计算机网络基础与应用

1、第七章 计算机网络基础与应用计算机应用教研室8/23/2022局域网案例组成技术课程内容和安排重点问题描述将5台计算机和一台普通打印机按对等网模型组成一个星形结构的简单局域网，各台计算机之间可实现资源共享，打印机可实现网络共享。对等网络和客户机/服务器网络需要硬件：一个交换机每台计算机配置一块网卡每台计算机配置一根有RJ-45接头的5类非屏蔽双绞线 硬件安装网卡作用：将计算机接入局域网。如主板已集成则不必安装，否则插入计算机的总线插槽内即可。从功能角度来说，网卡实现LAN中的网络协议 。交换机作用：连接多个计算机，实现多个计算机间的通信。8口16口双绞线作用：连接计算机和交换机。有正接线和交叉

2、线之分。双绞线的排线顺序T568BT568A1白橙白绿2橙绿3白绿白橙4蓝蓝5白蓝白蓝6绿橙7棕棕8白棕白棕双绞线的连接方法T568BT568B交叉线 两端连接的设备类型相同直通线 两端连接的设备类型不同T568AT568B双绞线的制作剪线剥线理线插线双绞线的制作做好的网线测试网络协议安装当网卡驱动程序安装（一般自动安装）完成后，创建一个局域网连接，安装TCP/IP 协议（一般自动安装）。右击属性网络协议配置在“本地连接 属性”对话框选择“Internet协议（TCP/IP）”项目，单击“属性”按钮，弹出 “Internet协议（TCP/IP）属性”对话框 。设置IP地址和子网掩码设置对等网模

3、式Windows的对等网是基于工作组方式的，为了使网络上的计算机能相互访问，必须将这些计算机设置为同一工作组，并使每台计算机标识一个唯一的名称。更改1. 控制面板系统 2. 单击此按钮 3. 设置计算机名和工作组 网络的连通性测试方法1：“网上邻居”的网络任务“查看工作组计算机”方法2：ping命令ping命令ping IP地址 例如：ping 本机的网络正常ping命令ping 某台服务器的域名 例如：ping Internet连接正常网络不正常设置网络共享资源共享文件夹 文件夹快捷菜单“共享和安全”命令“共享”选项卡设置1.设置共享 2.设置共享后的文件夹图标 共享打印机提供共享打印机端：

4、“控制面板” “打印机和传真” 打印机快捷菜单“共享”命令使用共享打印机端：“控制面板” “打印机和传真”“添加打印机”设置共享后的打印机图标 共享资源的使用共享文件夹网上邻居共享打印机“文件”菜单“打印”命令打开选择查看工作组计算机局域网组网小结 建网步骤 网络规划 布线 线缆制作 安装网卡 标识计算机 协议设置 设置网络共享资源 局域网的组成局域网硬件计算机设备网络传输介质网络互连设备局域网软件 网络操作系统网络协议软件网络应用软件计算机设备服务器（Server）通常是指速度快、容量大的特殊计算机，它是整个网络系统的核心，对客户机进行管理并提供网络服务。客户机（Client）是网络中使用共

5、享资源的普通计算机，用户通过客户端软件可以向服务器请求提供各种服务，例如邮件服务、打印服务等。 网络传输介质：同轴电缆目前同轴电缆主要用在有线电视网（CATV）的居民小区中，但与以前局域网中使用的同轴电缆阻抗不同。网络传输介质：双绞线屏蔽双绞线以铝箔屏蔽以减少干扰和串音非屏蔽双绞线双绞线外没有任何附加屏蔽由两根彼此绝缘、相互缠绕成螺旋状的铜线组成。缠绕的目的是减少对外的电磁辐射和外界电磁波对数据传输的干扰。组网方便，价格最便宜，应用广泛 最大传输率为1000Mbps，传输距离小于100米网络传输介质：光纤根据性能的不同，光纤有多模光纤（Multi Mode Fiber，MMF）和单模光纤（Si

