新版第5章 网络与通信

1、第5章 网络(wnglu)与通信通信基础(jch)网络世界 网络技术 Internet通信与网络应用共九十页5.1 通信(tng xn)基础5.1.1 通信发展历程5.1.2 通信原理5.1.3 通信技术5.1.4 典型(dinxng)的通信系统共九十页5.1.1 通信(tng xn)发展历程1837年：摩尔斯研制出世界上第一台电磁式电报机； 1875年：贝尔（A.G.Bell）发明了世界上第一台电话机； 1896年：波波夫、马可尼分别发明了无线电报； 1906年：美国物理学家费森登成功地研究出无线电广播(gungb)；1920年：美国建立了世界上第一家商业无线电广播电台； 1935年：美国纽

2、约帝国大厦设立了第一座电视台； 1925年：美国无线电公司研制出第一部实用的传真机； 1946年：美国研制出世界上第一台电子计算机ENIAC； 1969年：计算机网络出现，后来Internet在全球普及；21世纪：出现了第三代移动通信技术（3G）；通目前，更有优越性的第四代移动通信技术（4G）也已经进入应用，5G也已初露端倪。共九十页5.1.2 通信(tng xn)原理通信是将消息从一地（信源）传送到另一地（信宿）的过程。发送设备把要传送的文字、声音(shngyn)、图像等原始信息转换为适宜于传送的信号形式并发送出去。接收设备从来自信道的各种微弱传输信号和噪声中选择所需要的信号，并把它还原为原

3、始信息。 在信号传送的过程中，还会受到信道和通信系统中的各种干扰，其中主要是来自信道的干扰，将噪声抽象为从信道引入的，并将噪声的产生源称为噪声源。共九十页5.1.2 通信(tng xn)原理模拟信号：是一种连续变化的物理信号，如语音信号。数字信号：是一种离散的物理信号。模拟通信系统：直接传送模拟信号的通信系统（如早期的电话(dinhu)系统）。数字通信系统：用数字信号作为载体传送消息的通信系统。ttt共九十页5.1.3 通信(tng xn)技术1.通信网的基本结构(jigu)2.交换技术3.数字传输中的差错控制技术共九十页通信网的基本(jbn)结构共九十页交换(jiohun)技术 电路(din

4、l)交换 共九十页交换(jiohun)技术报文交换 共九十页交换(jiohun)技术分组交换(jiohun) 共九十页数字传输中的差错控制技术(jsh)1）差错原因与类型(lixng)2）差错控制的作用与机制共九十页差错原因(yunyn)与类型所谓差错是指接收端收到的数据与发送端实际发出的数据出现不一致的现象。产生差错主要是因为通信线路上噪声干扰的结果。根据噪声类型不同，可将差错分为随机差错和突发差错。热噪声所产生的差错称为随机差错，冲击噪声所产生的错误称为突发差错，电磁干扰、无线电干扰等都属于冲击噪声。差错的严重程度由误码率来衡量，误码率Pe等于错误接收的码元数与所接收的码元总数之比。显然，

5、误码率越低，信道(xn do)的传输质量越高。但是，由于信道中的噪声是客观存在的，所以不管信道质量多高，都要进行差错控制。共九十页差错控制的作用(zuyng)与机制差错控制的主要作用是通过发现数据传输中的错误，以便采取相应的措施减少数据传输错误。差错控制的核心是对传送的数据信息加上与其满足一定关系的冗余码，形成一个加强的、符合一定规律的发送序列。所加入的冗余码称为校验码（Frame Check Sequence，简称FCS）。例如，假定有朋友托人给你捎来一个水果篮，里面放了五只苹果和一盒巧克力。结果为你捎该水果篮的人禁不住这盒巧克力的诱惑将其吃掉了，然后将剩下的五只苹果交给了你，而你还以为原来

6、就只有五只苹果。但假如你的朋友在水果篮里同时放上了一张卡片或纸条，上面写着五只苹果和一盒巧克力的传送信息，则你就可以发现该水果篮在捎带(shodi)过程中出了问题。显然，这张卡片或纸条不是真正要送给你的礼物，但却是保证礼物被正确送给你所必需的额外信息，即冗余信息。校验码在帧传输中的作用就相当于该例子中的卡片或纸条。共九十页差错控制的作用(zuyng)与机制校验码按功能的不同被分为纠错码和检错码。纠错码不仅能发现传输中的错误，还能利用纠错码中的信息自动纠正错误，其对应的差错控制措施为自动前向纠错。汉明编码（Hamming Code）为典型的纠错码，具有很高的纠错能力。检错码只能用来发现传输中的错

