第八讲 计算机网络及应用

第八讲计算机网络及应用上网是目前人们使用计算机最常见的方式1计算机网络及应用内容提要本讲主要介绍计算机通信与网络的基本知识以及计算机网络的应用和操作。通过本讲的学习，掌握计算机通信的基础知识，计算机网络定义、分类、拓扑结构，计算机网络的体系结构与使用方式，Internet(因特网），并能运用Internet的服务功能进行上网操作。计算机网络是一种新的知识媒体,人们不仅可以从网络上获得各种各样的信息资源,而且还可以在网上办公、发布文件、发送E_mail以及进行商业活动等。

8.1网络数据通信和连通性数据通信系统:通过通信信道，在各计算机之间进行数据与信息的收集、传输、交换或重新分布的一个过程。这里通信信道是指在各个系统之间或一个系统的各组成部分之间用来传递数据的信息路径及其相联系着的各类通信线路连通性:通过电话或其他远程通信信道，原来孤立的计算机能够连接到几乎世界任何地方的计算机和信息源，也能连接功能强大的计算机资源

连通方法

连通方法是指实现连通性所能使用的通信手段。传真：扫描文档图像后,把图像转换为能在电话线上传输的信号，送到接收机器E-mail：在个人或计算机之间发送电子书信和信息的方法语音信息系统：连接电话的计算机系统，转换语音成数字比特视频会议系统：允许居住在世界各地的人员进行面对面的会议IP电话：又称为网络电话，通过计算机、普通电话等设备进行通话网络寻呼：一台微型计算机可以随时呼叫对方的寻呼机和手机共享资源：微型计算机的用户共享昂贵的网上硬件资源和信息资源在线服务：诸如上海热线、AmericaOnline等ISP/ICP对用户提供的网络服务

接入方式调制解调器：实现模拟与数字信号的转换，速度从9600bps到56.6kbps外置式调制解调器：一根电缆连接计算机的串行口和调制解调器，另一根电缆连接电话插座和调制解调器内置式调制解调器：电话线分别连接卡上插孔和电话插座无线调制解调器：使用红外线或微波等通信手段连接电话和调制解调器高速连接方式综合业务数字网ISDN：64kbps或144kbps异步数字用户线路ADSL电缆调制解调器卫星/大气连接服务E1专线：提供大约2Mbps速度

通信信道

有线信道电话线：有双绞线电缆组成，双绞线又称双扭线同轴电缆：高频率的传输电缆，用一根实心铜芯线可以替代多对电话双绞线光缆：具有传输频带宽、通信容量大、线路损耗低、传输距离远、抗干扰能力强、线径细、重量轻、光钎制造资源丰富等优点无线信道微波：使用高频率的无线电波以直线形式通过大气传播卫星通信：使用离地球22000英里，绕轨道飞行的卫星作为微波传播站

带宽和串行/并行

数据的传输受到带宽、串/并行传输、数据流动的方向以及传输数据的模式等方式有关带宽：一个信道每秒钟传输的比特数的能力语音频带：标准电话线路的带宽，典型的速度从9600bps到56kbps中等频带：特殊租用线的带宽，其速度从56kbps到264mbps宽带：宽带是包括微波、卫星、同轴电缆和光钎信道的带宽，其速度从264mbps到30gbps

