本科計算機應用基礎（Windows 7+Office 2016）06教學課件

1、YCF正版可修改PPT(本科）計算機應用基礎（Windows 7+Office 2016）06教學課件06因特網(wǎng)基礎與簡單應用6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.1 計算機網(wǎng)絡1.計算機網(wǎng)絡的定義計算機網(wǎng)絡是指將地理位置不同的、具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備，通過通信線路連接起來，在網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡管理軟件及網(wǎng)絡通信協(xié)議的管理與協(xié)調(diào)下，實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡主要包含連接對象、連接介質(zhì)、通信設備和控制機制等要素。計算機網(wǎng)絡的連接對象是計算機和數(shù)據(jù)終端設備等；計算機網(wǎng)絡的連接介質(zhì)是通信線路，如光纖、雙絞線、同軸電纜、微波等；計算機網(wǎng)絡的通信設備主要有交換機、路由器、防

2、火墻、服務器、網(wǎng)關和調(diào)制解調(diào)器等；計算機控制機制是網(wǎng)絡協(xié)議和各類網(wǎng)絡軟件。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.1 計算機網(wǎng)絡2.計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生與發(fā)展計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展速度與應用的廣泛程度是人類科技發(fā)展史上的奇跡。計算機網(wǎng)絡從形成、發(fā)展到廣泛應用經(jīng)歷了近50年的歷史，大致可以劃分為以下幾個階段：（1）面向終端的計算機通信網(wǎng)絡。早期的計算機網(wǎng)絡產(chǎn)生于20世紀50年代初，它將一臺計算機經(jīng)通信線路與若干臺終端直接相連，計算機處于主控地位，承擔著數(shù)據(jù)處理和通信控制的工作，而終端一般只具有輸入/輸出功能，處于從屬地位。通常將這種具有通信功能的計算機系統(tǒng)稱為第一代計算機網(wǎng)絡，即面向終端的計算機通信網(wǎng)絡，如

3、圖6-1所示。圖6-1 面向終端的計算機通信網(wǎng)絡 6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.1 計算機網(wǎng)絡2.計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生與發(fā)展（2）分組交換網(wǎng)?，F(xiàn)代計算機網(wǎng)絡產(chǎn)生于20世紀60年代中期，它是利用傳輸介質(zhì)將具有獨立功能的計算機連接起來的系統(tǒng)，其標志是美國國防部高級研究計劃局研制的ARPANET網(wǎng)，該網(wǎng)絡首次使用了分組交換技術，為現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡的發(fā)展奠定了基礎。分組交換網(wǎng)以交換網(wǎng)為中心，主機和終端都處在網(wǎng)絡的外圍，構成用戶資源子網(wǎng)。用戶通過分組交換網(wǎng)可以共享資源子網(wǎng)的許多硬件和軟件資源。分組交換網(wǎng)也稱為通信子網(wǎng)，其基本結(jié)構如圖6-2所示。圖6-2 分組交換網(wǎng)的基本結(jié)構6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1

4、.1 計算機網(wǎng)絡2.計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生與發(fā)展（3）體系結(jié)構標準化的計算機網(wǎng)絡。20世紀70年代后期，各種各樣的商業(yè)網(wǎng)絡紛紛建立，并提出了各自的網(wǎng)絡體系結(jié)構。比較著名的有IBM公司于1974年公布的系統(tǒng)網(wǎng)絡體系結(jié)構（SNA）和美國DEC公司于1975年公布的分布式網(wǎng)絡體系結(jié)構（DNA）。這樣，世界范圍內(nèi)不斷出現(xiàn)一些按照不同概念設計的網(wǎng)絡，有力地推動了計算機網(wǎng)絡的發(fā)展和廣泛應用。但是不同的網(wǎng)絡系統(tǒng)體系結(jié)構之間的產(chǎn)品很難實現(xiàn)互聯(lián)，為此，國際標準化組織（ISO）在1984年公布了OSI/RM的國際標準化網(wǎng)絡體系結(jié)構，從此計算機網(wǎng)絡開始走上了標準化的發(fā)展道路。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.1 計算機網(wǎng)

5、絡2.計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生與發(fā)展（4）Internet時代目前，計算機網(wǎng)絡的發(fā)展正處于第四階段，該階段計算機網(wǎng)絡發(fā)展的特點是全球互連、高速傳輸和智能化應用。1983年，TCP/IP被批準為美國軍方的網(wǎng)絡傳輸協(xié)議。同年，ARPANET分化為ARPANET和MILNET兩個網(wǎng)絡。1984年，美國國家科學基金會決定將教育科研網(wǎng)NSFNET和ARPANET、MILNET合并，運行TCP/IP，向世界范圍擴展，并將其命名為Internet。Internet的發(fā)展對世界經(jīng)濟、社會、科學、文化等多個領域的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.1 計算機網(wǎng)絡3.計算機網(wǎng)絡的功能計算機網(wǎng)絡的功能主

6、要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）資源共享計算機網(wǎng)絡能夠?qū)崿F(xiàn)計算機之間軟硬件資源及數(shù)據(jù)資源的共享，大大提高系統(tǒng)資源的利用率。硬件資源。硬件資源包括通信線路、計算機、大容量存儲設備和計算機外部設備等。軟件資源。軟件資源包括各種應用軟件、工具軟件、系統(tǒng)開發(fā)軟件、語言處理程序和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)資源。數(shù)據(jù)資源包括數(shù)據(jù)庫文件、數(shù)據(jù)庫、辦公文檔資料和企業(yè)生產(chǎn)報表等。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.1 計算機網(wǎng)絡3.計算機網(wǎng)絡的功能（2）網(wǎng)絡通信。通信通道可以傳輸各種類型的信息，包括數(shù)據(jù)信息和圖形、圖像、聲音、視頻流等各種多媒體信息。（3）分布處理。利用網(wǎng)絡技術可以將許多計算機連接成具有高性能的計算機系統(tǒng)，

7、使其具有解決復雜問題的能力，這種協(xié)同工作、并行處理的方式比單獨購置高性能大型計算機便宜得多，從而降低了成本，大大提高了工作效率。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.1 計算機網(wǎng)絡3.計算機網(wǎng)絡的功能（4）集中管理。對于地理位置分散的組織部門，可通過計算機網(wǎng)絡來實現(xiàn)集中管理，如數(shù)據(jù)庫檢索、訂票系統(tǒng)和軍事指揮系統(tǒng)等。（5）均衡負載。當網(wǎng)絡中某臺計算機的任務負荷太重時，可通過網(wǎng)絡對應用程序的控制和管理，將作業(yè)分散到網(wǎng)絡中的其他計算機，由多臺計算機共同完成。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.1 計算機網(wǎng)絡4.計算機網(wǎng)絡的組成（1）邏輯功能組成從邏輯功能上來看，典型的計算機網(wǎng)絡可分為資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)兩部

