通过分层可以将庞大而复杂的问题转化为若干简单的局部问题，以便处理和解决。 网络的各层都具有相应的层协议以及层间协议。 计算机网络的各层和层间协议的集合称为网络体系结构。典型的包括OSI和TCP/IP网络体系结构。,3.开放系统互联（OSI）参考模型,开放系统互联（OSI，Open System Interconnection）参考模型描述了信息如何从一台计算机通过网络媒体传输到另一台计算机。 是由七层协议组成的概念模型，每一层说明了特定的网络功能。 OSI参考模型是在1984年由国际标准化组织（ISO）发布的，现在已被公认为计算机互

8、联通信的基本体系结构模型。,3.开放系统互联（OSI）参考模型,3.开放系统互联（OSI）参考模型,4TCP/IP参考模型,20世纪90年代，Internet迅速发展，得到了世界范围的广泛支持和应用，使得Internet所采用的体系结构TCP/IP参考模型成为了事实上的工业标准。 TCP/IP体系结构将网络划分为四层： 应用层：对应于OSI模型的应用层、表示层和会话层。 传输层：对应于OSI模型的传输层。 网络层：对应于OSI模型的网络层。 网络接口层：对应于OSI模型的物理层和链路层。,4TCP/IP参考模型,7.2 局域网及组网技术,7.2.1 局域网概述,局域网特点： 较小的地域范围，仅

9、用于办公室、机关、工厂、学校等的内部联网，通常不超过2.5km。 高传输速率和低误码率。传输速率主要为10Mbps-100Mbps，目前千兆局域网速率达到1000Mbps；误码率在10-8-10-11之间。 具有较高的安全可靠性。 采用双绞线和光纤建立单位内部的专用线路，然后通过出口连接到公众广域网上，实现接入因特网。,7.2.2 局域网体系结构和标准,IEEE（ Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电气和电子工程师协会）为局域网制定了多种标准，统称为IEEE802标准，也叫IEEE802系列协议。 IEEE802标准只描述了

10、局域网的一部分，即OSI体系结构中的最低两层：物理层和数据链路层。 数据链路层在局域网中又分为两个子层，即逻辑链路控制子层（Logical Link Control, LLC）和介质访问控制子层（Media Access Control, MAC）,7.2.2 局域网体系结构和标准,IEEE802标准描述的局域网标准中最重要的是IEEE802.3以太网标准，其MAC子层采用载波侦听多路访问/冲突检测（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, CSMA/CD）控制协议。 此外还有802.4（令牌总线协议）、802.5（令牌环型

11、网协议）以及802.11（无线局域网协议-WLAN）和802.15（蓝牙技术-Bluetooth）,7.2.2 局域网体系结构和标准,“蓝牙”是一种开放性短距离无线通信技术标准。它是面向移动设别间的小范围连接，其本质是一种代替线缆的技术。 蓝牙的室内覆盖范围是9米，以2.45GHz为中心频率，取得79个1MHz带宽的信道。由于使用了比较高的跳频速率，使蓝牙系统具有较高的抗干扰能力。在发射带宽为1MHz时，其有效数据速率为721kbit/s。,7.2.3 组建局域网,7.2.3 组建局域网,1连接硬件设备 假设方案有两台台式机和一台笔记本电脑，其中一台台式机可直接用电缆连接到路由器，其他两台采用

12、无线连接。整个系统需要两块无线网卡、一块普通以太网卡，一台无线路由器（Wireless Router）和以太网双绞线两段（通常无线路由器能自适应直通或交叉连接的双绞线，所以两种都可用）。 2安装驱动程序 以太网网卡通常是即插即用设备，插入后开机，系统会自动提示发现新硬件并为它寻找合适的驱动程序，但无线网卡需要从随卡配备的光盘中安装。,7.2.3 组建局域网,3配置无线路由器 启动IE浏览器，在地址栏中输入路由器厂家提供的配置页地址，打开配置网页以admin帐户名登录（登录密码查阅厂家手册），根据Internet服务提供商提供的信息开始配置。 4网络协议配置 在Windows XP操作系统中，选

13、择“网上邻居”的“属性”菜单，在 “本地连接” 或者“无线网络连接” 上单击右键，选择快捷菜单中的“属性” ，在 “属性”对话框中单击“安装”按钮，安装： Microsoft网络客户端 Microsoft网络的文件和打印机共享 Internet协议（TCP/IP），然后选中“Internet协议（TCP/IP）”，单击“属性”按钮，在对话框中设置。,7.2.3 组建局域网,5. 设置共享文件夹 在资源管理器中找到希望与局域网上其他计算机共享的文件夹，选择快捷菜单中的“共享和安全”,7.3 Internet概述,7.3.1 Internet概述,Internet的标准中文名称“因特网”，也常称为

