计算机网络与商务网站技术课件第1章 计算机网络应用基础

第1章计算机网络应用基础1.1计算机网络概述一、计算机网络的基本概念计算机网络是把地理位置分散，具有独立功能的计算机，通过通信设备和线路连接，通过网络协议实现信息传输和资源共享的系统。计算机网络是“通信技术”与“计算机技术”的结合产物。数据交换是基础，资源交换是目的。二、计算机网络的功能

计算机网络最基本功能是在传输的源计算机和目标计算机之间实现无差错的数据传输。计算机网络主要功能包括数据通信、资源共享、高可靠性、分布式网络处理和负载均衡。三、计算机网络的发展史

计算机网络的发展大致分四个阶段：面向终端的网络、计算机通信网、开放式标准化网络、网络互联与高速网络。四、计算机网络的分类计算机网络按照不同方式划分，有不同种类，常用的分类方法有：覆盖的地理范围、使用的传输介质、通信的方式、企业和公司管理分类方式、服务的方式等。1.按照网络覆盖的地理范围分类按照覆盖的地理范围，计算机网络分为局域网、城域网和广域网三种，这是最常用的划分方法。2.按照传输介质分类按照传输介质分类，计算机网络分为有线网和无线网两种。3.按照通信方式分类按照通信方式分类，计算机网络分为点到点网络和广播式网络两种。4.按照企业和公司管理分类按照企业和公司管理分类，计算机网络分为内部网、内联网、外联网、互联网。5.按照服务方式分类按照服务方式分类，计算机网络分为对等网、客户机/服务器模式和浏览器/服务器模式。1.2传输介质一、双绞线双绞线是最常用的一种传输介质，由多对按螺旋式结构排列的绝缘线组成。计算机网络使用的双绞线可以分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)两种。二、同轴电缆同轴电缆由两根同轴的导体组成。局域网常用的同轴电缆有粗同轴电缆（简称粗缆）和细同轴电缆（简称细缆）两种，特征阻抗都为50欧姆。使用同轴电缆联网时，为了阻止信号反射，需要在网络的两端安装终结器。三、光缆光缆由光纤、包层、保护填充物、保护层等组成。光纤按照轴芯的模式分为多模光纤和单模光纤两种。光缆适合于室外布线和长距离数据传送。四、无线介质无线介质主要包括微波、红外线、激光等。五、传输介质的选型衡量传输介质性能的主要技术指标有：传输距离、传输带宽、衰减、抗干扰能力、价格、可靠性、支持的数据类型、安装难易程度等。1.3计算机网络拓扑结构一、计算机网络拓扑结构计算机网络拓扑结构是指网络中各节点相连接的方法和形式。目前，常用的网络拓扑结构有总线型、星型、环型、树型、网状型等。二、总线型拓扑总线型拓扑所有节点共享一台数据通道（总线），节点通过相应的硬件接口直接连接到该总线上。总线拓扑采用广播方式在网络中传递信息，在同一时刻只允许一个站点向信道上发送数据。三、星型拓扑星型拓扑结构由中心设备和通过点到点链路连接到中心设备的各站点组成。在星型拓扑结构中，中心设备负责向目的站点传送信息，是网络网络中的关键设备，一旦失效将会导致全网瘫痪，存在单点故障。常用的中心设备有集线器和交换机。四、环形拓扑环形拓扑将网络中各站点通过点到点的通信线路连接成一个闭合环路，环中数据将沿一个方向逐站单向传送，是一种简单的对等局域拓扑结构。五、树形拓扑树型拓扑结构中的各节点形成一个层次化的结构。树形结构是星型结构的扩展。六、网状拓扑环形拓扑将网络中各站点通过点到点的通信线路连接成一个闭合环路，环中数据将沿一个方向逐站单向传送，是一种简单的对等局域拓扑结构。1.4计算机网络体系结构一、标准化组织 ISO（国际标准化组织） IEC（国际电工委员会) ANSI（美国国家标准学会) IEEE（电气电子工程师学会）二、网络体系结构网络体系结构是计算机网络的分层、各层协议和层间接口的集合。其核心是网络系统的逻辑结构和功能分配定义。三、开放系统互连参考模型（OSI）

