计算机导论 第六章 网络技术

第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 计算机导论 扬州职业大学 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 第六章 网络技术 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 学习目标 了解网络的组成和分类 熟悉网络结构和协议 掌握网络的组建和因特网的组成 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 1：了解网络的组成和分类 计算机网络 计算机网络的发展 计算机网络的组成 计算机网络的基本功能 计算机网络的分类 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 1：了解网络的组成和分类 计算机网络 计算机网络主要是指利用通信设备和线缆或无线电波将跨越短距离和长距离地理位置分散的具有独立功能的多台计算机连接起来， 实现通信功能和资源共享的计算机系统 。 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 1：了解网络的组成和分类 计算机网络 计算机网络的起源 上世纪 50年代中期美国半自动防空系统第一次将计算机技术和现代通信技术相结合实现了数据通信 ， 完成了最初的计算机网络尝试 。 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 1：了解网络的组成和分类 计算机网络的发展 第一代：远程终端联机阶段 第二代：计算机 计算机网络阶段 第三代：计算机网络 计算机网络互联阶段 第四代：计算机网络 国际互联网与信息高速公路阶段 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 1：了解网络的组成和分类 计算机网络的组成 主机：由分散在各地的计算机构成 ， 它们既可以是巨型机和大型机也可以由小型机和微型机构成 ， 负责对信息进行存储和处理； 通信子网：由不同的网络互连设备 （ 通信控制处理器 ） 和线缆构成 ， 负责数据的交换和传递工作； 通信协议：是计算机和互连设备间相互通信必须遵循的标准， 常见的网络互连协议有 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 1：了解网络的组成和分类 计算机网络的基本功能 数据交换和通信 资源共享 分布式处理 由于计算机网络具有了以上的基本功能 ， 这为实现网络的各种应用提供了可能 。 我们所使用的各种网络服务都是以上 3种功能的具体实现 。 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 1：了解网络的组成和分类 计算机网络的分类 按照地理范围划分 局域网（ 广域网（ 城域网（ 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 1：了解网络的组成和分类 计算机网络的分类 按照拓扑结构划分 常见的网络拓扑结构有点对点、星型、总线和环形等，如图 6 (a)点对点结构 (b)总线结构 (c)星型结构 (d)环形结构 图 6算机网络拓扑结构图 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 1：了解网络的组成和分类 计算机网络的分类 根据客户应用的划分 内部网络：是指公司企业内部使用的网络，用户只能在网络内部使用所提供的资源，外部用户在未授权的情况下无法对其资源进行访问。 外部网络：是指外部的用户通过防火墙或虚拟专用网（ 内部网络资源的访问，这些外部用户必须在得到授权的情况下才能使用这些资源。 互连网络： 是提供给外部未知用户访问的资源，如企业或公司的基本信息和产品介绍等。虚拟专用网 (的是在公用网络上建立专用网络的技术。 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 协议 协议：是用来描述进程之间交换数据时的规则。网络协议则是指为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。 一个网络协议包括三个要素： 语法：用来规定信息格式、数据及控制信息的格式、编码及信 号电平等。 语义：用来说明通信双方应当怎么做，用于协调与差错处理的控制信息。 时序：详细说明事件的先后顺序、速度匹配和排序等。 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信，在更大的范围内建立计算机网络，国际标准化组织（ 1978年提出了 “开放系统互联参考模型 ”即著名的 该模型根据网络通信功能的需求，把通信过程分为了七层，分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，并详细规定了每层要完成的功能及其相关的协议。在这七层中通常将应用层、表示层和会话层作为用户应用程序的一个部分，而传输层、网络层、数据链路层和物理层负责在它们之间传送信息，如图 6 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 图 6应用表示会话传输网络数据链路物理应用表示会话传输网络数据链路物理网络数据链路物理网络数据链路物理传 输 介 质通信子网应用层协议表示层协议会话层协议传输层协议主机 A 主机 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 应用层： 应用层是 是最高的一层，它直接面对用户的具体应用，解决了程序应用过程中的问题，并提供用户与应用程序之间交互的界面。应用层包含用户应用程序执行通信任务所需要的协议和功能，如常见的 程登录）、 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 表示层： 表示层是 对来自应用层的命令和数据进行解释，并按一定的格式传送给会话层。这一层定义了文本、图像、音频或视频信息的各种格式，实现对数据格式处理、数据编码、数据压缩和解压缩以及数据加密和解密等具体功能。 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 会话层： 会话层是 负责启动连接的建立和终止。会话层通过确认数据的所在地，判断是否需要从远程联网设备上获得或者发送数据。会话管理、流量控制、寻址、出错控制是该层的主要功能。 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 传输层： 传输层是 负责构建连接的实际技术细节 ， 为数据提供可靠和不可靠的传输 ， 其中 传输控制协议 ） 用于构建可靠的传输连接 ， 而 用户数据报协议 ） 是用于构建不可靠连接的协议 。 