第5章-計算機網(wǎng)絡基礎知識

計算機文化基礎第五章計算機網(wǎng)絡基礎§5.1計算機網(wǎng)絡概述§5.2網(wǎng)絡的構成要素§5.3局域網(wǎng)§5-4Internet§5-5網(wǎng)絡安全2§5-1計算機網(wǎng)絡概述內(nèi)容：5.1.1計算機網(wǎng)絡的組成和功能5.1.2計算機網(wǎng)絡的分類5.1.3計算機網(wǎng)絡的體系結構計算機文化基礎35.1.1計算機網(wǎng)絡的組成和功能計算機網(wǎng)絡的定義計算機網(wǎng)絡

用通信設備和傳輸媒體將若干具有獨立功能的計算機連接起來，在相關通信軟件的支持下，實現(xiàn)信息傳遞、資源共享、協(xié)同工作的計算機系統(tǒng)。計算機技術和通信技術相結合包括各種計算機、各種外部設備、連接電纜、各種通信控制設備及相關軟件。計算機文化基礎45.1.1計算機網(wǎng)絡的組成和功能計算機網(wǎng)絡的硬件和軟件硬件是網(wǎng)絡系統(tǒng)賴以存在的基礎線路控制器

(LineController)

主計算機或終端設備與線路上調(diào)制解調(diào)器的接口。通信控制器

(CommunicationController)

用以對數(shù)據(jù)通信各個階段進行控制。通信處理機

(CommunicationProcessor)

作為數(shù)據(jù)交換的開關，負責通信信息的變換處理。前端處理機(FrontEndProcessor)

負責通信處理工作。計算機文化基礎55.1.1計算機網(wǎng)絡的組成和功能計算機網(wǎng)絡的硬件和軟件硬件是網(wǎng)絡系統(tǒng)賴以存在的基礎集中器

(Concentrator)多路選擇器

(Multiplexes)

是通過通信線路分別和多個遠程終端相連接的設備。主機(HostComputer,HOST)

網(wǎng)絡中具有獨立工作能力的計算機。終端(Terminal)

網(wǎng)絡中具有信息輸入輸出能力的設備。傳輸介質(zhì)

用來進行信息傳遞的有線或無線介質(zhì)。計算機文化基礎65.1.1計算機網(wǎng)絡的組成和功能計算機網(wǎng)絡的硬件和軟件軟件是實現(xiàn)網(wǎng)絡功能、挖掘網(wǎng)絡潛力的工具網(wǎng)絡協(xié)議和協(xié)議軟件

通過協(xié)議程序?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡協(xié)議功能。網(wǎng)絡通信軟件

實現(xiàn)網(wǎng)絡工作站之間的通信。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)

用以實現(xiàn)系統(tǒng)資源共享、管理用戶對不同資源訪問的系統(tǒng)軟件，是最主要的網(wǎng)絡軟件。網(wǎng)絡管理及網(wǎng)絡應用軟件

對網(wǎng)絡資源進行管理和對網(wǎng)絡進行維護。

為網(wǎng)絡用戶提供服務并為網(wǎng)絡用戶解決實際問題。計算機文化基礎網(wǎng)絡軟件的重點不是在網(wǎng)絡中互連的各個獨立的計算機本身的功能，而是在如何實現(xiàn)網(wǎng)絡本身的特有功能。75.1.1計算機網(wǎng)絡的組成和功能計算機網(wǎng)絡的組成從邏輯功能的角度

分為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩個部分通信子網(wǎng)

負責完成數(shù)據(jù)傳輸和轉發(fā)等通信處理任務。資源子網(wǎng)

完成各類信息處理和加工任務。計算機文化基礎85.1.1計算機網(wǎng)絡的組成和功能計算機網(wǎng)絡的組成通信子網(wǎng)

網(wǎng)絡系統(tǒng)的中心，處于網(wǎng)絡內(nèi)層，它由網(wǎng)絡中的通信控制設備、通信設備、通信線路以及作為信息交換的計算機所組成。計算機文化基礎95.1.1計算機網(wǎng)絡的組成和功能計算機網(wǎng)絡的組成資源子網(wǎng)

處于網(wǎng)絡系統(tǒng)的外圍，由各種計算機、通信終端、輸入輸出設備、各種軟件資源和各種數(shù)據(jù)資源組成。計算機文化基礎105.1.1計算機網(wǎng)絡的組成和功能計算機網(wǎng)絡的功能信息交換

完成計算機網(wǎng)絡中各個結點之間的通信任務。

電子郵件、新聞發(fā)布、網(wǎng)頁瀏覽、信息共享等都要依靠信息交換來實現(xiàn)。資源共享

共享硬件資源、軟件資源、數(shù)據(jù)資源。

資源共享為用戶使用網(wǎng)絡提供了方便。

共享方式分為對等模式和客戶機/服務器模式兩類。遠程傳輸

分布在相距很遠的用戶也可以互相傳輸數(shù)據(jù)信息，互相交流，協(xié)同工作。計算機文化基礎115.1.1計算機網(wǎng)絡的組成和功能計算機網(wǎng)絡的功能集中管理

實現(xiàn)日常工作的集中管理，提高工作效率，增加經(jīng)濟效益。

計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展和應用，已使得現(xiàn)代的辦公手段、經(jīng)營管理等發(fā)生了變化。分布處理

網(wǎng)絡中的若干臺計算機可以互相協(xié)作共同完成一個任務。

將一個比較復雜的任務分解成若干個部分，由網(wǎng)絡內(nèi)若干臺計算機分別完成。均衡負荷

信息處理任務被均勻的分配給網(wǎng)絡上的各臺計算機。計算機文化基礎125.1.2計算機網(wǎng)絡的分類計算機網(wǎng)絡的分類按照網(wǎng)絡的使用性質(zhì)

公用網(wǎng)絡 專用網(wǎng)絡按照使用的傳輸介質(zhì)

有線網(wǎng)絡 無線網(wǎng)絡按照網(wǎng)絡的通信速度

高速網(wǎng)絡 低速網(wǎng)絡按交換方式

線路交換網(wǎng)絡 報文交換網(wǎng)絡 分組交換網(wǎng)絡按照網(wǎng)絡通信所涉及的地理范圍

局域網(wǎng) 城域網(wǎng) 廣域網(wǎng)計算機文化基礎135.1.2計算機網(wǎng)絡的分類計算機網(wǎng)絡的分類局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork；LAN)

是最常見、應用最廣的一種網(wǎng)絡。

局域網(wǎng)所覆蓋的地區(qū)范圍較小，一般來說可以是幾米至幾公里以內(nèi)。

在計算機數(shù)量配置上沒有太多的限制，少的可以只有兩臺，多的可達幾百臺。

一般位于一個建筑物或一個單位內(nèi)，通常不存在尋徑問題，也不包括網(wǎng)絡層的應用。IEEE的802標準委員會定義了多種主要的LAN網(wǎng)：以太網(wǎng)(Ethernet)、令牌環(huán)網(wǎng)(TokenRing)、光纖分布式接口網(wǎng)絡(FDDI)、異步傳輸模式網(wǎng)(ATM)以及最新的無線局域網(wǎng)(WLAN)。計算機文化基礎145.1.2計算機網(wǎng)絡的分類計算機網(wǎng)絡的分類城域網(wǎng)

(MetropolitanAreaNetwork；MAN)

