《全国计算机等级考试一级教程》课件-7-1

第7章

因特网基础与简单应用

因特网是20世纪最伟大的发明之一，因特网是由成千上万个计算机网络组成的，覆盖范围从大学校园网、商业公司的局域网到大型的在线服务提供商，几乎涵盖了社会的各个应用领域（如：政务、军事、科研、文化、教育、经济、新闻、商业和娱乐等）。人们只要用鼠标、键盘，就可以从因特网上找到所需要的任何信息，可以与世界另一端的人们通信交流，甚至一起参加视频会议。因特网已经深深地影响和改变了人们的工作、生活方式，并正以极快的速度在不断发展和更新。

本章主要介绍因特网的基础知识和一些简单的应用，通过本章的学习，应该掌握：1．计算机网络的基本概念。2．因特网基础：TCP/IP协议、C/S体系结构、IP地址和接入方式。3．使用简单的因特网应用：浏览器（IE）的使用，信息的搜索、浏览与保存，FTP下载，电子邮件的收发，以及流媒体和手机电视的使用。

7.1计算机网络基本概念

人类社会已经进入一个以网络为核心的信息时代，计算机网络已经广泛应用到各行各业。特别是以因特网为代表的计算机网络得到了飞速的发展。计算机网络已成为社会结构的一个基本组成部分，改变了人们的工作、生活。

7.1.1计算机网络

对于计算机网络的精确定义目前仍未统一。最简单、最直接的定义是：一些相互连接的，以共享资源为目的的，自治的计算机集合。由此定义透露除计算机网络的三个信息：分布在不同地方的多台计算机，通过某种方式连接在一起，并且能够在资源共享的情况下独立工作。

7.1.2数据通信

数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。要在两地间传输信息必须有传输信道，根据传输媒体的不同，分为有线数据通信和无线数据通信。但它们是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来，而使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源共享。数据通信是一种很宽泛的技术，包含了大量的通信专业知识。数据通信的基本概念如下：（1）信息

从信息论的角度出发，信息是对消息的界定和说明。（2）数据

数据是对所关注的对象进行观察所得到的结果或某个事实的结果。（3）信号

信号是通信系统实际处理的具体对象。数据蕴含着信息，而信号是数据的具体表现。（4）信道

信道是信息的通道，也就是将信息的发送端和接收端连在一起并且能够传输信号的物理介质。（5）调制／解调

计算机内的信息是由0和1组成的数字信号，而在电话线上传递的却只能是模拟信号（模拟信号的连续的，数字信号是间断的）。当计算机要发送数据时，将数字信号转换成模拟信号，这个过程成为“调制”；当接收数据时，将模拟信号还原为计算机能识别的数字信号，这个过程成为“解调”；调制／解调这种数据转换设备成为调制解调器。（6）带宽与传输速率

带宽指频带的宽度。信道的带宽指的是信道允许通过信号的频率范围。传输速率又称作信息速率、比特率，指的是单位时间内信道传送信息量的大小，单位是bit/s（比特／秒）。（7）误比特率

在二进制通信系统中，误比特率指的是传输过程中出现错误的比特数占传输总比特数的比率。在二进制通信系统中，误码率与误比特率相等。

7.1.3计算机网络的形成与分类

1．计算机网络的发展

计算机网络起源于美国。随着计算机的普及和应用的发展，出现了多台计算机互联的需求。经过几十年的时间，计算机网络已经发展了四代。（1）第一代：集中式计算机网络20世纪50年代，许多系统都将地理上分散的多个终端通过通信线路连接到一台中心计算机上，由此出现了第一代计算机网络。集中式计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统。（2）第二代：分组交换网络20世纪60年代，因大型机的出现提出了对大型机资源远程共享的需求，以程控交换为特征的电信技术的发展为这种远程通信需求提供了实现手段。第二代网络以多台主机通过通信线路互连为用户提供服务。主机之间不是直接用线路相连，而是由接口报文处理机转接后互连。现代意义上的计算机网络是从1969年美国建成的ARPANET开始的。分组交换是采用“存储－转发”技术把欲发送的报文分成一个个的“分组”在网络中传送。（3）第三代：网络标准化阶段20世纪70年代，国际标准化组织提出开放系统互连参考模型，即OSI参考模型OSI/RM。OSI/RM已被国际社会广泛地认可，它推动计算机网络的理论与技术的发展，并对统一网络体系结构和协议，实现不同网络之间的互连起到了积极的作用。（4）第四代：互联网时代

20世纪90年代，计算机网络技术迅猛发展。NEFNET取代ARPANET成为美国的国家骨干网，并走出大学和科研机构进入社会。1992年，Internet学会成立；1993年，美国宣布实施国家信息基础设施计划后，全世界许多国家纷纷效仿，从而极大地推动了计算机网络技术的发展，使计算机网络的发展进入一个崭新的阶段，即互联网时代。

2．计算机网络的分类

由于计算机网络应用广泛，对其分类也有许多方法。按网络覆盖范围划分把网络类型划分为局域网、城域网和广域网。（1）局域网（LAN）

局域网是最常见、应用最广的一种网络，是指在局部地区范围内所建的网络。它所覆盖的地区范围小，但局域网在计算机数量配置上没有太多限制。局域网的特点是连接范围窄，用户少，配置容易，连接速率高。（2）城域网（MAN）