7、误，但不能自动纠正所发现的错误，需要通过反馈重发来纠错。常见的检错码有奇偶校验码和循环冗余校验码。目前计算机网络中大多(ddu)采用检错码方案。共九十页差错控制的作用(zuyng)与机制奇偶校验的规则是在原数据位后附加一个校验位，将其值置为“0”或“1”，使附加该位后的整个数据码中“1”的个数成为奇数或偶数。使用奇数个“1”进行校验的方案被称为奇校验；对应于偶数个“1”的校验方案被称为偶校验。例如(lr)，设待传送字符的比特序列为“1100001”，则采用奇校验码后的比特序列形式为“11000010”。接收方在收到所传送的比特序列后，通过检查序列中的1”的个数是否仍为奇数来判断传输是否发生了错

8、误。若比特在传送过程中发生错误，就可能会出现“1”的个数不为奇数的情况。共九十页5.1.4 典型(dinxng)的通信系统1. 短波与超短波通信系统(xtng)2. 微波通信系统3. 卫星通信系统4. 光纤通信系统5. 移动通信系统6. 综合业务数字网（ISDN）7. 数据通信、计算机通信与信息网络共九十页短波(dunb)与超短波(dunb)通信系统短波: 波长100-10m的电磁波。短波通信也称高频无线通信。有时把中波的高频段（1.5-3MHZ）归入短波波段。主要用来传递语言、文字、图像等信息。主要靠电离层反射（天波）方式传播。超短波：波长10-1m的电磁波。可进行电视、雷达和移动台通信。超

9、短波更易受地形、建筑和环境干扰的影响。主要为直线视距传播。信号质量好，信道带宽(di kun)大，更有利于传输综合业务信息（语音、数据、图像等）。共九十页微波通信系统(xtng) 波长为1 m1 mm（频率为300 MHz300 GHz）的电磁波称为微波。长距离的微波通信(tng xn)又称为微波中继通信(tng xn)。微波中继通信(tng xn)与卫星通信(tng xn)、光纤通信(tng xn)是当今三大传输手段。 共九十页卫星通信(wixng tngxn)系统 卫星通信指的是利用人造地球卫星中的通信卫星转发信号，在地球站之间传输信息的无线通信。卫星通信系统由通信卫星、跟踪遥测指令站、地

10、球站以及地面传输线路(xinl)组成，地面传输线路(xinl)由电缆、光缆或微波接力组成。共九十页光纤通信(un xin tn xn)光纤通信系统 光纤通信是以光波作为(zuwi)信息载体，以光导纤维（简称光纤）为传输媒介的通信方式。优点：如通信容量大、传输损耗低、中继距离长、抗电磁干扰、轻便好用、保密性好、使用寿命长、成本低等，它也是世界上各个国家正在优先发展的通信系统。共九十页移动(ydng)通信系统移动通信指的是通信双方至少有一方在移动中（或者临时停留在某一个非预定(ydng)的位置）进行通信。目前广泛使用的有公用蜂窝移动通信系统、无绳电话、集群移动通信系统、移动卫星通信系统和主要应用于

11、矿井下的泄漏电缆通信系统。蜂窝技术是移动通信的覆盖技术。为了能在有限的频带、很大的地理范围内容纳大量用户，可以把需要覆盖的区域分成一个个小块地理区域 （小区），每个小区由一个基站覆盖 （即处于该小区范围内的用户由该基站管理，并经由该基站接入移动电话网），若干相邻的小区按一定数目划分为区群。各基站通过移动交换中心相连，移动交换中心 （MSC） 则通过中继线路连接到其他移动交换中心或公用交换电话网 （PSTN）。共九十页移动通信(tng xn)系统移动通信指的是通信双方至少有一方在移动中（或者临时停留在某一个非预定的位置）进行(jnxng)通信。目前广泛使用的有公用蜂窝移动通信系统、无绳电话、集群