6、ngle Mode Fiber，SMF）之分。 典型的光缆玻璃反射层塑料外套玻璃内芯单芯光缆多芯光缆玻璃内芯塑料外套玻璃反射层外壳优点：损耗小、带宽大，且不受电磁干扰等。缺点：单向传输、成本高、连接技术比较复杂。光纤是目前和将来最具竞争力的传输媒体。网络传输介质：无线媒体主要特点无需布线，也不受固定位置的限制，可以全方位实现三维立体通信和移动通信。通信方式无线电波、微波、红外线、可见光等。应用案例无线局域网通常采用无线电波和红外线作为传输介质。采用无线电波的通信速率可达54Mbps，传输范围可达数十公里；红外线主要用于室内短距离的通信，例如两台笔记本计算机之间的数据交换。功能：将一些计算机连接

7、起来组成一个局域网性能：各端口共享带宽集线器的带宽：10M bps 100M bps 1000M bps 每一个端口工作时都是这个带宽 任何时刻，只能有一个端口可发送数据共享带宽：每一个端口平均拥有带宽W/n W：集线器带宽 n：是端口数量网络互联设备：集线器（Hub）8口16口缺点：当计算机数量较多时，不能保证每台计算机拥有足够的带宽21若主机1向主机2发送一个数据包，尽管两者在同一网段，但网络中的集线器会将会不加选择地向所有端口转发流量，从而引发广播风暴。网络互联设备：交换机(Switch)功能：将一些计算机连接起来组成一个局域网性能：各端口独享带宽交换机的带宽：10M bps 100M

8、bps 100M bps 1000M bps 10Gbps 10/100M bps 100/1000M bps 10/100/1000M bps独享带宽：每一个站点拥有相同的带宽W W：交换机带宽24个端口优点：保证每台计算机拥有足够的带宽 计算机数量很多时，优势比集线器明显121位于同一网段的主机1到主机2的数据流量将不会通过交换机到达其他网段主要功能：主要用于互连局域网和广域网，实现不同网络互相通信路由：找到网络中数据传输最合适的路径 网络互联设备：路由器(Router）LAN1PC机WANLAN2路由器路由器用路由器连接两个LAN问题路由器集线器、交换机和路由器Internet办公室集线

9、器只需一根线接入办公室缺点：每一台电脑申请 一个IP上网速度慢应用：现在不常用Internet办公室交换机只需一根线接入办公室缺点：每一台电脑申请 一个IP优点：比用集线器上网 速度快应用：现在不常用集线器、交换机和路由器 用路由器将多台PC组成局域网，接入Internet，共享上网Internet局域网关键技术网络拓扑结构总线型拓扑结构 环型拓扑结构 星型拓扑结构 树型拓扑结构 网状拓扑结构媒体访问控制方法以太网和CSMA/CDFDDI和令牌访问总线型拓扑结构 所有节点都连接到一条作为公共传输媒体的总线上，信息的传输以广播方式进行。特点与应用 优点布线简单、节点增删容易、成本较低。缺点节点发

10、送信息时要竞用总线，容易引起冲突；如果节点数过多，则会降低网络的速度；故障影响大且难以检测和排除。应用早期用于以太网，目前已经较少采用。环型拓扑结构 以共享媒体方式进行数据传输。每个节点都与两个相邻节点相连，节点之间采用点到点链路，网络中所有节点构成一个闭合的环。环中数据沿着一个方向绕环逐站传输。特点与应用 优点结构简单、实时性强。缺点增删节点操作复杂且会干扰整个网络的正常运行；故障影响大且难以检测和排除。应用早期的令牌环网和FDDI就是采用环型结构，目前环型拓扑由于其独特的优势（单向传输）主要应用于光纤网中。星型拓扑结构 存在一个中心节点，每个节点通过点到点的链路与中心节点连接，所有通信都通