14、“互联网”或“国际互联网”。Internet并不是一个具体的网络，它是全球最大的、开放的、由众多网络互连而成的一个广泛集合。它允许各种计算机通过拨号方式或局域网方式接入，并以TCP/IP协议进行数据通信。 由于越来越多人参与，接入的计算机越来越多，Internet上的资源非常丰富。它正在成为人们交流、获取信息的一种重要手段，对人类社会的各个方面产生着非常重要的影响。,7.3.1 Internet概述,三大下一代Internet的研究与开发计划分别是超宽带网络服务（VBNS）、下一代Internet（NGI）和Internet2。 Internet2的核心技术主要包括： 开发新的Internet

15、协议：IPv6，将当前IPv4的32位地址扩充到128位； 组播（Multicasting）：更有效地向多点传递信息和数据流； Gigapop （Gigabit Points of Presence）：区域性的大容量互联点 服务质量（QoS）：允许区分不同优先级的应用，并对不同的需要设置权限，提供不同服务质量的网络通信服务和收取不同的费用； 强大的安全机制,7.3.2 Internet工作原理,Internet采用了TCP/IP（Transmit Control Protocol/Internet Protocol）协议族，该协议使用分组交换技术进行数据通信，即将数据在传输的起点分成若干小段，

16、每一个数据段称为一个数据包，数据包可以沿不同的路径传输，到达目的地后再拼装还原。 TCP/IP协议族包含两个主要协议，即TCP协议和IP协议。 TCP协议负责保障到达的数据的可靠、正确。 IP协议负责数据包的传输，它尽量将数据包经过多个网络和路由器尽快传送到目的地。,7.3.3 Internet中的地址和域名,IP地址 网上的计算机、路由器等都要有一个唯一可识别的地址。在Internet上为每台计算机指定的地址称为IP地址 IP地址由32位二进制数组成，分为四段，其中8位构成一段，这样每段所能表示的十进制数的范围最大不超过255，段与段之间用“.”隔开。 为了便于表达和识别，IP地址是以十进制

17、数形式表示的，每八位为一组，用一个十进制数表示。如00是一个标准的IP地址。,7.3.3 Internet中的地址和域名,IP地址的分配：A类 B类 C类,7.3.3 Internet中的地址和域名,在A、B、C类IP地址中，存在一些专用的IP地址，这些地址无法在Internet上使用： A类10.X.X.X B类172.X.X.X C类192.168.X.X 还有一个比较特殊的IP段，127.X.X.X，它也不能应用于Internet，127开头的IP范围是TCP/IP设计用来测试本地计算机的。,7.3.3 Internet中的地址和域名,域名系统 在Interne

18、t上，对于众多的以数字表示的一长串IP地址，不便于记忆，为此引入了域名系统（DNS: Domain Name System）。 通过为每台主机建立IP地址与域名之间的映射关系，用户在网上可以直接使用域名来定位唯一的一台计算机。 域名系统使用被称为域名的分级命名方案。一个域名由分界符“.”隔开的子名字的序列组成，通常具有如下结构： 计算机主机名.机构名.网络名.最高层域名 如中央电视台的域名：中，“www”表示这台主机的名称，“cctv”表示中国中央电视台，“com”表示商业系统，“cn”表示中国,7.4 Internet应用,7.4.1 WWW服务,WWW是以超文本标记语言（Hyper Tex

19、t Markup Language，HTML）和超文本传输协议（Hyper Text Transfer Protocol, HTTP）为基础，提供面向Internet服务的、一致的用户界面的信息浏览系统 众多的WWW服务器编织成了一个世界范围的蜘蛛网，因此称为万维网（World Wide Web, WWW） WWW采用客户机/服务器工作模式，其中WWW服务器（Web服务器）采用超文本链路来链接网页。文本链路由统一资源定位器URL维持。WWW客户端软件（即WWW浏览器）负责信息显示和向服务器发送请求,7.4.1 WWW服务,超文本和超媒体（Hypertext & Hypermedia） 超文本是

20、指一种基于计算机的文档，用户在阅读这种文档时，从其中一个地方跳到另一个地方，或从一个文档跳到另一个文档，都是按非顺序的方式进行的 超链接（Hyper Link） 一个超链接就是在两个对象之间激活一次HTTP协议，从而使显示的信息从第一个对象转换为第二个对象 网页（Web Page） 网页也称页面，在WWW上，信息是以网页的形式呈现的，通常一个网页是以一个HTML文件的形式存放 。,7.4.1 WWW服务,统一资源定位器（Uniform Resource Locator, URL） URL完整地描述Internet上超媒体文档的地址。简单地说，URL就是Web页地址，URL描述地址的一般格式为：

21、 Protocol:/ Host: Port/Path/file Protocol为Internet协议类型，如“http:/”表示超文本传输协议，“ftp:/”表示文件传输协议，“telnet:/”表示远程登录协议。当该部分省略时，缺省值是“http:/”。 Host为服务器地址，指出WWW页所在的服务器域名。 Port为端口号，当服务器提供的资源不是从缺省端口（80）提供时，访问这些资源就需要给出相应服务器提供的端口号。 Path为路径，指明服务器上某对象的位置。,7.4.1 WWW服务,浏览器 浏览器是对Internet信息进行浏览时所使用的客户端工具软件。它可以向Web服务器发出请求，

