计算机基础之网络

计算机基础之网络第一页，共六十八页，编辑于2023年，星期五1本讲内容提要计算机网络概述计算机网络分类计算机网络的物理组成网络操作系统及应用Internet概述Internet提供的服务Internet的接入Internet地址与域名系统Internet的应用第二页，共六十八页，编辑于2023年，星期五2追溯计算机网络52年：面向终端的计算机网络由一台计算机经过通信线路与若干台终端直接连接60年代：通信功能的多机系统多个主计算机通过通信线路互联70年代：计算机-计算机网络具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化协议90年代：信息高速公路是一个交互式的多媒体网络

第三页，共六十八页，编辑于2023年，星期五3计算机网络资源的共享、信息的交流什么是计算机网络？一群自治的计算机系统的集合。技术支持：计算机技术和通讯技术。计算机网络是把地理上分散的，具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和通信线路连接起来，且以功能完善的网络软件（网络协议，信息交换方式及网络操作系统等）实现网络资源共享的系统。第四页，共六十八页，编辑于2023年，星期五4计算机网络的特点资源共享：网络中各地的资源可以互相通用数据通信能力：可对传送数据进行分散、分组、集中管理或处理。分布式处理：可将任务划分开，由网络上的计算机分别承担部分任务同时处理。提高系统可靠性均衡负载的互相协作第五页，共六十八页，编辑于2023年，星期五5网络分类按网络的作用范围区分：局域网(LAN)10公里左右城域网(MAN)

几10公里到上百公里广域网(WAN)

几10公里到几万公里按交换技术分：

电路交换、报文交换、分组交换网络等按传输信道分：基带、宽带、模拟和数字网络等。按数据传输与交换系统的所有权划分：

公用网和专用网第六页，共六十八页，编辑于2023年，星期五6什么是局域网

局域网（LAN)（LocalAreaNetwork）是将小区域内计算机及各种通信设备互连在一起的通信网络，属于一个企业或单位自行组建的网络，它扩展了个人计算机的能力。数据传输率：10Mbps、100Mbps、1Gbps传输距离为：0.1-25KM(与局域网的实现技术有关）决定局域网特性的技术主要有：1.网络的传输介质。2.网络的拓扑结构。3.网络的介质访问控制。第七页，共六十八页，编辑于2023年，星期五7城域网、广域网局域网的范围是有限的，不能满足某些大型跨地区的计算机通信和数据共享的需要。城域网的作用范围从几十公里到上百公里，是在一个城市或某个地区间建立起来的网络系统。广域网又叫远程网，一般是通过某类电信公司所支持的链接电路连接起来的网络。这些电路常有租用线路和交换线路两种类型。广域网可作为公共通信网，它包括电话网、分组数据交换网、卫星网等大型的地理范围可达几十公里到几万公里的网络系统，如国家间或洲际间建立的网络均属于广域网。第八页，共六十八页，编辑于2023年，星期五8网络的物理组成邮件服务器工作站文件服务器工作站介质资源计算机：服务器、工作站网络连接设备：网卡、调制解调器、通信线路、中继器、集线器、网桥路由器、网关等网络软件：网络操作系统、网络应用软件资源：在网络上客户机可获得的任何东西都可视为资源。用户：任何使用客户机访问网上资源的人。协议：计算机通过网络相互对话的语言。服务器：能为其他计算机的请求提供服务，共享其他计算机资源的计算机工作站(客户机)：请求提供服务，而不为其他计算机提供服务的计算机第九页，共六十八页，编辑于2023年，星期五9通信线路（传输介质）

