計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)2.ppt

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ),第7章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),主要內(nèi)容,7.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 7.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 7.3網(wǎng)絡(luò)類型及連接設(shè)備 7.4網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 7.5因特網(wǎng)服務(wù) 7.5電子商務(wù) 7.7電子政務(wù),7.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與組成 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能,1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可分為三個(gè)階段： 以主機(jī)為中心的聯(lián)機(jī)終端系統(tǒng) 以通信子網(wǎng)為中心的主機(jī)互聯(lián)分組交換網(wǎng)絡(luò) 體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)層次化結(jié)構(gòu)，并對(duì)每層進(jìn)行了精確定義,2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同的，具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備，通過通信線路連接起來，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)。 通信子網(wǎng)又稱通信系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中端到端（即連接在網(wǎng)絡(luò)上的任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸。 資源子網(wǎng)主要是指連接在通信系統(tǒng)上的所有獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。,3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類,按地理范圍分類 按傳輸介質(zhì) 按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類 其他方式分類,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類,按地理范圍分類 局域網(wǎng)(Local Area Network ， LAN) 覆蓋范圍小，傳輸速率高，用戶數(shù)少，傳輸可靠性高，大多采用基帶傳輸技術(shù) 廣域網(wǎng)(Wide Area Network ， WAN) 覆蓋范圍大，傳輸速率較慢，用戶數(shù)高，傳輸可靠性較低，采用更適用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信技術(shù) 城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network ， MAN) 城域網(wǎng)與局域網(wǎng)相比擴(kuò)展的距離更長(zhǎng)，連接的計(jì)算機(jī)數(shù)量更多，在地理范圍上可以說是局域網(wǎng)絡(luò)的延伸。在一個(gè)大型城市或都市地區(qū)，一個(gè)城域網(wǎng)絡(luò)通常是由多個(gè)局域網(wǎng)連接構(gòu)成的,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類,按傳輸介質(zhì)分類 有線網(wǎng) 根據(jù)信號(hào)傳輸載體的不同，有線網(wǎng)又分為兩種，一是采用同軸電纜和雙絞線連接的網(wǎng)絡(luò)，是用電磁信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)；二是采用光導(dǎo)纖維作傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)，采用光波信號(hào)傳輸數(shù)據(jù) 無線網(wǎng) 采用空氣作傳輸介質(zhì)、用電磁波作傳輸載體的網(wǎng)絡(luò)。聯(lián)網(wǎng)方式靈活方便，但目前聯(lián)網(wǎng)費(fèi)用較高。,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類,按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類 星形網(wǎng) 有一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，其它節(jié)點(diǎn)與該中心點(diǎn)構(gòu)成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。 星型結(jié)構(gòu)連接方便、故障診斷容易。任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，可靠性較高。缺點(diǎn)是連接所需的電纜較多；對(duì)中心節(jié)點(diǎn)的依賴性極高。 環(huán)形網(wǎng) 所有節(jié)點(diǎn)連接成一個(gè)閉合的環(huán)，節(jié)點(diǎn)之間為點(diǎn)到點(diǎn)連接。 環(huán)形結(jié)構(gòu)具有信號(hào)強(qiáng)度不變的優(yōu)點(diǎn)，但其增加新節(jié)點(diǎn)困難，網(wǎng)絡(luò)傳輸容量有限、可靠性較差，不易管理。,7.1.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類,總線形網(wǎng) 所有節(jié)點(diǎn)掛接到一條總線上，數(shù)據(jù)在總線上以廣播方式傳送?？