12、移动通信系统、移动卫星通信系统和主要应用于矿井下的泄漏电缆通信系统。蜂窝技术是移动通信的覆盖技术。为了能在有限的频带、很大的地理范围内容纳大量用户，可以把需要覆盖的区域分成一个个小块地理区域 （小区），每个小区由一个基站覆盖 （即处于该小区范围内的用户由该基站管理，并经由该基站接入移动电话网），若干相邻的小区按一定数目划分为区群。各基站通过移动交换中心相连，移动交换中心 （MSC） 则通过中继线路连接到其他移动交换中心或公用交换电话网 （PSTN）。共九十页移动通信(tng xn)系统-蜂窝系统示意图 共九十页综合(zngh)业务数字网（ISDN） 综合业务数字网是由电话综合数字网（IDN）发

13、展演变(ynbin)而成的，它提供了端到端的数字连接，为用户进网提供了一组标准的多用途网络接口，其业务范围涵盖了现有通信网的全部业务和多种多样的新型业务，并继续向宽带化、高速化方向发展。 共九十页数据通信(tng xn)、计算机通信(tng xn)与信息网络 除了以上(yshng)的通信系统之外，还有一个必须提到的最重要的通信系统数据通信系统。说它重要，是因为几乎目前所有的通信系统都是以数据通信系统为基础建立起来的。 随着通信技术和计算机网络技术的飞速发展，现在不仅可以享用传统的电信业务，如电话、传真等，而且可以享用多种信息服务，如电子邮件、网上浏览、信息搜索、电子商务、网上娱乐等等。共九十页

14、信息网络示意图 共九十页5.2 计算机网络基础(jch)5.2.1 计算机网络发展(fzhn)历程5.2.2 计算机网络的分类5.2.3 计算机网络的功能共九十页5.2.1 计算机网络发展(fzhn)历程计算机网络的发展几乎是和计算机的发展同时起步的。伴随着世界上第一台计算机的诞生，以计算机为主体的各种远程信息处理技术也随之产生和发展起来，计算机技术与通信技术的结合催生了计算机网络。因特网始于1957年。美国政府成立了美国国防部高级研究计划署（ARPA）。20世纪60年代末，建成了具有4个中心节点的网络ARPAnet，从此以后，“计算机网络” 这个词便渐渐地被广泛(gungfn)使用。到197

15、1年2月，ARPAnet已经拥有15个节点，进入实用阶段。在随后的几年里，RPAnet的节点迅速增加，ARPAnet也成为当今互联网的基础。20世纪80年代以来，随着计算机技术和通信技术的发展和完善，全世界越来越多的计算机通过各种方式连接起来，组成了一个超级的“网络”，也就是今天的Internet。共九十页5.2.2 计算机网络的分类(fn li)按照网络覆盖的地理范围可分为局域网、城域网、广域网和接入网。1）局域网LAN：局域网的地理覆盖范围相对较小，一般最大距离不超过10公里；通信频带较宽，数据传输速率较高；传输距离较短，因而失真小，误码率也很小，可靠性较高；能支持多种传输介质；支持简单的

16、点对点和多点通信。2）城域网MAN：城域网的地理覆盖范围比局域网大，通常可覆盖一个城市，所以又称为都市网。覆盖范围一般不超过十至几十公里，通信线路通常采用光纤或微波。3）广域网WAN：广域网是指实现计算机远距离连接的网络，通常是指跨城市、跨地区甚至跨国家的计算机网络。由于广域网分布距离很远，所以传输速率比局域网低，构成网状结构。4）接入网AN：是近年来由于用户对高速上网需求的增加(zngji)而出现的一种网络。接入网是局域网（或校园网）和城域网之间的桥接区。共九十页局域网、城域网、广域网和接入网的关系(gun x) 共九十页5.2.2 计算机网络的分类-拓扑(tu p)结构网络的拓扑结构是抛开

17、网络物理连接来讨论网络系统的连接形式，网络中各站点相互连接的方法和形式称为网络拓扑。它是从拓扑学的观点出发，不考虑实际网络的地理位置，把网络看成由一组节点和连线组成的集合。局域网的物理拓扑结构从一定程度上决定了局域网的工作原理和数据传输方法。目前(mqin)，局域网的物理拓扑结构主要有总线型环形星形树形共九十页总线型拓扑(tu p)结构 共九十页环形(hun xn)拓扑结构 共九十页星形拓扑(tu p)结构 共九十页树形拓扑(tu p)结构 共九十页5.2.3 计算机网络的功能(gngnng) 由网络的定义可知，网络不仅使计算机超越了地理位置，而且更重要的是能够(nnggu)增强计算机本身的功