传输介质把网络中的各种设备互连在一起，是数据在网络上传输的通路。有线介质双绞线（普通电话线，10～100Mbps）同轴电缆（每段长180米或500米）光缆（几十Gbps，长1Km以上）无线介质：微波、红外线、激光、卫星传送第十页，共六十八页，编辑于2023年，星期五10网络连接设备网卡：将计算机连到LAN上调制解调器（Modem）：通过电话线连网中继器：用于局域网中不同电缆段间复制放大信号增长距离集线器（HUB）：星形连接设备，复制放大信号并增长距离网桥：连接同种LAN在其间转储转发帧数据路由器：连接不同子网络转储转发分组数据网关（协议转换器）：用于不同体系结构的网络或局域网与主机的连接第十一页，共六十八页，编辑于2023年，星期五11网络的互连局域网的传输距离是有限的，它只能覆盖一小块地理区域。如果传输距离超出规定范围，就必须将多个局域网进行互连，形成一种经济有效的互连网络总体结构。网络互连包括局域网和局域网的互连(LAN-LAN)局域网和广域网的互连（LAN-WAN）等在传统的网络结构中常使用两种网络互连设备：桥连接器路由器第十二页，共六十八页，编辑于2023年，星期五12中继器中继器：用于同种类型的网络在物理层上的连接。信号在传输媒介中传播时会衰减，要保证信号能可靠地传输到目的地，使用的传输媒介的长度将受到限制。中继器可扩充传输媒介的有效长度并连接不同类型的介质，从而扩展局域网的长度，保证信号可靠地传输到目的地。中继器不仅具有放大信号的作用而且具有使信号再生的作用。中继器第十三页，共六十八页，编辑于2023年，星期五13网桥网桥：当网络的数据链路层不同而网络层相同时要用网桥连接。网桥可以用来将各网络段连接起来，从而扩展了网络的距离。常常采用“通信隔离”的方法来将一个负担过重的网络分成多个网络段，以减轻网络负载（网络负载是指传输媒介上信号的数量），从而有效地控制了网络的利用率。网桥第十四页，共六十八页，编辑于2023年，星期五14集线器（Hub）当一些网络需要在媒介段之间有个连接的中央点时（星型结构），集线器就是这种集中电路连接的网络部件（如下图所示）。按集线器的交换能力可以分为两大类：交换式集线器和无交换式集线器。集线器也是一种特殊的中继器。第十五页，共六十八页，编辑于2023年，星期五15网关网关：用于在应用层上互联异种网络。它的种类很多，这里介绍一种称为协议转换器的网关。这种网关可以将协议从一种体系结构转换为另一种体系结构（如下图示图）。比如，可以用网关来连接支持TCP/IP和支持SNA体系结构的网络。网关第十六页，共六十八页，编辑于2023年，星期五16路由器路由器：是网络层上不同网络与网络之间的连接。它可识别数据包中的软件地址，它采用称为路由选择协议的路由选择算法建立路由选择表，根据路由选择表能确定数据包到达最终目的站所应走的路径，所以路由器是与协议有关的。第十七页，共六十八页，编辑于2023年，星期五17用网桥连接子网HUB网桥网桥常用于同类型局域网之间的连接各局域网采用同样的网络操作系统第十八页，共六十八页，编辑于2023年，星期五18路由器、网关INTERNET网关路由器第十九页，共六十八页，编辑于2023年，星期五19网络中的数据传输数据在网络中是以电信号的方式进行传输的。电信号有两种形式：即模拟信号和数字信号。模拟信号是连续变化的电磁波，可以用各种频率在线缆上传输。数字信号是在介质上传输的电压脉冲序列，只有0和1两种状态，模拟信号和数字信号的区别是：模拟信号振幅频率时间+0-数字信号01第二十页，共六十八页，编辑于2023年，星期五20两种信号传输的比较数字信号传输与模拟信号传输相比其优点为：因噪声和电磁干扰导致的错误少。设备费用更底。缺点：如果在相同的距离内传输，数字信号的衰减会比模拟信号大得多。模拟信号传输具备下列优点：相同距离内的信号衰减程度没有数字信号大。可通过多路复用技术提高带宽。缺点：模拟信号更容易受到噪声和电磁波的干扰。第二十一页，共六十八页，编辑于2023年，星期五21基带和宽带传输带宽是指传输介质的传输容量，用每秒传输的二进制位数（bps）来衡量。其特点是：传输容量越大，带宽就越高，通信能力越强传输容量越小，带宽就越低，通信能力越弱带宽可以分割成信道。信道是带宽的一部分，用于传输数据。为了对传输介质的容量进行分配，常采用下列两种方式：⒈基带：将全部介质带宽分配给一个单独的信道，大多数局域网使用的都是基带信号。⒉宽带：将全部介质带宽分割成多个信道，由于每个信道都能够传输一种不同的模拟信号，所以，可以利用一个单独的传输介质实现多路同时通话。第二十二页，共六十八页，编辑于2023年，星期五22计算机网络的拓朴结构总线形星形环形树形网状拓扑结构：就是计算机的连接方式。把网络中的计算机看作节点，通信线路看作线形成的几何图。终端阻抗匹配器常用集线器作为主结点对总线长度、结点数有限制第二十三页，共六十八页，编辑于2023年，星期五23总路型结构网络模型的实现

