第6章计算机网络基础

第6章计算机网络基础

6.1计算机网络概述

6.2数据通信基础

6.3计算机网络的硬件与软件

组成

6.4计算机局域网

6.5WindowsXP的网络功能

6.6网络信息安全

2012-1-6

6.1计算机网络概述

计算机网络是计算机技术与通信技术相结

合的产物，是一门涉及到多种学科和技术领域

的综合性技术。

2012-1-6人皆计算机及砒2

6.1.1计算机网络的定义

计算机网络是将分散在不同地

点且具有独立功能的多个计算机系

统，利用通信设备和线路相互连接

起来，在网络协议和软件的支持下

进行数据通信，实现资源共享和透

明服务的计算机系统的集合。

2012-1-6人皆计算机及砒3

其他外部设备

计算机网络示意图

如图所示为一个简单的计算机网络系统示

意图，它将若干台计算机、打印机和其他外部

设备互联成一个整体。连接在网络中的计算机、

外部设备、通信控制设备等称为网络结点。

2012-1-6大学计等机基础4

6.1.2计算机网络的发展

计算机网络的发展经历了一个从简单到

复杂，又到简单(指入网容易、使用简单、

网络应用大众化)的过程。其产生与发展大

致经历了以下四个阶段。

第一阶段：计算机网络发展的萌芽阶段

第二阶段：局域网络(LAN)发展的重要阶段

第三阶段：计算机局域网络的体系结构标准化

阶段

第四阶段：计算机网络飞速发展的阶段

2012-1-6人皆计算机及砒5

6.1.3计算机网络的组成

从物理连接上讲，计算机网络由计算机

系统、通信链路和网络结点组成。

按逻辑功能划分，计算机网络可以分为

资源子网和通信子网两部分。

2012-1-6人皆计算机及砒6

资源子网

功能独立的各个计算机系统。主要包括

各种计算机系统的硬件设备、软件系统和数据

库信息资源等。

通信子网

由通信线路和负责通信控制处理的设备构

成的通信网络。主要包括网络中的分组交换机、

网络控制机、网间连接器、中继器、集线器、

网卡、传输介质等通信设备和网络通信协议、

通信控制软件等。

2012-1-6人皆计算机及砒7

6.1.4计算机网络的分类

按照网络的规模大小和覆盖范围作为标

准进行分类：

1.局域网LAN

通常的覆盖范围在几公里以内。

2.城域网MAN

覆盖范围在十几到上百公里，

个城市和地区。

3.广域网WAN

大型、跨地域的网络系统，其覆盖范围一

可达上千公里甚至全球。

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6.1.5计算机网络的功能

1系统资源共享

2数据通信与处理

3分布式处理，提高系统可靠性

4易于扩充，方便使用

5综合信息服务

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6.1.6计算机网络的拓扑结构

连接在网络上的各种计算机系统设备，

如大、中、小型主机，微型机，大容量的磁

盘、光盘存储矩阵，高速打印机等数据处理

终端设备，以及连接计算机系统与通信线路

的通信控制设备等，都可以看作是网络上的

一个结点；而将连接这些结点的通信线路看

作线段。则由结点、线段抽象表示的计算机

系统在网络上的连接形式称之为网络的拓扑-

结构。

2012-1-6人皆计算机及砒10

6.1.6计算机网络的拓扑结构

QQ

oooO

(a)总线型结构(b)星型结构

计算机网络拓扑结构示意图

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6.1.6计算机网络的拓扑结构

1.总线结构

2.星型结构

3.环型结构

4.树型结构

5.网状结构

6.混合型结构

人皆计算机及砒

6.1.7计算机网络的体系结构

1.网络通信协议

网络协议三个要素：

(1)语法。

⑵语义。

⑶时序。

2,层次结构与层间接口

2012-1-6人皆计算机及砒

计算机网络模型的层次结构的优点

(1)各层之间是独立的。

⑵灵活性好。

⑶结构上可分割开

(4)易于实现和维护

⑸能促进标准化工作。

2012-1-6人皆计算机及砒14

3.计算机网络的体系结构

网络层次结构模型和网络通信协议的

集合。它是对构成计算机网络的各个组成部

分以及计算机网络本身所必须实现的功能的

一组定义、规定和说明。

目前公认和应用最多的网

络体系结构是OSI/RM和TCP/IPo

2012-1-6人皆计算机及砒15

⑴OSI/RM参考模型

OSI/RM定义了异种机联网标准的框架

结构，它将整个网络的通信功能分解为7个

层次，包括归于通信子网的低3层：物理层、

数据链路层和网络层；归于资源子眄堡二:

层：会话层、表示层和应用层；以只起着承

上启下作用的传输层；各层均有相应的通彳穿

协议。X-一一

2012-1-6人皆计算机及砒16

应用数据

应用层头部应用数据

表示层头部应用层数据

会话层头部表示层数据

传输层头部会话层数据

网络层头部传输层数据

数据援路层幽络层数据数据捱路层

头部尾部

比特流传输

OSI七层模型

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OSI/RM参考模型的分层结构

①物理层(PhysicalLayer)

②数据链路层(DataLinkLayer)

③网络层(NetworkLayer)

④传输层(TransferLayer)

⑤会话层(SessionLayer)

⑥表示层(PresentationLayer)

⑦应用层(ApplicationLayer)

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⑵TCP/IP参考模型

TCP/IP(TransmissionControl

Protocol/InternetProtocol)传输控制协议/

因特网协议对OSI模型进行了简化和改进。

TCP/IP采用4层模型，从上到下依次是应用二

层、传输层、网际层和网络接口层。r

TCP/IP结构简洁、实用，是异种计算r

机网络互联的重要协议，已经成为网络互联G

事实上的工业标准。：

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OSI参考模型TCP/IP模型信息格式

应用层

报文流

各种应用层协议如Teinet、SMTP、FTP等

传输层TCP.UDP协议分组

网际层工P协议工P数据报

帧

网络接口层

比特流

TCP/IP与OSI参考模型对照关东一——

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TCP/IP参考模型的分层结构

①应用层

②传输层

③网际层

④网络接口层

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6.2数据通信基础

621基本概念

1.数据通信

数据通信是通信技术和计算机技术相结合

的产物，建立在特定通信协议的基础上，利用

各种数据传输技术，以实现在长距离的通信终

端（计算机一计算机、计算机一数据终端、数

据终端一数据终端）之间传递数据信息。

2012-1-6人皆计算机及砒22

传输媒体

信源信宿

通信系统基本要素

一个通信系统必须具备信源、传输媒体、信宿3

个基本要素。

＞信源是信息的发源地

＞传输媒体是信息传输过程中承载信息的媒体

»信宿是接受信息的目的地。

2012-1-6人皆计算机及砒23

2.信道

表示向某一方向上传送信息的媒体。信道

按照传输介质可分为有线信道和无线信道；按

照使用权限可分为专用信道和公用信道；按照

传输信号的种类可分为模拟信道和数字信道。

3.带宽

表示网络的通信线路所能传送数据的能力,

是指在单位时间内从网络中的某一点到另一点

所能通过的“最高数据率”。比特率描述数字

信号的传输速率，即每秒可传输的二进制有效

位数，单位为bps。

2012-1-6人皆计算机及砒24

6.2.2数据交换技术

1.电路交换

也称为线路交换，这是一种在发送端和接

收端之间建立一条专用通信通道即一条实际的

物理信道的数据交换方式。

使用的设备及操作简单，特别适合于交互

式通信以及远距离成批处理，建立一次连接就

可以传送大量数据。缺点是线路的利用率较低,

而通道在连接期间是专用的，即使没有数据传

送，其他用户也不能使用。

2012-1-6人皆计算机及砒25

2.报文交换

发送方和接收方之间不需建立专用通道，

传输的数据被分割成一定大小的报文。

报文交换线路利用率较高；收发双方不需

同时工作，当接收方忙碌时整个网络都可以作

为它的缓冲；网络中流量增大时，报文被缓冲

导致延时增加，但不会引起阻塞；根据报文的

长短或其他特征可以给报文建立优先级，使得

一些短的、重要的报文优先传递。它的缺点是

延时长，不宜用于实时通信或交互通信。

2012-1-6人皆计算机及砒26

3.报文分组交换