偩€形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是電纜長(zhǎng)度短，布線容易，便于擴(kuò)充；其缺點(diǎn)主要是總線中任一處發(fā)生故障都將導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓，且故障診斷困難。 網(wǎng)狀形網(wǎng) 網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常是指通信網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式相互連接,每個(gè)節(jié)點(diǎn)與其他的節(jié)點(diǎn)都有直接的物理連接。所以, 網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)又稱為全連接網(wǎng)絡(luò)(Full Connected Network)。,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類,7.1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能,資源共享 信息交換 分布式處理,7.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),OSI/RM開放式互聯(lián)參考模型 TCP/IP協(xié)議結(jié)構(gòu) IEEE 802（LMSC）局域網(wǎng)/城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),7.2.1OSI/RM網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),應(yīng)用層Application,表示層Presentation,會(huì)話層Session,傳輸層Transportation,物理層Physical,數(shù)據(jù)鏈路層Data Link,網(wǎng)絡(luò)層Network,7 6 5 4 3 2 1,為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供服務(wù) 數(shù)據(jù)表示 在用戶間建立會(huì)話關(guān)系 不同主機(jī)進(jìn)程間的通信 在主機(jī)間傳輸分組 在節(jié)點(diǎn)間可靠地傳輸幀 位流的透明傳輸,應(yīng)用層 HTTP, FTP, SMTP, DNS, Telnet, ,傳輸層 TCP, UDP,網(wǎng)際層(網(wǎng)絡(luò)層) IP, ICMP, ARP, RARP,網(wǎng)絡(luò)接口層(數(shù)據(jù)鏈路層+物理層) PPP, Ethernet, Token ring, ATM,7.2.2TCP/IP協(xié)議,TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)層次,7.2.3IEEE802體系結(jié)構(gòu)示意圖,IEEE802局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu),IEEE802系列中的主要標(biāo)準(zhǔn),802.2 邏輯鏈路控制 802.3 CSMA/CD（以太網(wǎng)） 802.4 Token Bus （令牌總線） 802.5 Token Ring（令牌環(huán)） 802.6 分布隊(duì)列雙總線DQDB - MAN標(biāo)準(zhǔn) 802.8 FDDI（光纖分布數(shù)據(jù)接口） 802.11 WLAN（無線局域網(wǎng)）,7.3網(wǎng)絡(luò)類型及其連接設(shè)備,傳輸介質(zhì) 局域網(wǎng) 廣域網(wǎng) 因特網(wǎng),7.3.1傳輸介質(zhì),傳輸介質(zhì)可以采用有線介質(zhì)或無線介質(zhì)。有線傳輸介質(zhì)可以傳輸模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，無線介質(zhì)通常只支持模擬信號(hào)的傳輸。 帶寬 數(shù)據(jù)傳輸率 誤碼率,傳輸介質(zhì),雙絞線,STP屏蔽雙絞線,UTP無屏蔽雙絞線,RJ-45水晶頭,傳輸介質(zhì),同軸電纜,傳輸介質(zhì),光纖,傳輸介質(zhì),無線傳輸介質(zhì),7.3.2局域網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)適配器 集線器（中繼器） 交換機(jī)（網(wǎng)橋）,局域網(wǎng),局域網(wǎng)中的介質(zhì)訪問控制方法 常見的有兩種： 載波檢測(cè)多路訪問/沖突檢測(cè)（CSMA/CD） Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect 采用隨機(jī)訪問技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)型介質(zhì)訪問控制方法 主要用于以太網(wǎng) 令牌傳遞（Token Passing） Token Ring Token Bus FDDI 采用受控訪問技術(shù)的分散控制型介質(zhì)訪問控制方法 主要用于令牌環(huán)網(wǎng),以太網(wǎng),采用載波檢測(cè)多路訪問/沖突檢測(cè)（CSMA/CD） 可采用雙絞線、同軸電纜、光纖等有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì) 主要的連接設(shè)備包括以太網(wǎng)卡、集線器、交換機(jī)等,以太網(wǎng)主要連接設(shè)備,網(wǎng)卡 網(wǎng)卡（NIC：Network Interface Card）是計(jì)算機(jī)連接到以太網(wǎng)的主要硬件設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)ISO/OSI數(shù)據(jù)鏈路層功能的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)、打印機(jī)或其他連網(wǎng)設(shè)備都必須安裝有網(wǎng)卡。 每一塊網(wǎng)卡有一個(gè)唯一的48位的MAC地址，又被稱為物理地址（Physical Address）。