大学计算机应用基础及上机实验指导 第章 计算机网络基础

第6章计算机网络基础计算机是高速处理信息的工具，计算机网络则是快速传输和交换信息的平台。在信息社会，信息只有通过快速交换和处理才能充分体现其价值。计算机网络是计算机应用技术深入发展的必然趋势。因此对计算机网络知识的了解和掌握是现代社会对人们的基本要求。本章目录6.1计算机网络概述6.2计算机网络工作原理6.3因特网6.4网络安全6.1计算机网络概述6.1.1计算机网络定义目前较为公认的计算机网络定义是：用通讯设备、通讯介质将分布在不同地理位置的具有独立功能的计算机系统连接起来，通过协议软件达到信息交换和资源共享目的的系统。该强调的是具有独立功能的计算机系统和信息交换及资源共享。6.1.2计算机网络系统模型从计算机网络定义可知，计算机网络系统的组成有计算机系统、通讯设备、通讯介质（传输线）等，这些组成部分各自有自己的技术体系和技术标准而且互不兼容，要将这些成分放在一个系统中且让它们协调工作其中存在很多复杂的问题需要解决。对于系统复杂问题的解决需要有科学的、系统的方法。将系统中各个问题尽可能抽取出来并使它们之间的关系最小化，找出它们在系统中的顺序关系并逐个解决，这既是体系结构的思想。事实证明用体系结构的方法解决计算机网络系统的问题是行之有效的。虽然体系结构方法是科学有效的，但面对复杂的计算机网络系统，不同的人有不同的认识，他们在计算机网络系统中看到问题是不同的，因此有多种根据体系结构方法建立起来的计算机网络系统模型。计算机网络系统模型的不同使得计算机网络系统的建设和应用带来诸多的问题和困难。国际标准化组织（ISO）于1995年修订公布了命名为：开放系统互连参考模型（OSI/RM）的计算机网络系统模型标准。

七层模型：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层及应用层。1、开放系统互联模型每一层之间的关系是上层对下层提出服务要求，下一层为上一层提供服务，即下层问题的解决为上层问题解决提供保障，到最上一层（应用层）是为使用者的需求提供服务的，层与层之间通过接口进行服务与被服务数据的交换。应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层层物理层

应用层

表示层会话层传输层

网络层数据链路层层

物理层应用层

表示层

会话层传输层网络层数据链路层层物理层

网络层数据链路层物理层物理层：计算机系统与通讯设备如何连接。包括：相互间的接插件、信号的电压电流等、信号的多少和各信号之间的时序关系及连接过程的控制等，称做四大特性：既机械特性、电气特性、功能特性和规程特性；数据链路层：如何保证数据在传输线路上的正确性和完整性。包括：数据的组织、错误检测、流量控制及传输过程维持和监控等；网络层：如何保证数据从发送设备经过多次转送正确到达指定设备。包括：在多个通讯设备中找到一条最佳的路线、在设备和线路发生故障的情况时的处理等；传输替层：趴如何己保证畜计算检机系酬统之貌间的估通讯斑正常黑；包池括：巧各通粥讯的沈计算酒机系企统的筝状态剩和连衫接、厅数据姓传输闪的方肺式和花质量肤、传贷输状分态的圾控制盼等；会话畅层：坚数据涛在传悄输时适的流协畅性始和正眯确性届。包火括：旷数据泡传输缺过程饿中被听中断虑的处喇理等遥；表示爸层：涛如何蚕使不捏同计技算机繁系统样内数富据表其示的戒不同束得到携统一着。包熔括：妹数据烤的机但内表设示与买统一哗的抽屈象表拌示的伸转换朽、抽萌象表衔示与葵传输戴表示蚊的转惠换等侵；应用宽层：像信息慰的实段际表挑示形载式与矛计算搏机网繁络系栗统中匙处理很和传侄输时妹的表邀示形线式转站换。离包括闲：不专同应贵用中敏的信筋息在支转换贫过程着中的坝组织挂和规走范、俱各种栏应用思信息点传输顺时的盛特殊衰要求握的满高足等辩。虽然虽OS呈I/随RM骆是国童际标姜准，状但它存并没监有得熊到实差际的趋应用床，其书原因鞭并不兔是它朋不好赠，而珍是在依它公差布之里前已图经有丝式一个乒计算弦机网腊络体尊系结兵构在额广泛丑使用农，这晚就是巧TC勇P/衰IP毅，这葱个体鲁系结响构是念美国宾在研岁发I趣nt际er回ne呀t（芽互联罩网）略的过抵程中铃设计兽的，仓它只症有四励层。四层卷模型棚：应汗用层虑、传匆输层极、网猪际层各及主火机-北接口捉层。2、突TC臭P/丘IP控结构TC田P/扭IP去结构扔模型月具有按更好扭的开晶放性达和灵乞活性诉，是轿一个何实用恢性很种强的铁体系倾结构牙。应用层传输层网际层主机—接口层主机—接口层网际层传输层应用层公共数据传输网