11、过中心节点进行。交换局域网是一种典型的星型拓扑结构。特点与应用 优点结构简单、组网容易、控制相对简单；故障影响小且容易检测和排除。缺点电缆数量大，安装工作量可观；通信线路利用率低；中心节点是全网可靠性的瓶颈，如果中心节点出现故障，则整个网络的通信就会瘫痪。应用在以太网中得到了非常广泛的应用。树型拓扑结构 树型拓扑可以看作是星形拓扑的扩展特点与应用 优点星型拓扑结构的优点；可扩展性好。缺点星型拓扑结构的缺点；各个节点对根节点的依赖性太大。应用在以太网中得到了非常广泛的应用。网状拓扑结构 节点之间的连接是任意的，没有规律 。有一种特殊的网状就是全连接，任何两个节点间都有连接。特点与应用 优点系统可

12、靠性高，即：系统不受瓶颈问题和失效问题的影响。缺点结构复杂、成本高、网络协议复杂。应用军方或其它特殊用途，一般应用不使用这种结构。Internet网本身的拓扑只是一种虚拟拓扑结构，无固定形式。Internet拓扑结构local ISPregional ISProuterworkstationservermobilecompanynetwork端接系统（PC、服务器等）交换/节点设备（路由器、集线器、交换机等）通信链路（光纤、线缆、无线信号等）因特网服务提供商（ISP）提供网络接入媒体访问控制方法就是指将传输媒体的频带有效地分配给网上各站点的方法。 局域网的媒体访问控制方法有很多，最常用的有：

13、载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）控制方法 先听后发、边听边发、冲突停止、延迟重发 令牌访问（Token Passing）控制方法 类似“击鼓传花”游戏，令牌是能否发送数据的权力象征，只需将网络中令牌设置为只有一个，则杜绝了环路上发生冲突的可能。 媒体访问控制方法以太网中的共享媒体无论何种结构，以太网中的传输媒体（总线/Hub）都是共享的，如果两个或多个节点同时发送将产生“冲突”。以太网采用CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）方法来实现对共享媒体的访问控制。CSMA/CDCSMA（Carrier Sense Multiple Access，载波侦听多路访问） 当站点发送数据时

14、，首先是要侦听总线的忙、闲状态，如果发现总线空闲，站点就可启动发送过程；否则必须等待，直到总线空闲为止。 CD（Collision Detection，冲突检测） 站点在发送数据时检测冲突是否发生，一旦发生冲突，则应停止发送，然后随机延时一段时间后，再重新争用媒体，重发该数据。分析思想总结可以概括为：先听后发、边听边发、冲突停止、延迟重发。本质分析采用CSMA技术可以减少发生冲突的概率，采用CD技术可以降低一次冲突所造成的损失。综合采用CSMA/CD技术就可以将冲突所造成的损失降低到可以接受的程度。 常用局域网介绍局域网标准：1980年2月，美国电气和电子工程师学会IEEE 成立了专门委员会开

15、发了IEEE802系列局域网标准。局域网不存在路由选择问题，因此它不需要网络层IEEE802为局域网规定的标准只对应OSI参考模型的最低两层802.3以太网CSMA/CD802.4令牌总线802.5令牌802.11无线局域网802.2 逻辑链路控制子层802.1 体系结构与网络互连以太网（IEEE802.3） 以太网采用DIX V2标准或IEEE 802.3标准，是有线局域 网。目前组建的局域网绝大多数采用以太网技术。第一代：传统以太网1975年推出，网络速率为10Mbps。第二代：快速以太网1995年出现，网络速率为100Mbps。第三代：千兆以太网（吉比特以太网）1998年推出，网络速率1

16、000Mbps/1Gbps；第四代：万兆以太网（10吉比特以太网）2002年推出，网络速率为10000Mbps/10Gbps。以太网组网案例100Base-TX组网案例（客户A-服务器B）无线局域网（IEEE802.11） 概念 无线LAN（IEEE 802.11标准）是20世纪90年代局域网与无线通信技术相结合的产物。 特点 优点：具有很好的灵活性，较易组网、配置和维护 缺点：数据传输速率不高 应用 还不能完全脱离有线网络，它只是以太网的扩展和补充，而不是以太网的替代产品。无线局域网的组网方式无线局域网的组网方式无线局域网的组网方式Internet基础接入方式IP地址域名基本服务课程内容和安