18、能。根据网络的规模和设计的目的，它一般有以下几项功能：1）资源共享2）信息快速传输和集中处理功能3）均衡负载及分布处理4）综合信息服务功能共九十页5.2.3 计算机网络的功能(gngnng)1）资源共享 计算机资源主要是指计算机的硬件、软件和数据资源。网络建立的主要目的之一是充分利用网络中计算机系统的资源，如某些特殊或非常昂贵的设备、应用软件、数据库等。 组建(z jin)网络后，用户就可以共享分布在不同地点的硬件、软件和数据资源。共九十页5.2.3 计算机网络的功能(gngnng)2）信息快速传输和集中处理功能 终端和主机(zhj)之间、主机(zhj)和主机(zhj)之间可以快速可靠地传送信

19、息，并且根据需要对信息进行分散和集中处理。大型的信息管理系统正是靠网络来支持实现的。比如，常用的电子邮件就是利用网络的这种功能。共九十页5.2.3 计算机网络的功能(gngnng)3）均衡负载及分布处理 当网络中的某台计算机任务很重时，可以通过网络将它的部分任务传给其他计算机系统协助处理，以解决各个计算机系统负载不均衡的情况。特别(tbi)是对于一些大型、复杂的任务，可以人为地把任务分散到不同的计算机上，充分利用各地计算机资源进行协同工作。共九十页5.2.3 计算机网络的功能(gngnng)4）综合信息服务功能 目前，人们可以通过网络进行信息传送、信息查询和召开网络会议等。计算机网络为经济贸易

20、、社会教育、办公自动化以及家庭办公等方面提供了全方位的服务，成为信息社会中传送和处理信息的强有力的手段。 Internet可以向社会提供各种经济信息、科技情报以及咨询服务，它为地理上分布广泛的用户提供了一个重要(zhngyo)的交换信息的手段。共九十页5.3 计算机网络技术(jsh)5.3.1 计算机网络的基本组成(z chn)5.3.2 网络协议5.3.3 网络操作系统5.3.4 Internet的接入方式共九十页5.3.1 计算机网络的基本(jbn)组成计算机网络一般由网络服务器、工作站、网络适配器（网卡）、通信(tng xn)介质和网络软件五部分组成共九十页5.3.1 计算机网络的基本(

21、jbn)组成1.网络服务器网络服务器是网络资源管理和共享的核心，它为网络提供共享资源并对其进行管理。网络服务器一般由具有足够内存和大容量硬盘的高档微机或专用服务器担任。网络服务器的性能对整个网络的性能有着决定性的影响(yngxing)。常用的服务器有文件服务器、打印服务器、通信服务器等。文件服务器提供完整的数据、文件和目录共享服务，是网络中最基本也最常用的服务器。打印服务器可以是安装有打印服务程序的文件服务器或专用的打印服务器，网络环境下的各工作站可把打印数据送到打印服务器的打印队列，通过与其连接的共享打印机打印出来。通信服务器装有通信服务软件，完成网络的通信服务功能。一个网络中可安装多个服务

22、器以满足不同用户的需求，也可以在一台计算机上同时运行多个服务器程序，这样，这台计算机就成了集多种服务于一身的服务器。共九十页5.3.1 计算机网络的基本(jbn)组成2.网络工作站网络工作站是指连接到计算机网络中并通过应用程序执行任务的个人计算机。用户通过工作站来访问网络的共享资源，并由工作站对取出的程序和数据进行处理(chl)，然后将结果存储在服务器上或工作站的磁盘上。网络工作站通常使用PC来充当。网络工作站分为有盘工作站和无盘工作站两种。有盘工作站通过装在软盘或硬盘上的开机引导程序引导，与服务器连接。工作站磁盘上的数据和文件不能被其他工作站上的用户共享，用户需要把共享的数据放到服务器磁盘上

23、。而无盘工作站的开机引导程序装在网络适配器的EPROM上，这个EPROM称为开机ROM，在计算机加电开机时，ROM中的引导程序自动运行，完成与服务器的连接。由于无盘工作站没有磁盘，不存在通过工作站拷贝文件到服务器上的情况，从而防止了服务器从工作站传入病毒。共九十页5.3.1 计算机网络的基本(jbn)组成3.网络适配器网络适配器又称为网卡、网络接口板，通过它可将服务器或工作站连接到网络上，实现网络资源的共享和相互通信。计算机通过网络适配器上的接口连入网络。网络适配器所实现的基本功能是：实现工作站、服务器与传输(chun sh)介质之间的物理连接和电信号匹配，接收和执行工作站和服务器送来的各种控