8、分，如圖6-3所示。圖6-3 資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)示意6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.1 計算機網(wǎng)絡4.計算機網(wǎng)絡的組成（1）邏輯功能組成資源子網(wǎng)由主計算機系統(tǒng)、終端、外設、各種軟件資源與信息資源組成。資源子網(wǎng)負責全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務，向網(wǎng)絡用戶提供各種網(wǎng)絡資源與網(wǎng)絡服務。通信子網(wǎng)由接口信息處理機、通信線路及其他通信設備組成，完成網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理任務。主計算機接口信息處理機通信線路6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.1 計算機網(wǎng)絡4.計算機網(wǎng)絡的組成（1）邏輯功能組成隨著PC和局域網(wǎng)的廣泛應用，使用大型機、中型機的終端用戶越來越少，現(xiàn)代網(wǎng)絡結(jié)構已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。其常見結(jié)構是：大量的

9、微型計算機通過局域網(wǎng)連入廣域網(wǎng)，而局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)、廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的互聯(lián)是通過路由器來實現(xiàn)的，如圖6-4所示。圖6-4 現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡示意6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.1 計算機網(wǎng)絡4.計算機網(wǎng)絡的組成（2）系統(tǒng)功能組成從系統(tǒng)功能上講，一個完整的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)是由網(wǎng)絡硬件和網(wǎng)絡軟件所組成的。網(wǎng)絡硬件是計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的物理實現(xiàn)，網(wǎng)絡軟件是網(wǎng)絡系統(tǒng)中的技術支持。兩者相互作用，共同完成網(wǎng)絡功能。網(wǎng)絡硬件A網(wǎng)絡軟件B6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.1 計算機網(wǎng)絡5.計算機網(wǎng)絡的分類（1）按網(wǎng)絡拓撲結(jié)構分類拓撲（topology）是從數(shù)學中的圖論演變而來的，是一種研究與大小和形狀無關的點、線、面的方

10、法。按拓撲結(jié)構進行劃分，計算機網(wǎng)絡一般可以分為總線型結(jié)構、星型結(jié)構、環(huán)型結(jié)構、樹型結(jié)構、網(wǎng)狀型結(jié)構和混合型結(jié)構。網(wǎng)絡基本拓撲結(jié)構如圖6-5所示。圖6-5 網(wǎng)絡基本拓撲結(jié)構6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.1 計算機網(wǎng)絡5.計算機網(wǎng)絡的分類（2）按網(wǎng)絡地理范圍分類。按網(wǎng)絡覆蓋的地理范圍大小，可以將網(wǎng)絡分為以下幾種：局域網(wǎng)（LAN）。局域網(wǎng)組建方便、使用靈活，具有高數(shù)據(jù)傳輸速率、低誤碼率的高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸能力，是目前應用最廣泛的一類網(wǎng)絡。廣域網(wǎng)（WAN）。廣域網(wǎng)又稱為遠程網(wǎng)，地理覆蓋范圍通常在幾百千米至幾千千米，能連接多個城市或國家，甚至是全世界各個國家之間網(wǎng)絡的互聯(lián)，因此廣域網(wǎng)能實現(xiàn)大范圍的資源共

11、享。城域網(wǎng)（MAN）。城域網(wǎng)是一個城市范圍內(nèi)所建立的計算機網(wǎng)絡，覆蓋范圍介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間。城域網(wǎng)主要對個人用戶、企業(yè)局域網(wǎng)用戶進行信號接入，并且將用戶信號轉(zhuǎn)發(fā)到Internet中。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.1 計算機網(wǎng)絡5.計算機網(wǎng)絡的分類（3）按網(wǎng)絡的通信傳播方式分類點對點通信網(wǎng)絡。點對點通信網(wǎng)絡是指用點對點方式將各臺計算機或網(wǎng)絡設備連接起來的網(wǎng)絡。點對點通信網(wǎng)絡的優(yōu)點是網(wǎng)絡性能不會隨數(shù)據(jù)流量加大而降低，但網(wǎng)絡中任意兩個節(jié)點通信時，如果它們之間的中間節(jié)點較多，就需要經(jīng)過多跳才能到達，這加大了網(wǎng)絡傳輸延時。廣播式通信網(wǎng)絡。廣播式通信網(wǎng)絡是指通過一條傳輸線路連接所有主機的網(wǎng)絡。在廣

12、播式通信網(wǎng)絡中，任意一個節(jié)點發(fā)出的信號都可以被連接在電纜上的所有計算機接收。廣播式通信網(wǎng)絡的最大優(yōu)點是在一個網(wǎng)段內(nèi)，任何兩個節(jié)點之間的通信最多只需要兩跳的距離；缺點是網(wǎng)絡流量很大時，容易導致網(wǎng)絡性能急劇下降。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信1.信息、信號和數(shù)據(jù)（1）信息信息是指數(shù)據(jù)的內(nèi)容和對數(shù)據(jù)的解釋，是客觀事物屬性和相互聯(lián)系特征的表現(xiàn)，它反映了客觀事物的存在形式和運動狀態(tài)，是對客觀事物存在形式的一種反映。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信1.信息、信號和數(shù)據(jù)（2）信號信號是指數(shù)據(jù)的電子或電磁編碼。在通信過程中，數(shù)據(jù)是以信號的形式傳輸?shù)模盘柨梢苑譃槟M信號（anal

13、og signal）和數(shù)字信號（digital signal）兩種。模擬信號是連續(xù)信號，其信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)隨著時間連續(xù)變化。模擬信號可以用電流或電壓的大小直接模擬測量。數(shù)字信號是離散信號，一般指二進制數(shù)字信號。它可以用兩個不同的參量代表0和1，如正電壓代表1，負電壓代表0，或者以電流的通代表1，斷代表0等。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信1.信息、信號和數(shù)據(jù)（3）數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是信息的載體，與信息關系密切，信息要靠數(shù)據(jù)來承載，生活中的聲音、文字、圖像等都可以用來表示各種信息。孤立的數(shù)據(jù)沒有意義，而一組有相互關系的數(shù)據(jù)可以表達特定的信息。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信

14、2.數(shù)據(jù)通信模型通信的目的是傳遞信息，而用于傳遞信息所需的全部技術設備和傳輸介質(zhì)的總和稱為通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)的功能是對原始信號進行轉(zhuǎn)換、處理和傳輸。通信系統(tǒng)種類繁多，其具體設備組成和業(yè)務功能也不盡相同，經(jīng)過抽象概括，可以得到通信系統(tǒng)的一般模型，如圖6-6所示。圖6-6 通信系統(tǒng)的一般模型6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信2.數(shù)據(jù)通信模型（1）信息源（簡稱信源）信息源是產(chǎn)生和發(fā)送信息的一端，是信息的來源，其作用是把各種信息轉(zhuǎn)換成原始電信號。根據(jù)信息的種類不同，信源可分為模擬信源和數(shù)字信源。模擬信源輸出的是模擬信號，電話機和攝像機就是模擬信源；數(shù)字信源輸出的是離散數(shù)字信號，計算機等各種

15、數(shù)字終端設備就是數(shù)字信源。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信2.數(shù)據(jù)通信模型（2）發(fā)送設備發(fā)送設備的作用是將原始電信號變換成適合在信道（channel）中傳輸?shù)男盘?，使發(fā)送信號的特征和信道特性相匹配。發(fā)送設備在實際通信系統(tǒng)中有各種具體的設備名稱。發(fā)送設備涵蓋的內(nèi)容很多，如放大、濾波、編碼、調(diào)制等過程。例如，信源發(fā)出的是數(shù)字信號，當要采用模擬信號傳輸時，則用調(diào)制器將數(shù)字信號變成模擬信號；接收端要將模擬信號變換為數(shù)字信號，則用解調(diào)器來實現(xiàn)。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信2.數(shù)據(jù)通信模型（3）信道信道即傳輸信號的通道，是指信號的傳輸介質(zhì)，它用來將來自發(fā)送設備的信號傳輸?shù)浇?/p>