指在一個城市，但不在同一地理小區(qū)范圍內(nèi)的計算機互聯(lián)。

所覆蓋的范圍在10至100公里。

采用的是IEEE802.6標準。

與LAN相比擴展的距離更長，連接的計算機數(shù)量更多。城域網(wǎng)多采用ATM技術做骨干網(wǎng)。

在一個大型城市或都市地區(qū)，一個MAN網(wǎng)絡通常連接著多個LAN網(wǎng)。如連接政府機構的LAN、醫(yī)院的LAN、電信的LAN、公司企業(yè)的LAN等等。由于光纖連接的引入，使MAN中高速的LAN互連成為可能。計算機文化基礎155.1.2計算機網(wǎng)絡的分類計算機網(wǎng)絡的分類廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork；WAN)

一般是在不同城市之間的LAN或者MAN網(wǎng)絡的互聯(lián)。

地理范圍可從幾百公里到幾千公里。

通常采用網(wǎng)狀結構。

所連接的用戶多，帶寬有限，用戶終端的連網(wǎng)速率一般較低。廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)主要使用分組交換技術，常使用公用分組交換網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)和無線分組交換網(wǎng)。新的光纖標準和提供更寬帶寬和更快傳輸速率的全球光纖通信網(wǎng)絡的引入，廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率大大提高，傳輸誤碼率也大大降低。計算機文化基礎165.1.3計算機網(wǎng)絡的體系結構網(wǎng)絡協(xié)議及網(wǎng)絡體系結構網(wǎng)絡協(xié)議

為了使計算機與計算機之間能夠正確可靠地傳遞信息，必須有一套關于信息傳輸順序的規(guī)定、信息格式的標準、信息內(nèi)容的約定。這些規(guī)定、標準和約定稱為網(wǎng)絡協(xié)議。包含四個要素，語法、語義、同步、時序

語法用來規(guī)定各種數(shù)據(jù)與控制信息的格式和結構

語義用來規(guī)定通信信息的某個部分所表示的意義

同步用來規(guī)定通信的各個步驟的實現(xiàn)方式

時序用來對事件實現(xiàn)順序進行詳細說明計算機文化基礎175.1.3計算機網(wǎng)絡的體系結構網(wǎng)絡協(xié)議及網(wǎng)絡體系結構網(wǎng)絡體系結構

為減少設計上的復雜性，計算機網(wǎng)絡都采用“分層”結構。

所謂分層，是從邏輯結構上把一個復雜的系統(tǒng)分解為若干比較簡單的系統(tǒng)，將系統(tǒng)功能分類歸并，以使問題的解決變得比較容易。在分層結構中

每一層都建立在它的前一層的基礎之上，每一層都有相應的通信協(xié)議，相鄰兩層之間的通信約束稱為接口。

相同或相似的功能被歸納到同一層中，每一個層都只與其上下層的接口通信，使用下層所提供的服務，并且向上層提供服務。這種邏輯結構上的分層、各層之間的關系安排以及所有相關的協(xié)議的總和稱為網(wǎng)絡的體系結構。計算機文化基礎185.1.3計算機網(wǎng)絡的體系結構開放系統(tǒng)互連參考模型開放系統(tǒng)互連基本參考模型

(OpenSystemInterconnectionBasicReferenceModel，OSI/RM)

國際標準化組織(ISO)于1981年正式推薦的網(wǎng)絡系統(tǒng)結構七層參考模型計算機文化基礎195.1.3計算機網(wǎng)絡的體系結構開放系統(tǒng)互連參考模型OSI模型有7層結構

每層都可以由若干個子層組成

從上到下分別是應用層、表示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層。

前三層對應于資源子網(wǎng)

后四層對應于通信子網(wǎng)計算機文化基礎205.1.3計算機網(wǎng)絡的體系結構開放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM是一個計算機互聯(lián)的國際標準，所謂開放，就是指任何不同的計算機系統(tǒng)，只要遵循OSI標準，就可以與同樣遵循該標準的任何計算機系統(tǒng)進行通信。計算機文化基礎如果主機“系統(tǒng)A”中的某個進程P1要向主機“系統(tǒng)B”中的某個進程P2傳遞數(shù)據(jù)。P1先將數(shù)據(jù)交給應用層，應用層在數(shù)據(jù)上加上必要的控制信息，然后將其傳遞給表示層；表示層收到應用層提交的數(shù)據(jù)后，加上本層的控制信息，然后提交給會話層；依次類推；到達物理層后，由于是按照比特流來傳輸信息，所以不再加上控制信息。當這串比特流傳遞到主機“系統(tǒng)B”后，就從物理層開始逐步向上上升，每一層根據(jù)對應的協(xié)議進行必要的操作，在剝離本層的相關信息后，將其余部分提交給上層。最后，就由進程P2接收到發(fā)送過來的數(shù)據(jù)。215.1.3計算機網(wǎng)絡的體系結構開放系統(tǒng)互連參考模型由于OSI/RM標準模型的建立,使得各種計算機網(wǎng)絡向它靠攏,大大推動了網(wǎng)絡通信技術的發(fā)展。OSI分層的優(yōu)點：

①人們可以很容易的討論和學習協(xié)議的規(guī)范細節(jié)。

②層間的標準接口方便了工程模塊化。

③創(chuàng)建了一個更好的互連環(huán)境。

④降低了復雜度，使程序更容易修改，產(chǎn)品開發(fā)的速度更快。

⑤每層利用緊鄰的下層服務，更容易記住個層的功能。需要說明的是

OSI七層模型是一個理論模型，其作用只是提供一個概念性和功能性的結構、確定研究和改進標準的規(guī)范、為保持相關標準的一致性提供參考。因此，OSI參考模型及其相關標準只是一個技術規(guī)范，而不是一個工程規(guī)范。計算機文化基礎22§5.2網(wǎng)絡的構成要素內(nèi)容：5.2.1數(shù)據(jù)通信的基本概念5.2.2數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)5.2.3網(wǎng)卡5.2.4網(wǎng)絡互聯(lián)設備計算機文化基礎235.2.1基本概念數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信

實現(xiàn)遠程計算機、終端間的相互通信，以達到硬件、軟件資源及數(shù)據(jù)處理、信息資源的共享。是計算機技術與通信技術結合的產(chǎn)物在通信過程中，信息以信號的形式出現(xiàn)。

電壓電流隨時間連續(xù)變化的模擬信號

電壓電流隨時間不連續(xù)變化的數(shù)字信號計算機文化基礎245.2.1基本概念數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

通過通信線路和通信控制處理設備將分布在各處的數(shù)據(jù)終端設備連接起來，執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸功能的系統(tǒng)。通信過程：①建立物理連接、②建立數(shù)據(jù)鏈路、③數(shù)據(jù)傳送、④傳送結束并拆除數(shù)據(jù)鏈路、⑤拆除物理連接計算機文化基礎由信源、信宿和信道組成

信源：數(shù)據(jù)的發(fā)送方

信宿：數(shù)據(jù)的接收方

信道：傳送信號的物理通道255.2.1基本概念數(shù)據(jù)編碼將信息用特定的信號表示數(shù)字信號編碼

非歸零編碼

用高電平(電壓)代表1

用低電平(電壓)代表0

曼徹斯特(Manchester)編碼

前高電平后低電平代表1

前低電平后高電平代表0

差分曼徹斯特編碼

無電平變化代表1

有電平變化代表0計算機文化基礎265.2.1基本概念數(shù)據(jù)編碼將信息用特定的信號表示模擬信號編碼

調(diào)幅(幅移鍵控，ASK)

如 幅度最小表示0

幅度最大表示1

調(diào)頻(頻移鍵控，F(xiàn)SK)

如 低頻率表示0

高頻率表示1

調(diào)相(相移鍵控，PSK)