24、制命令；实现网络的存取控制、信息帧的发送和接收、差错的校验和串/并编码的转换等；提供收发数据的缓冲能力；对于无盘工作站，可通过网络适配器将工作站连接到网络服务器上。共九十页5.3.1 计算机网络的基本(jbn)组成4.通信介质(jizh)通信介质是网络中信息传输的媒体，是实现网络通信的物理通道。网络的传输速度、每段网络的最大长度和可靠性主要都是由通信介质决定的。局域网中的通信介质主要有有线介质和无线介质两类：有线介质如双绞线、同轴电缆和光纤等；无线介质如微波、卫星、激光和红外线等。共九十页5.3.1 计算机网络的基本(jbn)组成4.通信(tng xn)介质 双绞线共九十页5.3.1 计算机网

25、络的基本(jbn)组成4.通信(tng xn)介质同轴电缆光纤共九十页5.3.1 计算机网络的基本(jbn)组成5.网络软件 计算机网络的软件包括网络操作系统、网络通信软件、网络协议软件、网络数据库管理系统和网络应用软件。网络操作系统是对计算机网络进行管理的软件，它负责管理网络中的所有硬件和软件资源，协调它们一致地工作。目前常用的网络操作系统有NOVELL公司的NetWare、Microsoft 公司的Windows系列以及UNIX操作系统等。网络通信软件负责管理各个计算机之间的信息传输，如网络驱动程序。网络协议软件用来实现计算机中进程间的连接，它包括在各种网络适配器上实现的软件。网络数据库管

26、理系统是用户编程或通信软件进行工作时要调用的数据部分，是进行网络编程用的工具，可以远程调用。通过(tnggu)网络数据库管理系统，可以对网络的各种数据做各种处理。目前常用的网络数据库管理系统有SQL Server、Oracle、Sysbase、Informix等。通过Microsoft公司制定的开放式数据库互连标准ODBC，还可以实现不同数据库之间的相互调用。共九十页5.3.2 网络协议1.网络协议2.开放系统互连参考模型3.TCP/IP协议(xiy)4.IP地址5.域名共九十页网络协议如同人与人之间相互交流需要遵循一定的规则(guz)一样，计算机之间的相互通信也需要遵守一些规则(guz)。为

27、进行网络中的数据交换而建立的规则(guz)、标准或约定就称为网络协议（Network Protocol）。计算机网络协议实际上是针对计算机之间相互交换信息的方式、次序以及参数所做的规定。在计算机网络中，只有遵守相同计算机协议的计算机之间才能进行通信。网络协议通常被分为几个层次，每个层次独立完成自己的功能，低层协议为高层协议提供服务，高层协议管理低层协议。通信双方只能在相同层次之间才能相互联系。这种分层的工作模型使计算机之间的信息交换变得简单且易于理解。下面介绍的开放系统互连参考模型就是典型的分层模型。共九十页开放系统互连参考模型 开放系统互连参考模型（OSI/RM，Open Systems I

28、nterconnection Reference Model）简称OSI，是1984年10月国际标准化组织（ISO）提出的，它是一个指导信息互连、互通和协作的国际标准。 所谓“开放”是指只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、同样遵循这一标准的其他任何系统进行通信。这一点很像世界范围的电话(dinhu)系统和邮政系统，这两个系统都属于开放系统。共九十页开放系统互连基本(jbn)参考模型共九十页开放系统互连基本(jbn)参考模型Application layerPresentationSessionTransportNetworkData linkPhysical共九十页开放系

29、统互连参考模型 1）物理层（比特）任务：考虑(kol)如何在传输介质上传输数据比特流，确定与传输介质接口的一些特性。机械特性：接口形状、尺寸、引脚数目、排列顺序等电气特性：接口电缆上各线的电压范围功能特性：每条线某一电平代表的意义规程特性：指明各种事件的出现顺序共九十页开放系统互连参考模型 2）数据链路层（帧）(1)向网络提供良好的服务接口(ji ku)(2)将物理层的比特流编成帧(3)差错检验和流量控制。差错检测码、差错纠错码停等协议：只有一帧完成发送成功才发下一帧顺序接收的管道协议：又称“回退n“，为控制发送速度及缓冲区的限制，需对发送方已发出但未确认的帧的数目进行限制，称发送窗口，接收言

