《新编计算机文化基础》08 计算机网络与Internet

第８章计算机网络与Internet1243358.1计算机网络概述8.2数据通信的基本概念8.3计算机网络的组成8.4计算机网络的拓扑结构8.5计算机网络的类型下一页返回第一章保持阳光心态679388.6局域网技术8.7

Internet概述8.8Windows的网络功能8.9计算机安全上一页返回8.1计算机网络概述计算机的应用模式经历了集中、分散、网络化３个阶段。在２０世纪８０年代，大型科研单位和高等学校都建有“计算中心”。在这样的机构里有一间大屋子，装备一台大型计算机，用户带着他们的任务去上机操作。随着计算机技术的发展和普及，计算机的性能越来越高，价格越来越低，功能越来越强，市场上出现了各种型号、各种档次的商用计算机以满足用户的不同需求。“计算中心”很快被分散独立的计算机应用模式所代替。下一页返回8.1计算机网络概述在满足计算独立性要求的基础上，人们发现从信息处理的角度来看，需要将计算机重新进行“集中”。这种“集中”已经不是传统意义上的集中，而是将计算机进行互连，实现信息的交换和共享，形成了将分散在各地的独立的计算机系统通过通信线路连接起来的计算机网络。计算机的这种应用模式，就是本章讨论的主题：计算机网络。上一页下一页返回8.1计算机网络概述8.1.1计算机网络的定义什么是计算机网络？由于计算机网络的发展速度非常快，术语和定义也在不断的演变过程中，不同文献和书籍上的说法也不尽相同。一般来说，计算机网络是指将不同地理位置上具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路相互连接起来，在网络操作系统的支持下，实现相互通信和资源共享的整个体系。可见，一个计算机网络必须具备以下３个要素。（１）至少有两台具有独立操作系统的计算机，且相互间有共享的资源部分。上一页下一页返回8.1计算机网络概述（２）两台或多台计算机之间要有通信手段将其互连，如用双绞线、电话线、同轴电缆或光纤等有线介质，或使用微波、卫星等无线介质把它们连接起来。（３）不同计算机之间通信时必须遵循共同规则，即网络协议。由于网络中的不同类型的计算机，其操作系统、信息表示方法等都存在差异，因此它们的通信就需要遵循共同的规则和约定，这就像讲不同语言的人群要进行对话就需要有一种标准语言一样。在计算机网络中共同遵守的规则和约定称为网络协议，由它解释、协调和管理计算机之间的通信和相互间的操作。例如，当个人计算机连接到Ｉｎｔｅｒｎｅｔ时，通信就需要遵循ＴＣＰ／ＩＰ和ＨＴＴＰ等协议。上一页下一页返回8.1计算机网络概述8.1.2计算机网络的发展随着计算机技术的发展和计算机应用的普及，产生了对计算机独立性要求和对不同计算机系统之间信息交换、资源共享的需求，而通信技术的迅速发展促进了计算机网络的形成和发展。计算机网络的发展经历了以下４个阶段。１．面向终端的计算机网络随着高速大容量辅助存储设备、多道程序操作系统的出现，从而使计算机能同时处理多个任务，允许用户以交互方式运行程序，并且多个用户可通过与主机分离的多个终端同时存取信息。上一页下一页返回8.1计算机网络概述通过给计算机增加通信功能，使得终端可以放在远离主机的地方，甚至可以通过公共电话网和相应的通信设备把这些终端配置于全国各个地方。这种“主机—终端”系统是计算机网络的雏形，有人称之为面向终端的计算机网络。随着远程终端数量的增加，主机承担的通信任务加重，影响了主机进行的信息处理任务。为了减轻主机的负担，又引入了前端处理机专门负责通信控制和管理，形成了终端群———低速线路———前端处理机———高速线路———主机的系统结构，如图８-１所示。上一页下一页返回8.1计算机网络概述随着计算机功能的提高和价格的下降，许多单位都拥有自己的计算机。用户除了使用这些计算机提供的本地功能之外，还希望与其他的计算机互连，使用其他计算机系统的资源，彼此交换信息，或者与其他计算机联合起来共同完成一项任务，这样就形成了把多台计算机通过通信线路互连起来，以共享资源为目的的第二代计算机网络，如图８-２所示。这里的多台计算机都具有独立的处理功能，它们之间不存在主从关系。上一页下一页返回8.1计算机网络概述8.1.3基于个人计算机的局域网系统以ＩＢＭＰＣ为代表的个人计算机（简称ＰＣ）得到了蓬勃发展。随着ＰＣ性能的提高、价格的下降，其数量急剧增加，应用迅速扩展到社会的各个方面。基于信息交换与共享、设备共享的需求，一些部门开始建立连接本部门优先区域内的ＰＣ的计算机网络。由于网络的覆盖范围有限，一般是一个办公室或一栋办公楼，因此称其为局域网，如图８-３所示。局域网具有数据传输速度快、结构简单灵活、安装使用方便、工程造价低廉等优点，因此，随着个人计算机的普及，计算机局域网也得到了迅速的发展和广泛的应用。上一页下一页返回8.1计算机网络概述8.1.4标准化的计算机网络系统在起步阶段，计算机网络大都是由研究部门、大学、计算机公司等各自研制的，因而没有统一的标准。由于各厂家的计算机产品和网络产品在技术、结构等方面存在着很大的差异，不同厂家的计算机和网络很难互连在一起，这给用户带来了很大的不便。用户无法确定哪一种网络更适于自己的需求，而且如果一旦选择了某种网络产品，就无法再选用其他厂家的计算机或网络产品。不同的系统之间无法互连的情况，不利于用户保护已有的投资。上一页下一页返回8.1计算机网络概述人们认识到了这个问题的严重性，开始提出发展新一代计算机网络的问题。许多国际组织，如国际标准化组织（ＩＳＯ）、国际电报电话咨询委员会（ＣＣＩＴＴ）、电气电子工程师协会（ＩＥＥＥ）等都成立了专门的研究机构，研究计算机系统的互联、计算机网络协议标准等问题，以使不同的计算机系统、不同的网络系统能连在一起，实现“开放”的通信和数据交换，实现资源共享和分布处理等。１９８４年，ＩＳＯ正式颁布了一个“开放系统互联参考模型”（ＯＳＩ模型），被国际社会普遍接受，成为公认的新一代计算机网络体系结构的基础，各厂商宣布支持ＯＳＩ，争相研制符合ＯＳＩ的产品，推动了计算机网络的标准化。上一页下一页返回8.1计算机网络概述8.1.5计算机网络的功能计算机网络是通信技术与计算机技术相结合的产物，它充分体现了信息传输方式与分配方式和信息处理手段的有机联系。在人类社会从工业社会迈向信息化社会的过程中，计算机网络发挥了重要的作用。计算机网络的功能集中于通信功能和资源共享，主要有以下几个方面。１．通信功能计算机网络为人们提供了一种强有力的通信手段，计算机用户利用计算机网络可以实现相互间的通信。例如，通过网络上的文件服务器交换信息、收发电子邮件、对地理上分散的生产单元进行实时控制等。上一页下一页返回8.1计算机网络概述这些都对办公自动化、提高生产率起到了十分重大的作用，并对电话、电报、邮递等传统的通信业务带来了前所未有的冲击，甚至有取而代之之势。