串行和并行传输串行数据传输：信息是以连续的比特流形式传输并行数据传输：比特通过分开的多个线路同时传输

数据流动方向和数据传输模式数据流动方向单工通信：数据仅能以一个方向传输半双工通信：数据以两个方向流动，但是在某一时刻，只能是一个方向全双工通信：数据同时能实现两个方向的传输数据传输模式异步传输模式：每次发送和接收一个字节的数据同步传输：每次发送多个字节或信息块8.2计算机网络的发展历程计算机网络的萌芽阶段20世纪50年代初期—20世纪60年代中期。由一台主机和若干个终端组成。终端通过电话网/调制解调器与主机连接。终端主要是键盘和显示器。美国航空公司与IBM公司在20世纪60年代初联合开发的飞机定票系统SAVRE-I。9计算匆机网嘉络的发响展历缸程计算射机网弄络的视发展局阶段20世纪60年代执中期—2萍0世纪70年代把中期敢。多台时主机紧互连,实现嗓计算况机之返间的宪通信仆。19颠69年美豪国国达防部魔建成脆的AR体PA柄ne析t实验牙网。最初协只有4个结修点，度以电敲话线盟路为扩主干肃网络府。70年代逆后期掌，网雄络结障点超贡过60个，凝主机10英0多台轮。In注te叔rn固et就是柏由AR章PA锈ne弃t发展残来的缘瑞。资源肝共享/分散双控制/分组这交换/分层删的网革络协答议。10计算覆机网摄络的发狸展历茧程计算织机网苦络的盛标准驻化阶绕段20世纪70年代孝中期—2浮0世纪80年代裹末。国际协标准酬化组萝织制惊定了漆统一念的网激络标助准。19暴77年，酿开始勒标准赛的制四定工缎作。19盆84年，忍公布港了开枯放系储统互繁连参多考模侨型（OS疲I/葱RM）的铜正式盆文件赏。对推尊动计盈算机坚网络鉴理论桶和技烟术的芹发展钉，对拘统一塘网络淋体系尿结构穗和协处议标船准起圈到了款积极幸的作啄用。促进权了计潜算机戒网络链的广横泛应娘用。11计算特机网胸络的发吸展历决程计算旦机网似络的唉快速鹅发展慌阶段20世纪80年代顾末——。信息嗽高速煮公路欠的建魂设促循进了霞网络沾的快吼速发净展。提出马了新白一代吓互联宫网研艘究计石划。美国猪的网络掘研究请的全尘球环怒境-G挤EN赴I。欧盟貌的未来摸互联张网研膀究和独实验-F印IR忧E。我国超的中国套下一此代互串联网-C局NG瞎I。1213第一岂阶段权：计算辽机技避术与据通信参技术夏相结超合，形役成了弦初级态的计迫算机神网络劳模型。网升络应用少主要目的是提感供网裁络通珠信、保尸障网络司连通。这稻个阶段百的网甘络严座格说莫来仍哑然是内多用晃户系状统的箱变种心。第二阶段赌：在计为算机辩通信脊网络脆的基焰础上正，实窗现了网络昼体系腾结构刚与协摊议完规整的敲计算停机网愉络。网娘络应用鬼的主抱要目彻的是爆：提咱供网诞络通盟信、坛保障粱网络圾连通抵，网梅络数奶据共花享和夏网络馅硬件稳设备洲共享结。这旨个阶段的里抗程碑拒是美附国国尖防部的AR毁PA窄ne灭t网络洋。目丹前，咳人们通常锯认为胀它就毕是网颠络的顶起源，同涂时也是In西te福rn葛et的起鼻源。第三阶段足：计算诉机解格决了旅计算党机联严网与筐互连近标准悠化的症问题腿，提袋出了孕“开歪放式系统斜互连垒参考滨模型（OS孝I交RM）”岂，从而跨极大能地促刑进了针计算田机网次络技旗术的摔发展撞。此阶段网络却应用唉已经添发展揪到为予企业衰提供末信息钟共享夹服务话的信重息服长务时助代。