大学计算机基础及应用（Python篇）课件：计算机网络基础

计算机网络基础

学习目标1、计算机网络基础2、Inteernet基础及应用3、常用网络工具软件4、无线网络5、网络安全1、计算机网络基础3.1.1计算机网络及其功能.计算机网络的产生和发展20世纪60年代第一个远程分组交换网ARPANET在美国问世，20世纪70年代中期出现了局域网，80年代局域网得到快速发展，进人90年代，Internet热潮席卷全球。计算机网络的发展经历了从简单到复杂、由终端与计算机之间的通信到计算机之间的通信的演变过程。它的形成和发展大致分为四个阶段：面向终端的计算机通信网络、计算机到计算机的网络、开放式的标准化计算机网络和综合性智能化宽带高速网络。.1.1.2.计算机网络的定义从计算机网络的产生和发展来看，无论是简单网络还是复杂网络，其目的都是为了实现数据传输、资源共享和协同工作，因此，可以对计算机网络定义如下：将地理位置不同的多台功能独立的计算机，通过通信设备和传输线路连接起来，并由功能完善的网络软件（网络操作系统、通信协议等）管理，以实现数据传输、资源共享和协同工作的计算机复合系统称为计算机网络。从这个简单定义来看，计算机网络具有以下特点：（1）计算机网络中的各计算机具有相对独立性；（2）计算机网络中的各计算机之间能直接进行数据交换；（3）易于进行分布式处理和协同工作。.计算机网络的功能目前计算机网络提供的主要功能有3个：（1）资源共享①硬件资源的共享。共享其他计算机的硬件设备，如大容量硬盘、高速打印机、绘图仪、扫描仪等。②软件资源的共享。通过远程登录使用网络上其他计算机的软件；通过网络服务器使用一些公用的软件；通过网络下载使用网络上的一些公用程序等。③数据信息资源的共享。网络上各计算机上的数据库和文件中的大量信息资源，如科技动态、医药信息、股票行情、图书资料、新闻、政府法令、人才需求信息等，可以被网上用户查询和利用。（2）数据通信计算机网络可以高速地在计算机之间和计算机用户之间传送信息，并根据需要对信息进行分散或集中处理。（3）分布式协同处理对于较大的综合性问题，用户可以将任务分散到网上的多台计算机上进行分布式协同处理。3.1.2计算机网络的分类计算机网络的分类标准多种多样，分类标准不同，得到的计算机网络类型不同。按数据交换方式可分为电路交换、报文交换和分组交换；按网络拓扑结构可分为总线型网络、星型网络、环型网络和树型网络；按分布距离可分为局域网、城域网和广域网。本书按分布距离进行分类。3.1.3计算机网络的体系结构.网络协议在计算机网络中，为了使不同类型的计算机系统间能正确地通信和进行数据交换，针对通信过程中的各种问题，制定了通信双方必须共同遵守的规则、标准和约定。如通信过程中的同步方式、数据格式、编码方式等。这些规则、标准和约定称为网络系统的通信协议。.计算机网络体系结构网络体系结构是指计算机网络的各层及其协议的集合。它从功能上描述计算机网络的结构，是对计算机网络通信所要完成的功能的精确定义。目前最著名的网络体系结构有国际标准化组织（ISO）提出的开放系统互联参考模型OSI（OpenSystemInterconnection）和Internet中使用的TCP/IP（TransferControlProtocol/InternetProtocol）协议。3.1.4常用网络设备常用的网络设备有网卡、集线器、交换机、路由器、调制解调器、打印服务器和光纤设备等。由于各种设备的功能和作用不同，下面参考OSI七层模型分层次介绍各种常用网络设备的功能和作用。.工作在物理层的网络设备（1）中继器中继器的功能是对通过物理传输介质受到干扰或衰减的信号进行再生和放大。主要作用是延长网络的传输距离，因为不同的传输介质其传输的最大距离不同，如同轴电缆的最大传输距离是500米，双绞线的传输距离是100米，为了延长网络的传输距离，就需要安装中继器。（2）集线器集线器的工作原理与中继器基本相同，其实质上是一种多端口的中继器。二者的主要区别是，中继器一般只有两个端口，一个数据输入端口，一个放大转发端口；而集线器有多个端口，数据到达一个端口后被转发到其他端口。