发送方和接收方之间不需建立专用通道，传

输的数据被分割成一定大小的报文。

报文分组交换将大的数据块按限定的大小分

割成一个个分组，为每个分组加上有关地址信息

以及分组序号组成一个个的数据包，系统根据分

组中的目的地址信息，利用网络系统中数据传输

的路径算法选择路由，确定分组的下一个结点并

将分组发送到所确定的结点，分组数据被一步步

传下去，直到目的计算机。到达目的地的分组数

据根据分组序号再被重新装配起来。

2012-1-6人皆计算机及砒27

6.3计算机网络的硬件与软件组成

网络硬件主要包括网络服务器、工作站、

外设等，如果要进行网络互联，还需要网桥、

路由器、网关以及网间互联线路等。根据传输

介质和拓扑结构的不同，还需要集线器（Hub）

等。

网络软件主要包括网络操作系统和满足

特定应用要求的网络应用软件。

2012-1-6人皆计算机及砒28

6.3.1网络主体设备

1.服务器

2.工作站

3.外设

4.网络适配器

2012-1-6人皆计算机及砒

6.3.2网络互联设备

1.中继器

2.集线器

3.网桥

4.路由器

5.交换机

6.网关

2012-1-6人皆计算机及砒

6.3.3网络传输介质

1.有线传输介质

(1)同轴电缆

⑵双绞线，按特性可分为屏蔽双绞线(STP)

和非屏蔽双绞线(UTP)

⑶光缆

2.无线传输介质

无线电波(30MHz〜1GHz)、微波

(300MHz〜300GHz)、红外线和激光等

2012-1-6人皆计算机及砒31

6.3.4网络软件系统

1.网络操作系统

(1)Windows类

(2)Unix类

(3)Linux类

(4)NetWare类

2.通信软件

3.协议软件

常用的数据传输协议有NetBEUI和

TCP/IPo

2012-1-6人皆计算机及砒32

6.4计算机局域网

6A1局域网概述

局域网(LocalAreaNetwork,

LAN)是计算机通信网的重要组成

部分。它是在一个局部地区范围内,

把各种计算机、终端、外围设备等

数据通信设备相互连接起来组成的

计算机通信网。

2012-1-6人皆计算机及砒33

局域网的特点：

1.分布范围有限。

2.有较高的通信带宽，数据传输

率高。

3.数据传输可靠，误码率低。

4.通常采用同轴电缆或双绞线作

为传输介质。

5.拓扑结构简单。

6.网络的控制一般趋向于分布式。

7.通常网络归单一组织所拥有和

使用。

2012-1-6人皆计算机及砒34

6.4.2局域网的类型

1.对等网络模式

赢，口,

观[…一，—p[…D一L，

工作站

工作站

（总线空结构）（星空结构）

2.C/S网络模式\、\八\

Brnw^cBHIMHC

浏览器Msa

WWW

BmwncBrnwsc

浏览器浏览器

Browse

2012-1-6人皆计算机及砒35

6.4,3局域网组网示例

1.硬件组成

⑴计算机：至少一台服务器和若干台工作站。

(2)网卡：从速度上可分为10M、100M、

10/100M自适应等。

⑶网线：对于星型网络结构一i

般采用非屏蔽双绞线，两边接头用

RJ-45o

(4)交换机：这是星型网络结构

中专用的设备。亡二Z

2012-1-6人皆计算机及砒36

2.非屏蔽双绞网线制作

第1

RJ-45接头

T568AT568Br

RJ-45接口及常用标准

2012-1-6人皆计算机及砒37

3.网卡的安装和设置

⑴在断电的状态下将网卡插入计算机的PCI插

槽中，固定好；装配好其它配件，并用做好的

非屏蔽双绞线连接至交换机。

⑵启动计算机，Windows操作系统会自动检

测到新硬件一网络适配器（网卡），根据安装

向导完成网卡驱动程序的安装。也可以在

Windows操作系统启动后打开“控制面板”窗

口，双击“添加硬件”图标，根据“添加硬件

向导”的提示完成网卡驱动程序的安装。

2012-1-6人皆计算机及砒38

⑶添加网络协议。

①选择“开始”I"设

置”I“控制面板”命令，在

“控制面板”窗口中双击

“网络连接”图标，出现

“网络连接”对话框。

②右键单击“本地连接”图本地连接属性”对话

标，在弹出的快捷菜单中选

择“属性”命令，显示“本

地连接属性”对话框。

“选择网络协议"