财具有朴代表研性的虹系统是19余85年美齐国国杜家科雪学基誓金会旬的NS冰Fn房诚et。第四阶段苍：计算弃机网帝络向互连逃、高衬速、陈智能寨化和应全球腥化发展秩，并敢且迅冻速得其到普遮及，恼实现站了全乒球化的广寒泛应用祥。代技表作是In香te厘rn仓et。计算缸机网恐络的伶发展抗阶段8.能3计算庸机网既络的定铸义计算糟机网泄络自主筹计算棒机的迈互连权集合趴，由峡通信弦子网椒和资侍源子遥网两耻部分地构成互。资源异子网由互领连的奇主机岛或提滴供共励享资弊源的搞其他性设备蝴组成你。提供露可供线共享乳的软茂硬件递和信蚁息资皱源。通信硬子网由通称信线追路和腐通信捉设备分组成讲。负责裹计算燥机间健的数蝇据传柄输。14计算迈机网见络定义计算狂机网冈络是指拢各自践具有孤自主骄功能桐而又那通过粘各种乡丰通信落手段悬相互智连接呈起来抓以便桶进行顾信息倘交换脆、资兽源共妈享或刘协同奸工作融的计垂算机田组成蓬的复斑合系倚统。具有蹈自主部功能释指的六是这浸些计程算机沈若离吃开了布网络略也能液独立狱运行蠢与工防作这些榨计算逼机之捎间是伟相互鞠连接放的，叛连接沸所使枣用的思通信畜手段股形式腾各异市，距同离可辛远可坚近连接驴所使祸用的舞媒体碧可以绸是电扑话线轻（双触绞线咏）、剂同轴烈电缆微或光糕纤等训有线桂信道础和卫鼠星、斤微波病等无汗线信袋道，欢信息秃在媒爆体上垃传输皂的方网式和庭速率矿也可王以不康同计算嫩机连纵接的斤目的吗是进趋行信幻玉息交喜换、堵资源态共享制或协斧同工色作计算程机网孤络术语结点不：指连场接到闻网络雷上的爷任何串设备客户嫩端：酿请求屠和使光用来川自其幅他结慨点资浴源的避结点服务胖器：和其李他结盈点共爱享资锯源(即提深供资京源)的结尺点。睡如文培件服杏务器善、打斧印机斯服务休器、局通信册服务则器、We造b服务剩器、门数据艳库服严务器舍。网络肚操作妈系统谨：除门完成发单机西操作肆系统镜功能雄外，滨用于控控制胀和协后调网仅络上屑计算届机的缓活动分布斤式处蝴理：牛计算搁机的拦能力萍和资野源分启布于退不同肃位置主机咸：通常统是指尼一个树大型笋的中演心计帜算机顺，或In欠te壤rn拾et上具宽有固肾定IP地址慈的结风点。网络乓组成盲、协议计算朗机网书络组斩成点-点网杏络：猫有许凤多一泡对计活算机本之间民的连刑接组肉成。甲信息精通过冠存储-转发驻技术苗进行诊传输广播抱式网鞋络：备一根较通信扇信道寨被网教上所萝有计怖算机吵所共早享计算顾机网铜络协筋议：选交换芦信息超的通富信规则贼。IS羡O的OS泽I：开饭放系指统互犹联，蝴国际拳标准TC挂P/峡IP：既邀成事敢实的彩工业芬标准8.嫁4计算锡机网掉络的赏分类根据像覆盖傲范围个人引区域崇网（Pe劲rs币on矮al滩A蒙re宾a算Ne蛾tw蛮or法k，PA后N）一般矮在10润0米以演内的壳范围链。用于亏把PD讨A/手机/数码斧相机徐等设傲备与墨计算沿机连芽接。一般野采用合无线央连接蓬方式限。蓝牙酬是目失前流抱行的衬个人蹦区域消网技救术。18计算海机网返络的分虾类根据垂覆盖悦范围局域听网（Lo灰ca浙l涝Ar享ea唐N不et决wo专rk，LA去N）覆盖界范围懂一般颜在几悉千米灶以内粒。传输屈速率顿高/传输冠延迟鬼小/误码煮率低叉。常用兰的局眠域网是技术令牌扒环网饭。光纤坐分布缘瑞式数袜据接镜口-F慎DD穷I。以太禽网（Et寻he呜rn膏et）。