16、收端，是每個通信系統(tǒng)中最基本的組成部分。信道的定義通常有兩種，即狹義信道和廣義信道。狹義信道廣義信道6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信2.數(shù)據(jù)通信模型（3）信道對狹義信道的這種定義雖然直觀，但從研究信息傳輸?shù)挠^點看，其范圍顯得很狹窄，因而引入了新的、范圍擴大了的信道定義，即廣義信道。廣義信道是指通信信號經(jīng)過的整個途徑，它包括各種類型的傳輸介質(zhì)和中間相關的通信設備等。對通信系統(tǒng)進行分析時，常用的一種廣義信道是調(diào)制信道。調(diào)制信道是從研究調(diào)制與解調(diào)的角度定義的，其范圍從調(diào)制器的輸出端至解調(diào)器的輸入端，由于在該信道中傳輸?shù)氖且驯徽{(diào)制的信號，故稱其為調(diào)制信道。另一種常用到的廣義信道是編碼信道

17、。編碼信道通常指由編碼器的輸出端到解碼器的輸入端之間的部分，實際的通信系統(tǒng)中并非要包括其所有環(huán)節(jié)，如基帶傳輸系統(tǒng)中就不包括調(diào)制與解調(diào)環(huán)節(jié)。至于采用哪些環(huán)節(jié)，取決于具體的設計條件和要求。廣義信道的劃分示意如圖6-7所示。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信2.數(shù)據(jù)通信模型（3）信道圖6-7 廣義信道的劃分示意6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信2.數(shù)據(jù)通信模型（4）接收設備接收設備的作用是對接收的信號進行處理，如解調(diào)、解碼等，其目的是從受到衰減的接收信號中正確恢復出原始電信號。對于多路復用信號，接收設備還應具有正確分路的功能。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信2.

18、數(shù)據(jù)通信模型（5）受信者（簡稱信宿）受信者是傳送信息的目的地，其作用與信源相反，即把原始電信號轉(zhuǎn)換成相應的信息，如揚聲器等。此外，信息在信道中傳輸時，可能會受到外界的干擾，稱之為噪聲。噪聲不是人為實現(xiàn)的實體，在實際的通信系統(tǒng)中客觀存在。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是指以計算機為中心，用通信線路連接分布在各地的數(shù)據(jù)終端設備而執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸功能的系統(tǒng)。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信3.數(shù)據(jù)通信與信道數(shù)據(jù)通信是依照一定的通信協(xié)議，利用數(shù)據(jù)傳輸技術在兩個終端之間傳遞數(shù)據(jù)信息的一種通信方式和通信業(yè)務。它可實現(xiàn)計算機和計算機、計算機和終端及終端與終端之間的數(shù)據(jù)信息傳遞，是繼電報、電話業(yè)務之后的第三種通信業(yè)務

19、。信道可以分成傳輸模擬信號的模擬信道和傳輸數(shù)字信號的數(shù)字信道兩大類。但應注意，數(shù)字信號在經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換后就可以在模擬信道上傳輸，而模擬信號在經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后也可以在數(shù)字信道上傳輸。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信4.數(shù)據(jù)通信方式在計算機網(wǎng)絡的通信中有兩種通信方式，即并行通信和串行通信。并行通信一般用于計算機內(nèi)部各部件或近距離設備之間的數(shù)據(jù)傳輸，串行通信常用于計算機之間的通信。在串行通信中，還要考慮通信的方向及通信過程中的同步。計算機和外部設備之間的并行通信一般通過計算機的并行端口（LPT）實現(xiàn)。在并行通信中，一般有8個數(shù)據(jù)位同時在兩臺設備之間傳輸。典型的并行通信是計算機和并行打印機之

20、間的通信。并行通信串行通信6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信5.數(shù)據(jù)交換技術（1）電路交換電路交換是指通過網(wǎng)絡結(jié)點（如交換機）在兩個工作站之間建立專用的通信通道，線路一旦接通，相連接的兩個工作站便可直接通信。在通信過程中，交換裝置對通信雙方的信息內(nèi)容不進行任何干預。電路交換的通信過程可以分為電路建立、數(shù)據(jù)傳輸、電路拆除3個階段。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信5.數(shù)據(jù)交換技術（1）電路交換電路建立。在傳輸任何數(shù)據(jù)之前，都需要先通過呼叫過程建立一條端對端的電路。如圖6-8所示，若A站要與D站連接，典型的做法是：A站先向與其相連的1結(jié)點提出請求，然后1結(jié)點在通向相鄰結(jié)點的

21、路徑中找到下一條支路。圖6-8 電路建立過程6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信5.數(shù)據(jù)交換技術（1）電路交換數(shù)據(jù)傳輸。建立電路1-5-4以后，數(shù)據(jù)就可以從1結(jié)點發(fā)送到5結(jié)點，再由5結(jié)點交換到4結(jié)點；4結(jié)點也可以經(jīng)5結(jié)點向1結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)。在整個數(shù)據(jù)傳輸過程中，所建立的電路必須始終保持連接狀態(tài)。電路拆除電路拆除。數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，由某一方（1結(jié)點或4結(jié)點）發(fā)出拆除請求，然后逐結(jié)點拆除到對方結(jié)點。電路交換技術的優(yōu)點是數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速，數(shù)據(jù)不會丟失且保持原來的序列；缺點是在某些情況下，電路空閑時的信道容易被浪費，在短時間數(shù)據(jù)傳輸時電路建立和拆除所用的時間得不償失。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念

22、6.1.2 數(shù)據(jù)通信5.數(shù)據(jù)交換技術（2）報文交換報文交換與電路交換不同，它采用的是存儲-轉(zhuǎn)發(fā)方式，不需要在通信的兩個結(jié)點之間建立專用的物理線路。結(jié)點把要發(fā)送的信息組織成一個數(shù)據(jù)包，即報文。該報文中含有目標結(jié)點的地址，完整的報文在網(wǎng)絡中被一站一站地向前傳送。每個結(jié)點接收整個報文，檢查目標結(jié)點地址，然后根據(jù)網(wǎng)絡中的交通情況在適當時轉(zhuǎn)發(fā)到下一個結(jié)點。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信5.數(shù)據(jù)交換技術（2）報文交換報文交換的優(yōu)點a.電路利用率高。b.在電路交換網(wǎng)絡上，當通信量變得很大時，就不能接收新的呼叫。c.報文交換網(wǎng)絡可以把一個報文發(fā)送到多個目的地，而電路交換網(wǎng)絡很難做到。6.1 計

23、算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信5.數(shù)據(jù)交換技術（2）報文交換報文交換的缺點a.不能滿足實時或交互式的通信要求，報文經(jīng)過網(wǎng)絡的延遲時間長且不確定。b.當結(jié)點收到過多的數(shù)據(jù)而無空間存儲或不能及時轉(zhuǎn)發(fā)時，就不得不丟棄報文，而且發(fā)出的報文不按順序到達目的地。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信5.數(shù)據(jù)交換技術（3）分組交換分組交換是對報文交換的一種改進，它將報文分成若干個分組，每個分組的長度有一個上限，有限長度的分組使得每個結(jié)點的存儲能力降低了；分組可以存儲到內(nèi)存中，提高了交換速度。分組交換有虛電路分組交換和數(shù)據(jù)報分組交換兩種。分組交換適用于交互式通信，如終端與主機通信，它是計算機網(wǎng)絡