T型电缆分接头终结器星型结构中心设备环型结构第二十四页，共六十八页，编辑于2023年，星期五24网络模型为了规范异种网络和不同机型的互连，由国际标准化组织（ISO）和国际电信联盟（ITU-T）联合开发了网络的体系结构标准——开放式系统互连(OpenSystemsInterconnection，OSI）参考模型。OSI模型将网络划分为功能上相对独立的七个层：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层及物理层。其主要作用是帮助用户理解所开发的功能和通信软件的流程，并且明确了在每一层通信中所用到的规则即协议。第二十五页，共六十八页，编辑于2023年，星期五25各层的功能物理层：该层是OSI参考模型的最低层，直接和网络硬件打交道，传输线路可以是同轴电缆、光缆、卫星以及普通的电话。例如网卡就是物理层的一部分。数据链路层：它提供点对点的数据传输，并保证信息在线路中可靠传输。如地址识别、差错控制等网络层：或通信子网层，负责路由的选择分段和重组传送层：主要任务是建立、拆除和管理传送站，并对传送的信息进行差错检测。第二十六页，共六十八页，编辑于2023年，星期五26各层的功能会话层：任务就是严格管理两个应用进程间的通信。当信息传送到会话层时，两个用户（实际上是两对应表示层）的对话就已经建立起来了。表示层：可使在开放系统互连中的各应用实体间进行通信，对两个通信的应用进程间要传送的数据类型进行处理。如实现不同信息格式和编码之间的转换、数据压缩与解压缩、数据加密与解加密。应用层：该层是OSI参考模型的最高层，提供用户对网上资源的访问服务，如电子邮件文件传输以及作为远程登录虚拟终端服务等。第二十七页，共六十八页，编辑于2023年，星期五27OSI模型数据链路层物理层数据链路层物理层网卡网卡网络设备层应用层表示层会话层应用层表示层会话层应用软件软件传输层网络层传输层网络层网络系统软件甲计算机乙计算机路由器路由器网络层数据链路层物理层网络层数据链路层物理层第二十八页，共六十八页，编辑于2023年，星期五28网络操作系统功能是将联入网内的计算机及各种软、硬件资源在网络内实现统一的调度及管理，并为网络中每一个用户提供使用网络资源的手段。是计算机软件与网络协议的集合，在独立的计算机的操作系统之上协调和管理网络资源。常见的网络操作系统有：UNIXNetWareWindowsNTWindows2000第二十九页，共六十八页，编辑于2023年，星期五29客户机/服务器系统计算机网络的最大特点是资源共享,资源共享是通过两个互相分离的、安装在不同的计算机上的软件来实现的。一个是要求提供和使用资源及服务的客户程序(Client)，运行客户程序的计算机称为客户机。另一个是为客户机提供某种资源和服务的服务器程序（Server),运行服务器程序的计算机称为服务器。服务器（网络的核心）文件服务器、打印服务器、数据库服务器通信服务器、域名服务器等等客户机（个人计算机）第三十页，共六十八页，编辑于2023年，星期五30客户机/服务器系统组成客户机服务器要求服务提供服务所有的INTERNET服务资源都使用客户机/服务器系统第三十一页，共六十八页，编辑于2023年，星期五31网络安全网络安全是Internet的一个薄弱环节，设计TCP/IP协议栈时没有考虑网络安全机制，直到网络商业化后才关注网络安全。OSI-SA定义了五类安全服务：身份认证：验证某个通信参与者与其所申明的一致。访问控制：保证网络资源不被未经授权的用户访问和使用数据保密：防止信息被子未授权用户所获知。数据完整：确保收到的信息在传递过程中没有被子修改、插入、删除等。不可否认：防止通信参与者事后否认参与通信。第三十二页，共六十八页，编辑于2023年，星期五32网络攻击网络攻击分为以下几类：假冒：非授权用户假冒合法用户，甚至以特权用户的身份进行通信，这是对身份认证和访问控制的攻击。截取：非授权用户通过监控网络或搭线窃听截取网上信息，这是对访问控制的攻击。篡改：非授权用户截获传输的信息并篡改信息的内容后再传输，这是对数据完整性的攻击。破坏：破坏系统，使系统不可用。第三十三页，共六十八页，编辑于2023年，星期五33网络安全层次防火墙技术：实际上是一个单位的内部网络和Internet之间的一道安全屏障。IP层安全技术：与IP层安全有关的协议有：IP身份认证报头AHIP载荷安全封装报头ESPInternet密钥管理协议ISAKMP传输层安全技术：安全套接字协议SSL应用层安全技术：对每个应用层协议进行修改和扩展，加入新的安全功能，也可通过中间件来实现所有安全服务功能。第三十四页，共六十八页，编辑于2023年，星期五34电脑犯罪电脑盗窃在美国已有数十亿美元被电脑窃贼据为已有电脑诈骗电脑诈骗使英国损失40至50亿英镑电脑黄毒电脑空间中已经出现了“红灯区”电脑黑客（Hackers）电脑系统非法入侵者第三十五页，共六十八页，编辑于2023年，星期五35什么是Internet