应用层

传输层

网际层主机—接口层主机—接口层

网际层

传输层

应用层公共数据传输网6.致1.芹3论计算扫机网庙络协只议计算布机网斑络系姐统模贝型不杆仅仅芳是为洋了把绘系统腿内的卖问题确划分筛清楚碰，重昨要的扭是要右针对弊各个进问题碑制定扑出解决打办法。这押些办松法不帐能采裁取要闻求系修统内栋各种详设备焰统一离技术捕标准巡寿的方益式，想而是据要通若过协商制定专出各钓种设杨备在场不改位变自炸己结质构和侍技术赶标准笔的情赌况下刷都能趣接受鸡并可冻以解批决问幅题的规则个、规邪范和着约定，所趟以这惧些规鸡则、萌规范玻和约击定统旷称为协议。在协独议中蓬，各赚种规茶则、伴规范复和约惕定都鹿是以悟固定泽的格瘦式描辽述出环来，硬描述尼的方懒式类腐似语谅言，赢由语衰法、畅语义简、同酬步（注时序太）构鲜成，逗分别师为：语法数据翅与控赌制信迷息的送结构免或格尘式粗。语义需要永发出滤何种符控制子信息数，完惕成何贪种动部作以插及做着出何会种响歼应。同步事件笛实现拐顺序黎的详川细说灾明。在计乘算机金网络殿系统芬模型谊的各冠层中尺，针搜对具递体的腾问题脱制定职出具币体协陆议内叹容，因此豆每一智层都乎有一牢个或耍几个丽协议，所期有协驾议最术终都息以软伍件的托形式坛在系万统中阅各设故备内术运行软。协议子虽然辆存在勿于网逼络的遵各种且设备基中，锦但它泛只是储一种棒逻辑岔上的扣规范吼，它花是网钻络中舒所有忙设备争在解颗决同槐一问棚题是卧共同懂遵守诵的约定。计算机BIPICMP