２．共享信息信息是一种资源，计算机网络使大量分散的、分布在不同地理位置上的数据和信息迅速地集中、分析和处理，一方面避免了信息的重复设置，有效地减少了信息的冗余，另一方面也利于信息的集中管理，使网络用户或网络上的各个计算机之间以多种不同方式交换共享信息，充分利用网络上的信息资源、降低成本、提高效率。３．共享软件上一页下一页返回8.1计算机网络概述现在已有很多专供计算机网络上使用的软件，允许网络上的多个用户同时使用，不必担心发生访问冲突或数据不一致性问题，不必为每个用户分别购买一套这样相同的软件，从而节省了软件费用。网络用户不但可以共享网络软件，而且可以共享由网络软件使用或产生的数据。４．共享硬件计算机网络允许网络用户共享各种不同类型的硬件设备。这些可共享的硬件设备主要是一些具有特殊功能或高性能、价格昂贵的计算机外围设备，其目的是让更多的人去使用专用的、贵重的设备，以减少投资，提高设备的利用率。网络上最常用的共享设备是硬盘、打印机、通信设备和通信线路等。上一页下一页返回8.1计算机网络概述５．提高可靠性在一个系统内，单个部件或计算机的暂时故障是不可避免的，联网以后的计算机可以互为后备，提高了整个系统的可靠性。当网络上的某台计算机发生故障以后，可以用其他的计算机代替发生故障的计算机继续进行工作。计算机联网以后，各种资源存放在不同的地点，用户可以通过不同的路径到达所要访问的计算机，取得所需资料，从而避免了由于个别部件或系统的故障对用户造成的影响，保证整个网络的安全。这种可靠性对于某些军事部门、银行、航空等可靠性要求很高的应用是十分重要的。上一页下一页返回8.1计算机网络概述６．分担负荷和协同工作当计算机网络中的某台计算机负荷过重时，可将新的作业任务传递到网络中任务不饱满的计算机去处理，从而减少了用户的等待时间，均衡了各计算机的工作。在网络操作系统合理的调度和管理下，网络中的计算机可以协同工作解决一个靠单台计算机无法解决的大型任务。上一页返回8.2数据通信的基本概念8.2.1信号的类型与转换信号是数据的电气或电磁的表现。一般来说，计算机设备处理的信号是数字信号，也就是由两种不同的电平来表示０、１比特序列的电压脉冲信号。在通信中，信号通过传输介质进行传输。传输的信号可以是数字信号，也可以是模拟信号。数字与模拟两种信号之间进行转换的设备，就是调制解调器（ＭＯＤＥＭ）。对数字信号进行采样的方法有振幅调制（ＡＭ）、频率调制（ＦＭ）和相位调制（ＰＭ）。下一页返回8.2数据通信的基本概念8.2.2数据传输速率与带宽当模拟信号在通信线路中传输时，用带宽表示传输信息的能力。通信线路的带宽越大，信号的通过能力就越强。模拟信号的带宽一般用通过信号的频率来度量，单位是赫兹（Ｈｚ）。例如我们日常使用的电话线路的带宽是３ｋＨｚ。传输数字信号时，用传输速率来表示通信线路传输数据的能力。传输速率通常用ｂｐｓ（ｂｉｔｐｅｒｓｅｃｏｎｄ，位／秒）来表示，也就是每秒钟传送的二进制位数。上一页下一页返回8.2数据通信的基本概念目前一般传输介质的传输速率从每秒数百万位（Ｍｂｐｓ）到每秒数十亿位（Ｇｂｐｓ）不等。数据传输速率和通信线路的带宽是两个不同的概念，但是通信线路的带宽与能够支持的数据传输速率有直接的关系。一般情况下，通信线路的带宽越宽，数据传输速率越高，而带宽较窄的通信线路，则其数据传输速率也较低。上一页下一页返回8.2数据通信的基本概念8.2.3串行通信与并行通信数据通信中字符在信道上的传输分为串行通信和并行通信。串行通信是指将待传送的每个字符的二进制代码按照由低位到高位的顺序，依次发送，如图８-４所示。并行通信是指将要传递的代码，比如一个字符的８位二进制代码同时通过８条并行的通信信道发送出去，每次一个字符代码。并行通信的示意图如图８-５所示。上一页下一页返回8.2数据通信的基本概念8.2.4数据传输方法在以串行方式进行数据通信时，采用异步传输方法和同步传输方法来保证数据的正确传送。异步传输方法是一次传送一个字符，每个字符的前面增加一个起始码，指明字符的开始，再在每个字符的后面增加一个停止码，指明字符的结束。每个字符的发送是独立的，字符之间的空闲是不固定的。图８-６是异步数据传输的示意图。上一页下一页返回8.2数据通信的基本概念同步传输方法是以数据块为单位进行发送和接收数据，每个数据块里有多个字符，每个数据块的前面增加一个起始标志，指明数据块的开始，每个数据块的后面增加一个停止标志，指明数据块的结束。起始标志、数据块、结束标志合在一起被称为帧。进行数据通信的发送方和接收方通过起始标志达到时间上的同步。图８-７是同步数据传输的示意图。上一页下一页返回8.2数据通信的基本概念8.2.5数据交换技术计算机网络采用的数据交换技术分为３种：电路交换、报文交换和分组交换。电路交换，也称为线路交换，是指通过中间节点建立一条专用通路而实现两台设备之间的数据交换，数据交换过程经过电路建立、数据传送、电路拆除三个步骤。电路交换的主要优点是：电路建立后，以固定数据传输速率传输数据，除电路延迟外，没有其他的延迟；主要的缺点是电路利用率低，电路建立后是专用的，即使没有数据可交换时，电路也只能空闲，其他设备也不能使用。上一页下一页返回8.2数据通信的基本概念报文交换技术是以报文为信息交换的一个单位进行发送，将接受报文的目的地址附加在报文上，通过中间节点一站一站地传下去直到目的地。报文交换的主要优点是线路利用率高，线路分享，没有专用线路，还可把报文发到多个目的地，发送器和接收器不必同时处于可用状态，中间节点可对数据进行处理；它的主要缺点是线路延迟较大，每个节点都需要有路径选择功能。分组交换属于“存储转发”交换方式，但它不像报文交换那样以整个报文为单位进行交换和传输，而是以更短的“报文分组”为单位进行交换传输。在数据交换方式上分为数据报和虚电路两种方式。上一页下一页返回8.2数据通信的基本概念分组交换中的数据报方式，类似于报文交换，一个报文的不同分组可由不同的路径传送到目的地，接收方要对这些分组进行重组。虚电路方式，类似于电路交换，但与电路交换相比，虚电路并不意味着通信节点间存在像电路交换方式那样的专用电路，而是选定了特定路径进行传输，报文分组途径的所有节点都对这些分组进行存储转发，而电路交换无此功能。上一页返回8.3计算机网络的组成由于应用范围、应用目的的不同，计算机网络的规模、结构、所采用的网络技术不尽相同，但是概括起来可将计算机网络的组成分为网络硬件和网络软件两大部分。硬件部分主要有计算机系统、传输介质、网络连接设备等，软件部分包括网络操作系统、网络协议等。8.3.1计算机计算机是网络中的最基本的硬件，它们主要完成数据处理任务，并为网络内的其他计算机提供共享资源。在网络中的计算机根据应用方式不同通常分为两种类型：服务器和客户机。下一页返回8.3计算机网络的组成