17、排重点 一、Internet接入技术 ISP：Internet服务提供商 用户连接到ISP的方式就是Internet接入技术,如电信的ADSL。ISP661、拨号和ADSL模拟调制解调器通过电话网拨号上网用户计算机通过电话拨号与因特网服务提供商建立连接，在用户本地环路上传输的是模拟信号拨号接入的速率最高不超过56kb/s常见的Internet接入技术ADSL接入2、有线电视接入3、无线接入方式一：GPRS（General Packet Radio Service，通用信息包交换无线服务） 笔记本电脑可以使用GPRS无线上网卡（即PCMCIA或USB接口的GPRS Modem） 开通GPRS业务

18、后的手机也可当作GPRS无线Modem使用 传输速度 40KbpsGPRS无线上网卡方式二：CDMA（Code Division Multiple Access，码分多址）由中国联通的“掌中宽带”提供 需要CDMA 无线上网卡 一般可以实现153Kbps的传输速度 CDMA 无线上网卡方式三：WLAN（Wireless LAN,无线局域网）部署了无线接入点(AP)的特定场所，如机场、商务酒店等需要无线网卡 (一般笔记本都有)速率一般可以达到11Mbps（）（）无线接入点4、共享上网：路由方式 共享接入：就是只使用一个账号，使一批计算机接入Internet的方式。路由器路由方式接入Interne

19、t示意IP 是在Internet上为每台计算机指定的唯一的地址。IP地址是一个逻辑地址。每台连接到网络中的计算机都应有一个用来标识自己的IP地址，同时也需要通过IP地址与互联网上的其他计算机进行通信。XXX.XXX.XXX.XXX02556（中国教育科研网）二、IP地址与域名 点分十进制（Dotted Decimal Notation）IP地址的长度32位，分为四个8位二进制，由句点分隔。每个8位用十进制数0255表示，称为点分十进制。分类：A、B、C、D、E常用的是前三类IP地址的格式与分类 IP地址结构：网络部分+主机部分在Internet上很方便的寻址，先按IP地址中的网络地址找到Int

20、ernet中的一个物理网络，再按主机地址定位到这个网络中的一台主机。IP地址类型B类A类18162432网络号网络号主机号主机号C类主机号网络号0110545454A类B类C类1261638420971152167721465534254网络数主机数地址范围大型公司和因特网主干网络局域网校园网保留IP地址 保留的IP地址段不能在Internet上使用，而只能使用在各个局域网内。为了使使用这些保留地址的计算机能接入Internet，只需要在连接这个网络的路由器上设计

21、网络地址转换，就会自动将内部地址转换为合法的外部网IP地址。 网络类别地址段A类网55B类网155C类网55保留地址的使用IP地址的分配组网者可以根据网络的规模和用户的数目，向较高层次的网络管理中心申请IP地址；网络中心根据申请分配若干个连续的网络号，而网内的主机号则由该网的管理员进行指定。亚太地区网络中心中国教育科研网网络中心西安交通大学清华大学.第四军医大学学校IP地址分配过程子网掩码(Subnet Mask)问题：如果一个部门有256台主机接入因特网，至少应该为该部门分配几个C类IP地址？答案：2个问题：显然为上述部门分配2个C类IP地址，会造成大量IP地址的浪费，如何解决？答案：采用子

22、网划分技术。将主机号的一部分用作本网中的子网，并且利用子网掩码来表示网络的具体划分，从而减少IP地址资源的浪费。子网掩码是一个32位的模式。子网掩码规则：凡IP地址中表示网络地址的那些位，在子网掩码对应位上置1，表示主机地址那些位设置为0。A类地址默认的子网掩码为：B类地址默认的子网掩码为：C类地址默认的子网掩码为：子网掩码(Subnet Mask)问题： 中国教育科研网的IP地址是6，属于哪类地址？默认的子网掩码是？答案： C类 划分子网例如，电信部门可以申请一个B类网络地址，并将主机标识（占16位）中的前10位用作子网标识，分配给不同的入网企业，则可进一步接纳1022个企业的局域网，每个企