24、中使用最廣泛的一種交換技術。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信5.數(shù)據(jù)交換技術（3）分組交換虛電路分組交換的原理與特點。在虛電路分組交換中，為了進行數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡的源結(jié)點和目的結(jié)點之間要先建立一條邏輯通路。每個分組除了包含數(shù)據(jù)之外，還包含一個虛電路標識符。在預先建好的路徑上的每個結(jié)點都知道應該把這些分組引導到哪里去，不再需要路由選擇判定。虛電路分組交換的主要特點是：在數(shù)據(jù)傳送之前必須通過虛呼叫設置一條虛電路。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.2 數(shù)據(jù)通信5.數(shù)據(jù)交換技術（3）分組交換數(shù)據(jù)報分組交換的原理與特點。在數(shù)據(jù)報分組交換中，每個分組的傳送是被單獨處理的。每個分組稱為一個數(shù)據(jù)報

25、，每個數(shù)據(jù)報自身攜帶足夠的地址信息。一個結(jié)點收到一個數(shù)據(jù)報后，根據(jù)數(shù)據(jù)報中的地址信息和結(jié)點所存儲的路由信息找出一條合適的出路，把數(shù)據(jù)報原樣地發(fā)送到下一結(jié)點。由于各數(shù)據(jù)報所走的路徑不一定相同，因而不能保證各個數(shù)據(jù)報按順序到達目的地，有的數(shù)據(jù)報甚至會中途丟失。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.3 網(wǎng)絡體系結(jié)構1.計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構大多數(shù)計算機網(wǎng)絡都采用層次式結(jié)構，即將一個計算機網(wǎng)絡分為若干層次，處在高層次的系統(tǒng)只是利用較低層次的系統(tǒng)提供的接口和功能，不需了解低層次實現(xiàn)該功能所采用的算法和協(xié)議；較低層次也僅是使用從高層系統(tǒng)傳送來的參數(shù)，這就是層次間的無關性。因為有了這種無關性，層次間的每個模塊便可以

26、用一個新的模塊取代，只要新的模塊與舊的模塊具有相同的功能和接口即可。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.3 網(wǎng)絡體系結(jié)構1.計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構網(wǎng)絡中的計算機與終端間要想正確地傳送信息和數(shù)據(jù)，必須在數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻樞?、?shù)據(jù)的格式及內(nèi)容等方面有約定或規(guī)則，這種約定或規(guī)則稱為協(xié)議（protocol）。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.3 網(wǎng)絡體系結(jié)構2.OSI參考模型20世紀70年代以來，國外一些主要計算機生產(chǎn)廠家先后推出了各自的網(wǎng)絡體系結(jié)構，但它們都屬于專用的。為使不同計算機廠家的計算機能夠互相通信，以便在更大的范圍內(nèi)建立計算機網(wǎng)絡，有必要建立一個國際范圍的網(wǎng)絡體系結(jié)構標準。國際標準化組織于1981年正

27、式推薦了一個網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構七層參考模型，被稱為開放系統(tǒng)互連模型（open system interconnection，OSI）。由于這個標準模型的建立，使得各種計算機網(wǎng)絡都向它靠攏，大大推動了網(wǎng)絡通信的發(fā)展。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.3 網(wǎng)絡體系結(jié)構2.OSI參考模型OSI參考模型將整個網(wǎng)絡通信的功能劃分為7個層次，如圖6-9所示。它們由低到高分別是物理層（PH）、數(shù)據(jù)鏈路層（DL）、網(wǎng)絡層（N）、傳輸層（T）、會話層（S）、表示層（P）、應用層（A）。每層均完成一定的功能，每層都直接為其上層提供服務，并且所有層次都互相支持。第四層到第七層主要負責互操作性，一層到三層則用于創(chuàng)建兩個網(wǎng)絡

28、設備間的物理連接。圖6-9 OSI參考模型6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.3 網(wǎng)絡體系結(jié)構2.OSI參考模型OSI參考模型對各個層次的劃分遵循下列原則：（1）網(wǎng)中的各節(jié)點都有相同的層次，相同的層次具有同樣的功能。（2）同一節(jié)點內(nèi)相鄰層之間通過接口通信。（3）每一層使用下層提供的服務，并向其上層提供服務。（4）不同節(jié)點的同等層按照協(xié)議實現(xiàn)對等層之間的通信。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.3 網(wǎng)絡體系結(jié)構2.OSI參考模型根據(jù)以上原則，ISO制定了開放系統(tǒng)互連參考模型。OSI要求雙方通信只能在同級進行，實際通信是自上而下，經(jīng)過物理層通信，再自下而上送到對等的層次。（1）物理層。物理層提供機械、

29、電氣、功能和過程特征，使數(shù)據(jù)鏈路實體之間建立、保持和終止物理連接。（2）數(shù)據(jù)鏈路層。數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)以幀為單位的數(shù)據(jù)塊交換，包括幀的裝配、分解及差錯處理的管理。如果數(shù)據(jù)幀被破壞，則發(fā)送端能自動重發(fā)。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.3 網(wǎng)絡體系結(jié)構2.OSI參考模型（3）網(wǎng)絡層。網(wǎng)絡層主要控制兩個實體間路徑的選擇，建立或拆除實體之間的連接。在局域網(wǎng)中往往兩個實體間只有一條通道，不存在路徑選擇問題，但涉及幾個局域網(wǎng)互聯(lián)時就要選擇路徑。（4）傳輸層。傳輸層提供兩個會話實體（又稱端對端、主機到主機）之間透明的數(shù)據(jù)傳送，并進行差錯恢復、流量控制等。該層實現(xiàn)獨立于網(wǎng)絡通信的端與端報文交換，為計算機節(jié)點之間

30、的連接提供服務。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.3 網(wǎng)絡體系結(jié)構2.OSI參考模型（5）會話層。會話層在協(xié)同操作的情況下支持節(jié)點間的交互性活動，包括建立、識別、拆除用戶進程間的連接，處理某些同步和恢復問題。為建立會話，雙方的會話層應該核實對方是否有權參加會話，確定由哪一方支付通信費用，并在選擇功能方面取得一致。因此，該層是用戶連接到網(wǎng)絡上的接口。（6）表示層。表示層進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，提供標準的應用接口和通用的通信服務。例如，進行文本壓縮、數(shù)據(jù)編碼和加密、文件格式轉(zhuǎn)換，使雙方均能認識對方數(shù)據(jù)的含義。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.3 網(wǎng)絡體系結(jié)構2.OSI參考模型（7）應用層。應用層提供各種應用