利用集线器可以组建物理上为星型结构逻辑上为总线结构的网络。在使用中继器和集线器组网时，要遵循“5-4-3”规则。.工作在数据链路层的网络设备（1）网卡网卡又称网络适配器，是网络通信的主要部件，它的质量的好坏直接影响到网络的性能。网卡的基本功能是提供与站点主机的接口电路、数据缓存的管理、数据链路的管理、编码和译码工作以及网络信息的收发工作。网卡主要工作在OSI七层参考模型的第二层（数据链路层）。网卡的种类很多，在网卡选购中要特别注意两个技术指标：通信速率和接口类型。（2）网桥网桥是一种基于MAC地址过滤、存储和转发数据帧的网络设备，它具有自主学习功能，当一个节点传送的数据通过网桥时，如果它的MAC地址不在交换表中，网桥通过自主学习记录节点的MAC地址和对应端口号，从而建立一张完整的转发表。网桥可以实现网络分段，改善网络性能，提高网络系统的安全性和保密性。随着网络技术的发展，网桥已经逐渐被交换机所取代。3.2Internet基础及应用3.2.1Internet概述Internet是通过网络互联设备把多个不同的网络或网络群体互联起来形成的世界范围内的计算机网络。Internet是在美国国防部1969年研制成功的ARPANET网的基础上发展起来的。由于局域网和广域网的迅速发展，人们希望在更大范围内互通信息、共享资源，从而将自己的计算机连接到ARPANET网上，由此推动了Internet的迅速发展。Internet分布于全球100多个国家和地区，除非洲中北部外，绝大部分国家和地区都已联入Internet。3.2.2IP地址和域名.TCP/IP协议TCP/IP协议也称传输控制协议/网际协议，是Internet的基础协议，它提供了异种网络系统之间的连接技术，使用TCP/IP协议可以将完全不同类型的计算机和使用不同操作系统的计算机网络系统方便地互联起来，从而实现世界范围内的网络互联。在配置TCP/IP协议时，有四个重要的参数需要设置（如图4-5所示），这四个参数分别是：IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器。.IP地址基于IPv4的IP地址由32位二进制数组成，每8位为一段。为了方便记忆，将每段二进制数转换为对应的十进制数，这样每个IP地址由4部分十进制数组成，每部分用“.”分隔，这就是所谓的“点分十进制”表示，如13。.子网掩码为了区分主机的网络地址和主机地址，在配置TCP/IP协议时要设置子网掩码。有时还利用子网掩码将一个网络分为多个子网，从而达到节约IP地址的目的。不同类型的网络使用的子网掩码也不同，如A类网络的子网掩码是“”，B类网络的子网掩码是“”，C类网络的子网掩码是“”。设置子网掩码的规则是，将与网络地址部分对应的二进制位设置成“1”，与主机地址部分对应的二进制位设置成“0”。3.2.3Internet接入方法主机接入Internet的方式有很多，主要方式有拨号接入、局域网接入、宽带接入和DDN专线接入等。下面主要介绍拨号接入、局域网接入和宽带接入三种常用接入方式。.拨号接入.局域网接入.宽带接入3.2.4IE浏览器的设置与使用

在WWW服务器上检索信息时使用的客户端程序就是浏览器。目前市场上的浏览器种类很多，最常见的有微软的InternetExplorer、网景公司的Navigator和360安全浏览器等。下面以IE10.0为例介绍浏览器的设置和使用。3.2.5Internet提供的服务Internet上的资源非常丰富，它所提供的服务也是多种多样，常见的主要有以下几种：.信息浏览服务（WWW服务）.远程登录服务（Telnet）.文件传输服务（FTP）.电子邮件服务（E-mail）.电子公告板（BBS）3.3常用网络工具软件使用Internet就是为了方便搜索需要的信息，Internet提供了海量信息，为了寻找需要的信息，就需要借助搜索工具进行搜索。所谓搜索引擎，就是大型网站制作的供Internet用户进行信息分类检索的一个索引表。搜索引擎的出现，为日常生活、教育、科研等提供了巨大便利。3