应用层

传输层

网际层主机—接口层主机—接口层网际层传输层应用层公共数据传输网HTTPFTPSMTPDNSPOPTCPUDP计算机A通信网6.预1.指4妹计算指机网券络系属统分倾类计算乓机网路络系帆统对如使用依者来顿说是城交换提信息币的平拖台，相但在泊系统同中传波输的供是电下信号呀形式馋。电辩信号疲传输棚技术撕与传输战距离停、连堪接方仅式和诵设备层性能等因榴素有棕关。师根据赔这些惕因素监计算桃机网坡络系畅统可位分为菠不同散的类叫型，曾目前伞计算枝机网腾络系遵统的叛分类售主要裹是根赛据传输善距离防、连图接方狂式及奶相关退因素划分芽的，扎共分组为三绢类：局域宴网(瓣LA猴N)：计芝算机璃网络错系统巨中设膛备间辛（计甜算机学系统棵）相由距最南远的踏距离边为十零几公埋里以茎内；广域遣网(晕WA哄N)：计述算机酒网络遵系统弯中设尽备间啄（计蒸算机停系统苏）相膜距最滚近的落距离肌为五醉十公怪里以绑上；城域杰网(少MA坐N)：介闯于局梦域网隶和广双域网幅之间寺范围很内的鞋计算粒机网馆络系安统。1、征根据义传输糟距离刚、连永接方妹式及半相关仗因素战划分有线牌网：信号数在双基交线贯、同很轴电恭缆、五光纤罚等传帝输介伐质中眯传输英；无线苍网：信号召以电微磁波联、微颜波、凶红外葡线等艇形式借在空国间传茫输。2.集根问据通亡信介洲质划旺分：无线汁局域郊网计算本机网狂络系杨统中求除了逗计算湾机系窄统外丝式，还昼有大客量的汇通讯撑设备若，主恶要包驰括：贪集线礼器、恋交换吉机、吗路由丧器、青调制狼解调均器、距网络设适配丢器（舍网卡役）、搁网关覆及通倘信卫后星和叙各类湖通信粮电缆佛等。列如图饼6.给5所个示。硬件员设备牺及连动接双绞茎线同轴山电缆光缆交换衰机网卡双绞嚷线R羊J-仰45胡插头集线娱器：设凤备间横的连者接；交换产器：数养据的供转发鼻；路由谅器：网票络与丘网络辜间数装据传茎输路勉经的率选择熟；调制认解调置器：模屑拟信寒号与凭数字艘信号燥间的鞠转换挎；网络皂适配酱器：计乏算机烈与通床信电报缆的穿连接缸及数本据与逢信号岗的转疏换；网关：不松同数余据格布式间舍的转沫换；通信购卫星：数视据转畅发；各种瓜设备蠢在计苏算机对网络闻系统百中的洗位置咱如图脱6.皱6所估示。6.鸭2峡计笋算机眨网络秋工作支原理6.贪2.虫1欠网络平地址简介用：在慎计算娘机网证络中不，数廉据是喝从一含台计文算机洗发送个到一休个由溉通讯踏设备御组成腹的通某讯网抢络中事，由盏通讯放网络矩以合协适的父路线乌和方蹲式传步送到脖另一赤台计标算机妻，发新送数扫据的绩计算新机叫信源烈主机，目骨标计巴算机松叫宿主招主机。通脆讯网毯络之骗所以晚可以挎准确责地完亡成传锅输是度因为毒计算功机网乞络系蜓统中塌每一蜡台计茂算机配和通蹲讯设低备都银有一幼个唯淡一的欧由一插串数云字组冰成识别叮标志，这柴个识键别标宜志叫石做网乐络地爹址。定义：计算壁机网跟络系育统中爽每一雨台计仗算机冤和通茶讯设握备都泳有一搂个唯贪一的摆由一抚串数户字组慎成识房诚别标派志。后有两童种形文式：物理蓄地址：与州通讯祝设备幅的硬码件一更起产凝生，聪一起队消亡岭（如脱每一滴网卡上中有招一个功物理若地址痕）；逻辑猪地址：根浇据协阵议规厚则产定生和兼分配祝给计捐算机牧及通戴讯设挎备（悬如I糟P地眠址）些。网络涝地址藏的两匙种形怪式数据恒在发再送之摘前在液计算有机中箭根据暂各层技协议呈规定搜组织脂成合渣适的旺大小蛾，并乳在网顷络层楼将目爷标计煎算机润的逻红辑地纵址和荡在数碗据链梨路层到将下减一个穴接收鞠设备旧的物关理地爹址与际之捆绑在一营起，饱形成协议编数据责单元发送馅到传毯输介盲质上茫，下是一台肢通讯粥设备凭根据惹逻辑抽地址且决定领是否横转发质到另触一台兆通讯派设备汪，最班后到梯达目殖标计效算机钩。如果瓜网络势中所需有的云计算毫机系桶统既泰可以女是资票源共骗享的双提供若者，逝同时负也可袄是资霜源共灾享的贩申请省者，扶既它朵们之馋间的钻关系铺是平录等的愤，这惧种网舞络叫源做对等供网。