如 相位為180度表示0

相位為0度表示1計算機文化基礎275.2.1基本概念信道和帶寬信道

信道(informationchannels)表示向某一方向傳輸信息的媒質(zhì)或渠道，它是通信電路的一個邏輯組成部分，其作用是把攜有信息的信號從輸入端傳遞到輸出端。

通常，一條通信線路中包含一個發(fā)送信道和一個接收信道。

無線信道：電磁波的空間傳播渠道。

有線信道：電磁波的導引傳播渠道。計算機文化基礎285.2.1基本概念信道和帶寬帶寬

帶寬通常指信號所占據(jù)的頻帶寬度；在被用來描述信道時，帶寬是指能夠有效通過該信道的信號的最大頻帶寬度。對于模擬信道

帶寬以赫茲(Hz)為單位。對于數(shù)字信道

直接用波特率或符號率來描述。波特率

單位時間內(nèi)可傳輸?shù)亩M制位的位數(shù)(bps)計算機文化基礎295.2.1基本概念通信方式和傳輸方式通信方式

在進行數(shù)據(jù)通信時雙方所采用的交換信息的形式單工通信

通信鏈路中只存在一條信道，信息流是單方向的且不能改變。半雙工通信

雙方可交替地發(fā)送和接受信息，但發(fā)送和接受不能同時雙向進行。全雙工通信

通信鏈路中同時存在兩條信道，分別用來進行發(fā)送和接收,通信雙方可以同時發(fā)送和接收信息。計算機文化基礎305.2.1基本概念通信方式和傳輸方式傳輸方式

在數(shù)據(jù)通信中通過信道傳輸?shù)亩M制信息的傳輸方式并行傳輸

將組成信息的“字”或“字節(jié)”的若干個位(bit)同時進行傳輸

傳輸速度較高，但需多條傳輸線串行傳輸

將組成信息的“字”或“字節(jié)”的若干個位(bit)按照順序一個一個地進行傳輸

傳輸速度較低，只需一條傳輸線計算機文化基礎315.2.1基本概念同步技術同步

使接收端的通信步調(diào)與發(fā)送端的步調(diào)保持一致實現(xiàn)同步的基本思想是：接收端根據(jù)發(fā)送端的始終頻率和發(fā)送數(shù)據(jù)的起止時間來接收信息，以防止發(fā)生錯誤。實現(xiàn)同步的技術有同步傳輸和異步傳輸兩種計算機文化基礎325.2.1基本概念同步技術同步傳輸

同步傳輸是一種連續(xù)串行傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通信只傳送一個信息幀(包含若干字符)的信息。

要求發(fā)送時鐘和接收時鐘保持嚴格的同步計算機文化基礎335.2.1基本概念同步技術異步傳輸

異步傳輸中，數(shù)據(jù)通常以字符或者字節(jié)為單位組成字符幀傳送，在字符幀的前后各有起始位(0)和停止位(1)。

發(fā)送端和接收端可以由各自的時鐘來控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，這兩個時鐘源彼此獨立，互不同步。計算機文化基礎345.2.1基本概念多路復用技術多路復用(multiplexing)

兩個或多個用戶共享公用信道的一種機制

(傳輸介質(zhì)的帶寬超過了傳輸單個信號所需的帶寬時多個終端能共享一條高速信道)。

在遠距離傳輸時，可大大節(jié)省電纜的成本、安裝與維護費用。計算機文化基礎355.2.1基本概念多路復用技術頻分多路復用(FDMA)

頻分制是將傳輸頻帶分成N部分，每一個部分均可作為一個獨立的傳輸信道使用。

頻分制通信又稱載波通信，它是模擬通信的主要手段。

由于各子信道相互獨立，故一個信道發(fā)生故障時不影響其他信道。計算機文化基礎365.2.1基本概念多路復用技術時分多路復用(TDMA)

時分制是將傳輸時間分成N部分，每一個部分均可作為一個獨立的傳輸信道使用。

時分制通信也稱時間分割通信，它是數(shù)字電話多路通信的主要方法。

當有多路信號準備傳輸時，一個信道就能在不同的時間片傳輸多路信號。計算機文化基礎375.2.1基本概念多路復用技術碼分多路復用(CDMA)

碼分制技術的基礎是微波擴頻通信。

CDMA通信系統(tǒng)給每個用戶分配一個唯一的正交碼。在發(fā)送端，對要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)用該地址碼進行正交編碼，然后實現(xiàn)信道復用；在接收端，用與發(fā)端相同的地址碼進行正交解碼。

CDMA的特點是頻率和時間資源均為共享，適用于頻率和時間資源緊缺的情況。計算機文化基礎385.2.1基本概念多路復用技術波分多路復用(WDMA)

碼分制技術是頻分制技術在光纖媒體中的應用

主要用于全光纖網(wǎng)組成的通信系統(tǒng)中

是在一跟光纖上同時傳送多個波長不同的光載波的復用技術計算機文化基礎395.2.2數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)有線介質(zhì)傳輸介質(zhì)

通信雙方交換信息的物理通路

通信中實際傳輸信息的介質(zhì)有線介質(zhì)

各種具有傳輸能力的導引體。常用的有線介質(zhì)為雙絞線、同軸電纜和光纜。計算機文化基礎雙絞線電纜通常由4對雙絞線組合而成，它能使外部的電磁干擾降低到最低程度，以保護傳遞的信息。同軸電纜由中心的內(nèi)導體和外邊的屏蔽網(wǎng)組成，它傳輸信號時反射和損耗都較小，有基帶和寬帶之分。光纖具有容量大、帶寬高、抗干擾的良好特性，是目前通信傳輸網(wǎng)絡的主要傳輸介質(zhì)。實際應用中常將若干根光纖組合形成光纜來使用。405.2.2數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)無線介質(zhì)傳輸介質(zhì)

通信雙方交換信息的物理通路

通信中實際傳輸信息的介質(zhì)無線介質(zhì)

無線傳輸是利用各種電磁波來進行的，它的傳輸介質(zhì)是各種具有傳播特性的自由空間。計算機文化基礎微波通信是利用地面微波進行的通信。遠距離通信時需要進行中繼。成本低，受環(huán)境影響較大。衛(wèi)星通信是利用地球同步通信衛(wèi)星進行的微波通信。衛(wèi)星通信的覆蓋范圍大，成本低，是目前遠距離通信的主力。紅外通信使用紅外光作為傳輸介質(zhì)，是目前無線局域網(wǎng)中通常采用的通信手段，許多PC機、筆記本電腦、手持數(shù)碼設備配置有紅外發(fā)射器端口。