10封Mb扮ps遭/1仆00森Mb嘉ps以太适网。10菠00滔Mb取ps菜/庄10恳Gb炕ps快速锣以太涉网。19计算作机网巨络的分躁类根据棕覆盖少范围城域挑网（Me势tr戒op鉴ol恶it概an义A督re练a贿Ne娃tw芬or栏k，MA翼N）覆盖岔范围滋在几获千米艳到几内十千罩米。一般底在一换个城刷市的修范围衰内。广域渔网（Wi表de扔A宇er饿a箭Ne壁tw侮or贯k，WA泽N）覆范剑围从照几十嫂千米粒到几观千千租米。可以湾覆盖狐一个啦地区谅或一醋个国捏家，历甚至纹更大绸的范淡围。20计算险机网妖络的分逢类根据柜覆盖聚范围互联风网（in刘te荒rn载et）互连溉各种鹊网络包而形爸成的佳网。覆盖涝范围夺最广/网络鞭规模培最大赶。最有饿代表编性的居互联挖网是In依te碰rn铸et。基于AR腔PA困ne造t发展插起来急的互叹联网疮称为In先te丸rn勤et。翻译俊成中辨文为清因特踪蝶网或折国际闻互联匠网。21计算济机网数络的分怎类根据标传输络技术广播击式网慈络所有朗连网掘计算左机都乏共享煎一个纱公共告通信劝信道扒。一台挠计算飘机可友以同套时向营多台改计算莲机发吵送数酬据。点对叮点式怖网络每条写物理苗线路胶连接用一对碌计算笨机。根据纷传输绒介质有线决网：采用缘瑞双绞赔线/同轴游电缆/光纤酸等作洲为传遇输介鸽质。无线土网：采用散微波/卫星/红外沈线等率作为爪传输疑介质欢。228.电5计算黄机网悦络的耕拓扑响结构星形比结构连接假方式各工贷作站疏点都掉通过港单独炸的通隙信线提路与知中心驴结点碍直接漠连接屯。工作昨站点裙之间讨的信席息传乒输需派要通菌过中定心结短点的绣转发之才能枣实现读。处于授中心凡结点薯的设滋备一元般是晴集线夜器或岔交换糊机。星形筋结构护的优炉点结构苦简单/易于围维护夺和扩播充某个传工作债站点倒出现光故障既不会辜影响现其他题结点倚和全即网的辣工作用双档绞线耕连接坚的简谢单局港域网静多采尿用这恰种结旺构星形廉结构照的缺启点需要馅的连饱接线往较多/连接断成本登较高例。一旦梨中心满结点振出现推故障牛，将畏导致菌整个键网络灯瘫痪附。23计算促机网带络的拓洁扑结它构总线印结构连接炮方式所有禽站点穗共享好同一墙条通楚信线叛路。任何利一个棕结点侮发送昌的数饰据都丈会通分过总镇线传鹊送到茎每一伏个结伶点上樱。每个祖站点院接收骂到数狗据后匹，分劳析该从数据驻是否缴为发竹给本槽站点与的，设若是雹，接己收此鞠数据薪，否柏则拒括绝接嗓收。总线政结构梁的优闪点结构槽简单/布线但容易/可靠处性高/易于支扩充应。节省丢连接窗线/连接状成本董较低绍。早期枣的同符轴电获缆局壶域网誉多采霜用这倡种结收构。总线策结构寻的缺附点故障凳诊断刺相对姓困难袍。总线神故障抬会引招起整袖个网耽络的煎瘫痪互。同一穿时刻狼只能怀有一替个结捕点发落送数墓据，张存在信总线书的使渗用权关争用鸣。24计算悠机网柴络的拓简扑结浙构环形及结构连接既方式所有愉站点恳连接哄在一提个封廊闭的恳环路弄中。一个猫站点核发出准的数尸据要套通过爪所有屑的站叉点，幼最后右回到吧起始亮站点圾。某个尖站点考接收它到数凡据，生要把纤此数烫据的置目标欲地址刊与本消站点代地址茄进行睁比较得，相爸同时愚才接意收该句数据屯。环形菠结构系的优医点结构篇简单/数据致在网招络中贩沿环锹单向杯传送摩。不存谅在对刊中心削结点感的依萍赖。令牌念环网工采用离的就锅是这疤种结习构偿。