,以太網(wǎng)主要連接設(shè)備,中繼器 中繼器是一種信號(hào)放大和整形的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，能夠?qū)?shù)據(jù)的傳輸起到信號(hào)放大和整形的作用，避免信號(hào)在傳輸過程中因衰減導(dǎo)致的無法識(shí)別的情況，因此可以延長(zhǎng)信號(hào)的傳輸距離。中繼器是實(shí)現(xiàn)ISO/OSI物理層功能的連接設(shè)備。但在目前的市場(chǎng)上，極少使用單獨(dú)的中繼器產(chǎn)品，而是使用集線器（HUB） 集線器 集線器又稱多端口中繼器，它將多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接在一起， 以太網(wǎng)支持使用雙絞線、同軸電纜作為有線傳輸介質(zhì)，在100BASE-T快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中，使用5類及以上規(guī)格的UTP做為傳輸介質(zhì)，線纜兩端用RJ45連接器連接集線器（HUB）和網(wǎng)卡。,以太網(wǎng)主要連接設(shè)備,交換機(jī)（網(wǎng)橋） 以太網(wǎng)交換機(jī)從網(wǎng)橋發(fā)展而來，網(wǎng)橋是IS/OSI數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，主要用于數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)、過濾和路徑學(xué)習(xí)。交換機(jī)的邏輯功能由硬件實(shí)現(xiàn)，因而具有更高的交換速度。它不但實(shí)現(xiàn)了的集線器的所有功能，而且有效地避免了以太網(wǎng)因通過共享信道廣播數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生的廣播風(fēng)暴對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的影響。,令牌環(huán)網(wǎng),在這種網(wǎng)絡(luò)中，有一種專門的幀稱為“令牌”（Token），在環(huán)路上朝一個(gè)方向持續(xù)地傳輸來確定一個(gè)結(jié)點(diǎn)何時(shí)可以發(fā)送數(shù)據(jù)包。令牌環(huán)（Token Ring）因此得名 。 可采用雙絞線、光纖等有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì) 節(jié)點(diǎn)間采用多站訪問部件（Multistation Access Unit，MSAU）連接。MSAU是一種專業(yè)化集線器，它是用來圍繞工作站計(jì)算機(jī)的環(huán)路進(jìn)行傳輸。,7.3.3廣域網(wǎng),廣域網(wǎng)（WAN，Wide Area Network）也稱遠(yuǎn)程網(wǎng)。通?？缃雍艽蟮奈锢矸秶?，所覆蓋的范圍從幾十公里到幾千公里，它能連接多個(gè)城市或國(guó)家、或橫跨幾個(gè)洲，并能提供遠(yuǎn)距離通信，形成國(guó)際性的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。,廣域網(wǎng)主要連接設(shè)備,Modem Cable Modem ADSL Modem 其它,7.3.4網(wǎng)絡(luò)互連,網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)關(guān)(Gateway)又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器，是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。網(wǎng)關(guān)是實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連的主要設(shè)備?！爱悩?gòu)”意味著遵守不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)間的相互連接?？梢泽w現(xiàn)在ISO/OSI的所有層，例如不同的線纜、不同的信號(hào)編碼、不同的數(shù)據(jù)包的封裝方式以及不同的數(shù)據(jù)表示形式等。網(wǎng)關(guān)可以是硬件，也可以是軟件產(chǎn)品。但是目前，很少有單獨(dú)的網(wǎng)關(guān)存在，一般都集成在了其他產(chǎn)品上，例如HUB、交換機(jī)和路由器。,網(wǎng)絡(luò)互連與Internet,路由器 路由器是互聯(lián)網(wǎng)的主要節(jié)點(diǎn)設(shè)備。路由器通過維護(hù)的路由表中的路由信息完成端到端的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)策略稱為路由選擇（routing），這也是路由器名稱的由來。所以，我們通常將其視為ISO/OSI第三層，即網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備。作為不同網(wǎng)絡(luò)之間互相連接的樞紐，路由器系統(tǒng)構(gòu)成了基于 TCP/IP 的國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)Internet的主體脈絡(luò)，也可以說，路由器構(gòu)成了Internet的骨架。在Internet發(fā)展的早期，網(wǎng)關(guān)就是路由器 。,7.4網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS）是管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源、控制數(shù)據(jù)流、維護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全、以及跟蹤管理用戶賬號(hào)的系統(tǒng)軟件。目前，微軟發(fā)行的Windows Server System操作系統(tǒng)和其他一些操作系統(tǒng)，如UNIX、Linux和Novell公司的Netware都可以提供上述要求的大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和管理功能。,7.5Internet服務(wù),Internet基礎(chǔ) 接入Internet Internet基本服務(wù),1.IP地址,IP地址也可以稱為互聯(lián)網(wǎng)地址或Internet地址，是用來唯一標(biāo)識(shí)互聯(lián)網(wǎng)上計(jì)算機(jī)的邏輯地址。 