415.2.3網(wǎng)卡網(wǎng)卡（NetworkInterfaceCard，NIC）也稱為網(wǎng)絡適配器，計算機與局域網(wǎng)是通過網(wǎng)卡進行連接的，大多數(shù)局域網(wǎng)采用以太（Ethernet）網(wǎng)卡，網(wǎng)卡上的邏輯電路能夠?qū)崿F(xiàn)通信信息格式的形成、數(shù)據(jù)打包和拆包、通信規(guī)程控制、拓撲結構形成和差錯控制等。大多數(shù)計算機在出廠設置中已經(jīng)內(nèi)置了網(wǎng)卡，如果沒有配置網(wǎng)卡的計算機想接入網(wǎng)絡，至少得外接一個擴展槽以便插入網(wǎng)卡。計算機文化基礎425.2.3網(wǎng)卡網(wǎng)絡上的每一個結點都有一塊網(wǎng)卡，每塊網(wǎng)卡均由生產(chǎn)廠家分配一個全球唯一的48位二進制數(shù)（６個字節(jié)）的MAC地址，該地址碼就成為安裝了該網(wǎng)卡的計算機的物理地址。網(wǎng)卡通過傳輸介質(zhì)（雙絞線、光纖或無線電波）把結點與網(wǎng)絡連接起來，將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)從計算機傳送到網(wǎng)絡，需要接收的數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡傳送到結點。計算機文化基礎435.2.4網(wǎng)絡互聯(lián)設備中繼器（Repeater）中繼器是在OSI模型的第一層——物理層面上延長網(wǎng)絡的設備。它僅僅是在兩個原始總線之間簡單地來回傳送信號的設備，而不會考慮信號的含義。但在傳送信號時，中繼器通常會對信號進行某種形式的再生放大。計算機文化基礎445.2.4網(wǎng)絡互聯(lián)設備網(wǎng)橋（Bridge）網(wǎng)橋類似于中繼器，但是比中繼器更復雜。它是在OSI模型的第二層——數(shù)據(jù)鏈路層面上連接兩個網(wǎng)絡的設備。與中繼器相似，它也是連接2條總線，但是不必在連接上傳輸所有的報文。相反，網(wǎng)橋要檢查每條報文的目的地址（MAC地址），只有當報文的目的地址是在網(wǎng)橋另一邊的計算機時，才在連接上轉發(fā)這個報文。因此，如果是在網(wǎng)橋同一側的兩臺計算機之間相互傳輸報文的話，是不會干擾到網(wǎng)橋另一側的通信的。計算機文化基礎455.2.4網(wǎng)絡互聯(lián)設備交換機（Switch）交換機本質(zhì)上就是具有多個連接的網(wǎng)橋，可以連接若干條總線。因此，通過交換機連接形成的網(wǎng)絡包括若干從交換機延伸出來的總線，它們就類似于車輪的輻條。與網(wǎng)橋一樣，交換機也要考慮所有報文的目的地址，并且僅轉發(fā)那些目的地址位于其它輻條的報文。另外，被轉發(fā)的每一個報文只會被轉送至相應的輻條，因此，最大限度地減輕了每根輻條的傳輸流量。計算機文化基礎465.2.4網(wǎng)絡互聯(lián)設備交換機（Switch）計算機文化基礎475.2.4網(wǎng)絡互聯(lián)設備路由器（Router）路由器是在OSI模型的第三層——網(wǎng)絡層面上連接2個網(wǎng)絡、并對分組報文進行轉發(fā)的設備。與中繼器、網(wǎng)橋和交換機的功能不同，路由器具有連接不同類型網(wǎng)絡的能力、并能夠選擇數(shù)據(jù)傳送的路徑。計算機文化基礎485.2.4網(wǎng)絡互聯(lián)設備路由器（Router）計算機文化基礎當某個WiFi網(wǎng)絡中的某臺機器想要給以太網(wǎng)中的某臺機器發(fā)送報文時，它首先會把報文發(fā)送至其網(wǎng)絡中的接入點（AccessPoint，AP），接入點再把報文發(fā)送到與之相連的路由器，該路由器把報文轉發(fā)至與以太網(wǎng)相連的路由器，在那里該報文被發(fā)送給總線上的一臺機器，然后這臺機器把報文轉發(fā)至它在以太網(wǎng)中的最終目的地。495.2.4網(wǎng)絡互聯(lián)設備網(wǎng)關（Gateway）網(wǎng)關是OSI參考模型中負責將從傳輸層到應用層的數(shù)據(jù)進行轉換和轉發(fā)的設備。它不僅轉發(fā)數(shù)據(jù)，還負責對數(shù)據(jù)進行轉換。通常會使用一個表示層（或應用層）網(wǎng)關，在2個不能進行直接通信的協(xié)議之間進行翻譯，最終實現(xiàn)兩者之間的通信。計算機文化基礎505.2.4網(wǎng)絡互聯(lián)設備網(wǎng)關（Gateway）計算機文化基礎互聯(lián)網(wǎng)與手機郵件服務器之間設置了一道網(wǎng)關。網(wǎng)關負責讀取完各種不同的協(xié)議后，對它們逐一進行合理的轉換，再將相應的數(shù)據(jù)轉發(fā)出去。這樣一來，即使應用的是不同的電子郵件協(xié)議，計算機與手機之間也能互相發(fā)送郵件。51§5.3局域網(wǎng)內(nèi)容：5.3.1局域網(wǎng)概述5.3.2局域網(wǎng)的拓撲結構5.3.3以太網(wǎng)5.3.4無線局域網(wǎng)計算機文化基礎525.3.1局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)的組成與特點局域網(wǎng)技術是網(wǎng)絡研究和應用的一個熱點，也是技術發(fā)展最快的領域之一。局域網(wǎng)傳輸距離較短，通常采用光纖或?qū)Ｓ秒娎|連接，有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。

主干線路傳輸速率：100Mb/s或1000Mb/s

用戶端的傳輸速率：10Mb/s或100Mb/s在局域網(wǎng)的應用中

除了通常的電子郵件之外

主要是各種辦公系統(tǒng)、財務系統(tǒng)、人事、倉庫、物流、市場等信息管理和業(yè)務管理系統(tǒng)。計算機文化基礎535.3.1局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)的組成計算機文化基礎雙絞線、同軸電纜、光纖或者無線電波

網(wǎng)絡服務器計算機網(wǎng)絡接口卡傳輸介質(zhì)計算機計算機網(wǎng)絡打印機計算機、服務器、打印機等設備都可以通過局域網(wǎng)互相連接起來網(wǎng)絡上的每臺計算機都裝有網(wǎng)絡接口卡(NIC,簡稱網(wǎng)卡)，網(wǎng)卡通過傳輸介質(zhì)把節(jié)點相互連接起來545.3.1局域網(wǎng)概述計算機文化基礎介質(zhì)訪問地址(MAC地址)：為了相互區(qū)別，局域網(wǎng)中的每臺計算機都有一個惟一的地址，稱為MAC地址數(shù)據(jù)傳輸方法：必須把要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分成小塊（稱為“幀”，frame），每臺計算機每次只傳輸一個幀，確保任何計算機都有傳輸數(shù)據(jù)的機會

有效載荷(傳輸?shù)臄?shù)據(jù))校驗信息發(fā)送計算機MAC地址目的計算機MAC地址控制信息發(fā)給哪一臺計算機？哪一臺計算機發(fā)送的數(shù)據(jù)幀需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，如程序、郵件、MP3音樂等注意：不同類型的局域網(wǎng)，MAC地址規(guī)定不同，數(shù)據(jù)幀的格式不同，有效載荷最大長度不同，校驗方法不同校驗信息隨同數(shù)據(jù)一起進行傳輸，供接收節(jié)點在收到數(shù)據(jù)之后驗證數(shù)據(jù)傳輸是否正確555.3.1局域網(wǎng)概述計算機文化基礎網(wǎng)卡：就是計算機的網(wǎng)絡通信控制器主要功能：將數(shù)據(jù)分成“幀”，接收/發(fā)送數(shù)據(jù)幀網(wǎng)卡及其安裝筆記本電腦使用的網(wǎng)卡網(wǎng)絡中每臺計算機(工作站或服務器)都必須安裝網(wǎng)卡，不同類型的網(wǎng)絡，需安裝使用不同類型的網(wǎng)卡由于芯片組集成度的提高，現(xiàn)在網(wǎng)卡的功能大多已集成在芯片組中，即所謂的“集成網(wǎng)卡”565.3.1局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)具有如下特點：