Internet--全球计算机互联网络通过高速专用线、普通电话线、卫星、微波和光缆等线路把不同国家、各种组织的计算机子网络连结起来。中国电信公共交换网第三十六页，共六十八页，编辑于2023年，星期五36追溯Internet69年APARNET73年TCP/IP实现不同机型、不同OS互联90年商业化93年网络浏览器，友好界面未来信息高速公路军事信息1984年连接Internet的计算机突破1千台1989年连接Internet的计算机突破10万台1996年连接Internet的计算机突破1.28千万台发展方向：商用化、保密性、宽带传输第三十七页，共六十八页，编辑于2023年，星期五37Internet体系结构是在各种不同的网络技术之上，再增加一个特殊的“互联网络协议”层，来连接不同类型的网络IPTCP应用程序IPTCP应用程序各种现有的子网及通信线路客户机/服务器因特网组成：物理网：实现信息流的传送协议：共同遵守的交流规范网络界面：是我们与网络打交道的交互界面信息：网络的灵魂第三十八页，共六十八页，编辑于2023年，星期五38网络协议协议：是计算机在物理网上进行通信所需要共同遵守的语言规范。OSI模型应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层传输层物理层网际互联层网络接口层TelnetFTPHTTPSMTPTCPUDPIPICMPARPRARPTCPTCPTCPHardwareTCP/IP模型认识因特网第三十九页，共六十八页，编辑于2023年，星期五39分组交换技术

在Internet网络中，信息不是以固定的数据流的形式，而是以分解成的较小的数据包的形式，从一台计算机传到另一台计算机的。这样在网络中每台计算机每次只能传送一定的数据量,而不会独占通信线路,因此一条通信线路就可让多个用户共享。典型的局域网一秒种可在两台计算机之间传输1000个大的分组，小的分组传输得更快。对用户来讲，在千分之一秒内发生的事情可认为是立即。第四十页，共六十八页，编辑于2023年，星期五40TCP/IP协议集IP