服务器是具有较强计算功能和丰富的信息资源的高档计算机，它面向网络客户提供服务，并负责对网络资源进行管理，是计算机网络中的最重要的组成部分。一个计算机网络系统一般至少有一台服务器，通常用小型计算机、专用ＰＣ服务器或高配置微型机做网络的服务器。客户机（也叫做网络工作站）是通过网络接口卡连接到网络上的个人计算机，它保持原来计算机的功能，作为独立的个人计算机为客户服务，同时又可以按照被授予的一定权限访问服务器。各个工作站之间可以互相通信，也可以共享网络资源。有的客户机不具备计算功能，只提供操作网络的界面，例如联网的终端机。在网络中，客户机是网络服务的一个用户，它的功能是向服务器发出服务请求，从网络上接收传送给用户的数据。上一页下一页返回8.3计算机网络的组成8.3.2网络连接设备网络连接设备主要用于互连计算机以完成计算机之间的数据通信，它负责控制数据的发送、接收或转发，包括信号转换、格式变换、传输路径选择、差错检测与恢复、通信管理与控制等。常用的网络传输设备有网络接口卡（ＮＩＣ）、集线器（ＨＵＢ）、网关（Ｇａｔｅｗａｙ）、网桥（Ｂｒｉｄｇｅ）、路由器（Ｒｏｕｔｅｒ）等。此外，为了实现通信，网络中还经常使用其他一些类型的连接设备，例如调制解调器（ＭＯＤＥＭ）、多路复用器（ＭＵＸ）等。１．网卡上一页下一页返回8.3计算机网络的组成网卡即网络接口卡，也称为网络适配器，它是一种安装在计算机主板上的电路板插卡，它的作用是实现计算机或其他设备与传输媒介之间的物理及逻辑连接。一般情况下，无论是服务器还是客户机都要安装网卡。根据数据宽度，网卡分为８位、１６位、３２位；根据速度分为１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ、千兆卡等。普通网卡的外观和接口示意图分别如图８-８和图８-９所示。上一页下一页返回8.3计算机网络的组成２．集线器集线器（ＨＵＢ），如图８-１０（ａ）所示，是网络中的电缆的一个中心节点，一般用于星型物理拓扑结构联网，起到信号放大、扩展网络范围作用。集线器的端口有８口、１２口、１６口、２４口等多种。集线器一般只支持一种网络协议。智能化集线器可带有网络管理功能，包括对数据包进行统计、识别错误、报告状态、自动切断出现故障的线路和节点等。３．网桥上一页下一页返回8.3计算机网络的组成网桥（Ｂｒｉｄｇｅ）是连接两个使用相同网络协议局域网的设备，它好像是一个桥梁，把实际上两个分离的局域网连接成一个逻辑上的单一的局域网。网桥的作用是隔离和转发：需要在Ａ网的信息被隔离在Ａ网，而需要发到Ｂ网的信息则起到转发的作用。众所周知的交换机实际上就是多端口的网桥，如图８-１０（ｂ）所示。４．路由器路由器（Ｒｏｕｔｅｒ）是用来实现多个网络互联的设备，有时也被称为网络层网关。路由器工作在网络层（有关网络层的概念，请参见稍后介绍的“网络协议”部分），用于对数据包进行转发，并负担着数据包寻址的功能。在路由器中存储着许多路径选择信息（路由表），数据包根据路由表中的路径信息，选择到达目标节点的最佳路径。上一页下一页返回8.3计算机网络的组成路由器是构成Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的基本硬件之一，如图８-１０（ｃ）所示。５．网关网关的任务是完成不同网络协议的局域网之间的互联，网关除有路由器的全部功能外，还能实现不同网络之间的协议转换，所以也叫协议转换器。６．调制解调器调制解调器是使用电话线上网时的一个装置，用来进行模拟信号和数字信号的转换。调制解调器可以是外置的，即通过接口线与计算机相连；也可以是内置的，即直接插在计算机内的扩展槽上，如图８-１１、图８-１２所示。上一页下一页返回8.3计算机网络的组成8.3.3网络传输介质通信线路（网络传输介质）连接网络中的各种计算机和设备，主要有双绞线、光纤电缆、同轴电缆等。此外，还可以使用无线传输方式，如微波、红外线等，也可以利用公众电话网、卫星通信网等实现远距离、大范围的数据传输。１．双绞线双绞线由两根带绝缘的铜线绞合而成，多对双绞线包在一个套管内形成了电缆。双绞线分带屏蔽（ＳＴＰ）的和不带屏蔽（ＵＴＰ）的两种，屏蔽双绞线由外部保护层、屏蔽层和多对双绞线组成，非屏蔽双绞线由外部保护层和多对双绞线组成。上一页下一页返回8.3计算机网络的组成双绞线可以传输模拟信号和数字信号，不带屏蔽的双绞线长度在１００ｍ可达１０Ｍｂｐｓ，带屏蔽的双绞线长度在１００ｍ可达１５５Ｍｂｐｓ。随着距离的增加，双绞线的传输速率迅速下降，距离在１００ｍ速率达１０Ｍｂｐｓ，但在１０００ｍ速率则下降到１００Ｋｂｐｓ。双绞线的价格便宜，是组建局域网时最常用的一类网络传输介质。另外，电话系统的传输介质一般也采用双绞线。２．同轴电缆同轴电缆由内导体、外屏蔽层、绝缘层以及外部保护层组成。同轴介质的特性参数由内、外导体及绝缘层的电参数与机械尺寸决定。根据同轴电缆的带宽不同，可以分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两类。目前，计算机网络中使用同轴电缆的比较少，同轴电缆主要用于有线电视网。上一页下一页返回8.3计算机网络的组成３．光纤电缆光纤电缆简称为光缆，它是网络传输介质中性能最好，应用前途最广泛的一种。光纤是一种非常细的、柔软的、能传导光波的介质，一般可以用玻璃或塑料来制造，其中使用超高纯度石英玻璃纤维制作的光纤可以得到最低的传输损耗。在折射率较高的单根光纤外面，用折射率较低的包层包裹起来，就可以得到一条光纤通道；多条光纤组成一束，就构成一条光缆。光缆具有传输速率高（可达到数Ｇｂｐｓ）、抗干扰能力强、安全保密性好等特点，因此是一种最有前途的传输介质。以上这３种介质均是有线传输介质，如图８-１３所示。上一页下一页返回8.3计算机网络的组成４．无线传输介质当通信距离很远时，铺设电缆既昂贵又费时，利用无线电波在自由空间的传播就可较快地实现多种通信。常见的无线传输有短波通信、地面微波接力通信、卫星通信等，此外，红外通信、激光通信也是常用的无线传输技术，可用于近距离的笔记本电脑的相互之间传送数据。上一页下一页返回8.3计算机网络的组成8.3.4网络操作系统最简单的网络（例如家庭局域网）只要有Ｗｉｎｄｏｗｓ自身的网络功能支持就足够用了，而较复杂的网络（例如公司局域网、网吧），则需要专用的网络操作系统。将所有连入网络的计算机硬件、软件等作为一个整体，在整个网络范围内实现各种资源的统一调度和管理，并为网络中的每一个用户提供统一的、透明地使用网络资源的手段，这样的程序集合就是网络操作系统。常用的网络操作系统有ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ／２０００Ｓｅｒｖｅｒ／Ｓｅｒｖｅｒ２００３、ＵＮＩＸ、Ｎｅｔｗａｒｅ、Ｌｉｎｕｘ等。网络操作系统除了应提供单机操作系统的各项功能外，还应具有如下基本功能：上一页下一页返回8.3计算机网络的组成（１）网络通信。主要任务是提供通信双方无差错的、透明的数据传输服务。（２）共享资源管理。采用有效的方法统一管理网络中的共享资源（硬件和软件），协调各用户对共享资源的使用，使用户在访问远程共享资源时能像访问本地资源一样方便。（３）网络管理。最基本的是安全管理，主要反映在通过“存取控制”来确保数据的安全性，通过“容错技术”来保证系统故障时数据的安全性。此外，还包括对网络设备故障进行检测，对使用情况进行统计，以及为提高网络性能而提供必要的信息。上一页下一页返回8.3计算机网络的组成（４）网络服务。直接面向用户提供多种服务，例如电子邮件服务，文件传输、存取和管理服务，共享硬件服务以及共享打印服务。（５）互操作。把若干相像或不同的设备与网络互连，用户可以透明地访问各服务点、主机，以实现更大范围的用户通信和资源共享。