30、方顺序接收。选择重传协议：接收方缓存出错帧后的帧，只求对方重传错帧。共九十页开放系统互连参考模型 3）网络层（最复杂、分组）主要解决多节点传送时的路由选择，寻找(xnzho)最佳通信路径，将信息传送到目的地。提供的两种服务方式：虚电路、数据报。静态策略：扩散法（分发）、固定路由选择法（手制路由表）、随机路由选择法、基于流量的路由选择法动态策略：孤立路由选择法（尽快发给具最短队列的链路）、集中路由选择法（路由控制中心制作路由表）、分布路由选择法（路由表中包括对应目的地路由中下一节点的标识）共九十页开放系统互连参考模型 4）传输层（最关键、报文）在源端（计算机）和目的端提供可靠的、经济的数据传送服

31、务，独立于物理网络(wnglu)。用户不能对通信子网加以控制，无法采用更优的通信处理机来解决网络(wnglu)层服务低劣的问题，唯一办法就是在网络(wnglu)层上加传输层，弥补网络(wnglu)层服务质量的缺陷。运输层提供两种服务：面向连接、无连接的运输服务。如:TCP/IP-TCP（传输控制协议，面向连接）UDP（用户数据报协议，面向无连接）共九十页开放系统互连参考模型 5）会话层当两台计算机连接时，存在着逻辑对话，会话可以使一个远程终端登录到远地的计算机，进行文件传输或进行其它的应用。负责管理、终止进程间的会话，控制每一站究竟什么时候可以传送和接收数据。(1）令牌与对话管理如远程终端是半

32、双工交互式通信，要使用令牌(2）活动会话服务用户之间的合作称为活动，任一时刻，一个会话连接只为一个活动使用，一个活动可跨多个(du )会话连接，多个(du )活动可顺序地使用一个会话连接(3）同步与重新同步（同步点、同步序号） 不参与具体的传输，它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用层之间的通信的机制。共九十页开放系统互连参考模型 6）表示层不同类型的计算机使用的语法不同。完成不同数据格式编码之间的转换，主要解决用户信息的语法表示问题，如同接口之间的翻译。将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法转换为适合于OSI系统(xtng)内部使用的传送语法；数据的压缩和解压缩，加密和解密等工作

33、也由表示层负责。如:文本：ASCII，EBCDIC图形：TIFF，JPEG，GIF，PICT 声音：MIDI，MPEG，QUICKTIME 共九十页开放系统互连参考模型 7）应用层直接(zhji)为用户的应用程序进程访问OSI环境提供服务，确定进程之间通信的性质以满足用户的需要。不仅提供进程所需要的信息交换和远地操作，还作为应用进程的代理，完成一些为进行语义上有意义的信息交换所必须的功能。如：HTTP协议、FTP协议、SMTP协议、telnet等。共九十页TCP/IP是一个四层的体系结构，包含应用层、传输层、网际层和网络接口层。 最著名的就是两个协议：网际协议IP和传输控制协议TCP。IP协议

34、对应(duyng)于OSI七层模型的网络层，它规定了所有在网络上流通的数据标准，规定了Internet上通信所必须遵守的基本规则，这些规定确保了路由的正确选择和报文的正确传输。TCP协议在IP协议之上，对应于OSI七层模型的传输层，它提供面向连接的可靠数据服务，以保证数据正确无误地到达目的地。现在人们经常提到的TCP/IP并不一定是指TCP和IP这两个具体的协议，而往往是表示整个TCP/IP协议簇。 TCP/IP协议(xiy)共九十页 TCP/IP协议(xiy)共九十页IP地址Internet是一个庞大的系统，在这样大的网络中进行信息交换的基本要求(yoqi)是：每一台计算机包括主机、路由器都