①局域網(wǎng)是一個用于數(shù)據(jù)通信的計算機網(wǎng)絡。

②局域網(wǎng)的覆蓋范圍較小且有限。

③局域網(wǎng)提供了一個低誤碼率、高傳輸速率的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境。

④局域網(wǎng)的通信機制是共享介質(zhì)和交換方式。

⑤局域網(wǎng)組網(wǎng)簡單、成本低廉、維護方便、使用效率高。計算機文化基礎575.3.2局域網(wǎng)的拓撲結構拓撲結構

指網(wǎng)絡上計算機或設備與傳輸媒介形成的結點與線段的幾何構成模式結點

轉接結點：轉換和交換信息(交換機、集線器和路由器等)

訪問結點：訪問和處理信息(計算機主機和終端等)線段

代表各種傳輸介質(zhì)

包括有形的和無形的拓撲結構主要有：總線型結構、星型結構、環(huán)型結構、樹型結構和混合型結構。計算機文化基礎585.3.2局域網(wǎng)的拓撲結構總線形結構

由一條公用主干電纜即總線連接若干個結點構成網(wǎng)絡。

網(wǎng)絡中所有的結點通過總線進行信息的傳輸。

特點是結構簡單靈活，建網(wǎng)容易，使用方便，性能好。

缺點是主干總線對網(wǎng)絡起決定性作用，總線故障將影響整個網(wǎng)絡。

總線形結構網(wǎng)絡通常采用廣播方式進行通信控制。計算機文化基礎595.3.2局域網(wǎng)的拓撲結構星形結構

由中央結點集線器與各個結點連接組成。

網(wǎng)絡各結點必須通過中央結點才能實現(xiàn)通信。

特點是結構簡單、建網(wǎng)容易，便于控制和管理。

缺點是中央結點負擔較重，容易形成系統(tǒng)的“瓶頸”。

星形結構網(wǎng)絡采用廣播方式或交換方式進行通信控制。計算機文化基礎605.3.2局域網(wǎng)的拓撲結構環(huán)形結構

由各結點首尾相連形成一個閉合環(huán)形線路。

環(huán)形網(wǎng)絡中的信息傳送是單向的。

特點是結構簡單，建網(wǎng)容易，便于管理。

缺點是當結點過多時，將影響傳輸效率，不利于擴充。

環(huán)形結構網(wǎng)絡通常采用令牌方式進行通信控制。計算機文化基礎615.3.2局域網(wǎng)的拓撲結構樹形結構

是一種分級結構。

任意兩個結點之間不產(chǎn)生回路，每條通路都支持雙向傳輸。

特點是擴充方便、靈活，成本低，易推廣，適合于分主次或分等級的層次型管理系統(tǒng)。

樹形結構網(wǎng)絡通常采用交換方式進行通信控制。計算機文化基礎625.3.2局域網(wǎng)的拓撲結構混合形結構

是各種不同拓撲結構組合形成的網(wǎng)絡。

常使用在構成比較復雜的網(wǎng)絡中。

不同拓撲結構的網(wǎng)絡具有不同的性能，使用不同的通信控制方法，采用多種拓撲結構后，可以揚長避短，提高網(wǎng)絡性能。計算機文化基礎635.3.3以太網(wǎng)以太網(wǎng)工作原理以太網(wǎng)是目前使用最為廣泛的局域網(wǎng)。

其傳輸速率由最初的10Mb/s，發(fā)展到如今的100Mb/s，甚至是1Gb/s。所支持的傳輸介質(zhì)也從最初的同軸電纜發(fā)展到雙絞線以及光纜。星形拓撲結構的出現(xiàn)以及交換技術和全雙工技術的應用，使以太網(wǎng)由傳統(tǒng)的共享訪問方式發(fā)展到交換訪問方式，極大地擴展了網(wǎng)絡的帶寬。傳統(tǒng)的以太網(wǎng)采用總線型或以集線器為中央結點的星型拓撲結構，以廣播和共享的方式使用傳輸線路。廣播方式

指某個結點發(fā)送的數(shù)據(jù)可以被所有的結點所接收。共享方式

指整個傳輸線路為各個結點所公用，某個結點傳輸數(shù)據(jù)時，其他結點必須等待。計算機文化基礎645.3.3以太網(wǎng)以太網(wǎng)工作原理以太網(wǎng)采用了被稱為載波偵聽多路訪問/沖突檢測的訪問技術

(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection,CSMA/CD)載波偵聽

結點在發(fā)送信息前必須先對通信線路進行偵聽，判斷通信線路是否處于空閑，如果空閑(無載波)，則進行發(fā)送；如果忙(有載波)，則等待一個隨機時間再重新試驗。多路訪問

傳輸線路是公用的，所有其他結點都能接收到信號，該結點所發(fā)送信息的目標可以是一個結點，也可以是一組結點(稱為組播)，甚至可以是整個網(wǎng)絡(稱為廣播)。沖突檢測

在進行信息發(fā)送的過程中要檢測是否有沖突(其他結點正好也發(fā)送信息)發(fā)生，如果沒有沖突，則正常發(fā)送；若有沖突，則停止發(fā)送，并發(fā)出一串阻塞信號，通知其他接點存在沖突，然后等待一個隨機時間后再重新試驗。計算機文化基礎5.3.3以太網(wǎng)常用局域網(wǎng)之1：總線式以太網(wǎng)以集線器(hub)為中心，每臺計算機通過以太網(wǎng)卡和雙絞線連接到集線器的一個端口，通過集線器與其他節(jié)點相互通信

集線器ABCD把一個端口接收到的幀向所有端口分發(fā)出去，并對信號進行放大，以擴大網(wǎng)絡的傳輸距離，起著中繼器的作用

有效載荷(傳輸?shù)臄?shù)據(jù))校驗信息發(fā)送計算機MAC地址接收計算機MAC地址AD(以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀)總線65計算機文化基礎5.3.3以太網(wǎng)集線器集線器集線器集線器集線器以太網(wǎng)物理結構（中、大型）總線式以太網(wǎng)66計算機文化基礎5.3.3以太網(wǎng)集線器：簡稱Hub，用來連接網(wǎng)絡中各個結點基本功能:

把一個端口接收到的信息向所有端口分發(fā)出去 能對接收到的信號進行放大，以擴大網(wǎng)絡的傳輸距離，起著中繼器的作用。共享式局域網(wǎng)上一般只允許一對計算機進行通信。因此，集線器只適用于構建計算機數(shù)目很少的網(wǎng)絡。通信方式：

廣播方式通信。

一個結點發(fā)送的信息，可以送達網(wǎng)上的所有其他結點。結點之間傳輸數(shù)據(jù)時，計算機必須把數(shù)據(jù)分成一個一個幀（frame），每個結點每次只能使用總線傳輸一個幀，然后把總線的使用權交出來，這樣就可以讓所有結點公平地使用總線。

總線式以太網(wǎng)67計算機文化基礎5.3.3以太網(wǎng)

