第4章計算機網(wǎng)絡(luò)

4.1計算機網(wǎng)絡(luò)概述

4.2局域網(wǎng)

4.3Internet技術(shù)

4.5網(wǎng)絡(luò)信息安全

4.4Internet應(yīng)用

第四章計算機網(wǎng)絡(luò)4.1計算機網(wǎng)絡(luò)概述4.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)定義及組成4.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的工作模式4.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)功能4.1.4計算機網(wǎng)絡(luò)分類一、計算機網(wǎng)絡(luò)定義及組成1.計算機網(wǎng)絡(luò)的定義計算機網(wǎng)絡(luò)是用通信鏈路將分散獨立的多個計算機系統(tǒng)互相連接起來，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行數(shù)據(jù)通信，以實現(xiàn)資源共享等功能的計算機集合。4.1計算機網(wǎng)絡(luò)概述一、計算機網(wǎng)絡(luò)定義及組成2.計算機網(wǎng)絡(luò)的組成計算機主機指連接到網(wǎng)絡(luò)中的具有數(shù)據(jù)處理和信息交互能力的計算設(shè)備，例如大型機、小型機、個人電腦、外部設(shè)備終端等。通信鏈路由通信傳輸介質(zhì)及網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備組成，用于將多個計算機主機連接在一起，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是指網(wǎng)絡(luò)中的各部分為實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信所必須遵守的一系列規(guī)則和約定。目前常見的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有TCP/IP（傳輸控制/網(wǎng)際協(xié)議）、OSI/RM（開放系統(tǒng)互連參考模型）等系列。4.1計算機網(wǎng)絡(luò)概述二、計算機網(wǎng)絡(luò)的工作模式

根據(jù)計算機在網(wǎng)絡(luò)中的功能和作用，可以將網(wǎng)絡(luò)中的計算機主機分為服務(wù)器和客戶機（工作站）兩類。1.服務(wù)器服務(wù)器通常由處理能力強、存儲容量大的高性能計算機來擔(dān)任，為客戶機提供共享資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)文件服務(wù)、打印服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)、消息服務(wù)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)2.客戶機客戶機是指用戶使用的一般計算機。用戶可以通過客戶機訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的共享資源，享受網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。4.1計算機網(wǎng)絡(luò)概述3.工作模式根據(jù)身份劃分的區(qū)別，可以將計算機網(wǎng)絡(luò)的工作模式劃分為對等（peer-tp-peer，簡稱P2P）模式和客戶機/服務(wù)器（Client/Server，簡稱C/S）模式。對等模式是指網(wǎng)絡(luò)中的每臺計算機既可以是客戶機又可以是服務(wù)器，可以請求服務(wù)，也可以提供服務(wù)。客戶機/服務(wù)器模式是指網(wǎng)絡(luò)中每臺計算機的角色是固定的，始終充當(dāng)客戶機角色去請求服務(wù)，或者一直充當(dāng)服務(wù)器角色為其他客戶機提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。4.1計算機網(wǎng)絡(luò)概述三、計算機網(wǎng)絡(luò)功能資源共享信息傳輸分布式處理提高健壯性4.1計算機網(wǎng)絡(luò)概述四、計算機網(wǎng)絡(luò)分類從網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍來看局域網(wǎng)城域網(wǎng)廣域網(wǎng)從網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)來看總線型星型環(huán)型從網(wǎng)絡(luò)的使用范圍來看公用網(wǎng)專用網(wǎng)從網(wǎng)絡(luò)用途來看科研網(wǎng)教育網(wǎng)校園網(wǎng)企業(yè)網(wǎng)4.1計算機網(wǎng)絡(luò)概述4．2局域網(wǎng)4.2.1局域網(wǎng)的特點與組成4.2.2以太網(wǎng)4.2.3無線局域網(wǎng)一、局域網(wǎng)的特點與組成1.局域網(wǎng)的特點地理范圍有限，一般為十幾米到十幾公里；數(shù)據(jù)傳輸速率較高，一般為10Mbps~10Gbps；延遲時間短，誤碼率低，一般為10-11~10-8。組建方便，投資較少，使用靈活。4．2局域網(wǎng)一、局域網(wǎng)的特點與組成2.局域網(wǎng)的組成節(jié)點網(wǎng)絡(luò)中的工作站、服務(wù)器、打印機等都可以被稱為節(jié)點。傳輸介質(zhì)與互聯(lián)設(shè)備傳輸介質(zhì)：雙絞線、同軸電纜、光纜、無線電波等互聯(lián)設(shè)備：集線器、交換機局域網(wǎng)協(xié)議局域網(wǎng)協(xié)議：TCP/IP、IPX、AppleTalk等TCP/IP是最普遍使用的局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議4．2局域網(wǎng)節(jié)點MAC地址IEEE802標(biāo)準規(guī)定局域網(wǎng)中的每個節(jié)點都有一個唯一的物理地址，該地址稱為介質(zhì)訪問地址（MediaAccessAddress，即MAC地址），是一組全球唯一的48位二進制地址。數(shù)據(jù)幀局域網(wǎng)中的任意兩個節(jié)點通信時，數(shù)據(jù)要被劃分成若干個單元來傳輸，每個單元稱為數(shù)據(jù)幀或幀（frame）。網(wǎng)卡局域網(wǎng)上的每臺計算機都需要安裝網(wǎng)絡(luò)接口卡，簡稱網(wǎng)卡，每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的MAC地址都存放在該節(jié)點的網(wǎng)卡中。4．2局域網(wǎng)二、以太網(wǎng)以太網(wǎng)是目前應(yīng)用最廣泛的一種局域網(wǎng)。以太網(wǎng)可以分為以下幾種類型：共享式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)千（萬）兆位以太網(wǎng)4．2局域網(wǎng)1.共享式以太網(wǎng)共享式以太網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)為總線型，局域網(wǎng)中所有節(jié)點都連接到一條公共傳輸線路上，該公共傳輸線被稱為總線，通過該總線實現(xiàn)節(jié)點之間的通信。集線器中繼器，將信號放大整形，以便傳輸更遠的距離；將任何一個節(jié)點發(fā)送的信息以廣播方式向總線上其他節(jié)點分發(fā)。4．2局域網(wǎng)1.共享式以太網(wǎng)介質(zhì)訪問控制協(xié)議——CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問及沖突檢測）