（６）提供网络接口。向用户提供一组方便有效的、统一的取得网络服务的接口，以改善用户界面，如命令接口、菜单、窗口等。上一页下一页返回8.3计算机网络的组成8.3.5网络协议网络协议是指通信双方共同遵守的一组通信规则，它是计算机网络正常工作的基础。两个计算机之间要进行通信、交换数据，就要事先约定按什么格式组织数据和传输数据、如何区分不同性质的数据、传输过程中出现差错时如何处理、如何选择数据传输路径、如何协调发送和接收数据的速率等。这些就是网络协议所要解决的问题。现代网络系统的协议大都采用层次模型，这样把一个复杂的网络协议和通信过程分解为几个相对简单的协议和过程，同时促成了网络协议的标准化。上一页下一页返回8.3计算机网络的组成在计算机网络建设的早期，开发者在建设自己的计算机网络时候，制订了一些规则（即网络协议），以此开发出软、硬件产品，而不同的网络之间难于进行通信。１９７９年国际标准化组织研究了一种开放系统的网络体系结构，提出了开放系统互联参考（ＯｐｅｎＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ，ＯＳＩ）模型，根据该模型制订了一系列的协议标准。所谓开放系统，即任何两个遵守该参考模型及有关标准的系统都可以进行互联。ＯＳＩ模型如图８-１４所示，各层所完成的网络活动分别如下。上一页下一页返回8.3计算机网络的组成（１）物理层。物理层是建立在通信介质基础上的，解决物理连接方面的问题，实现设备之间的物理接口，通过传输介质实现二进制比特流的传输。物理层定义了连接器（大小、形状、信号线排列）、控制信号、数据传输速率、接口信号电平、打开和关闭物理连接、冲突检测。（２）数据链路层。数据链路层解决数据流量控制等数据连接方面的问题，负责从网络层向物理层发送数据帧，数据帧是存放数据的有组织的逻辑结构。在接收端，将来自物理层的比特流打包为数据帧。数据帧通过物理层从一台计算机到另一台计算机无差错地传输。数据链路层建立和释放数据链路；将比特流组成帧，进行帧的同步、顺序控制；传输错误检测；重发或其他方式的纠错等。上一页下一页返回8.3计算机网络的组成（３）网络层。网络层解决与对方计算机接通的有关问题。选择路由或虚电路；通过确定中间节点选择网络连接；形成数据块（分组），进行分段并在目的地重组；差错检测和纠正；网络连接复位等。（４）传输层。对数据传输进行控制，包括建立、释放传输连接；地址和用户名的映射；监控服务质量等。传输层对信息重新进行打包，将长的信息分为几个报文，将几个小的信息合为一个报文；在接收端，对报文进行解包，重新组装成信息。（５）会话层。会话层的任务是组织和协调两个表示进程之间的会话，指数据交换方面的内容，交换的速率、每次交换数据块的大小等。上一页下一页返回8.3计算机网络的组成会话层在数据流上放置检测点来保护用户任务之间的同步，如果出现故障，只在最近检测点之后的数据才进行重传。（６）表示层。表示层实现不同信息格式和编码之间的转换，如字符集转换、数据压缩和恢复、数据加密与解密等。（７）应用层。应用层直接对用户提供网络服务，定义了口令检查、数据库访问、文档和文件传输、注册、文件访问检查等方面的规则。ＯＳＩ模型具有理论意义，对于学习计算机网络特别有用，但是由于它过于复杂和庞大，实际上开发的网络系统都进行了一些简化。上一页返回8.4计算机网络的拓扑结构计算机网络是由多台独立的计算机通过通信线路连接起来的。为了研究网络的结构特性，抛开网络中的具体设备，将网络中的设备抽象成节点，而通信线路抽象为线段，从而将计算机网络抽象为节点和线段组成的几何图形，这种几何图形叫做网络的拓扑结构。网络拓扑结构对网络所采用的技术、网络的可靠性、网络的可维护性和网络的实施费用都有重大的影响。常见的网络拓扑结构有总线型、环型、星型、树型、网状型和混合型等。在选择网络拓扑结构时，主要考虑的因素有安装的相对难易程度、重新配置的难易程度、维护的相对难易程度、传输介质发生故障时设备受到影响的情况等。下一页返回8.4计算机网络的拓扑结构8.4.1总线型结构总线型结构是比较普遍采用的一种结构，它将所有入网的计算机均接到一条通信线路上。为防止信号反射，一般在总线的两端连有终结器匹配线路的阻抗。总线型网络结构如图８-１５所示。总线型结构的优点是传输通道利用率高，结构简单，价格相对便宜。缺点是在总线上只要有一点出现连接问题，就会影响整个网络的正常运行。上一页下一页返回8.4计算机网络的拓扑结构在总线型结构中，一个节点发送的数据可被其他所有节点接收，数据从一个节点直接到达其他节点，而不需要中间节点的控制。在典型的总线型网络中，总线上的所有节点都具有相同的控制权，由各个设备自己决定是否可以发送数据、是否可以接收数据等。由于所有的节点共享一条公共的传输线路，而在任何时刻只能由一个设备在总线上传输数据，因此必须采用一种策略或控制方法来决定在某一时刻内哪个设备可以发送数据。上一页下一页返回8.4计算机网络的拓扑结构8.4.2环形结构将网络中的各节点按顺序连接形成封闭的环形，就形成了环形拓扑结构。环型网络结构如图８-１６所示。环形结构可以分为单环结构和多环结构。在单环结构中，各节点按顺序连接成一个封闭环形，任意两个节点之间只有一条通路，数据只能按一个方向传输。双环结构则允许数据在两个方向上同时传输。多个环还可以经过若干交连的节点互联在一起，形成多环结构。上一页下一页返回8.4计算机网络的拓扑结构环形结构的优点是信息在网络中传输的最大传输延迟是固定的，网上的每个节点与其他两个节点有物理链路直接互通。因此，环形结构网络的传输控制机制较为简单、实时性强。环形结构的缺点是当一个节点出现故障时可能会终止整个网络的运行，因此可靠性差。为了克服可靠性差的问题，有的网络采用有自愈功能的双环结构，一旦一个节点不能工作，网络自动切换到另一环路去工作。在网络环路进行切换时，网络需要对全网进行拓扑和访问控制机制的调整，因此较为复杂。在环形结构中，一个节点发送的数据只有一个节点接收。由于多个节点共用环，因此必须进行适当的控制，以便决定在某个时刻哪个节点可以将数据放在环上。上一页下一页返回8.4计算机网络的拓扑结构8.4.3星型结构星型结构是以一个节点为中心的处理系统。各类入网设备均与该中心节点通过链路直接相通，其他节点之间不能直接通信，由中心节点对各设备间的通信和信息交换实施集中控制和管理。星型网络结构如图８-１７所示。星型结构的优点是结构简单、建网容易、控制相对简单。其缺点是属集中控制，中心节点负载过重，可靠性低，通信线路利用率低。星型结构广泛应用于需要智能控制和集中管理的场合。目前由于网络管理的需要，以及计算机及各种网络设备性能的大幅度提高，可靠性增强，而价格却大幅度降低，所以星型结构得到了大范围的应用。上一页下一页返回8.4计算机网络的拓扑结构8.4.4网状结构网状结构是最一般化、最自然的网络结构，各节点通过传输线路互联起来形成不规则的形状。这种结构具有较高的可靠性，因为任何两个节点之间可能有多条通路，对网络进行扩充和增加主机入网都较为容易。网状结构的网络结构过于复杂，真正实现起来有一定困难，而且网络不易进行维护和管理。上一页返回8.5计算机网络的类型为了研究、学习理解计算机网络的需要，对计算机网络可以从不同的角度进行分类。按照网络覆盖的地理范围来进行分类是最常见的分类方法。按照地理覆盖范围的大小，计算机网络一般分为局域网、城域网和广域网，各类网络的特征参数如表８-１。从表８-１中可以看出，网络分布距离越长，数据传输速率越低。数据传输速率是计算机网络的关键因素，也是网络硬件技术的研究重点。在计算机网络的距离、数据传输速率和通信技术三大要素中，数据传输距离影响传输速率，而传输速率影响技术细节。由于距离上的极大差距，局域网和广域网采用不同的传输方式和通信技术。