常用局域網(wǎng)之2：交換式以太網(wǎng)拓撲結構：星形結構物理結構：以以太網(wǎng)交換機為中心，網(wǎng)絡中的每個結點通過網(wǎng)卡和網(wǎng)線連接在交換機上，并通過交換機進行相互通信。交換機從發(fā)送結點接收數(shù)據(jù)后，直接傳送給指定的接收結點，不向任何其他結點傳送數(shù)據(jù)。交換機交換機68計算機文化基礎5.3.3以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機（交換式集線器） 內(nèi)部有一個核心交換式背板，采用一個純粹的交換系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)集線器的共享介質(zhì)中繼網(wǎng)段。連接在交換器上的每一個結點各自獨享一定的帶寬（10Mb/s或100Mb/s）。 為數(shù)據(jù)幀從一個端口到另一個任意端口的轉發(fā)提供了低時延、低開銷的通路。 交換式集線器可以按層次方式互相連接起來，構成工作組—部門—公司的多層次的局域網(wǎng)。以太網(wǎng)交換機12345669計算機文化基礎5.3.3以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)組網(wǎng)示意圖：工作組交換器2工作組交換器11000Mbps至中央服務器10Mbps/100Mbps至桌面部門服務器部門交換器70計算機文化基礎5.3.3以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)與總線結構以太網(wǎng)的區(qū)別：總線式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)Hub向所有計算機發(fā)送數(shù)據(jù)幀，由計算機選擇接收交換機按MAC地址將數(shù)據(jù)幀直接發(fā)送給指定的計算機1次只允許1對計算機進行數(shù)據(jù)幀傳輸允許多對計算機同時進行數(shù)據(jù)幀傳輸實質(zhì)上是總線式拓撲結構星形拓撲結構所有計算機共享一定的帶寬每個計算機各自獨享一定的帶寬71計算機文化基礎5.3.3以太網(wǎng)Web服務器郵件服務器數(shù)據(jù)庫服務器網(wǎng)管工作站防火墻千兆交換機路由器光纜光纜光纜光纜雙絞線百兆交換機雙絞線光纜光纜網(wǎng)絡信息中心雙絞線教學樓圖書館化學樓物理樓實驗室

萬兆交換機不同速率的以太網(wǎng)交換機可以按層次方式互相連接起來，構成“?！合怠摇⒔M”的多層次的局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)(光纖)的長度可達幾公里常見局域網(wǎng)之3：千(萬)兆位以太網(wǎng)72計算機文化基礎5.3.3以太網(wǎng) FDDI拓撲結構：環(huán)型，雙環(huán)結構，每個設備可以掛接到兩個環(huán)路結點上 環(huán)上的結點依次獲得對環(huán)路的訪問權。為提高可靠性，F(xiàn)DDI采用雙環(huán)結構(分別稱為主/副環(huán))，主環(huán)支持正常情況下的數(shù)據(jù)傳輸工作，副環(huán)作為—種冗余設施，保證在主環(huán)故障或者結點故障時環(huán)路仍然可以正常地工作。光纖傳輸線常用局域網(wǎng)之4：光纖分布式數(shù)字接口網(wǎng)（FDDI）73計算機文化基礎5.3.4無線局域網(wǎng)（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）局域網(wǎng)與無線通信技術相結合的產(chǎn)物。

采用紅外線（IR）或者無線電波（RF）進行數(shù)據(jù)通信，能提供有線局域網(wǎng)的所有功能，同時還能按照用戶的需要方便地移動或改變網(wǎng)絡。

無線電波作為無線局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)是目前用得最多的，它使用的無線電波頻段主要是S頻段（2.4GHz～2.4835GHz），它覆蓋范圍廣，使用擴頻方式通信時，抗干擾、抗噪聲、抗衰落能力強，通信安全，基本避免了通信信號的偷聽和竊取，具有很高的可用性。74計算機文化基礎5.3.4無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)實現(xiàn)無線通信的設備：無線網(wǎng)卡、無線HUB、無線網(wǎng)橋等無線接入點無線接入點集線器75計算機文化基礎5.3.4無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)采用的協(xié)議主要有：802.11標準(Wi-Fi),其中：802.11a:54Mbps（5.8GHz頻段）802.11g:54Mbps（2.4GHz頻段）802.11b(傳輸速率能根據(jù)環(huán)境變化)，最大可達11Mbps802.11n:108Mbps甚至更高藍牙（bluetooth）近距離無線數(shù)字通信的標準，是802.11的補充最高數(shù)據(jù)傳輸速率可達1Mbps(有效傳輸速率為721kbps)傳輸距離為10cm～10m適合于辦公室或家庭環(huán)境的無線網(wǎng)絡（無線個人網(wǎng)WPAN）76計算機文化基礎5.3.4無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)技術的優(yōu)點：具有很好的靈活性，最大通信范圍可達到幾十公里無線局域網(wǎng)的組建、配置和維護較容易無線局域網(wǎng)技術的缺點：無線局域網(wǎng)還不能完全脫離有線網(wǎng)絡，它只是有線網(wǎng)絡的補充產(chǎn)品比較貴傳輸速度較慢77計算機文化基礎78§5.4Internet內(nèi)容：5.4.1Internet概述5.4.2Internet協(xié)議5.4.3IP地址及域名5.4.4Internet的接入5.4.5Internet提供的基本服務計算機文化基礎795.4.1Internet概述Internet概述Internet的正式中文譯名為因特網(wǎng)，又叫國際互聯(lián)網(wǎng)。

是以TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議將各種不同類型、不同規(guī)模、位于不同地理位置的物理網(wǎng)絡聯(lián)接成的一個整體。

也是一個國際性的通信網(wǎng)絡集合體，融合了現(xiàn)代通信技術和現(xiàn)代計算機技術，集各個部門、各個領域、各種信息資源為一體,從而構成網(wǎng)上用戶共享的信息資源網(wǎng)。Internet是目前世界上影響最大的國際性計算機網(wǎng)絡，它的出現(xiàn)是世界由工業(yè)化走向信息化的必然和象征。因特網(wǎng)已成為世界規(guī)模最大、用戶最多、影響最廣的一個全球性的、開放化的大網(wǎng)絡，在這里蘊藏著豐富的信息資源，等待著每一個使用者來探索和尋求。計算機文化基礎805.4.2Internet協(xié)議TCP/IP協(xié)議傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際互聯(lián)協(xié)議

TCP/IP

(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)

是一個工業(yè)標準的協(xié)議集,它是為廣域網(wǎng)(WAN)設計的，是在ARPANET網(wǎng)的基礎上研究發(fā)展起來的。

是目前國際互聯(lián)網(wǎng)(Internet,因特網(wǎng))的通用協(xié)議，由100多個不同功能的協(xié)議組成。TCP/IP協(xié)議采用了4層的層級結構

這4層分別為：應用層、運輸層、網(wǎng)絡層和鏈路層。

每一層都呼叫它的下一層所提供的網(wǎng)絡來完成自己的需求。TCP/IP協(xié)議并不完全符合OSI的七層參考模型計算機文化基礎815.4.2Internet協(xié)議TCP/IP協(xié)議應用層

是與應用程序進行溝通的層

如簡單電子郵件傳輸(SMTP)、文件傳輸協(xié)議(FTP)、

網(wǎng)絡遠程訪問協(xié)議(Telnet)等。運輸層

提供了節(jié)點間的數(shù)據(jù)傳送服務

該層負責傳送數(shù)據(jù)，并且確定數(shù)據(jù)已被送達并接收，

如傳輸控制協(xié)議(TCP)、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)等。網(wǎng)絡層

提供基本的數(shù)據(jù)封包傳送和路由功能

讓每一塊數(shù)據(jù)包都能夠到達目的主機,但不檢查是否被正確接收，如網(wǎng)際協(xié)議(IP)。鏈路層

具體的網(wǎng)絡有關

實現(xiàn)對實際的網(wǎng)絡媒體的管理，定義如何使用實際網(wǎng)絡，用來傳送數(shù)據(jù)，如Ethernet、SerialLine、ATM等。計算機文化基礎825.4.2Internet協(xié)議TCP/IP協(xié)議IP協(xié)議