IP地址分為兩類，IPv4地址與IPv6地址。,（1）IPv4地址,IP地址由32位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成，以點(diǎn)分十進(jìn)制表示。 IP地址被劃分為兩個(gè)部分：網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。,IPv4地址分為五類，A、B、C三類地址可分配：A類保留給政府機(jī)構(gòu)，B類分配給中等規(guī)模的公司，C類分配給任何需要的人。D類地址用于組播。一個(gè)組播可以將數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)給多個(gè)主機(jī)。E類地址屬于特殊保留地址，是一類沒有使用的地址。,（2）IPv6地址,從IPv4到IPv6最顯著的變化就是網(wǎng)絡(luò)地址的長(zhǎng)度。RFC2373和RFC2374定義的IPv6地址的長(zhǎng)度為128位二進(jìn)制數(shù)；地址的表達(dá)形式一般采用32個(gè)十六進(jìn)制數(shù)，例如： 2001 : 0db8 : 85a3 : 08d3 : 1319 : 8a2e : 0370 : 7344 在很多場(chǎng)合，IPv6地址由兩個(gè)邏輯部分組成：一個(gè)64位的網(wǎng)絡(luò)前綴和一個(gè)64位的主機(jī)地址，主機(jī)地址通常根據(jù)主機(jī)的物理地址自動(dòng)生成，叫做EUI-64（或者64-位擴(kuò)展唯一標(biāo)識(shí)）。,2.IP子網(wǎng)與子網(wǎng)掩碼,我們把由路由器連接的每個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)都稱為子網(wǎng)，把Internet看成由路由器連接的子網(wǎng)的結(jié)合。 同一子網(wǎng)內(nèi)的所有主機(jī)的IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址部分必須相同。而判斷兩臺(tái)主機(jī)是否屬于同一子網(wǎng)，則由子網(wǎng)掩碼協(xié)助完成的。,3默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址,默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址即路由器地址，該地址也必須是一個(gè)“可分配”的IP地址，且必須和主機(jī)IP地址同屬于一個(gè)子網(wǎng)。即默認(rèn)網(wǎng)關(guān)IP地址的網(wǎng)絡(luò)部分必須和主機(jī)地址完全相同。所有目的地址不屬于該子網(wǎng)的數(shù)據(jù)包都會(huì)被發(fā)送到這個(gè)地址標(biāo)識(shí)的路由器上并轉(zhuǎn)發(fā)到其他子網(wǎng)中。,4.DNS-域名服務(wù),DNS提供域名和IP地址相互映射 域名采用了一種分級(jí)結(jié)構(gòu)的命名方式，如下所示： 主機(jī)名三級(jí)域名二級(jí)域名頂級(jí)域名 頂級(jí)域名分為國(guó)際域名和國(guó)家及地區(qū)域名。頂級(jí)域名由國(guó)際因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中心負(fù)責(zé)管理，國(guó)家及地區(qū)域名則由各個(gè)國(guó)家及地區(qū)自行確定并管理。,常用頂級(jí)域名,5.統(tǒng)一資源定位符（URL）,URI是用于完整地描述Internet網(wǎng)絡(luò)資源的一種標(biāo)識(shí)方法。例如: ftp:/ftp. liz. edu. cn/movie/super.rmvb URL的一般格式為(帶方括號(hào) 的為可選項(xiàng))： protocol :/ hostname:port / path/filename protocol（協(xié)議）：指定使用的傳輸協(xié)議 hostname（主機(jī)名）：是指存放資源的服務(wù)器的域名系統(tǒng) (DNS) 主機(jī)名或 IP 地址。 :port（端口號(hào)）：整數(shù)，可選，省略時(shí)使用方案的默認(rèn)端口，各種傳輸協(xié)議都有默認(rèn)的端口號(hào)，如http的默認(rèn)端口為80。 path（路徑）：由零或多個(gè)“/”符號(hào)隔開的字符串，一般用來表示主機(jī)上的一個(gè)目錄或文件地址。 filename（文件名）：通常是所要訪問的文件的名稱。,7.5.2接入Internet,1局域網(wǎng)接入 2ADSL接入 3配置TCP/IP協(xié)議,7.5.3Internet基本服務(wù),1WWW萬維網(wǎng) 2搜索引擎 3中國(guó)知網(wǎng) 4文件傳輸服務(wù)FTP 5電子郵件服務(wù),1.萬能的Web瀏覽器,HTML與HTTP 網(wǎng)頁與主頁的區(qū)別 網(wǎng)頁與網(wǎng)站的區(qū)別 基于瀏覽器的網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 網(wǎng)頁信息瀏覽、搜索引擎、BBS論壇、社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、網(wǎng)頁游戲、在線操作系統(tǒng)等,2搜索引擎,搜索引擎(search engine)是指根據(jù)一定的策略、運(yùn)用特定的計(jì)算機(jī)程序搜集互聯(lián)網(wǎng)上的信息，在對(duì)信息進(jìn)行組織和處理后，為用戶提供檢索服務(wù)的系統(tǒng)。是WWW服務(wù)提供的信息資源查詢工具。,3中國(guó)知網(wǎng),中國(guó)國(guó)家知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施工程（China National Knowledge Infrastructure，簡(jiǎn)稱CNKI），是以實(shí)現(xiàn)全社會(huì)知識(shí)資源傳播共享與增值利用為目標(biāo)的信息化建設(shè)項(xiàng)目，由清華大學(xué)、清華同方發(fā)起，始建于1999年6月。中國(guó)知網(wǎng)作為CNKI的一