随着网络传输介质和通信技术的发展，计算机网络的传输速率也在不断地提高。下一页返回8.5计算机网络的类型8.5.1局域网局域网（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ，ＬＡＮ）的覆盖范围一般为几千米以内，属于一个部门、单位或学校组建的小范围的计算机网络。局域网的通信线路一般采用有线传输介质，如光纤、同轴电缆和双绞线等。它的主要特点是数据信号的传输速度快、误码率低、网络的建设周期短、使用灵活。计算机局域网可以专为一个企业、学校或公司而建设，将一栋大楼或一个学校的计算机、外部设备等用网络互联设备连接起来，其主要的作用就是实现资源共享。局域网可以采用环形结构、总线型结构、星型结构、网状结构、混合结构等类型的网络拓扑结构。根据计算机在网络系统中的作用，可将局域网分为对等型、客户／服务器型等类型。上一页下一页返回8.5计算机网络的类型8.5.2城域网城域网（ＭｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ，ＭＡＮ）的覆盖范围介于局域网和广域网之间，一般为几千米至几十千米，可以覆盖一个城市。例如，如果一所学校有多个分校分布在城市的几个城区，每个分校都有自己的校园网，那么这些网络连接起来就形成一个城域网。城域网的主要功能是为连入网络的企业、机关、公司和社会各单位提供通信、数据传输，以及声音、图像的信息服务。城域网的传输速度比局域网慢，出错率也比局域网高，而且由于把不同的局域网连接起来需要专门的网络互联设备，所以连接费用也比较高。上一页下一页返回8.5计算机网络的类型8.5.3广域网广域网（ＷｉｄｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ，ＷＡＮ）又称远程网，是一种远距离的计算机网络，其覆盖的范围远大于局域网和城域网，通常可以覆盖一个省、一个国家或二个洲，可以从几十千米到几千千米。由于距离遥远，信道的建设费用很高，因此很少像局域网一样铺设自己专用的通信线路，而是租用（或借用）电信部门的通信线路，如长途电话线、光缆通道、微波与卫星通道等。广域网能实现更大范围的资源共享，但速度慢，出错率高，而且费用也很高。上一页返回8.6局域网技术8.6.1局域网协议协议是计算机交换数据时遵循的一系列规则和过程。对于局域网来说，最常用的两种协议：以太网（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）和令牌环（ＴｏｋｅｎＲｉｎｇ）。１．以太网协议以太网协议由施乐公司开发于１９７６年，１９８３年成为第一个工业标准局域网协议。由于它价格相对便宜，安装和维护方便，目前是使用最广泛的局域网协议。有时，使用以太网协议的局域网也叫做以太网网络。下一页返回8.6局域网技术以太网协议基于总线型拓扑结构，但在连线时可以使用集线器连成星型。在以太网中，如果一个节点要发送数据，它以“广播”的方式把数据通过作为公共传输介质的总线发送出去，连在总线上的所有节点都能“收听”到这个数据信号。由于网络中的所有节点都可以利用总线发送数据，并且网络中没有控制中心，因此冲突的发生是不可避免的。为此，以太网采用了随机争用型介质访问控制方法，即带有冲突检测的载波侦听多路访问（ＣＳＭＡ／ＣＤ，ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓｗｉｔｈＣｏｌｌｉｓｉｏｎＤｅｔｅｃｔｉｏｎ）方法。该方法的要点可以概括为：先听后发，边听边发，冲突停止，以及随机延迟后重发。有关ＣＳＭＡ／ＣＤ方法的详细信息，请读者参阅相关的网络书籍。上一页下一页返回8.6局域网技术以太网网络可以采用双绞线、同轴电缆或者光缆作为传输介质。标准以太网的传输速率是１０Ｍｂｐｓ，一般能够满足中小型局域网的需求。如果需要更快的传输速率，也可以使用快速以太网（ＦａｓｔＥｔｈｅｒｎｅｔ）或者是千兆以太网（ＧｉｇａｂｉｔＥｔｈｅｒｎｅｔ），它们的传输速率分别是１００Ｍｂｐｓ和１０００Ｍｂｐｓ（即１Ｇｂｐｓ）。２．令牌环协议令牌环是另外一类应用较广泛的局域网协议。使用令牌环协议时，对网络的访问控制是通过在网络设备之间共享或者传递一个叫做令牌（ｔｏｋｅｎ）的特殊信号来实现的。上一页下一页返回8.6局域网技术在网络中，只有获得空闲令牌的网络设备能够传输数据，因此确保了每一时刻只有一台计算机能够传输数据。如果当前设备不需要传输数据，那么令牌就会被传递到下一个设备。与以太网中使用的ＣＳＭＡ／ＣＤ技术一样，令牌技术确保了网络中的设备传输数据时不会发生冲突。令牌环协议基于环型拓扑结构（也能使用星型拓扑）。使用令牌环协议的网络也叫做令牌环网络。当使用非屏蔽双绞线时，令牌环网络的传输速率为４Ｍｂｐｓ，当使用屏蔽双绞线时，其传输速率为１６Ｍｂｐｓ。由于令牌环网络实现较困难且维护复杂，所以一般应用的比较少。上一页下一页返回8.6局域网技术8.6.2局域网类型根据计算机在网络系统中的作用，一般可将局域网分为对等型（ＰｅｅｒｔｏＰｅｅｒ）和客户机／服务器型（Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ）两类。１．对等网对等网是一种简单、廉价的网络，一般用双绞线或同轴电缆来连接少于１０台的计算机。在对等网上，每台计算机的地位都是相等的，它们都可以共享网络上其他计算机的硬件（例如打印机）、数据或信息。例如，在图８-１８中，每台计算机都可以共享其他计算机上的文件资源。上一页下一页返回8.6局域网技术网络上的每台计算机，叫做对等机（ｐｅｅｒ）。任意一台计算机都可以连接一些共享的外部设备，例如打印机、扫描仪、调制解调器等，因为网络上的其他计算机都可以访问到这些硬件资源。一般对等网并不提供电子邮件、视频会议等功能，但对于仅需要资源共享的家庭用户和小企业用户来说已经足够。一般的操作系统（例如Ｗｉｎｄｏｗｓ９８／２０００／Ｍｅ／ＸＰ等）均提供对等网的功能，用户可以很方便地配置简单的对等网。例如，家庭、宿舍、网吧、机房等场所都可以用网卡和网线连接一个简单的对等局域网。２．“客户机／服务器”网络上一页下一页返回8.6局域网技术客户机／服务器模型是在计算机网络和分布式计算的基础上发展起来的。从技术上说，“客户机”和“服务器”都是一个逻辑的概念，其具体的含义是：将应用分成两大部分，并将它分配到整个网络上，其中一部分涉及多个用户共享的功能与资源，它由服务器来实现；另一部分是面向每个用户的，由客户机实现。客户机通常执行前台功能，如通过客户界面以实现人机交互功能，或是执行用户特定的应用程序；而服务器通常执行后台功能，如管理共享外设，控制对数据库的并发存取，接受并回答客户机的请求等。每当一个用户需要服务时，就由客户机发出请求，然后由服务器执行相应的服务，并将服务结果送回客户机，进而呈现给用户。客户机／服务器模型如图８-１９所示。客户机通常是普通的个人计算机，由于它们可以利用服务器上的资源，因此配置可以较低。上一页下一页返回8.6局域网技术在客户机上一般只需要安装普通操作系统即可，例如，Ｗｉｎｄｏｗｓ９８／２０００／ＸＰ等。此外，客户机和服务器也可以同存于一台计算机上，也就是说，一台计算机在某一时刻可以充当服务器，而在另一时刻又可成为客户机。因此，一个最简单的客户机／服务器网络有可能只有一台安装有服务器版操作系统的计算机。客户机／服务器网络一般用于连接多于１０台的计算机，对于需要使用电子邮件、数据库、视频会议、Ｗｅｂ等服务的企业用户或机关用户，应使用该类型的网络。由于客户服务器网络相对复杂，因此一般需要一个专门人员对网络进行管理和维护，该专门人员一般叫做网络管理员或简称为网管。上一页下一页返回8.6局域网技术8.6.3