網(wǎng)際互聯(lián)協(xié)議IP是TCP/IP的心臟

也是網(wǎng)絡層中最重要的協(xié)議

IP層接收由更低層(網(wǎng)絡接口層，

例如以太網(wǎng)設備驅(qū)動程序)發(fā)來的

數(shù)據(jù)包，并把該數(shù)據(jù)包發(fā)送到更高的TCP或UDP層；相反，IP層也把從TCP或UDP層接收來的數(shù)據(jù)包傳送到更低層。

IP數(shù)據(jù)包是不可靠的，因為IP并沒有做任何事情來確認數(shù)據(jù)包是按順序發(fā)送的或者沒有被破壞。

IP數(shù)據(jù)包中含有發(fā)送它的主機的地址(源地址)和接收它的主機的地址(目的地址)。IP協(xié)議對于網(wǎng)絡通信有著重要的意義

網(wǎng)絡中的計算機通過安裝IP軟件，使許許多多的局域網(wǎng)絡構成了一個龐大而又嚴密的通信系統(tǒng)。在Internet上，IP協(xié)議把全世界上所有愿意接入Internet的計算機局域網(wǎng)絡連接起來，使得它們彼此之間都能夠通信。計算機文化基礎835.4.2Internet協(xié)議TCP/IP協(xié)議TCP協(xié)議

傳輸控制協(xié)議TCP協(xié)議

將它的信息送到更高層的應用

程序，同時，當應用程序輪流

將信息送到TCP層后，TCP層

便將它們進行封裝并向下傳送到IP層，經(jīng)過設備驅(qū)動程序和物理介質(zhì)，最后到接收方。

TCP協(xié)議被稱作一種端對端協(xié)議。這是因為它為兩臺計算機之間的連接起了重要作用：當一臺計算機需要與另一臺遠程計算機連接時，TCP協(xié)議會讓它們建立一個連接、發(fā)送和接收資料以及終止連接。TCP協(xié)議利用重發(fā)技術和擁塞控制機制，向應用程序提供可靠的通信連接，使它能夠自動適應網(wǎng)上的各種變化。TCP協(xié)議具有自動調(diào)整"超時值"的功能，即使在Internet暫時出現(xiàn)堵塞的情況下，也能夠保證通信的可靠。計算機文化基礎845.4.2Internet協(xié)議TCP/IP協(xié)議UDP協(xié)議

用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP

(UserDatagramProtocol)

與TCP位于同一層，是一種不可

靠的無連接協(xié)議，具有簡單高效

的特點，但不能保證傳輸?shù)恼_性，也不能防止重復信息的產(chǎn)生。

UDP主要用于那些面向查詢應答的服務。ICMP協(xié)議

因特網(wǎng)控制報文協(xié)議ICMP

(InternetControlMessageProtocol)

與IP位于同一層，它被用來傳送IP的控制信息。它主要是用來提供有關通向目的地址的路徑信息。計算機文化基礎855.4.2Internet協(xié)議TCP/IP協(xié)議TCP/IP的主要特點是：

①適用于多種異構網(wǎng)絡互聯(lián)。

②提供端到端的可靠通信。

③與操作系統(tǒng)緊密結合。

④TCP/IP協(xié)議既支持面向連接的服務(如TCP)，也支持無連接的服務(如UDP)。計算機文化基礎865.4.3IP地址及域名IP地址

Internet由于采用TCP/IP協(xié)議，所以在Internet上的計算機必須具有IP地址。

IP地址只具有邏輯意義，目的是屏蔽網(wǎng)絡的物理細節(jié)，使得由各種不同網(wǎng)絡組成的Internet看起來是一個相同的整體。

IP地址在Internet上必須唯一，它是運行TCP/IP協(xié)議的標志。分層結構

由類型標志、網(wǎng)絡地址、主機地址三部分組成。

類型標志用來指明IP地址的類型；

網(wǎng)絡地址標明主機所在網(wǎng)絡的地址；

主機地址用來標識主機。計算機文化基礎875.4.3IP地址及域名IP地址IP地址

IP地址由32位(bit)二進制組成，分為4個字節(jié)(Byte)，每個字節(jié)對應一個0～255的十進制數(shù)字，十進制數(shù)字間用點號分隔。

例如：6(點分十進制地址)根據(jù)網(wǎng)絡規(guī)模的大小，IP地址分為A、B、C、D、E五類。計算機文化基礎A類地址用于擁有大量主機的網(wǎng)絡，它的最高位為0，網(wǎng)絡地址為7位二進制，主機地址為24位二進制。也就是說，全世界只能有126個A類網(wǎng)絡，每個A類網(wǎng)絡可有16777214個主機。A類地址的點分十進制地址的第一個數(shù)字小于127。B類地址用于規(guī)模適中的網(wǎng)絡，它的最高位為10，網(wǎng)絡地址為14位二進制，主機地址為16位二進制。即可以有16382個B類網(wǎng)絡，每個B類網(wǎng)絡可有65534個主機。B類地址的點分十進制地址的第一個數(shù)字大于128，小于192。C類地址用于小型的網(wǎng)絡，它的最高位為110，網(wǎng)絡地址為21位二進制，主機地址為8位二進制。即可以有2097152個C類網(wǎng)絡，每個C類網(wǎng)絡可有254個主機。C類地址的點分十進制地址的第一個數(shù)字大于192，小于224。D類地址用于組播，它的最高位為1110。E類地址用于備用，它的最高位為11110。

885.4.3IP地址及域名子網(wǎng)掩碼

直接使用A類、B類地址，顯得有點浪費資源，通過子網(wǎng)掩碼，可以將一個大的網(wǎng)絡分為若干個粒度更小的子網(wǎng)絡，將原先主機地址的左邊一部分用作子網(wǎng)地址。在IPv4中，子網(wǎng)掩碼也是一個32位二進制數(shù)，它必須是對應IP地址的首位開始連續(xù)是1，對應網(wǎng)絡標識部分的位都為1，對應主機標識部分則全為0，將子網(wǎng)掩碼與IP地址進行按位與運算就可以導出網(wǎng)絡地址。子網(wǎng)掩碼有2種表示方式：一種是將IP地址和子網(wǎng)掩碼，分別用2行來表示；另一種是在IP地址后面，追加網(wǎng)絡地址的位數(shù)，用/隔開。例如，2/26表示網(wǎng)絡地址為前26位，其對應的子網(wǎng)掩碼為92。當網(wǎng)絡內(nèi)沒有子網(wǎng)時，A、B、C三類網(wǎng)絡的子網(wǎng)掩碼分別為：、、。計算機文化基礎895.4.3IP地址及域名域名

對于IP地址，即使使用點分十進制表示也非常難以記憶，因此Internet引入了以字符型的主機命名方式——域名系統(tǒng)，用來表示位于Internet上的主機。例如，中國教育和科研計算機網(wǎng)的IP地址是6，其域名為，訪問這個網(wǎng)絡時使用的網(wǎng)址(URL,Uniform

Resource

Location,統(tǒng)一資源定位符

)則是/。域名系統(tǒng)（英文：DomainNameSystem，縮寫：DNS）

包括域名命名規(guī)則、域名管理方法、域名與IP地址轉換機制三部分組成。分級結構

順序是從右到左

第一級也叫做頂級，分為區(qū)域名和類型名兩種。

區(qū)域名用兩個字母代表各個國家和地區(qū)；

類型名用三至四個字母代表單位或機構所屬的類型。計算機文化基礎905.4.3IP地址及域名域名部分頂級域名計算機文化基礎915.4.4Internet的接入連接到Internet計算機與Internet進行連接時，通常不是直接與主干網(wǎng)絡進行連接，而是與網(wǎng)絡中的某個服務器建立連接，通過這個服務器來與Internet連接。局域網(wǎng)連接