协议(InternetProtocol)：网际协议将多个网络联成一个互联网，并把分组数据传送到对方。(只管传送不保证可靠性)TCP协议(TransmissionControlProtocol)：传输控制协议主要解决分组数据转送中可能出现的问题,它保证分组的可靠传输。TCP/IP协议：网际协议IP传输控制协议TCP应用程序协议第四十一页，共六十八页，编辑于2023年，星期五41应用程序协议负责将网络传输的东西转换成人们能够识别的信息，这些应用程序协议都是TCP/IP协议集的一部分。SMTP简单邮件传输协议Telnet远程登录协议Ftp文件传输协议POP3邮局协议HTTP超文本传输协议第四十二页，共六十八页，编辑于2023年，星期五42IP地址我住42街8号主机：与Internet相连的任何一台计算机，无论是大型机、小型机还是单用户PC机，都被称为主机。IP地址：在Internet网上，每台主机都通过唯一的主机号来标识，用来标识该主机的编号称为它的IP地址。IP地址由32位二进制数组成，分为4组，每组8个二位，各组之间用小数点隔开，习惯用十进制来表示。如：0第四十三页，共六十八页，编辑于2023年，星期五43IP地址分类网络地址的位数决定了Internet能包含多少个子网，而主机地址的位数决定了每个子网中能连接的主机的数目。网络地址+主机地址网络号机器号A类18162432网络号机器号B类网络号机器号C类0101101~126128~191192~223202.143.201.5203.65.301.1第四十四页，共六十八页，编辑于2023年，星期五44

IP地址分为A、B、C、D、E五类:A类:第一个字节的最高位是0B类:第一个字节的前两位是10C类:第一个字节的前三位是110

D类:第一个字节的前四位为1110E类:第一个字节的前五位为11110

A、B、C三类IP地址的结构都是由两部分组成：网络号和主机号。A类地址:共128个子网，每个子网内可以有1600万台主机；B类地址:共16,384个子网，每个子网内可以有65,536台主机；C类子网:共200万个子网，每个C类子网内最多只能有256台主机。

第四十五页，共六十八页，编辑于2023年，星期五45将IP地址中每个字节以十进制数字表示，并用“.”隔开，五类地址如下：类型 最低地址最高地址

A 54 B 54 C 54----------------------------------------------------------D 55 E 55

第四十六页，共六十八页，编辑于2023年，星期五46域名系统域名:是Interner网上主机的名字。主机只有一个唯一的IP地址(数字编号)不容易记忆，而采用域名(文字别名)来表示主机，容易记忆,方便管理。

域名IP地址都可用以访问主机域名系统（DNS):采用层次结构,每一层叫作一个域(层数不限)，每个域用小数隔开。一般形式为：主机名.机构名.网络名.顶层域名云南信息港的网址是：域名是：

从右到左域的范围变小这不是英语邮政地址习惯吗！第四十七页，共六十八页，编辑于2023年，星期五47顶层域名顶层域名中由三个字母组成的，适用于美国；两个字母组成的，适用于其他国家计算机和路由器只识别IP地址，用域名访问主机时域名服务器会自动将域名转换为IP地址。常用组织类顶级域名地理类顶级域名educomgovintmil域名org教育机构商业机构政府机构国际性组织军事网点组织类型其他机构中国德国丹麦埃及法国中国台湾意大利日本新加坡英国美国荷兰域名域名组织类型组织类型net网络管理机构cndedkegfrhktw中国香港itjpsgukusaunl澳大利亚第四十八页，共六十八页，编辑于2023年，星期五48统一资源定位器URLURL(UniformResourceLocator)：是将各种计算机归类、编组，并提供各种服务的一种有效方法。它使用户能方便的指明想要获取服务的类型及服务器域名和文件路径。如：/docs/cindex.html服务类型服务器地址文件名路径http表示要求获得WWW服务器上的HTML文件网络信息文件存放位置第四十九页，共六十八页，编辑于2023年，星期五49Internet提供的服务WWW全球信息网（WorldWideWeb)E-mail电子邮件FTP