Intranet技术所谓Ｉｎｔｒａｎｅｔ，是指利用Ｉｎｔｅｒｎｅｔ技术建立的企业内部信息网络。Ｉｎｔｒａｎｅｔ是一种企业内部的计算机信息网络，它是基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ技术和Ｗｅｂ技术的、开放的计算机信息网络。例如，它使用ＴＣＰ／ＩＰ网络协议，支持用ＨＴＭＬ编写的多媒体网页，采用浏览器作为访问信息资源的主要手段，提供各种Ｉｎｔｅｒｎｅｔ相关服务功能（包括ＷＷＷ、电子邮件、文件传输）等。上一页下一页返回8.6局域网技术一般情况下，Ｉｎｔｒａｎｅｔ都有与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的连接。但是，Ｉｎｔｒａｎｅｔ与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的连接往往是受到防火墙监控的。“防火墙”是一个通用的网络概念，它是指一种硬件与软件的集合，用于限制网络上的数据和信息访问。因此，企业可以使用防火墙来确保Ｉｎｔｒａｎｅｔ上的保密信息不会被外部用户访问，同时限制Ｉｎｔｒａｎｅｔ上的用户访问非工作相关的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ内容。上一页返回8.7

Internet概述8.7.1

Internet的发展Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的原型———阿帕网（ＡＲＰＡｎｅｔ），建成于１９６９年，它由美国国防部ＡＲＰＡ（ＡｄｖａｎｃｅｄＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｊｅｃｔＡｇｅｎｃｙ，美国国防部高级研究计划署）开发，当时连接了４所大学的计算机。建立ＡＲＰＡｎｅｔ的目标之一是帮助位于不同地点的科学家进行交流和共享宝贵的信息，另外一个目标是：即使发生重大灾难（例如核战争），导致部分网络失灵或被摧毁，其余部分仍然能够正常运转。下一页返回8.7

Internet概述１９８２年，在美国国家自然科学基金会（ＮＳＦ）的资助下建立了ＮＳＦｎｅｔ，这是Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的一个里程碑，由ＡＲＰＡｎｅｔ、ＭＩＬｎｅｔ等五大超级计算中心通过通信干线连接起来。ＮＳＦｎｅｔ使用了ＴＣＰ／ＩＰ协议，各自的网络用户可以通过拨号进入其他网络读取和发送电子邮件，实现了网络之间的互联，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ进入了实用阶段。２０世纪９０年代开始，由于商业部门加入，加快了Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的发展速度。１９９５年，ＮＳＦｎｅｔ结束了作为科研骨干网的状态，交由商业公司经营，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ变为商用网络，从而使得以美国为中心的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ向全世界迅速扩展。上一页下一页返回8.7