城域网一般来说是将一个城市范围内的计算机互联。与局域网相比扩展的距离要长，连接的计算机更多。（3）广域网（WAN）

广域网也称远程网，它一般是将不同城市和不同国家之间的城域网、局域网互相连接起来。按网络拓扑结构分类分类，常见的有星型拓扑、环型拓扑、总线型拓扑、树型拓扑、网状拓扑。（1）星型拓扑（图7-1（a））

星型拓扑结构中所有结点均通过独立的线路连接到中心结点上，各结点之间的通信都必须通过中央结点，是最早的通用拓扑结构形式。星型拓扑的优点是线路连接简单、易扩充、易管理。缺点是对中央结点的可靠性要求高，一旦中央结点发生故障将导致整个网络系统崩溃。（2）环型拓扑（图7-1（b））

环型拓扑中所有的结点都通过中继器连接到一个封闭的环上，任意结点都要通过环路相互通信，一条环路只能进行单向通信。

环型拓扑的优点是每个结点都是平等的，容易实现高速和长距离通信。缺点是环路上任意一个结点发生故障时，将导致整个系统不能正常工作。（3）总线型拓扑（图7-1（c））

总线型拓扑中所有结点都通过相应的接口连接到一根中心传输线上，这根中心传输线被称为总线。总线结构是一种共享通道的结构，总线上任何一个结点都是平等的。

总线型拓扑的优点是结构简单、安装扩充容易，某个结点出现故障不会引起整个系统崩溃，信道利用率高，资源共享能力强，适用于构造局域网。缺点是通信传输线路发生故障会引起网络系统崩溃，网络上信息的延迟时间是不确定的，不适于实时通信。（4）树型拓扑（图7-1（d））

树型拓扑中各结点按级分层连接，结点所处的层越高，其可靠性要求就越高，是从星型结构扩展而来的。

树型拓扑的优点是线路连接简单，易扩充和进行故障隔离。缺点是结构比较复杂，对根的依赖性大。（5）网状拓扑（图7-1（e））

网状拓扑中任一结点至少有两条通信线路与其他结点相连，因此各个结点都具有选择传输线路和控制信息流的能力。

网状拓扑的优点是可靠性高，当某一线路或结点出现故障，不会影响整个网络运行。缺点是网络管理比较复杂，广域网基本上采用网状拓扑结构。7.1.4传输介质与网络设备

在构建网络时应根据需要选择合适的传输介质和网络设备，传输介质与网络硬件共同作用才能实现网络通信和资源共享。1．传输介质

传输介质是网络中传输数据、连接各网络结点的实体。传输介质一般包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线传输介质。2．网络设备

网络设备可分为物理层设备（如中继器、集线器等）、数据链路层设备（如交换机、网桥等）、网络层设备（如路由器、三层交换机等）和应用层设备（如防火墙等）。

（1）网卡（网络接口卡）

网卡实现计算机与网络电缆之间的物理连接，为计算机之间相互通信提供一条物理通道，并通过这条通道进行高速数据传输，又称网络适配器。（2）集线器

集线器在OSI参考模型中属于物理层，英文Hub是“交汇点”的意思。集线器的主要功能是对信号进行再生、整形和放大，同时把所有结点集中在以它为中心的结点上。随着交换机价格不断下降，集线器已被市场淘汰。（3）交换机

交换机是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。（4）路由器

路由器是网络中进行网间互连的关键设备，它工作在OSI模型的第三层（网络层），主要作用是寻找互联网之间的最佳路径。路由器的主要功能包括网络互连、网络隔离和网络地址交换。（5）无线AP（AccessPoint）

无线

AP也称为无线访问点或无线桥接器，是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁，通过无线

AP，任何一台装有无线网卡的主机都可以去连接有线局域网络。无线AP含义较广，不仅提供单纯性的无线接入点，也同样是无线路由器等设备的统称，兼具路由、网管等功能。单纯性的无线AP就是一个无线的交换机，仅仅是提供一个无线信号发射的功能，其工作原理是将网络信号通过双绞线传送过来，无线AP将电信号转换成为无线电信号发送出来，形成无线网的覆盖。无线AP型号不同则具有不同的功率，可以实现不同程度、不同范围的网络覆盖，一般无线AP的最大覆盖距离可达300米，非常适合在建筑物之间、楼层之间等不便于架设有线局域网的地方构建无线局域网。

计算机网络的设计除了硬件，还必须考虑软件，目前的网络软件都是高度结构化的。为了降低网络设计的复杂性，绝大多数网络都通过划分层次，每一层都在其下一层的基础上、每一层都向上一层提供特定的服务。提供网络硬件设备的厂商很多，不同的硬件设备如何统一划分层次，并且能够保证通信双方对数据的传输理解一致，就要通过单独的网络软件——协议来实现。

7.1.5网络软件

通信协议就是通信双方都必须遵守的通信规则，是一种约定。

计算机网络中的协议是非常复杂的，因此网络协议通常都按照结构化的层次方式来进行组织，TCP/IP协议是当前最流行的商业化协议，被公认为是当前的工业标准或事实标准。1974年，出现了TCP/IP参考模型，图7-2给出了TCP/IP参考模型的分层结构，它将计算机网络划分为四个层次：应用层（ApplicationLayer）、传输层（TransportLayer）、网际层（InternetLayer）和网络接口层（NetworkInterfaceLayer）。

7.1.6无线局域网

随着移动电话、笔记本电脑等各种移动便携设备进入普通家庭生活，用户对无线网络提出了更高的要求。早期的无线网络从红外线技术发