CSMA/CD協(xié)議的工作原理①節(jié)點發(fā)送前先偵聽總線是否空閑（無信號正在傳輸）；②若總線空閑，該節(jié)點就發(fā)送信息；③若總線正在忙，就一直偵聽，直到偵聽到總線有空才發(fā)送；④在發(fā)送數(shù)據(jù)期間，節(jié)點繼續(xù)保持偵聽總線，如果檢測到總線沖突，則立刻停止發(fā)送當(dāng)前的數(shù)據(jù)，并在等待了一個隨機時間間隔后再重復(fù)第①步。⑤如果在發(fā)送數(shù)據(jù)期間，節(jié)點一直未檢測到?jīng)_突，則信息發(fā)送成功。4．2局域網(wǎng)2.交換式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)為星型，以以太網(wǎng)交換機（Switcher）為中心設(shè)備，其他節(jié)點通過網(wǎng)卡和傳輸介質(zhì)連接到交換機上。以太網(wǎng)交換機點對點的通信方式，根據(jù)數(shù)據(jù)幀中目的計算機的MAC地址，將數(shù)據(jù)幀發(fā)送給指定計算機，其他計算機并不會接收到該數(shù)據(jù)幀支持同一時刻多對計算機之間的通信，提高了網(wǎng)絡(luò)通信效率4．2局域網(wǎng)2.交換式以太網(wǎng)與共享式以太網(wǎng)的區(qū)別數(shù)據(jù)通信方式。交換式以太網(wǎng)支持同一時刻多對計算機之間的通信，而共享式以太網(wǎng)任何時刻只能有一對計算機進行通信。網(wǎng)絡(luò)帶寬。交換式以太網(wǎng)中連接在交換機上的每一個節(jié)點都各自獨享網(wǎng)絡(luò)帶寬，即節(jié)點的帶寬與交換機的總帶寬保持一致，而共享式以太網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)的總帶寬由每個節(jié)點平分，即共享帶寬。4．2局域網(wǎng)3.千（萬）兆位以太網(wǎng)千（萬）兆位以太網(wǎng)采用光纖作為傳輸介質(zhì)，中央交換機的帶寬可以達到每秒千兆、萬兆位以上。4．2局域網(wǎng)三、無線局域網(wǎng)采用無線電波作為傳輸介質(zhì)的局域網(wǎng)稱為無線局域網(wǎng)，也稱WLAN。無線局域網(wǎng)采用的協(xié)議主要是802.11，即Wi-Fi。構(gòu)建無線局域網(wǎng)需要的硬件設(shè)備有無線網(wǎng)卡、無線AP（AccessPoint）等。4．2局域網(wǎng)4．3Internet技術(shù)4.3.1Internet概述4.3.2分組交換和存儲轉(zhuǎn)發(fā)4.3.3TCP/IP協(xié)議4.3.4Internet的IP地址與域名4.3.5Internet接入一、Internet概述1.什么是InternetInternet（即因特網(wǎng)）是目前全球規(guī)模最大、應(yīng)用最廣泛的互連網(wǎng)絡(luò)，它由全球范圍內(nèi)若干個不同類型的物理網(wǎng)絡(luò)互連而成，可以為用戶提供豐富的信息資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。2.Internet的發(fā)展歷史ARPANET網(wǎng)絡(luò)ARPANET與NSFNET合并，改名為Internet3.Internet在我國的發(fā)展中國教育與科研計算機網(wǎng)絡(luò)（CERNET）中國科學(xué)技術(shù)網(wǎng)（CSTNET）中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET）中國移動互聯(lián)網(wǎng)（CMNET）中國網(wǎng)通公用互聯(lián)網(wǎng)（CNCNET）中國聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)（UNINET）4．