23、业可接60台主机，此时的子网掩码是：92。网络号（16）主机号（16）B类地址未划分子网1161732B类地址划分子网网络号（16）子网号（16）主机号（6）11617322627 子网掩码网络地址10101100 00010000 172 16 122 01111010 作用是识别子网和判别主机属于哪一个网络。当主机之间通信时，通过子网掩码与IP地址的逻辑与运算，可分离出网络地址。如果两台计算机是处于同一个子网络上，可以进行直接通信。域名系统：DNS (Domain Name System)域名(Domain Name ): Internet网络上的一个服务器或一个网络系统的名字 3 7 主

24、机名.机构名.网络名.顶层域名 从左到右，域的范围变大。具有实际含义，比IP地址好记。域名意义域名意义域名意义com商业类edu教育类gov政府部门int国际机构mil军事类Net网络机构org非盈利组织arts文化娱乐arc康乐活动firm公司企业info信息服务nom个人stor销售单位web与WWW有关单位分为类型名和区域名两类。类型名共14个，区域名用两个字母表示世界各国和地区。顶级域名cn中国jp日本se瑞典de德国kr韩国sg新加坡域名系统3三、Internet的基本服务1、WWW浏览2、FTP的使用3、电子邮件的使用World Wide Web简称WWW或Web，也称万维网。它不

25、是普通意义上的物理网络，而是一种信息服务器的集合标准，是Internet的一种具体应用。网页(Web页)浏览器中所看到的画面1、WWW浏览 WWW浏览 放置Web站点的计算机Web服务器Web1Web2Web3主页 一个Web站点的首页Web站点 多个相关的Web页组合 Web超链目标超链接源超链接使信息不仅可按线性方式搜索，而且可按交叉方式访问。HTTP协议和超链接超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol,HTTP)是一个专门为WWW服务器和WWW浏览器之间交换数据而设计的网络协议。统一资源定位统一资源定位规范 URLURL结构：资源类型、存放资源的主机域名和资

26、源文件名Uniform Resource Locator定位资源信息http:/index.htm主页文件缺省名：Index.htm 或 Default.htm协议类型主机域名 资源文件浏览器浏览器是是一种专门用于定位和访问Web信息，获取自己希望得到的资源的导航工具，它是一种交互式的应用程序http/浏览网站用URL直接连接主页 通过超链接 搜索引擎 搜索引擎 搜索引擎是用来搜索网上的资源的工具。搜索引擎并不真正搜索Internet，它搜索的是预先整理好的网页索引数据库。 NEXT文献检索FTP（File Transfer Protocol）是一个双向的文件传输协议2.FTP的使用FTP F

27、TP服务器FTP客户机上传下载Internet使用FTP传送文件要求在远程机上有一个帐号提供匿名FTP服务的主机上有一个公共的帐号帐号:Anonymous口令:有效的Email地址或Guest匿名FTP服务InternetFTP地址：ftp:/用户：Anonymous密码：guset3、电子邮件 SMTP发送服务器POP3接收服务器信箱信箱信箱邮件服务器中包含了众多用户的电子信箱，电子信箱实质上是邮件服务提供机构在服务器的硬盘上为用户开辟的一个专用存储空间。处理电子邮件的计算机，称为邮件服务器，邮件服务器包括发送邮件服务器和接收邮件服务器。SMTP（Simple Mail Transfer P

28、rotocol，简单邮件传输协议） POP3（Post Office Protocol 3，邮局协议的第3个版本 ）发送方使用SMTP协议 接收方使用POP3协议电子邮件收发示意图POP3接收方SMTP发送方发送邮件服务器接收邮件服务器信箱信箱Internet邮件地址用户名电子邮件服务器名 信箱电子邮局At邮件客户端软件 基本功能 建立与发送电子邮件 接收、阅读与管理邮件 帐号、邮箱与通信簿管理常用软件Outlook ExpressFoxmailOutlook ExpressFoxmail计算机网络安全计算机网络安全概述计算机网络安全技术网络病毒及其防治1、计算机网络安全1、计算机网络安全计算