Internet概述近年来，随着Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的不断发展，世界各地无数企业和个人纷纷涌入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ，目前全世界已有数亿Ｉｎｔｅｒｎｅｔ用户。我国的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ发展始于１９８７年，当年９月２０日，从北京市计算机应用研究所发出的我国第一封电子邮件“越过长城，通向世界”，揭开了中国人使用Ｉｎ-ｔｅｒｎｅｔ的序幕。１９８７年到１９９３年间，以中国科学院高能物理所为首的一批科研院所和一些高校，开始了与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ互联的科研课题和合作，到１９９３年，已有一批科研院所和高校连入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ。上一页下一页返回8.7

Internet概述１９９４年４月２０日，中关村地区教育与科研示范网络（ＮＣＦＣ）通过美国Ｓｐｒｉｎｔ公司连入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的６４ＫＢ国际专线开通，实现了与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的全功能连接。从此，我国被国际上正式承认为有Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的国家。随后，中国的网络建设进入了大规模发展阶段，到１９９６年初，中国的互联网络已形成了中国科技网（ＣＳＴｎｅｔ）、中国公用计算机互联网（ＣＨＩＮＡｎｅｔ）、中国教育和科研计算机网（ＣＥＲｎｅｔ）和中国金桥信息网（ＣＨＩＮＡＧＢＮ）四大主流网络体系。根据中国互联网络信息中心ＣＮＮＩＣ于２００６年７月发布的“中国互联网络发展状况统计”报告，目前我国上网计算机数约５４５０万台，用户人数约１２３００万人。上一页下一页返回8.7

Internet概述8.7.2

Internet的组成Ｉｎｔｅｒｎｅｔ是全球性的、最具有影响力的计算机互联网络，同时也是世界范围的信息资源宝库。那么，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ到底是如何组成的呢？我们可以用交通网络来理解Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的构成：城市中各个企事业单位、家庭，作为城市生活的基本角色，从事各自的事业；在计算机网络系统中的众多计算机，完成不同的功能。城市中的街道组成城市自己的交通系统，是整个城市内各种角色之间进行交流的通路；计算机网络中的局域网就像城市的交通系统，是计算机之间进行信息交流的通路。上一页下一页返回8.7

Internet概述城市之间通过公路、铁路、航空，跨洋的城市之间还可以通过水路连接起来组成全球城际间的交通系统，实现人们跨越城市范围的交流；Ｉｎｔｅｒｎｅｔ把世界上不同的局域网连接在一起，组成一个数以千万计的微型机、小型机、大型机和巨型机的巨大的信息网络。不同城市、国家的交通系统使用不同的交通规则，或许有不同的交通工具，人们相互交往就要遵守统一的规则。Ｉｎｔｅｒｎｅｔ是全球开放的、由众多计算机网络互联而成的，要实现信息的互联，也要有共同遵守的规则以及实现连接的物理设备和连接线路。上一页下一页返回8.7

Internet概述图８-２０是中国教育和科研计算机网的主干线，它好像公路地图一样，数据通过线路进行传输。从硬件角度说，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ是建立在一组公共协议之上的路由器和线路的物理集合，从软件上说，是一组可共享的资源集。Ｉｎｔｅｒｎｅｔ包括以下内容：基于ＴＣＰ／ＩＰ协议的网间网，使用和开发这些网络的用户群以及可以从网络上获得的资源集。上一页下一页返回8.7

Internet概述8.7.3

Internet中的网络基本技术Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的一些最基本的技术包括Ｉｎｔｅｒｎｅｔ有关的通信协议和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的工作方式等。１．ＴＣＰ／ＩＰ协议Ｉｎｔｅｒｎｅｔ所采用的协议，包括ＴＣＰ、ＩＰ等１００多个协议，用来将各种计算机和通信设备组成计算机网络。这个协议系列的正确名称应是Ｉｎｔｅｒｎｅｔ协议系列，其中两个最重要、最基本的协议是ＴＣＰ协议和ＩＰ协议。因此，通常用ＴＣＰ／ＩＰ协议代表Ｉｎｔｅｒｎｅｔ协议系列。上一页下一页返回8.7

Internet概述ＴＣＰ协议是英文ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ的缩写，中文名称是传输控制协议。ＴＣＰ协议是为了解决Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上分组交换通道中数据流量超载和传输拥塞问题而设计的，使数据传输和通信更可靠。ＴＣＰ协议负责将数据从发送方正确地传递到接收方，是端到端的数据流传送。ＴＣＰ协议是面向连接的，因此在传送数据之前，先要建立连接。ＴＣＰ协议能够检测到数据在传输过程中的丢失，并且重发数据，直到数据被正确地、完全地接收为止。ＴＣＰ协议对通过互联网络发送数据提供可靠的传送机制，不管经过多少网络，它总能保证数据可靠、完全、无重复地传递。上一页下一页返回8.7

Internet概述ＩＰ协议是英文ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ的缩写，中文名称是网络互联协议。ＩＰ协议负责将数据从一个节点传送到另一个节点。ＩＰ协议提供了３个基本功能，第一是基本数据单元的传送，规定了通过ＴＣＰ／ＩＰ网的数据的格式；第二是执行路由功能，选择传送数据的路径；第三是确定主机和路由器如何处理分组的规则，以及产生差错报文后的处理方法。ＩＰ协议像电报局处理电报相同的方式对在网络中传送的数据进行分组，所以由ＩＰ协议对数据的分组被称为ＩＰ数据包。ＩＰ协议定义的数据包是有限长度的，包括报头和本文。报头信息包括源地址、目的地址、报文长度等。上一页下一页返回8.7

Internet概述Ｉｎｔｅｒｎｅｔ协议系列除了ＴＣＰ协议和ＩＰ协议外，比较重要的协议还有用户数据报协议（ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ，ＵＤＰ）、文件传输协议（ＦｉｌｅＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌ，ＦＴＰ）、简单邮件传送协议（ＳｉｍｐｌｅＭａｉｌＴｒａｎｓｆｅｒＰｒｏｔｏｃｏｌ，ＳＭＴＰ）、名字服务协议（ＮａｍｅＳｅｒｖｉｃｅＰｒｏｔｏｃｏｌ，ＮＳＰ）、网络语音协议（ＮｅｔｗｏｒｋＶｏｉｃｅＰｒｏｔｏｃｏｌ，ＮＶＰ）、因特网控制报文协议（ＩｎｔｅｒｎｅｔＣｏｎｔｒｏｌＭｅｓｓａｇｅＰｒｏｔｏｃｏｌ，ＩＣＭＰ）、简单网络管理协议（ＳｉｍｐｌｅＮｅｔｗｏｒｋＭａｎａｇｅｍｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏ１，ＳＮＭＰ）等。２．ＴＣＰ／ＩＰ协议与ＯＳＩ参考模型的对应关系上一页下一页返回8.7