但欲在大龙多数庄的计厉算机沙网络捕系统铲中，恭资源阳是集断中在饶少数霞的计对算机线系统碎中，自这样枝做既泰可提刑高资疏源的纸利用曲率，借又便证于资茫源的沙管理贴。具清有资剩源的糟计算芹机系摧统不睁但要灾管理渠好资股源，补重要见的是犬要能趴随时孩为资成源的酷申请蓬者提采供服靠务，差这种据计算待机系订统叫泛做服催务器识；而扯更多运的申恶请资相源的锦计算俱机系干统叫央做客慰户机越。计进算机奖网络晃中这忘种工番作方授式叫哗做客户材—服挎务器忧方式。6.惹2.通2肚计算提机网丢络系跃统性饺能评价倘一个民计算炼机网逆络系洁统的简好坏肝可以姻从多吩个方道面进客行，原但往达往只用有计牙算机尿网络午系统气的数驾据传满输速生度是桥使用津者能珍够直匪接感者受到医的。在计技算机浙网络枪系统否中数怕据传贯输是闻用单筋位时登间传如送的专二进盏制位花的多棕少来散确定耳的，压记作括：b补ps跌(b狐it鹊p因er遭s乓ec切on艳d)辅，叫灵做数聪据速幕率。虽然泽数据梨传输贱数率掏与系匹统中困各种兵设备僚都有绝关，故但它亮与通件讯介凳质的添关系邻更为传密切转，通讯穴介质员传输缸信号疯的能僚力叫旺做带宾宽，损单位乓是赫丙兹（经Hz荷），用带宽订越宽闷，可扇传输搁的数物据数祖率越饰高。6.工2.夫3狡局域听网组抓成局域览网系午统：局声域网柔系统锁是计至算机膛网络截应用况中装管机量嗓最多皮的一阁种网贫络，子局域匙网主起要由段微型着计算某机系贩统（蹄PC到机）喝和相粮应的男通信谜连接葡设备拼（集碌线器牧、交骆换机完等）栋组成城，它破的覆拍盖范浅围从傲几十恨米到各十几国公里习，系这统中遗的数墨据传押输速额率从故10茄Mb绝ps件到1扶00狱0M剂bp寨s（胳1G居bp宴s）给，它念具有投资骨少、屈组建届灵活从、易怀扩充老易维轰护和些管理疤及适蜓应各桑种应婶用等特亮点。由于疲有上技述特滤点，颗局域题网系溉统的统组建守可根讽据需爹要选倦用不俊同的析通信豪连接幻玉设备乞和传炉输介践质连钞接成伙不同根的拓溉扑结霜构，下如：总线棉结构球、星喝型结却构、塑环形址结构等。总线镜型局裂域网其中堂总线碗结构爬网（栏也叫省以太荣网E政th扁er趟ne套t）报是局穴域网疗中应许用最臭多的沉一种雄结构燥。因微为它暂的组回建灵漂活性场、易般扩充争易维芹护和拢管理晋便利董的特党点优象于其饮它的惰拓扑虫结构勺。局域形网特纲点中吨与广都域网纯的最津大不伴同之戏一在辈于网控络的痛管理刚，广未域网迹由于贞覆盖熟面大名、投培资人克多及细设备纯复杂秋等无毕法做土到集皱中统师一的解管理究，因遵此广逮域网漠中不撑存在丹网络染操作以系统腔（N旗OS猎），酷而局织域网壳通常肾都有轮网络久操作膏系统稻统一既管理睬并设程有系欢统管膜理员产。网络含操作换系统安装市在局加域网宽的某杰一台浩计算己机中久，主蝴要负游责整港个网殿络系子统资税源的盐管理峰和维懒护，轿同时画也提纱供网郑络中适需要况的各葬种服透务（庭如：闻文件庆服务似、通隆信服浩务、头打印乒服务趟等）限，称酸为服阿务器渡，其温它计渣算机净为客制户机抓，因责此大廊多数匠局域件网系枯统都万是采习用客勉户—龄服务雾器方隆式工眼作。蜜（N释OV枝EL凶L公焦司的在Ne愤tW谦ar她e，米微软猎公司惧的W节in肥do递w际NT吃、W婚in剑do碧ws内2言00篇0反Se咱rv咐er扔等）6.肠3刊因毫特网6.宁3.洞1术因特小网概湾述因特眉网（与In瓣te跟rn把et千），又称互联描网是由当很多宅个独永立的涂广域属网、籍局域绪网和浇城域坦网互土相连托接而障成的亡系统醋。在访因特弟网中略，每图个被交连接奋的网拒络仍其然保艇持各统自的怒体系竖结构杀，但京同时质它们追又在狠一个明共同锄的T舰CP拖/I犬P体筒系结正构中费协调宇的工战作注：饥因特因网是们60勒年诱代初抹，由味美国告国防抱部领味导的暖远景兴研究润规划佳局A证RP饱A斜(A补dv镇an烦ce除d砍Re晕se尊ar糕ch斗P恼ro膛je再ct须A好ge绢nc资y)恋提联出要绵研制茅一种橡生存睁性(释su凭rv太iv真ab好il尼it抵y)户很强农的网过络的召背景精下设赠计的巾。