OSI参考模型分层从低到高依次是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。四、TCP/IP

TCP/IP分为4层，每一层负责不同的通信功能。由下而上分别为通信子网层、网络层、传输层、应用层。1.IP地址在TCP/IP网络中，使用IP地址标识网络中的每台计算机。目前通用的版本是IPV4。IP地址是32位。IP地址由网络号和主机号两部分组成。在Internet中，IP地址分为A、B、C、D、E五类，可以根据第一字节的前几位加以区分。2.子网划分

子网划分将一个给定的网络分为若干个更小的部分，这些更小的部分被称为子网。子网划分从主机号的高位开始划分。3.子网掩码

子网掩码是一个与IP地址对应的32位数字，用来区分IP地址中的网络号（子网号）和主机号，对应IP地址的网络号（子网号）部分用1表示，对应IP地址的主机号部分用0表示。4.TCP/IP的协议集

（1） 通信子网层协议TCP/IP的通信子网层中包括各种物理网协议，例如Ethernet、令牌环、帧中继、ISDN和分组交换网X.25等。（2） 网络层协议网络层包括多个重要协议，主要的有IP协议、IGMP协议、ICMP协议、ARP协议和RARP协议等。（3） 传输层协议传输层主要协议有TCP协议和UDP协议。（4） 应用层协议应用层是网络用户与TCP/IP网络的接口，用于解决TCP/IP应用所存在的共性问题，常用的协议有：SMTP、POP、SNMP、Telnet、FTP、NNTP、HTTP、RIP、DNS、NFS等。5.TCP/IP网络工具

TCP/IP提供多个网络命令管理网络，常用的命令有：Ping命令、Tracert命令、Netstat命令、Ipconfig命令、Arp命令、Hostname命令等。1.5计算机局域网一、IEEE802标准

按照IEEE802标准，局域网的体系结构由物理层和数据链路层组成，数据链路层又进一步划分为由介质访问控制层（MAC）和逻辑链路控制层（LLC）两个子层。二、局域网三要素局域网的三要素是拓扑结构、传输介质和介质控制访问方法，三种技术决定了局域网传输数据的类型、网络的响应时间、吞吐量、利用率以及网络应用等各种网络特征。三、典型局域网技术1. 以太网以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准以太网（10Mbps）、快速以太网（100Mbps）、千兆位以太网（1000Mbps）和10G以太网，它们都按照IEEE802.3系列标准规范，使用CSMA/CD介质访问控制方法，网络速度分别达到10Mb/s、100Mb/s、1000Mb/s、10000Mb/s。2. 光纤分布式数据接口（FDDI）FDDI采用光纤作为其传输介质，采用环型拓扑结构，使用令牌环介质访问控制方法，网络的传输速率可达100Mb/s。为了解决环型网络拓扑结构中的单点故障，FDDI将它的令牌环网设计成双向逆转环结构。1.6计算机广域网一、广域网与局域网的主要区别广域网与局域网的主要区别是局域网使用的协议主要在数据链路层，主要设备是交换机，而广域网使用的协议主要在网络层，主要设备是路由器。二、广域网连接方式广域网连接有多种方式，主要有公用电话网、X.25、帧中继、数字数据网、综合业务数字网、ATM等。1.7数据通信基础一、数据编码技术1. 数字数据的数字信号编码非归零编码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码。2. 模拟数据的数字信号编码利用数字信号来对模拟数据进行编码的最常见的例子是脉冲代码调制，它常用于对声音信号进行编码，调制过程分为：取样、量化和编码。二、数据的通信方式在计算机系统的各个部件之间以及计算机与计算机之间，数据信息都是以通信的方式进行交换的。这种通信有两种基本方式：串行和并行。三、信道的通信方式信道是通信中传递信息的通道，信道传送数据有三种方式：单工、半双工、全双工。四、数据传输的同步方式数据在传输线上传输时,为保证发送端发送的信息能够被接收端正确无误地接收，要求发送端和接收端动作的起始时间和频率保持一致的技术称为“同步技术”。常用的同步技术有异步方式同步技术和同步方式的同步技术两种。五、多路复