29、机网络安全：本质上讲是网络上的信息安全，是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，网络服务不中断。信息安全、计算机安全和网络安全的关系信息、计算机和网络是三位一体、不可分割的整体。信息的采集、加工、存储是以计算机为载体的，而信息的共享、传输、发布则依赖于网络系统。如果能够保障计算机的安全和网络系统的安全，就可以保障和实现信息的安全，因此，信息系统的安全内容包含了计算机安全和网络安全的内容。计算机网络安全是综合性学科计算机网络信息安全信息论应用数学密码技术网络技术计算机技术数论信息安全技术通信技术人为因素偶然因素自然

30、因素网络安全措施影响网络安全的因素制定网络安全制度采取物理措施采取技术措施2、计算机网络安全技术防火墙是设置在被保护的内部网络和外部网络之间的软件和硬件设备的组合，对内部网络和外部网络之间的通信进行控制，通过监测和限制跨越防火墙的数据流，尽可能地对外部屏蔽网络内部的结构、信息和运行情况。 防火墙的作用和原理（1）限制访问内部网络（2）监控网络访问情况（3）加强网络安全保护个人防火墙天网个人防火墙瑞星个人防火墙360木马防火墙 windows防火墙计算机防火墙Internet非授权访问如不安全站点正常通信：允许进拒绝进拒绝出正常通信：允许出非授权访问如病毒、木马程序或恶意网页等Windows 防

31、火墙 能做到不能做到 阻止计算机病毒和蠕虫到达用户的计算机 检测计算机是否感染了病毒或清除已有病毒 请求用户的允许，以阻止或取消阻止某些连接请求 阻止用户打开带有危险附件的电子邮件 创建安全日志，记录对计算机的成功连接尝试和不成功的连接尝试 阻止垃圾邮件或未经请求的电子邮件可以限制从其他计算机上发送来的信息，对未经允许而尝试连接的用户或程序（包括病毒和蠕虫）提供了一道屏障。Windows防火墙的功能:2、计算机网络安全技术信息安全技术：数据加密技术数字签名技术身份认证技术3、网络病毒及其防治我的计算机中毒啦！计算机病毒表现“计算机病毒（Computer Virus ），是指编制或者在计算机程序

32、中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用，并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。” 为什么叫“病毒”呀？计算机病毒的特点1.传染性计算机病毒通常具有把自身复制到其它程序中的特性。1. 传染性 2. 破坏性 3. 隐蔽性 4. 寄生性 5. 触发性 6. 不可预见性2.破坏性任何病毒都会对系统产生不同程度的影响。轻者只显示些画面或出点音乐、无聊的语句，但会占用系统资源。重者破坏数据、删除文件、格式化磁盘，系统崩溃。3.隐蔽性计算机病毒通常都具备“隐身术”，它们隐藏在正常程序之中, 很难被发现。 4.寄生性计算机病毒通常不是独立存在的，它总是悄悄的附着在磁盘系统分区或文件中。5.触发

33、性病毒的触发一般都需要一个条件，可以是敲定某个键，运行某个程序、某个特定日期、或病毒特设的计数器达到一定次数等。6.不可预见性计算机病毒花样不断翻新，制作技术也在不断的提高，病毒对反病毒软件永远是超前的。计算机病毒的分类（1）传统单机病毒（2）现代网络病毒引导型病毒文件型病毒宏病毒混合型病毒蠕虫病毒木马病毒引导型病毒 指寄生在磁盘引导区或主引导区的计算机病毒。用病毒的全部或部分逻辑取代正常的引导记录，而将正常的引导记录隐藏在磁盘的其他地方，系统一旦启动，病毒就获得了控制权。 （1）传统单机病毒代表：最早的引导区病毒埃尔科克隆者（Elk Cloner） 我国首次报道的引导型病毒小球病毒文件型病毒 指能够寄生在文件中的病毒。这类病毒感染可执行文件.COM和.EXE等或数据文件。代表：CIH病毒1999年4月26日 CIH病毒 改写只读存储器的BIOS 宏病毒 也是一种文件型病毒，使用宏语言编写的程序，主要是在微软的Office办公软件中的字处理、电子数据表和其他程序中运行。Taiwan NO.1