从膊19送94组年农到现荣在，纽奉因特戴网逐炼渐演往变成仪多级快结构息网络动。目昂前因锋特网锯分为德以下惜五个步接入篇级炕网络愤接入蛛点感NA眉P，肢国家灭主干恨网（导主干符I债SP珍），晴地区急I孕SP胁，本垄地窝IS同P，泛校园术网、座企业川网或落P稻C润机上座网用惠户。脖如图舟6.剃11堵所示纺。19津94猪年4次月2演0日抖我国敢正式敢接入磁因特送网，塞同年肝9月砌中国哪公用银计算跑机互节联网符CH清IN剑AN单ET葱正式墓启动款。目育前我株国已婶建造靠和正地在建柏造的婚基于册因特翼网技魔术并睬可和博因特迫网互烘连的他计算抱机网屋络有雹9个钟：中国禁公用寇计算励机互云联网棚CH阅IN晨AN乔ET中国铃教育愿和科学研计秆算机细网C缘瑞ER丸NE孩T中国葱科学盘技术婶网C食ST奇NE念T中国再联通屡互联戴网U烟NI获NE扇T中国魄网通垄公用翠互联屈网C支NC占NE猪T中国滔国际匪经济尘贸易丘互联功网C旨IE悄TN恰ET中国岗移动胃互联安网C椒MN标ET中国躁长城茶互联的网C廊GW脂NE违T（过正在缘瑞建造防中）中国蚊卫星勉集团塑互联创网C揉SN岁ET潜（正亏在建垦造中歇）6.蹲3.省2章IP估地址因特交网中库每一午台设浪备（珠计算够机、滥通信叫设备膀等）辆都有家一个鸣按照畏IP醒协议撒确定依的全球棕统一练编码，是远设备谅在因缎特网把网络校中唯一鸭身份府标志IP爷地址厌由3经2位默二进征制符涌号组土成，概分成茶网络残号和么设备凭号两侨个部皱分。IP俊地晓址券=味{茂<网岁络号膜>,抵<糊主机往号>早}IP辩地址抬中的偶网络扮号和禾主机粥号并鞋不全将是平除分成夫16个位和柄16告位，全而是堤划分稀成五惕类：A类显：8昨位网们络号季，2痰4位艰主机爽号；B类委：1躬6位障网络斗号，哈16登位主大机号透；C类响：2削4位汪网络炮号，肺8位酷主机均号；D类沫、E才类为有特殊忌地址柔。域名是I觉P地扮址的完另一财种表撞示形悲式。因特抢网域美名规弃定，锦网络霉中每雄一台洗设备初、每坡一个绩网络攀、区弓域、程行业绪都可雨以（刚或必馆须）盐有自灰己的倾名字某，但薪设备粉名必愤须与结自己械所在竿的网彼络或肥区域寒或行揉业名夏一起蚁使用虚，名抱字的菊书写勺按西季方人攀名的土习惯招，中已间用堂句点颠隔开签，主怨机名挡写在摇最左拐边，竹接着姥写主胳机所授属的腾网络创名或足行业跟名或括区域拉名，伶再写诊（如乔有的辟话）贴所属霜网络炎名或浑行业尼名所项属的烦区域师名。域名帮服务乡丰器D吊NS是具扬有将蚂域名怜转换锻成I迹P地天址功形能的四计算持机系悬统6.伪3.院3辜因特把网接错入物理以连接：一淋条连贯接到姜IS痰P的赞通信恨线路华，这酷条线言路可舌以是展电话跟线，碑也可墙以是栏已接闸入因叨特网有的局拴域网穗线逻辑损连接：一隆个I倾P地朝址，曾IP滤地址壮可以欲是固静定的走，也尊可以雕是临号时的孟（由肿IS突P动黑态分子配）任何虽因特书网的荐使用勉者通赤过向互IS辟P申残请注埋册，婆为自感己的津计算改机获元得一啄个I抛P地孙址，雁以某写一种兵方式密连接选到接怪入网摔即可璃进入右因特陆网。接入烫因特钩网的余方式丹可选酸择拨号联连接和局域遥网连援接。拨号懂连接槽的步煮骤是总:1.龄用户谅要准治备好塑一条虏能拨渔通到秒IS需P的摘电话之线（圈家庭殃或办涉公室赵的电努话线纯即可灭）；2.窑购买跳一台架调制盐解调冻器（瞧MO球DE衡M）掀；3.迷将电尊话线荷插入役MO艰DE逮M端值口；4.丢将M还OD授EM衬与主庭机连争上；5.刚启动皆主机据，进夹行相肚关设普置。局域递网连垃接的溉步骤满是：1.吩购买奇一块书网卡泼，并陷将网殖卡插美入主示机的永扩展桑槽中康（如灵果是康内置榜网卡炉，此妻步可俊省略信）；2.演用一它根双揉绞线寒将主馒机与商已接盾入因爹特网因的局仍域网祥中的伐集线爷器或孝交换差机相乐连接志；3.叉启动并主机坑，进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