是指整個局域網(wǎng)已經(jīng)通過路由器和

通信專線與Internet連接起來。

該局域網(wǎng)就變成了Internet的一個

子域，網(wǎng)絡中的各個計算機也都

必須具有單獨、正式、固定的

IP地址。網(wǎng)絡中的各個計算機都可以直接訪問

Internet的資源，也可以向Internet

提供各種服務。計算機文化基礎925.4.4Internet的接入連接到Internet計算機與Internet進行連接時，通常不是直接與主干網(wǎng)絡進行連接，而是與網(wǎng)絡中的某個服務器建立連接，通過這個服務器來與Internet連接。單機撥號連接

適合于個人、家庭用計算機的聯(lián)網(wǎng)。

需要使用調(diào)制解調(diào)器

(Modem)

計算機通過網(wǎng)卡或串

行通信接口連接

Modem，Modem通

過普通電話線、

CATV網(wǎng)或?qū)拵Ь€路

連接ISP。計算機通常由ISP動態(tài)分

配一個臨時的內(nèi)部

IP地址。計算機文化基礎935.4.4Internet的接入連接到Internet光纖到戶光纖入戶是指從ISP那里直接用一根高速光纖連接到用戶家里。它通過將一個叫光網(wǎng)絡單元（OpticalNetworkUnit，ONU）的裝置安裝在用戶家里，從而將家用電腦、無線路由器等與之關聯(lián)。該裝置負責在光信號與電子信號之間的轉換。使用FTTH可以實現(xiàn)穩(wěn)定的高速通信。隨著Internet的爆炸式發(fā)展，只有實現(xiàn)用戶接入Internet方式的數(shù)字化、寬帶化，才能真正提高用戶上網(wǎng)速度，讓用戶享受Internet上的各種服務。通過FTTH，不僅實現(xiàn)了Internet接入方式的數(shù)字化，用戶在家還可以享受到數(shù)字電視的高清畫面，即使傳統(tǒng)的座機電話現(xiàn)在也是經(jīng)由數(shù)字網(wǎng)絡進行傳輸。計算機文化基礎945.4.5Internet提供的基本服務在Internet上，采用的是客戶機/服務器(C/S)工作模式。

用戶的計算機連接到Internet后，用戶必須運行一個應用軟件，應用軟件根據(jù)用戶的操作要求(例如查詢)生成一個請求，該請求通過網(wǎng)絡傳送到某個服務器

網(wǎng)絡上的服務

器收到請求后

就分析請求并

作出相應反映

將服務結果通

過網(wǎng)絡返回到

客戶端，客戶

端收到后將其

顯示給用戶。計算機文化基礎955.4.5Internet提供的基本服務WWW服務(WorldWideWeb,3W,萬維網(wǎng))

是Internet上集文本、圖形圖像、聲音、動畫視頻等媒體信息于一體的全球信息資源網(wǎng)絡，是Internet的重要組成部分。

WWW服務使用的是超文本傳輸協(xié)議(HTTP)，所以可以很方便的從一個信息頁轉換到另一個信息頁。

在WWW服務器上，所有的服務信息由超

文本標記語言(HTML)編寫成若干個信息

頁(WebPage,網(wǎng)頁)，某個機構的所有網(wǎng)

頁被組織成為WWW網(wǎng)絡站點(WebSite,

網(wǎng)站)，每個網(wǎng)站上有一個網(wǎng)頁是該網(wǎng)站

的主頁(HomePage,首頁)，是訪問網(wǎng)站

的入口網(wǎng)頁。

客戶端要安裝相應的瀏覽器應用程序。WWW服務也能完成諸如文件傳輸、電

子郵件等其他功能。計算機文化基礎965.4.5Internet提供的基本服務電子郵件服務(e-Mail)

是目前最常見、應用最廣泛的一種到聯(lián)網(wǎng)服務。

使用電子郵件服務，必須獲得一個電子郵箱(ElectronicMailbox)。電子郵箱位于郵件服務器上，收到的電子郵件就存儲在其中。電子郵件傳送的是電子信號

所以不僅能夠傳

送文字和圖片，

還能傳送聲音、

視頻和程序。電子郵件地址的

格式規(guī)定為：

郵箱名@郵件服

務器名計算機文化基礎975.4.5Internet提供的基本服務即時通信

即時通信服務也被某些人稱為

網(wǎng)絡尋呼或網(wǎng)上聊天。

著名的客戶端軟件是騰訊QQ和微信。即時通信最常用功能是收發(fā)文字信息

也可進行語音、視頻、文件的傳輸。計算機文化基礎985.4.5Internet提供的基本服務文件傳輸

(FileTransferProtocol,FTP)

主要作用是讓用戶連接到一個存儲著許多文件的遠程計算機上，查看上面有哪些文件，并將需要的文件復制到本地計算機(下載)，或是

將自己的文件傳遞到

該遠程計算機(上傳)。FTP允許在不同體系的

計算機之間傳輸任意

文件，也允許文件具

有訪問權限和所有

權限。計算機文化基礎995.4.5Internet提供的基本服務遠程登錄

使用戶可以通過Internet登錄到遠程計算機上，象使用自己計算機一樣操作和使用該遠程計算機的各種資源。

遠程登錄通常使用Telnet協(xié)議。

用戶可以訪問各種數(shù)據(jù)庫

聯(lián)機游戲、對話服務以及

電子公告牌，如同與被訪

問的計算機在同一房間中

一樣。用戶要想登陸到遠程計算機

時，必須要具有該計算機

的使用權，要有自己的

帳號(用戶名和密碼)。計算機文化基礎1005.4.5Internet提供的基本服務電子公告牌服務

(BulletinBoardService,BBS)

是Internet上的一種電子信息服務系統(tǒng)。

它提供了一種網(wǎng)絡信

息發(fā)布平臺，任何人

都可以在上面發(fā)布信

息或提出看法。

用戶可圍繞某主題將

自己的討論文字“張

貼”到“公告板”上，

也可以從“公告板”看

到別人“張貼”的

討論文字。用戶登陸到BBS站點可

以使用Web方式，也

可以使用Telnet方式。計算機文化基礎101§5.5網(wǎng)絡安全概述內(nèi)容：5.5.1網(wǎng)絡安全概述5.5.2計算機病毒及其防范計算機文化基礎1025.5.1網(wǎng)絡安全概述安全的計算機網(wǎng)絡應該具有的特征：網(wǎng)絡系統(tǒng)的可靠性——是指保證網(wǎng)絡系統(tǒng)不因各種因素的影響而中斷正常工作。軟件和數(shù)據(jù)的完整性——是指保護網(wǎng)絡系統(tǒng)中存儲和傳輸?shù)能浖ǔ绦颍┡c數(shù)據(jù)不被非法操作，即保證數(shù)據(jù)不被插入、替換和刪除，數(shù)據(jù)分組不丟失、亂序，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)或系統(tǒng)中的程序不被破壞等。軟件和數(shù)據(jù)的可用性——是指在保證軟件和數(shù)據(jù)完整性的同時，還要能使其被正常利用和操作。軟件和數(shù)據(jù)的保密性——主要是利用密碼技術對軟件和數(shù)據(jù)進行加密處理，保證在系統(tǒng)中存儲在網(wǎng)絡上傳輸?shù)能浖蛿?shù)