31、服務程序，如分布式數(shù)據(jù)庫、分布式文件系統(tǒng)、電子郵件（E-mail）等。它是通信用戶之間的窗口。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.3 網(wǎng)絡體系結(jié)構3.TCP/IP參考模型計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構中普遍采用分層的方法，OSI參考模型是嚴格遵循分層模式的典范。但除了OSI參考模型之外，市場上還流行著一些其他的體系結(jié)構，如TCP/IP的體系結(jié)構。隨著Internet的流行，其所使用的TCP/IP協(xié)議體系結(jié)構已成為事實上的國際標準。TCP/IP協(xié)議的體系結(jié)構分為應用層、傳輸層、網(wǎng)絡互聯(lián)層和網(wǎng)絡接口層4個層次，每一層實現(xiàn)特定功能，且每層都有對應的協(xié)議，TCP/IP參考模型如圖6-10所示。圖6-10 TCP/I

32、P參考模型6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4 網(wǎng)絡硬件1.調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器是調(diào)制器和解調(diào)器的縮寫，是一種計算機網(wǎng)絡硬件，它能把計算機的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成可沿傳輸介質(zhì)傳送的模擬信號，而這些模擬信號又可被線路另一端的另一個調(diào)制解調(diào)器接收，并被譯成計算機可以理解的語言。隨著光纖的普遍使用，在傳統(tǒng)的ADSL調(diào)制解調(diào)器的基礎上，發(fā)展出了適用于光纖連接的光電轉(zhuǎn)換器。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4 網(wǎng)絡硬件1.調(diào)制解調(diào)器（1）ADSL調(diào)制解調(diào)器。ADSL調(diào)制解調(diào)器俗稱“貓”（調(diào)制解調(diào)器的英文名稱是modem，這也是“貓”這一俗稱的由來），在沒有光纖入網(wǎng)時，所說的調(diào)制解調(diào)器均指ADSL調(diào)制解調(diào)器。它是

33、一個通過電話撥號接入Internet所必備的網(wǎng)絡硬件設備。2）光電轉(zhuǎn)換器（又稱光纖收發(fā)器）。光電轉(zhuǎn)換器是一種類似于數(shù)字調(diào)制解調(diào)器的設備，與數(shù)字調(diào)制解調(diào)器不同的是，光電轉(zhuǎn)換器接入的是光纖專線，是光信號，分為全雙工流控和半雙工背壓控制。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4 網(wǎng)絡硬件2.網(wǎng)卡每臺計算機上都必須安裝網(wǎng)卡（network interface card，NIC），網(wǎng)卡是聯(lián)網(wǎng)的計算機所需的基本部件。它一方面連接計算機，另一方面連接局域網(wǎng)中的傳輸介質(zhì)。典型的網(wǎng)卡結(jié)構如圖6-11所示。圖6-11 典型的網(wǎng)卡結(jié)構6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4 網(wǎng)絡硬件2.網(wǎng)卡（1）網(wǎng)卡的分類。根據(jù)網(wǎng)卡所支持

34、的物理層標準與主機接口不同，網(wǎng)卡可以分為不同的類型，如以太網(wǎng)卡和令牌環(huán)網(wǎng)卡。由于以太網(wǎng)是目前最主要的局域網(wǎng)類型，因而與之對應的網(wǎng)卡以太網(wǎng)卡也成了網(wǎng)卡的代名詞，在不特別指明的情況下，以下所描述的網(wǎng)卡分類實際上是指以太網(wǎng)卡。根據(jù)網(wǎng)卡與主板上總線的連接方式、網(wǎng)卡的傳輸速率和網(wǎng)卡與傳輸介質(zhì)連接的接口的不同，網(wǎng)卡也可分為不同的類型。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4 網(wǎng)絡硬件2.網(wǎng)卡（1）網(wǎng)卡的分類。按照支持的計算機種類，網(wǎng)卡主要分為標準以太網(wǎng)卡和PCMCIA網(wǎng)卡兩類。標準以太網(wǎng)卡用于臺式計算機聯(lián)網(wǎng)，而PCMCIA網(wǎng)卡用于筆記本電腦聯(lián)網(wǎng)。PCMCIA是個人計算機存儲卡國際協(xié)會（PCMCIA）制定的一種

35、便攜式插卡標準，符合這種標準的網(wǎng)卡和信用卡大小相似，它僅適用于將便攜機連入互聯(lián)網(wǎng)。按照網(wǎng)卡支持的傳輸速率分類，網(wǎng)卡目前主要分為4類，分別是10 Mb/s網(wǎng)卡、100 Mb/s網(wǎng)卡、10/100 Mb/s自適應網(wǎng)卡、1 000 Mb/s網(wǎng)卡。10 Mb/s和100 Mb/s網(wǎng)卡僅支持10 Mb/s和100 Mb/s的傳輸速率，在使用非屏蔽雙絞線作為傳輸介質(zhì)時，通常10 Mb/s網(wǎng)卡與3類非屏蔽雙絞線配合使用，而100 Mb/s網(wǎng)卡與5類非屏蔽雙絞線相連接。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4 網(wǎng)絡硬件2.網(wǎng)卡（1）網(wǎng)卡的分類。按照所支持的傳輸介質(zhì)類型，網(wǎng)卡主要分為雙絞線網(wǎng)卡、粗纜網(wǎng)卡、細纜網(wǎng)卡和

36、光纖網(wǎng)卡4類。根據(jù)不同的傳輸介質(zhì)，網(wǎng)卡提供了相應的接口。適用于粗纜的網(wǎng)卡應提供AUI接口，適用于細纜的網(wǎng)卡應提供BNC接口，適用于非屏蔽雙絞線的網(wǎng)卡應提供RJ-45接口，適用于光纖的網(wǎng)卡應提供光纖的F/O接口。按照所支持的總線類型，網(wǎng)卡主要可以分為3類，分別是ISA總線接口網(wǎng)卡、EISA總線接口網(wǎng)卡和PCI總線接口網(wǎng)卡。ISA總線接口網(wǎng)卡又可分為8位和16位兩種。8位ISA總線接口網(wǎng)卡由于CPU的占用率較高，因此數(shù)據(jù)傳輸速率較慢；16位ISA總線接口網(wǎng)卡數(shù)據(jù)傳輸速率比8位總線接口網(wǎng)卡的傳輸速率快，應用較多的是ISA總線接口的10 Mb/s網(wǎng)卡，價格較便宜。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4

37、網(wǎng)絡硬件2.網(wǎng)卡（2）網(wǎng)卡的物理地址。在網(wǎng)卡的存儲器中保存了一個全球唯一的網(wǎng)絡節(jié)點地址，這個地址稱為介質(zhì)訪問控制（media access control，MAC）地址，又稱為硬件地址或網(wǎng)卡物理地址。MAC地址用12個十六進制數(shù)來表示，它的地址長度是48位（比特），前6個十六進制數(shù)（24比特）代表網(wǎng)卡生產(chǎn)廠商的標識符信息，后6個十六進制數(shù)代表生產(chǎn)廠商分配的網(wǎng)卡序號。MAC地址格式如圖6-12所示。圖6-12 MAC地址格式6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4 網(wǎng)絡硬件2.網(wǎng)卡（2）網(wǎng)卡的物理地址。在命令提示符狀態(tài)下，輸入“ipconfig/all”命令并按Enter鍵，可以查看當前計算機網(wǎng)卡的