22、并对服务器传送来的信息进行显示和播放。目前浏览器软件有几十种之多，其中使用最广泛的两个是Microsoft公司的Internet Explorer和Netscape公司的Navigator。,浏览器Internet Explorer (IE),7.4.2 E-mail服务,电子邮件的工作原理 发送方在自己的计算机上编辑电子邮件，在邮件客户端软件中发送； 该邮件首先被送到发送方ISP的邮件发送服务器中，服务器分析处理后，通过Internet发送到接收方ISP的接收服务器。 接收方ISP的邮件服务器收到电子邮件后，将其保存到收件人的电子信箱中； 收件人的计算机连接到服务器，由客户端软件打开自己的电

23、子邮箱查收和阅读邮件。,7.4.2 E-mail服务,电子邮件协议 电子邮件发送（寄出）协议SMTP:（Simple Mail Transfer Protocol，邮件传输协议）是Internet上基于TCP/IP的应用层协议。它定义了邮件发送和接收之间的连接传输。SMTP的作用是：当发送方计算机与支持SMTP协议的电子邮件服务器连接时，将电子邮件从发送方的计算机中准确地传送到接收方的电子信箱。 电子邮件接收协议POP3:（Post Office Protocol 3，邮政代理协议版本3）的作用是：当用户计算机与支持POP3协议的电子邮件服务器连接时，把存储在该服务器的电子信箱中的邮件准确地接

24、收到用户的计算机中。,7.4.2 E-mail服务,电子邮件地址的格式 当用户向ISP申请注册时，ISP会在邮件服务器上开设一个帐户，并为它分配一定容量的磁盘空间，同时用户可以得到一个包含帐户信息的邮箱地址。 Internet上E-mail地址的统一格式是： 用户名域名 “用户名”是用户申请的帐户，“域名”是ISP的电子邮件服务器域名，这两部分中间用“”隔开，如： 、。,7.4.2 E-mail服务,电子邮箱管理 主要有两种，即客户端软件和基于WWW的电子邮箱管理。 基于WWW的电子邮箱管理是通过Web浏览器提供电子邮件帐户访问界面，收发邮件都可以在浏览器中完成。 许多基于WWW的电子邮件服务

25、提供者同时也支持POP邮件服务，即也可以使用Outlook Express等电子邮件客户端软件收发邮件。 电子邮件收发的客户端服务程序常用的有Outlook Express、Eudora、Foxmail等。,7.4.2 E-mail服务,配置Outlook Express 第一次使用Outlook Express收发邮件前，必须先配置邮件帐号，与电子邮件服务器建立连接。配置过程中要求用户预先从ISP获得有关帐号的如下信息： 电子邮件帐号和密码 邮件接收服务器地址（POP3服务器） 邮件发送服务器地址（SMTP服务器）,7.4.3 FTP服务,文件传输的概念 FTP（File Transfer

26、Protocol，文件传输协议）通过客户端的FTP应用程序与FTP服务器进行远程文件传送 FTP服务基于客户/服务器模式。 FTP软件可分为两类：字符界面和图形界面。,7.4.3 FTP服务,帐号和登录 要使用FTP服务，首先必须在FTP服务器上使用帐号和密码进行登录，与FTP服务器建立连接。这些帐号和密码是由FTP服务器的系统管理员为用户建立的。使用FTP应用软件登录通常需要指定要登录的FTP服务器地址、用户帐号名、密码三个主要信息。 服务器通常开设一个匿名帐号，任何用户都可以通过它登录，匿名帐号的帐号名统一规定是“anonymous”，密码可以是电子邮件地址，也可能不设密码。使用匿名身份登

27、录的用户一般只允许从服务器上“下载”软件。 匿名FTP是Internet上应用广泛的服务之一，在Internet上有成千上万的匿名FTP站点提供各种免费软件。,7.4.3 FTP服务,FTP的权限 用户登录后，只有拥有了相应的权限才能真正进行文件传输。每一个FTP用户拥有的权限常常是不同的，常见的权限有：列表、读取、写入、修改、删除等，这些权限由服务器的管理者为用户设置。一个用户可以设置一项或多项权限，如拥有读取、列表权限的用户就可以下载文件和显示文件目录，拥有写入权限的用户可以上传文件。,7.4.3 FTP服务,FTP工具 Windows 内嵌的FTP程序是Windows环境下最基本的FTP工具，它以命令行的形式工作 图形化的FTP客户端软件。这类软件种类繁多，但其完成的基本功能和字符界面的软件是一致的，常用的有CuteFTP、WS-FTP等 直接使用浏览器IE也可以连接FTP服务器，并进行文件传输操作。在浏览器地址栏中输入：ftp:/服务器地址，如：8,7.4.4 信息检索,搜索引擎的分类 搜索引擎按其工作方式主要可分为两种。一种是通过在互联网上提取各个网站的信息来建立自己的数据库，并向用户提供查询服务，这种是真正的搜索引擎（Search Engine），如Google、Excite、HotBot、Lycos等。 另一种是目录索引（Se