35、必须至少有一个唯一可标识的地址，这就是IP地址。就像日常通信必须写明通信地址一样，网络通信也必须指明对方计算机的IP地址，才能将信息发送给对方。IP地址是Internet上主机的数字式标识，该地址由网络号和主机号两个部分组成，其中网络号标识一个网络，主机号标识在该网络上的一台计算机。所以，IP地址不仅指出了一台计算机的编号，而且指出了该计算机连到哪个网络上。共九十页IP地址为了对IP地址进行方便的管理，同时考虑到不同网络(wnglu)的差异，IP地址共分为5类，即A类、B类、C类、D类、E类。目前使用的IP地址主要是A类至C类，D类地址主要留给Internet体系结构委员会（IAB，Inter

36、net Architecture Board）使用，E类地址保留以后使用。前三类IP地址的组成如图5-19所示，其中，网络号码字段Net_id用来标识网络,主机号码字段Host_id用来标识主机。 共九十页IP地址的分类(fn li)共九十页IP地址IP地址具有固定、规范的格式，它由32位二进制数组成，分成4段，每8位构成一段。如：11001010 01100011 01100000 10001100。很显然(xinrn)，这些数字不容易记忆。为了易于表达和区别，把IP地址分成4组，每组用“.”隔开，然后把每一组转换成十进制数，其中每一组都在0255之间取值。例如，上面的IP地址就可以表示成4

37、0。共九十页IP地址位8 1516 2324 31A类0网络号占7位地址范围1-126127诊断用，全 0为本地网主机号（224-2=16,777,214）占24位注意：主机地址各位不能全是1（广播地址）或0（网络上无主机）B类10网络号占14位地址范围128-19110000000-10111111主机号（216-2=65,534），占16位C类110网络号占21位地址范围192-22311000000-11011111主机号（28-2台）占8位D类1110留给Internet体系结构委员会 (IAB)使用，占28位E类11110留作实验或将来使用共九十页域名(y mn) 在Internet

38、上，每台计算机都用IP地址进行唯一标识，但是IP地址记忆起来非常困难，为此，网络中的主机通常使用名字。在早期，主机的名字很简单，只由一个部分组成，随着网络上主机数量的增多，很难再为每台主机起一个不同的名字。为了避免命名重复，通常把每台主机的名字用几部分组成，这种命名方法称为主机域名命名系统，简称(jinchng)域名系统（DNS）。域名地址从右到左分别说明国家或地区的名字、组织的类别、组织名称、单位名称和主机名称，其一般格式为： 计算机名.机构名.网络名.顶级域名共九十页常用组织类顶级(dn j)域名、国家/地区类顶级(dn j)域名共九十页5.3.3 网络操作系统NOS：对计算机网络进行管理

39、的操作系统软件，它负责管理网络上的硬件和软件资源，使它们协调一致地工作。网络操作系统一般运行在服务器上，并由联网的计算机用户共享，这类用户又被称为客户。为防止一次由一个以上的用户对文件进行访问，一般网络操作系统都具有文件加锁功能。NOS还负责管理用户和打印机之间的连接。NOS还对每个网络设备间的通信(tng xn)进行管理，这是通过NOS中的媒体访问技术来实现的。NOS的各种安全特性可用来管理每个用户的访问权限，确保关键数据的安全保密。NOS从根本上说是一种管理器，用来管理连接、资源和通信量。目前常用的网络操作系统有NOVELL公司的Netware、Microsoft公司的Windows 系列

40、以及UNIX操作系统等。共九十页5.3.4 Internet的接入方式(fngsh)1.电话拨号上网方式 Modem+直拨电话+用户账号（ISP）2.宽带接入方式 所谓宽带网，通常是指骨干网传输速率在2.5 Gb/s以上、接入网能够达到1 Mb/s的网络。目前，宽带网有三种接入方式：ADSL、VDSL和LAN。1）ADSL-非对称数字用户环路网卡+ADSL MODEM2）VDSL-高速数字用户环路 VDSL是目前DSL家族数据传输的最高版本，它在短距离内可以提供高达1050 Mb/s的速率。VDSL传输距离(jl)较短，适合在用户集中的住宅小区使用。3）LAN 实现LAN接入方式需要重新铺设线

41、路，光纤到楼，双绞线入户，用户不用购买专门的Modem，只需电脑中装有网卡，对网络稍作设置便可实现高速上网。采用LAN方式接入，线路稳定，可以达到很高的网络速度。共九十页5.4 Internet在中国(zhn u) Internet在中国的发展经历了两个重要的阶段。第一个阶段是与Internet实现E-mail的连通，即1987年9月从中国学术网络（CANet，China Academic Network）向世界发送第一封E-mail，标志(biozh)着我国开始进入Internet。CANet是中国第一个与外国合作的网络，使用X.25技术，通过德国Karlruhe大学的一个网络接口与Inte