38、MAC地址，如圖6-13所示。圖6-13 查看網(wǎng)卡的MAC地址6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4 網(wǎng)絡硬件3.交換機（1）交換機的工作原理。交換機是一種網(wǎng)絡集中設備，它是用來集中連接其他網(wǎng)絡的，這里的“交換”是指對集線器共享工作模式的改進。交換機可以把網(wǎng)絡“分段”，通過對照MAC地址表，交換機只允許必要的網(wǎng)絡流量通過。通過交換機的過濾和轉(zhuǎn)發(fā)，可以有效地隔離廣播風暴，減少誤包和錯包的出現(xiàn)，避免共享沖突。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4 網(wǎng)絡硬件3.交換機（1）交換機的工作原理。目前，在局域網(wǎng)中使用的交換機一般分為第二層交換機和第三層交換機，這兩類交換機的最大區(qū)別是第二層交換機不帶路由功能，

39、而第三層交換機帶路由功能。圖6-14所示為思科交換機。圖6-14 思科交換機6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4 網(wǎng)絡硬件3.交換機（2）交換機的數(shù)據(jù)交換方式。在網(wǎng)絡中，交換機的數(shù)據(jù)交換與轉(zhuǎn)發(fā)可以分為直接交換、存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換和改進的直接交換3種方式。123直接交換存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換改進的直接交換6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4 網(wǎng)絡硬件4.路由器（1）路由器的概念。路由器是將一個網(wǎng)絡（一般為局域網(wǎng)）接入另一個網(wǎng)絡或?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡互聯(lián)的必選設備。其主要功能是實現(xiàn)不同類型網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)“翻譯”，使一種類型的網(wǎng)絡（如以太網(wǎng)）能讀懂另一種類型的網(wǎng)絡（如令牌環(huán)網(wǎng)）發(fā)送過來的數(shù)據(jù)。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.

40、4 網(wǎng)絡硬件4.路由器（2）路由器的功能。路由器在網(wǎng)絡層實現(xiàn)網(wǎng)絡互聯(lián)，它主要完成網(wǎng)絡層的功能。路由器負責將數(shù)據(jù)分組從源端主機經(jīng)最佳路徑發(fā)送到目的端主機。路由器必須具備路由選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)兩個基本功能。路由選擇。路由選擇就是通過路由選擇算法確定到達目的地址（目的端的網(wǎng)絡地址）的最佳路徑。路由選擇的實現(xiàn)方法是：路由器通過路由選擇算法，建立并維護一個路由表，路由表中包含目的地址和下一跳路由器地址等多種路由信息。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)通常也稱為數(shù)據(jù)交換。路由器接收到來自源端主機發(fā)送的帶有目的主機網(wǎng)絡地址的分組后，檢查數(shù)據(jù)包的目的地址，再根據(jù)路由表來確定自己是否知道怎樣轉(zhuǎn)發(fā)這個數(shù)據(jù)包。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概

41、念6.1.4 網(wǎng)絡硬件4.路由器（3）路由器的工作原理。為了簡單地說明路由器的工作原理，假設有這樣一個簡單的網(wǎng)絡，如圖6-15所示，A、B、C、D四個網(wǎng)絡通過路由器連接在一起。圖6-15 路由器的工作原理6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4 網(wǎng)絡硬件4.路由器（3）路由器的工作原理。目前，生產(chǎn)路由器的廠商，國外主要有CISCO（思科）公司、北電網(wǎng)絡等，國內(nèi)廠商有華為、H3C（華三通信）等。圖6-16所示為H3C的路由器。圖6-16 H3C的路由器 6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4 網(wǎng)絡硬件4.路由器（4）路由器的路由方式。路由器上存儲著一張關于路由信息的表格，即通常所說的路由表，路由表是路

42、由器工作的重要依據(jù)和參考。一般情況下，路由表可以分為如下兩種：靜態(tài)路由表。靜態(tài)路由表是指由系統(tǒng)管理員事先設置好的固定的路徑表，通常在系統(tǒng)安裝時就已經(jīng)根據(jù)網(wǎng)絡的配置情況預先設定好了，它不會隨著未來網(wǎng)絡結(jié)構的變化而改變。動態(tài)路由表。動態(tài)路由表是指路由器根據(jù)網(wǎng)絡系統(tǒng)的運行情況自動調(diào)整的路徑表。在動態(tài)路由表下，路由器根據(jù)路由選擇協(xié)議提供的功能自動學習和記錄網(wǎng)絡運行情況，在需要時自動計算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂健?.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4 網(wǎng)絡硬件5.中繼器（1）中繼器的概念中繼器是局域網(wǎng)環(huán)境下用來延長網(wǎng)絡傳輸距離的網(wǎng)絡互聯(lián)設備，位于OSI參考模型的物理層。中繼器對線路上的信號具有放大再生的功能，用

43、于擴展局域網(wǎng)網(wǎng)段的長度（僅用于連接相同的局域網(wǎng)網(wǎng)段）。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4 網(wǎng)絡硬件5.中繼器（1）中繼器的概念圖6-17所示為一款中繼器產(chǎn)品。圖6-17 中繼器產(chǎn)品6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4 網(wǎng)絡硬件5.中繼器（2）中繼器的作用由于傳輸線路噪聲的影響，承載信息的數(shù)字信號或模擬信號只能傳輸有限的距離，中繼器的功能是對接收信號進行放大、再生和發(fā)送，從而增加信號傳輸?shù)木嚯x。它連接同一個網(wǎng)絡的兩個或多個網(wǎng)段。例如，以太網(wǎng)常常利用中繼器擴展總線的電纜長度，標準細纜以太網(wǎng)的每段長度最大是185 m，最多可有5段，因此增加中繼器后，最大網(wǎng)絡電纜長度可提高到925 m。一般來說，中

44、繼器兩端的網(wǎng)絡部分是網(wǎng)段，而不是子網(wǎng)。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.4 網(wǎng)絡硬件5.中繼器（3）中繼器的優(yōu)點01延長了通信距離。02增加了結(jié)點的最大數(shù)目。03各個網(wǎng)段可以使用不同的通信頻率。04提高了性能。當網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時，一般只影響個別網(wǎng)段。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.5 網(wǎng)絡軟件1.網(wǎng)絡軟件的概念網(wǎng)絡軟件一般是指系統(tǒng)的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡通信協(xié)議和應用級的提供網(wǎng)絡服務功能的專用軟件。在計算機網(wǎng)絡環(huán)境中，用于支持數(shù)據(jù)通信和各種網(wǎng)絡活動的軟件。連入計算機網(wǎng)絡的系統(tǒng)，通常根據(jù)系統(tǒng)本身的特點、能力和服務對象，配置不同的網(wǎng)絡應用系統(tǒng)。其目的是本機用戶共享網(wǎng)中其他系統(tǒng)的資源，或是把本機系統(tǒng)的功

45、能和資源提供給網(wǎng)中其他用戶使用。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.5 網(wǎng)絡軟件2.網(wǎng)絡操作系統(tǒng)網(wǎng)絡操作系統(tǒng)（NOS）是網(wǎng)絡的心臟和靈魂，是向網(wǎng)絡計算機提供服務的特殊的操作系統(tǒng)，使計算機操作系統(tǒng)增加了網(wǎng)絡操作所需要的能力。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)運行在被稱為服務器的計算機上，并由聯(lián)網(wǎng)的計算機用戶共享，這類用戶稱為客戶。一般計算機的操作系統(tǒng)（如DOS和OS/2等）是讓用戶與系統(tǒng)及在此操作系統(tǒng)上運行的各種應用之間的交互作用最佳。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.5 網(wǎng)絡軟件3.網(wǎng)絡通信協(xié)議一個計算機網(wǎng)絡有許多互相連接的結(jié)點，在這些結(jié)點之間不斷地進行數(shù)據(jù)交換。要做到有條不紊地交換數(shù)據(jù)，每個結(jié)點都必須遵守一些事先約