环形谊结构监的缺愉点可靠伞性差/故障冤检测饲困难阶。需要蓬一种心控制语方法较来决章定每蔽个结些点何辩时能愉够发倘出数坦据。25计算拨机网议络的拓付扑结环构树形获结构连接肤方式从星当形结影构演积变而剧来。各结录点按剖一定虹的层饰次连谎接起辅来。树形剩结构疯的优济点可靠涂性高/易于润扩充扔网络仪结点帮和分骆支。复杂坝一点驱的局游域网鲜多采花用这后种结育构睬。树形乡丰结构吸的缺辆点使用佣的连手接线从较多宜。整个嚼网络南对根撑结点捎的依闸赖性牛大。26计算竿机网赵络的拓渐扑结父构网状树结构连接富方式每个滥结点掀通过宅多条权链路孔与其徐他结昏点相盼连。数据伙从一剖个结威点传滔输到隆另一两个结炒点有盯多条殊路径钓可选寄。网状宇结构崭的优紫点可靠尾性高昏。数据准传输湾速度猾快。广域偷网多艰采用任网状贡结构炸。网状祖结构江的缺敢点结构谦复杂/连接雀成本乘比较贤高。不易格管理挽和维励护。278.肌6计算彻机网识络的功能主要浪功能资源财共享硬件随资源/软件茶资源/信息斯资源怕。节约赵成本/方便蓝维护拨管理/方便矛用户呈使用译。数据倍通信接发敬电子已邮件/即时大通信患。视频歪会议/网络迈教育/网上光银行倚。协同浓工作计算射机远镇程医伞疗系决统/面向仅对象览软件伟开发域环境视。28计算圾机网炮络的功能应用饰示例网格世计算通过需互联句网把膨分散党在不梁同地拐理位陈置、影不同惕类型希的物墙理与拾逻辑尤资源局以开涂放和明标准矩的方病式组祝织起驰来，务通过笛资源筋共享杀和动柄态协茄调，详来解隙决不针同领榜域的泄复杂采问题海的分捏布式生和并党行计精算。云计虎算对于季单位懂用户纠或个错人用拖户来亚说，帝把原嘱本在本斜地计皇算机悲完成角的数灯据存语储和悲数据化处理工膀作更值多地鲜通过壁互联丽网来意进行见，有盟专业的悟网络祝公司赖提供锋数据烘存储扰和数段据处伤理平台盆。29308.糊7计算颠机网寇络的网传输晃介质有线晴传输圣介质双绞浸线电失缆-Tw翻is赢te底d捎Pa振ir练C岁ab屑le由螺创旋状放相互卖绞合盐在一慈起的刮两根餐绝缘储铜线嗓组成话双绞未线。线对影绞合子在一糖起可井以减街少相端互之寄间的瓣电磁膏辐射驻干扰处。将多平对双慌绞线政封装雕于绝陈缘套避里做错成双飞绞线赌电缆满。广泛乏地应虑用于滥局域利网中航。传输热距离辨不超存过10榨0米。非屏次蔽双徐绞线猎。屏蔽姨双绞普线。31计算晴机网津络的传朱输介洲质有线狼传输暗介质同轴相电缆-Co功ax终ia君l赶Ca旬bl再e由同视轴的临内外辛两个所导体则组成耕。内导仰体是谨一根搏金属粒线。外导浴体是哑是由露细金殖属线烧编织僵成的女网状军结构夫。内外顺导体马之间续有绝榜缘层偷。光缆-Fi放be桨r扔Op与ti双ca层l骨Ca躁bl跳e光纤叶是能迹传导兵光波言的石订英玻葵璃纤孕维。光纤然外加榨保护槐层构劝成光由缆。一根油光缆品中可候包括严数十笛至数写百根鲜光纤赠。容量攻大/传输久速率渔高/传输队距离脾长/抗干往扰能抽力强充。32计算敬机网象络的传万输介钞质无线纠传输李介质通过烛空间团传输相，不能需要策架设矿或铺办埋电桥缆或晨光缆琴。常用敢的无执线传蝇输介燃质。微波/卫星爆。无线手介质约的优绞点受地绘理位辈置的傲限制桑较小足。使用遵方便鼻。无线言介质剂的缺受点容易蹲受到松障碍抽物和扫天气腐的影诸响。338.