42、rnet交换E-mail。中国数十个教育和研究机构加入了CANet。1990年，CANet 在InterNic中注册了中国国家最高域名“cn”。1990年，中国研究网络（CRNet，China Research Network）建成。共九十页5.4 Internet在中国(zhn u) 第二个阶段是与Internet实现全功能的TCP/IP连接。1989年，中国国家计划委员会和世界银行开始支持(zhch)“国家计算设施”（NCFC，National Computing Facilities of China）的项目，该项目包括1个超级计算中心和3个院校网络，即中国科学院网络（CASNet）、清

43、华大学校园网（TUNet）、北京大学校园网（PUNet）。1992年，这三个院校网络分别建成。1994年4月，接通了一条64 Kb/s的国际线路，使这三个网络的用户对Internet进行了全方位的访问。与此同时，1993年中国高能物理研究所与Stanford大学建立了直接联系，并在1994年建立了全方位的Internet连接。这些全功能的连接，标志着我国正式加入了Internet。共九十页9个全国范围(fnwi)的公用计算机网络中国教育和科研计算机网（CERNet）；中国科学技术网（CSTNet）；中国公用计算机互联网（ChinaNet）；中国联通互联网（UNINet）；中国网通公用互联网（C

44、NCNet）；中国移动互联网（CMNet）；中国国际经济贸易互联网（CIETNet）；中国长城互联网（CGWNet）；中国卫星集团互联网CSNet。此外，还有一个中国高速互联研究试验网NSFNet，是中国科学院、北京大学、清华大学等单位在北京中关村地区建造(jinzo)的研究因特网新技术的高速网络。共九十页中国(zhn u)教育科研互连网(CERNET) 是第一个覆盖全国的、由10所高校承担自行设计、建设的网络，由原国家教委主管。网络中心(zhngxn)设在清华大学，整个网络分为三个层次；主干网、地区网（8个网点）、校园网。非营利性，主要为学校、科研和学术机构及非营利部门服务。共九十页中国(z

45、hn u)科学技术网(CSTNET) 是中关村地区教育与科研(k yn)示范网（NCFC）和中国科学院网（CASnet）的基础上建设、发展起来的覆盖全国范围的大型计算机网络，由中科院管理。服务主要包括网络通信服务、信息资源服务、超级计算服务和域名注册服务。受国务院信息化工作领导小组委托，管理中国互联网络信息中心（CNNIC），负责向全国提供域名注册服务。共九十页中国(zhn u)公用计算机互连网（CHINANET) 由邮电部门经营管理(gunl)，结构分为核心层、区域层、接入层。网络共有10个B类IP地址，用户主要是单机拨号入网。原则上所有商业用户都只能通过它与Internet连接，其商业业务

46、除由邮电部经营外，还有各种商业公司经营，其策略是积极扩展市场。共九十页5.5 通信(tng xn)与网络应用5.5.1 通信(tng xn)与网络的社会应用5.5.2 通信与网络的日常应用共九十页5.5.1 通信与网络的社会(shhu)应用手机(shu j)3G4G互联网物联网共九十页5.5.2 通信与网络的日常(rchng)应用1.WWW浏览2.信息搜索3.电子邮件4.FTP文件传输5.信息发布6.远程登录服务(fw)7.电子公告牌（BBS）共九十页1.WWW浏览(li ln) WWW是Internet上一个可访问的信息系统，以超文本方式提供各种多媒体信息服务，是Internet、超文本与超媒体技术结合的产物。它就像一张巨大的光盘，能够提供包括文字、图形(txng)、图像、声音和视频等大量的多媒体信息。 WWW浏览已经成为传统媒体（如报纸、杂志、广播、电视等）之外的获取信息的重要途径。共九十页信息(xnx)搜索网络上有大量的信息，就像一个图书馆存满了各种信息资料(zlio)，用户可以进行搜索查询，从信息的汪洋大海中筛选出所需的信息，下载并使用。许多知名网站（如搜狐、新浪、雅虎和人民网等）都提供了搜索引擎。百度是目前著名的专业搜索引擎（网站）之一。利用