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 网络层： 网络层是 过对路由选择的计算该层为报文或分组选择最适合的路径，将信息从一台网络设备传送到另一台网络设备，主要解决了在不同子网间的数据通信问题。该层通过寻址、交换、路由算法和连接服务实现网络设备间数据的高效传输。 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 数据链路层： 数据链路层是 网络层为设备提供逻辑地址 ， 而数据链路层则提供物理或硬件地址 ， 通常我们称之为媒体访问控制 （ 地址 ， 数据链路层定义了网络设备间是如何访问与其连接的介质 ， 并定义了介质上帧的类型 。 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 物理层： 责提供网络连接的物理技术细节，为网络提供物理连接，提供机械和电气接口，具体包括以下内容： 用于定义连网设备的接口类型 用于定义连网设备的线缆类型 用于定义线缆每一端的连接器和每个连接的针脚排列 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 为实现网络的互连 ， 清楚地表达数据是如何在设备之间移动的 ， 不同的网络必须遵守一个共同的协议 。 目前在网络中使用最为广泛的就是 它是一个协议系列 ， 包含了一百多个协议 ， 其中 输控制协议 )和 际互连协议 )是两个最基本 、 最重要的协议 。 我们通常用它们代表整个协议系列 。 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 们分别是：应用层，传输层，网际互连层，网络接口和物理层。 第一层，网络接口和硬件层； 第二层，网际互连层，主要协议为 第三层，传输层，主要协议 户数据报协议）； 第四层，应用层，主要协议 单邮件传输协议）、 文本传输协议）、 件传输协议）。 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 适用于多种异构网络的互连。通过网际互连层的 现异种网络的互连。 确保可靠的通信连接。传输层的 如一台设备向另外一台设备发送信息之前，必须进行握手的过程以建立连接，发送方和接收方相互发送同步信息，在成功确认后数据就可在此连接上传输了。 与操作系统紧密结合。由于 前我们流行的 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 件地址或链路地址，由网络设备制造商生产时写在硬件内部，在计算机内部以二进制表示。 8位二进制位（ 6个字节）构成。，通常表示为 12个 16进制数，每 2个 16进制数之间用冒号隔开，如： 00:53:45:05:86:63就是一个 中前 6位代表网络硬件制造商的编号，它由 气与电子工程师协会）分配，而后 6位代表该制造商所制造的某个网络产品（如网卡）的系列号。每台设备上的 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 因特网是将全世界范围内的计算机联为一体而构成的通信网络的总称。网络上的两台计算机之间在相互通信时，在它们所传送的数据包里都会含有某些附加信息，这些附加信息就是发送数据的计算机的地址和接受数据的计算机的地址，该标识地址就是 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 根据 其中 2位二进制数组成。例如某台联在因特网上的计算机的 11010010 01001101 10101100 00100010这些数字对于人来说很难记忆。为了方便记忆，就将组成计算机的 2位二进制分成四段，每段 8位，中间用小数点隔开，并用十进制数来表示，这样上述计算机的 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 每个 网络号部分和主机号，可以用以下公式表示。 址类型号 + 网络号 + 主机号 网络号（ 用来指明主机所从属的物理网络的编号。 主机号（ 主机在物理网络中的编号。 按照网络规模的大小， 、 B、 C、 D、 中 A、 B、 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 网络地址必须唯一。 网络标识不能以数字 127开头。在 字 127保留给内部作为环回地址使用。 网络标识的第一个字节不能为 255， 255作为广播地址使用，不能作为主机号使用。 网络标识的第一个字节不能为 0， 0表示该地址是网络自身，也不能作为主机号使用。 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 2：熟悉计算机网络协议和结构 用地址和私有地址： 根据用途和安全性级别的不同， 共地址和私有地址。公用地址在 现 有地址只能在内部网络中使用，只有通过代理服务器才能与 如一个公司的网络要连入 须申请公用 在 地址范围如下： :2:6:六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 3：掌握网络互连设备和因特网的常见应用 网络的连接 简单网络的组建 如何接入 因特网提供的服务 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 3：掌握网络互连设备和因特网的常见应用 网络的连接 网络的连接通常分为有线和无线两种 ， 有线通信中根据传输介质的不同又分为金属导体和非金属导体 ， 其中非金属导体主要是指光纤传输 。 金属导体通过电信号传输信息 ， 光导纤维则通过光波传输信息 。 常见的金属导体有双绞线和同轴电缆两种 。 屏蔽双绞线 非屏蔽双绞线 图 6绞线 图 6轴电缆 图 6导纤维 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 3：掌握网络互连设备和因特网的常见应用 网络的连接光导纤维 光纤通信的特点： 传输信号的频带宽，通信容量大。 传输过程中损耗小，距离长。由于光纤具有较低的衰减，可以长距离传输信号，传输距离可达 5 误码率低，传输可靠性高。 抗干扰性强。由于采用非金属材质制作，所以光纤通信不受电磁波的干扰。 保密性好，体积小，重量轻，抗化学腐蚀能力强，都是光纤通信所独特的优点。 第六章 网络技术 面向职业 体现系统 重视实践 强化应用 任务 3：掌握网络互连设备和因特网的常见应用 网络的连接无线通信 无线通信： 无线通信是通过电磁波实现信息传播的方式，指在两个通信设备之间，不使用任何物理连接器，通过空气进行信号传输的过程。无线传输分为广播通信、地面微波通信、卫星通信和红外通信四种 。 广播通信主要用于广播通信 ， 地面微波通信在早期的电视通信中广为应用 ， 卫星通信是利用地球同步卫星作为中继站的通信系统 。 卫星通信的特点是通信容量大 ， 传输距离远 ， 覆盖范围广， 适应于各种环境的信息传输 。 目前手机就是使用最为广泛的无线通信应用 。 第六章 网络