2012-1-6人皆计算机及砒对话框39

③在“常规”选项卡中单击“安装”按钮，

将出现“选择网络组件类型”对话框。

④在“请选择网络组件类型”对话框的网络

组件列表中选择“协议”项，单击“添加”按

钮，出现“选择网络协议”对话框。在该对话

框中，用户可以根据需要选择网络协议类型，

单击“确定”按钮，则该类型的网络协议装入

系统中。

2012-1-6人皆计算机及砒40

(4)设置IP地址。

①在“本地连接属性”对话框的项目列表中选

择“Internet协议(TCP/IP)”，单击“属

性”按钮,显示出“Internet协议(TCP/IP)

属性”对话框。

②选择“使用下面的IP地址(S)”单选按钮，

在“IP地址”文本框中输入IP地址；在“子网

掩码”文本框中输入子网掩码；在“默认网关”

文本框中输入默认网关。

2012-1-6人皆计算机及砒41

③在“使用下面的DNS服务器地址”中分别

输入首选DNS和备用DNS服务器地址。

④单击“确定”按钮关闭对话框，使设置生

效。

2012-1-6人皆计算机及砒42

4.简单局域网组网示例

第一步，网络规划。

第二步，布线。

第三步，安装网卡及网卡驱动，

设置网络协议。

第四步，测试局域网通信是否正

常。

2012-1-6人皆计算机及砒43

6.5WindowsXP的网络功能

6.5.1设置网络连接

右键单击桌面上的“网上邻居”图标，在弹出

的快捷菜单中单击“属性”命令，打开“网络

连接”窗口。窗口内显示了当前计算机上所有

已创建的网络连接及各自的状态。双击“新建

连接向导”图标，在弹出的“欢迎使用新建连

接向导”对话框中单击“下一步”按钮，在

“网络连接类型”对话框中选择连接的网络类

型，继续单击“下一步”按钮，然后按照提示

完成不同类型的网络连接设置。

2012-1-6人皆计算机及砒44

652设置共享资共享文档属性0®

常规共享自定义

源本地共享和安全

如果只跟这台计宜机的其他用户共享这个文件夹

1.设置共享磁盘,请将其拖动到在空立挡文件夹.

要将这个叉件夹及其子文件夹设为专用区有您可

或文件夹以访问），渚选择以下复选框.

:二i将这个文件谋设为专用出1

右键单击要在网络网络共享和安全

；要跟网络用户和这台计篁机的其他用户共享这个

4工,文件夹，请选择下面的第一个复选框，键入一不

上共享的磁盘或文幢r共享名。

回在网络上共享这个文件夹（S）

件夹，在弹出的快共享名篁）：I琮靖一

捷菜单中选择“共□允许网络用户更改我的文件世）

了解甚至和色全的更多信息.

享和安全”，打开Windows防火墙配置为允许此文件夹与网络上其他计算

机共享.

“属性”对话框，查看Windows防火墙设置

选择“共享”选项确定||取消|[城®]

卡。“共享文档属性”对话框

2012-1-6人皆计算机及砒45

选定“在网络上共享这

个文件夹”复选框，并

共享文为属性⑵冈

在激活的“共享名”文第规共享目显义_

本地共享和安全

如果只跟这台计篁机的其他用户共享这个文件夹

本框内输入共享名，视，诺将其拖动到主至文挡文件夹.

要将这个叉件夹及耳子文件夹设为专用£有您可

需要选择“允许网络用以访问)，渚选择以下复选框.

将这个文件央激力专用nJ)

网络共享和安全

网

共享

户更改我的文件”复选要跟X

键入

文件

夹I

共

框，最后单击“确定”享.

团在网络上共享这个文件夹⑤)

按钮完成共享设置。共共享名州：・共享文档

□允许网络用户更改我的文件&)

享完成后，可以看到被了解共享和安全的更多信息.

Windows防火墙配置为允许此文件夹与网络上其他计更

机共享.

共享的文件夹图标下出/看Windows防火墙设詈

现手形共享标志。

“共享文档属性”对话框

2012-1-6人皆计算机及砒46

2.设置共享打印机

在“控制面板”窗口中双击

“打印机和传真”图标，屏幕上出

现“打印机和传真”窗口，其中可

看到当前已经安装好的打印机。选

中此打印机，在其快捷菜单中选择