络8网络满计算赠机模逢式分时和共享显模式多个耻终端竹通过现分时锻的方氏式共下享使妈用主召机。所有螺的计以算任分务和辽数据痰管理步任务瓦都集思中在闷主机菠上。早期景的终游端一直般只字是键典盘/显示净器等由输入介输出王设备绍。现在炊的终袭端大完多是赚一台桨独立忘的计甚算机肚。34网络计算点机模态式资源昆共享协模式各终超端计辽算机御有一勉定的毕计算扁能力汪（有CP球U和内找存）验，但惨没有申硬盘鹅或容愿量很范小。用户泉的应键用程慌序和昨数据据保存娱在文罢件服脸务器体上。应用思程序红运行睛时需徒要先吴从文病件服缩慧务器妙下载房诚到终谨端计检算机纤，再剪在终侦端计约算机击上运法行。服务们器一纽奉般是楚一台历性能庄比较晌高的蚊计算插机。35网络计算续机模辈式客户/服务丢器模妇式客户同机是辜一台宣能独基立工少作的迈计算潮机。服务姨器是凉高档说微机鹊或专妥用服传务器贺。把计核算任眉务分欲成服心务器逢部分杨和客炒户机颗部分勤，分华别由哲服务肠器和氏客户娃机完克成，维数据摩库在党服务颗器上卵。客户像机接耽受用枝户请不求，驼进行上适当异处理华后，把请层求发粮送给渠服务恢器。服务铃器完栏成相暂应的程数据叨处理拣功能风后，滑把结果夏返回捷给客配户机钩，客促户机息以方狠便用榆户的方述式把厦结果今提供叙给用呢户。36网络计算哨机模钉式浏览段器/服务顶器模钥式是一峰种三斑层结键构的悟分布雨式计带算模限式。客户衫机只潮需要尊一个We端b浏览柏器，失用户闲通过We达b页面裁与应怎用系治统交厨互。We钩b服务友器充撑当应华用服吸务器塘的角抽色，室专门填处理笔业务亡逻辑侮，它圣接受援来自We沫b浏览膊器的岸访问作请求档，访铸问数秆据库组服务理器进携行相息应的供逻辑尿处理汽，并嘱将结途果返广回给浴浏览胖器。数据缓库服炼务器钱则负别责数幕据的悠存储群、访惹问和排优化沉。378.搭9计算拢机网竟络体穿系结驱构网络危体系静结构极的定掠义计算弱机之为间相阿互通糖信的王层次闻、各咳层次旬中的肌协议霉和层松次之漂间接赔口的谨集合爸。主要毕的网均络体豪系结刻构开放茎系统搜互连预参考苦模型眼。TC茅P/仪IP参考炉模型议。381.开放制系统仓互连谁参考赖模型模型蛾的层值次组交成应用宾层：为虏特定馋类型宁的网腐络应材用提岂供访绝问OS班I环境附的手脑段。表示塌层：用阅于处芳理在嫩两个洲通信衬系统屠中交纵换信金息的椒表示打方式栗。会话保层：允擦许不邻同主乖机上暂各进菜程之误间的拥会话虾。传输讯层：在株通信少子网骄的环层境中嫂实现净端到商端的击数据陕传输筋。网络薪层：把值网络狮层的酱协议建数据浆单元从源轨站点五传输匀到目宇的站瓜点。数据构链路泡层：将少原始虽的物佩理连效接改奖造成梯无差腹错的沿、可靠漆的数工据传讽输链败路。物理拥层：在凡传输宽介质恭上传芹输原阶始的由0和1组成厚的比缓特流惩。392.TC下P/占IP参考鲜模型模型暴的层邀次组屈成应用缩慧层：对亭应于OS搞I/玩RM的会贼话层厅、表消示层驻和应监用层依，提汁供用减户所厨需要丘的各拳种服是务。传输呢层：相虏当于OS旷I/贝RM的传舞输层叶，负豪责在锹源主朝机和略目的傅主机递的应庄用程渡序间寒提供岸端到旨端的旨数据窝传输旬服务柄。互联竞层：与OS扇I/先RM中的链网络董层对芒应，梯负责节将报鸭文独械立地抱从源踏主机禾传输锁到目叛的主帐机。网络颜接口级层：与OS责I/怜RM的物脖理