文件传输Telnet远程登录USENET

用户自发组织的公众论坛WWW是一个把信息检索技术与超文本技术融合而形成的操作简单但功能强大的全球信息网。它采用“客户机/服务器”结构。WWW服务器的作用是整理、存储各种资源，并响应客户端软件要求，把客户所须资源送到客户端。第五十页，共六十八页，编辑于2023年，星期五50超文本Hypertext（超文本）通过超级链接将分散的信息块链接在一起形成的非线性文本就是超文本。它包含的内容不仅可以是文字，还可以是图象,声音甚至电影。HTML（超文本标识语言）编写超文本文件的语言。它是一组简单的命令，描述当WWW浏览器在显示文本时应当对文本作什么处理。超级链接（HyperLink)是对其它文本的引用指针，通常是一个字符串或一幅图形等。当用户鼠标移到超级链接时鼠标变成手掌状第五十一页，共六十八页，编辑于2023年，星期五51超级链接Hyperlink超链接超级文本与其他文本的链接。链接位置隐含相关内容的地址而非数据本身，给你带来更多的与此相关的文字、图片等信息。超文本超媒体HTTP超文本传输协议第五十二页，共六十八页，编辑于2023年，星期五52电子邮件（伊妹儿）

利用Internet来收发电子形式的信件。还可随信件同时发送一些附件，如计算机文件，图象文件，声音文件,文本文件,可执行文件等。速度快

价格低方便

一信多发多媒体邮件好处多多喔！SMTP协议:简单邮件传输协议，控制邮件中转处理方式POP3协议:邮局协议第三版本,使用户在指定的邮件服务器中检索自己的邮件。第五十三页，共六十八页，编辑于2023年，星期五53电子邮件系统的构成电子邮件地址：用户名@电子邮件服务器域名如：hliang@INTERNET客户机1E-mail服务器信箱SMTPPOP3客户机2I’mAlice.ToAlice通常，用户的电子邮政信箱名就是用户在申请入网时所得到的帐号名或用户名。邮局信箱在？第五十四页，共六十八页，编辑于2023年，星期五54文件传输（FTP）FTP可使Internet用户把一个远程计算机（FTP服务器）上的文件拷贝（下栽）到本地客户机上，或把本地客户机的文件传送（上载）到远程计算机上。INTERNET客户机FTP服务器下载FTP上载FTP记名FTP：要求用户必须首先在FTP服务器上注册，然后才能进行操作。匿名FTP：允许任何一个不是该服务器的注册用户免费登录到该服务器并从其上下载文件。帐号：anonymous第五十五页，共六十八页，编辑于2023年，星期五55远程登录（Telnet）

Telnet:使用户通过网络在本地主机和远程主机之间建立连接，然后以合法帐号注册，作为远程主机的合法用户，实时交互式地使用远程主机上的资源。这时，本地主机就相当于远程主机的一台普通终端,可直接操纵远程主机。INTERNET客户机服务器Telnet用户本地计算机远程计算机第五十六页，共六十八页，编辑于2023年，星期五56Internet的其它服务USENET：网络新闻组是用户自发组织的公众论谈。它提供了一个“场所”给互联网上的各个用户阅读和发表文章。BBS：电子公告牌是消息和文本的存放之处，一般用于特定的主题。Gopher：是一个菜单式信息查询软件。Gopher服务器上的信息被组织成在线的菜单系统供用户查询。WAIS：是一种客户机/服务器结构的软件系统，它提供了一种以关键字检查Internet资源的方法。第五十七页，共六十八页，编辑于2023年，星期五57如何接入Internet城市地面固定电话铜线网调制解调器（Modem）接入ISDN“一线通”不对称的数字用户环路ADSL有线电视HFC网宽带接入移动通信接入卫星通信接入LAN接入系统第五十八页，共六十八页，编辑于2023年，星期五58通过电话网接入因特网拨号入网是最简单实惠的入网方法，具体步骤为：向ISP(Internet服务提供商)申请入网并获得支持安装调制解调器（控制面板/电话和调制解调器）安装拨号网络适配器及TCP/IP协议并进行相应的设置（控制面板/网络和拨号连接）建立拨号连接（控制面板/网络和拨号连接）启动拨号连接，接通ISP运行Internet服务的客户程序（如IE等）访问InternetISP应该向用户提供的信息有：ISP入网服务