46、定好的規(guī)則。這些為進行網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標準或約定即稱為網(wǎng)絡協(xié)議（network protocol）。應該注意，協(xié)議總是指體系結(jié)構中某一層的協(xié)議。準確地說，協(xié)議是對同等層實體之間的通信制定的有關通信規(guī)則或約定的集合。網(wǎng)絡協(xié)議主要由以下3個要素組成：（1）語義（2）語法（3）時序6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.5 網(wǎng)絡軟件4.應用級專用軟件根據(jù)網(wǎng)絡的組建目的和業(yè)務的發(fā)展情況，研制、開發(fā)或購置應用系統(tǒng)。其任務是實現(xiàn)網(wǎng)絡總體規(guī)劃所規(guī)定的各項業(yè)務，提供網(wǎng)絡服務和資源共享。網(wǎng)絡應用系統(tǒng)有通用和專用之分。通用網(wǎng)絡應用系統(tǒng)適用于較廣泛的領域和行業(yè)，如數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫查詢系統(tǒng)等

47、。專用網(wǎng)絡應用系統(tǒng)只適用于特定的行業(yè)和領域，如銀行核算、鐵路控制、軍事指揮等。功能較強的計算機網(wǎng)絡通常還設立一些負責全網(wǎng)運行工作的特殊主機系統(tǒng)，如網(wǎng)絡管理中心、控制中心、信息中心、測量中心等。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.6 無線局域網(wǎng)1.無線局域網(wǎng)簡介無線局域網(wǎng)有獨立無線局域網(wǎng)和非獨立無線局域網(wǎng)兩種類型。獨立無線局域網(wǎng)是指整個網(wǎng)絡都使用無線通信；非獨立無線局域網(wǎng)是指網(wǎng)絡中既有無線模式的局域網(wǎng)，也有有線模式的局域網(wǎng)。目前，大多數(shù)企業(yè)的局域網(wǎng)都采用非獨立無線局域網(wǎng)。無線局域網(wǎng)給人們帶來了極大的便利，但是無線局域網(wǎng)絕不是用來取代有線局域網(wǎng)的，而是作為有線局域網(wǎng)的補充，彌補有線局域網(wǎng)的不足，以達

48、到網(wǎng)絡延伸的目的。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.6 無線局域網(wǎng)1.無線局域網(wǎng)簡介無線局域網(wǎng)與傳統(tǒng)的有線局域網(wǎng)在布線復雜度、傳輸速率、布線成本、移動性、擴展性、線路費用和安全性等方面都有所不同，具體見表6-1。表6-1 無線局域網(wǎng)和有線局域網(wǎng)的對比6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.6 無線局域網(wǎng)2.無線局域網(wǎng)的優(yōu)缺點（1）無線局域網(wǎng)的優(yōu)點。通過無線局域網(wǎng)和有線局域網(wǎng)的對比可以看到，無線局域網(wǎng)具備以下有線局域網(wǎng)無法比擬的優(yōu)點：1234安裝簡易使用靈活經(jīng)濟節(jié)約易于擴展6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.6 無線局域網(wǎng)2.無線局域網(wǎng)的優(yōu)缺點（2）無線局域網(wǎng)的缺點。無線局域網(wǎng)在給網(wǎng)絡用戶帶來便捷性和實

49、用性的同時，也存在一些缺點。無線局域網(wǎng)的不足之處體現(xiàn)在以下3個方面：性能。無線局域網(wǎng)是依靠電磁波進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)模@些電磁波都是通過無線發(fā)射裝置發(fā)射的，建筑物、車輛、樹木和其他障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸，所以會影響網(wǎng)絡的性能。速率。無線信道的傳輸速率與有線信道的傳輸速率相比要低得多。安全性。由于無線局域網(wǎng)不要求建立物理的連接通道，且無線信號是發(fā)散的，因此無線局域網(wǎng)范圍內(nèi)的任何信號都很容易被別有用心的人監(jiān)聽到，從而造成信息泄露。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.6 無線局域網(wǎng)3.無線局域網(wǎng)的標準（1）IEEE 802.11IEEE 802.11全系列至少包括19個標準，其中IEEE 802.11

50、a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g和IEEE 802.11n的產(chǎn)品最為常見，這幾個標準關于發(fā)布時間、工作頻率、傳輸速率、無線覆蓋范圍和兼容性的對比見表6-2。表6-2 IEEE 802.11系列標準對比6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.6 無線局域網(wǎng)3.無線局域網(wǎng)的標準（1）IEEE 802.11無線相容認證（wireless fidelity，Wi-Fi）是一個無線網(wǎng)絡通信技術的品牌，由Wi-Fi聯(lián)盟（Wi-Fi Alliance）所持有，用于改善基于IEEE 802.11標準的無線網(wǎng)絡產(chǎn)品之間的互通性。實際上，Wi-Fi是符合IEEE 802.11b標準的一個產(chǎn)品商標，

51、用于保障使用該商標的商品之間可以協(xié)作，與標準本身沒有關系。圖6-18所示為Wi-Fi商標。圖6-18 Wi-Fi商標6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.6 無線局域網(wǎng)3.無線局域網(wǎng)的標準（2）藍牙藍牙技術由于在手機等移動終端上的廣泛應用而被人們所熟知。藍牙技術即IEEE 802.15，具有低能量、低成本等特征，適用于個人操作空間。藍牙工作在全球通用的2.4 GHz頻段，最大數(shù)據(jù)傳輸速率為1 Mb/s，最大傳輸距離通常不超過10 m。藍牙技術與IEEE 802.11相互補充，可以應用于多種類型的設備中。圖6-19所示為藍牙商標。圖6-19 藍牙商標6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.6 無線局域網(wǎng)3

52、.無線局域網(wǎng)的標準（3）HomeRFHomeRF無線標準是由HomeRF工作組開發(fā)的開放性行業(yè)標準，目的是在家庭范圍內(nèi)使計算機與其他電子設備進行無線通信。HomeRF是對現(xiàn)有無線通信標準的綜合和改進：當進行數(shù)據(jù)通信時，采用IEEE 802.11規(guī)范中的TCP/IP；當進行語音通信時，則采用數(shù)字增強型無線通信（DECT）標準。但是，由于HomeRF無線標準與IEEE 802.11b不兼容，且占據(jù)了與IEEE 802.11b和藍牙相同的2.4 GHz頻率段，所以其在應用范圍上有很大的局限性，多在家庭網(wǎng)絡中使用。6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.6 無線局域網(wǎng)3.無線局域網(wǎng)的標準（3）HomeRFH