Internet概述对应于开放系统参考模型ＯＳＩ的层次结构，可将ＴＣＰ／ＩＰ协议系列分成４个层次，其对应关系如表８-２所示。３．Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的工作方式Ｉｎｔｅｒｎｅｔ采用分组交换技术作为通信方式，这种通信方式是把数据分割成一定大小的数据包进行传输。为了便于不同的局域网之间进行通信，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ在网络之间通过路由器将不同的网络进行连接。路由器的作用就像邮政系统的邮件分拣局，把来自不同地点的信件分别按其目的地的地址发向下一个分拣局。每个邮件分拣局只需知道哪一条邮政线路可以用来完成信件传输任务，而且又距离目的地路径最短就可以了。上一页下一页返回8.7

Internet概述在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ中，根据ＴＣＰ协议将某台计算机发送的数据分割成一定大小的数据包，并在报头加入一些说明信息（类似于邮件包裹的装箱单）。然后，由ＩＰ协议为每个数据包打包并标上地址（就像将信装入信封），经过打包的数据包被发送出去。在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上，这些数据包经过一个个的路由器的指路，就像经过一个个邮局，最后到达目的地。这时，再依据ＴＣＰ协议将数据包打开，利用“装箱单”检查数据是否完整。若安全无误，就把数据包重新组合并按发送前的顺序还原；如果发现某个数据包已损坏，就要求发送方重新发送该数据。上一页返回8.8Windows的网络功能Ｗｉｎｄｏｗｓ系列操作系统提供了基本的网络功能，使用户能够完成简单的网络互联，本节以ＷｉｎｄｏｗｓＸＰ为例，介绍这些常用功能。共享网络资源是网络最基本的应用，要在Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统中共享文件、打印机等资源，应首先将资源设置为共享，然后通过“网上邻居”等手段进行访问。１．查看和使用网络资源“网络邻居”是在Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统下，使用网络资源的一种快捷方式，使用“网络邻居”可以获得网络内所有允许使用的资源，也可以认为“网络邻居”是在Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下进入本地网络的入口。双击桌面上的“网上邻居”图标，可以打开如图８-２１所示的“网上邻居”窗口。下一页返回8.8Windows的网络功能点击“查看工作组计算机”图标，可以查看当前网络中的计算机，双击某计算机图标，即可打开相应计算机上的共享资源。如果在双击某计算机图标时，出现如图８-２２所示的对话框，说明访问该计算机上的资源时需要用户名和密码。具体信息需询问系统管理员或网络管理员。２．查找网络上的计算机或共享资源如果用户需要查找网络上的计算机或共享资源，可以单击图８-２１中的“搜索”按钮，进行查找操作。当搜索计算机时，既可以使用计算机名称，也可以使用计算机的ＩＰ地址。例如，图８-２３显示了搜索计算机时的搜索结果。上一页下一页返回8.8Windows的网络功能３．设置共享文件夹如果本地计算机已经处于局域网中，那么可以通过以下步骤将计算机中的某些文件夹设置为共享，以便其他用户能够访问。（１）用“资源管理器”或“我的电脑”等方式找到需要共享的文件夹。（２）在文件夹上单击鼠标右键，选择“共享和安全．．”命令，于是打开该文件夹的属性对话框，选中“在网络上共享这个文件夹”选项，并输入共享的名称，如图８-２４所示。上一页返回8.9计算机安全计算机技术尤其是网络技术的发展，给人们带来了许多方便，同时也给我们带来了诸多新的问题。计算机安全则是其中最突出的问题。所谓计算机安全问题是指任何导致计算机硬件的毁坏，导致软件、数据、信息的丢失，或者被非法存取，或者致使处理能力降低，所有这样的事件或行为都被认为是对计算机安全的破坏。计算机安全的破坏可能是有意的，也可能是无意的。对计算机安全的有意破坏常常会伴随着违法行为，任何与计算机有关的违法活动通常被认为是计算机犯罪。下一页返回8.9计算机安全8.9.1计算机病毒的定义计算机病毒，是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据，影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码。这些指令或程序和生物医学上的“病毒”一样，也有传染性和破坏性，具有再生能力，它能够修改其他程序并把自身嵌入其中或者将自身复制到其他存储介质中，从而“感染”其他程序。在满足一定条件时，该程序就干扰计算机正常工作，破坏已有存储的信息，甚至引起整个计算机系统不能正常工作。上一页下一页返回8.9计算机安全8.9.2计算机病毒的特性一般说来，计算机病毒具有以下特性。１．传染性对于绝大多数计算机病毒来讲，传染性是它的一个重要特性。病毒可以通过各种渠道从已被感染的计算机扩散到未被感染的计算机。病毒一旦进入计算机并得以执行，便会搜寻符合其传染条件的程序和存储介质，它通过修改别的程序，并将自己全部代码复制在外壳中，从而达到扩散的目的。２．隐蔽性上一页下一页返回8.9计算机安全有些计算机病毒是编程技巧极高的短小精悍的程序，一般只有几百个字节或１ＫＢ～２ＫＢ，并巧妙地隐藏在正常程序或磁盘的隐蔽部位，若不经过代码分析，病毒程序与正常程序无法区分开来。３．破坏性任何计算机病毒只要侵入到计算机，一旦发作，都会对系统及应用程序产生不同程度的破坏，轻者降低计算机性能；重者可导致系统崩溃，造成无法挽回的损失。４．潜伏性病毒在感染计算机后，一般不会马上发作，需要等一段时间。它可长期隐藏在计算机中，当满足其发作条件时才发挥其破坏作用。上一页下一页返回8.9计算机安全8.9.3计算机病毒的症状及危害１．计算机病毒的症状计算机病毒和人体病毒一样，它的发作也有自己的典型症状，主要有：屏幕异常滚动，和行同步无关；系统文件长度发生变化；出现异常信息、异常图形；运行速度减慢，系统引导、打印速度变慢；磁盘存储容量异常减少；系统不能由硬盘引导；系统出现异常死机；数据丢失；莫名其妙地执行异常操作等。２．计算机病毒的危害计算机病毒的主要危害有：上一页下一页返回8.9计算机安全（１）破坏数据。大部分计算机病毒在激发的时候直接破坏计算机的重要数据，所利用的手段有格式化磁盘、改写文件分配表和目录区、删除重要文件、破坏ＣＭＯＳ设置等。（２）占用存储空间。寄生在磁盘上的计算机病毒总要非法占用一部分磁盘空间。特别是文件型病毒传染速度很快，在短时间内感染大量文件，每个文件都不同程度地加长了，造成磁盘空间的严重浪费。上一页下一页返回8.9计算机安全（３）抢占系统资源。多数计算机病毒发作时常驻内存，抢占一部分系统资源。病毒所占用的基本内存长度大致与病毒本身长度相当。病毒抢占内存，导致内存减少，一部分软件不能运行。除占用内存外，病毒还抢占中断，干扰系统运行。（４）影响运行速度。计算机病毒为了判断传染激发条件，对计算机的工作状态进行监视；有些病毒为了保护自己，不断加密解密使ＣＰＵ额外执行数千条以至上万条指令等。（５）导致计算机死机。兼容性是计算机软