53、omeRF的特點是安全可靠，成本低廉，簡單易行，它不受墻壁和樓層的影響，受無線電干擾影響小，傳輸交互式語音數(shù)據(jù)時采用時分多址（TDMA）技術，傳輸高速數(shù)據(jù)分組時采用載波監(jiān)聽多路訪問（CSMA/CA）技術。表6-3所示為3種常見的無線局域網(wǎng)標準的對比。表6-3 3 種常見的無線局域網(wǎng)標準的對比6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.6 無線局域網(wǎng)4.無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)模式（1）點對點模式無線局域網(wǎng)可以簡單，也可以復雜。最簡單的無線網(wǎng)絡是將兩個裝有無線適配卡的PC放在有效距離內(nèi)組成的。在家庭無線局域網(wǎng)的組建中，最簡單的方式就是將兩臺安裝有無線網(wǎng)卡的計算機進行無線互連，其中一臺計算機通過有線網(wǎng)絡連接Inte

54、rnet即可共享帶寬。圖6-20所示為基于點對點模式的無線局域網(wǎng)。圖6-20基于點對點模式的無線局域網(wǎng)6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.6 無線局域網(wǎng)4.無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)模式（1）點對點模式在點對點模式下，網(wǎng)絡中的計算機只能一對一地傳遞信息，不能同時進行多點訪問，這在工作組的某些應用中會受到較大的限制。因此，這種方式在靈活性上更勝一籌，在功能性上有局限性。點對點組網(wǎng)模式的應用環(huán)境和優(yōu)缺點分析見表6-4。表6-4 點對點組網(wǎng)模式的應用環(huán)境和優(yōu)缺點分析6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.6 無線局域網(wǎng)4.無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)模式（2）基礎設施模式基礎設施模式是一種整合有線局域網(wǎng)與無線局域網(wǎng)架構的應用模式

55、。在該模式下，配備無線網(wǎng)卡的計算機必須通過無線AP進行無線通信，如圖6-21所示。圖6-21 基礎設施模式6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.6 無線局域網(wǎng)4.無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)模式（2）基礎設施模式基礎設施模式可以為工作組創(chuàng)造一個更有利的工作環(huán)境。這種模式與已有的有線網(wǎng)絡以太網(wǎng)完全一致，即在以太網(wǎng)上可以運行的應用程序在這種工作模式下也能夠運行?；A設施模式的應用環(huán)境和優(yōu)缺點分析見表6-5。表6-5 基礎設施模式的應用環(huán)境和優(yōu)缺點分析6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.6 無線局域網(wǎng)4.無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)模式（3）多接入點漫游模式無線AP和無線終端之間有一定的有效距離，室內(nèi)約為150 m，戶外約為30

56、0 m。在大的場所（如倉庫或?qū)W校）可能需要多個訪問點，將這些訪問點進行無線互連（這個功能類似于有線網(wǎng)絡中的網(wǎng)橋），這就是多接入點漫游模式。這種模式采用多個無線AP分別與有線網(wǎng)絡相連，從而形成以有線網(wǎng)絡為主干的多接入點無線網(wǎng)絡，所有無線終端都可以通過最近的無線AP接入網(wǎng)絡，訪問整個網(wǎng)絡的資源，突破無線網(wǎng)覆蓋半徑的限制。圖6-22所示為多接入點漫游模式。圖6-22 多接入點漫游模式6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6.1.6 無線局域網(wǎng)4.無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)模式（3）多接入點漫游模式多接入點漫游模式的應用環(huán)境和優(yōu)缺點分析見表6-6。表6-6 多接入點漫游模式的應用環(huán)境和優(yōu)缺點分析6.1 計算機網(wǎng)絡基本概念6

57、.1.6 無線局域網(wǎng)4.無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)模式（4）無線橋接模式無線AP的另一種用途是作為有線網(wǎng)絡的延伸。無線橋接模式通過各類天線和信號增益放大器來延長網(wǎng)絡連接的距離。這些無線橋接設備一般需要具備網(wǎng)橋的功能，其重要作用就是連接兩段網(wǎng)絡，連接的網(wǎng)絡可以是有線網(wǎng)絡，也可以是無線網(wǎng)絡。圖6-23所示為無線橋接模式。圖6-23 無線橋接模式6.2 因特網(wǎng)基礎6.2.1 因特網(wǎng)的概念因特網(wǎng)是國際計算機互聯(lián)網(wǎng)絡，它將全世界不同國家、不同地區(qū)、不同部門和機構的不同類型的計算機及國家主干網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)通過網(wǎng)絡互聯(lián)設備“永久”地高速互聯(lián)，因此是一個“計算機網(wǎng)絡的網(wǎng)絡”。6.2 因特網(wǎng)基礎6.2.2 T

58、CP/IP協(xié)議的工作原理傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議（TCP/IP）是一個性能卓越的、獲得了廣大用戶認可的協(xié)議族。1969年，隨著ARPANET的出現(xiàn)，網(wǎng)絡工程專家開始制定TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議，此后，TCP/IP和ARPANET取得了巨大的成功，從而使得TCP/IP在許多網(wǎng)絡系統(tǒng)中被采用，ARPANET也發(fā)展成為今天的Internet。6.2 因特網(wǎng)基礎6.2.2 TCP/IP協(xié)議的工作原理TCP/IP網(wǎng)絡層次結(jié)構模型和主要協(xié)議與功能如圖6-24所示。從該層次結(jié)構圖可知，TCP/IP的層次和OSI/RM層次在功能上雖然并不完全對應，但是在概念上是相似的。TCP/IP定義了4層，分別是網(wǎng)絡接口層（ne

59、twork interface layer）、網(wǎng)絡層（network layer）、傳輸層（transport layer）和應用層（application layer）。圖6-24 TCP/IP網(wǎng)絡層次結(jié)構模型和主要協(xié)議與功能6.2 因特網(wǎng)基礎6.2.3 因特網(wǎng)中的客戶機/服務器體系結(jié)構服務器是指專門提供服務的高性能計算機或?qū)Ｓ迷O備，客戶機是用戶計算機。客戶機/服務器網(wǎng)絡是客戶機向服務器發(fā)出請求并獲得服務的一種網(wǎng)絡形式，多臺客戶機可以共享服務器提供的各種資源。這是最常用、最重要的一種網(wǎng)絡類型，不僅適用于同類計算機聯(lián)網(wǎng)，也適用于不同類型的計算機聯(lián)網(wǎng)，如PC、MAC機的混合聯(lián)網(wǎng)。這種網(wǎng)絡的安全性

60、容易得到保證，計算機的權限、優(yōu)先級易于控制，監(jiān)控容易實現(xiàn)，網(wǎng)絡管理能夠規(guī)范化。這種網(wǎng)絡的性能在很大程度上取決于服務器的性能和客戶機的數(shù)量，針對這種網(wǎng)絡有很多優(yōu)化性能的服務器，被稱為專用服務器。目前，互聯(lián)網(wǎng)中的大多數(shù)應用都采用這種類型的網(wǎng)絡。6.2 因特網(wǎng)基礎6.2.3 因特網(wǎng)中的客戶機/服務器體系結(jié)構客戶機/服務器體系結(jié)構是最常見的網(wǎng)絡體系結(jié)構，它的最大特點是“一臺服務器對多個客戶機”（見圖6-25），客戶機通常充當發(fā)起請求的角色，而服務器則通常充當接收請求、提供響應的角色。圖6-25 客戶機/服務器體系結(jié)構6.2 因特網(wǎng)基礎6.2.3 因特網(wǎng)中的客戶機/服務器體系結(jié)構這種網(wǎng)絡體系結(jié)構還有以下