3Internet技術(shù)二、分組交換和存儲轉(zhuǎn)發(fā)1.分組交換原理分組交換技術(shù)是計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信中采用的一種交換技術(shù)，也稱包交換技術(shù)。發(fā)送方（源計算機）需要將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)劃分為若干份，并給每份數(shù)據(jù)附加上地址、編號、校驗等信息（稱為“頭部”信息）后組成“分組”（也稱“包”），以若干個“包”為單位通過網(wǎng)絡(luò)線路傳輸給接收方（目的計算機）。4．3Internet技術(shù)分組交換示意圖發(fā)送方ABCDFEG4132接收方41321432二、分組交換和存儲轉(zhuǎn)發(fā)2.分組交換機分組交換網(wǎng)中實現(xiàn)分組轉(zhuǎn)發(fā)的中間節(jié)點叫做分組交換機，也稱節(jié)點交換機。工作模式：存儲轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)交換機從輸入端口接收到一個包后，先將其放入緩沖區(qū)中，交換機根據(jù)數(shù)據(jù)包中接收方的地址和該交換機中存儲的轉(zhuǎn)發(fā)表，找出該數(shù)據(jù)包該從哪個輸出端口發(fā)送出去4．3Internet技術(shù)三、TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議是指網(wǎng)絡(luò)中的各部分為實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信所必須遵守的一系列規(guī)則和約定。著名的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議有：開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI）和傳輸控制/網(wǎng)際協(xié)議（TCP/IP）。4．3Internet技術(shù)三、TCP/IP協(xié)議1.TCP/IP協(xié)議的組成應(yīng)用層應(yīng)用層是TCP/IP協(xié)議的最高層，為用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序和應(yīng)用層協(xié)議。SMTP協(xié)議、HTTP協(xié)議、FTP協(xié)議傳輸層傳輸層為兩臺主機上的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供端到端的通信。TCP協(xié)議、UDP（UserDatagramProtocol，用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議）網(wǎng)絡(luò)互連層網(wǎng)絡(luò)互連層為所有互連網(wǎng)絡(luò)中的計算機規(guī)定了統(tǒng)一的編址方案和數(shù)據(jù)包（也稱IP數(shù)據(jù)報）格式，并提供將IP數(shù)據(jù)報從一臺計算機逐步通過多個路由器傳輸?shù)侥康牡氐霓D(zhuǎn)發(fā)機制。網(wǎng)絡(luò)接口和硬件層網(wǎng)絡(luò)接口和硬件層提供與物理網(wǎng)絡(luò)的接口方法和規(guī)范，并負責(zé)把IP數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)換成適合在特定物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)膸袷健?．3Internet技術(shù)三、TCP/IP協(xié)議2.TCP/IP協(xié)議的特點適用于多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互連。確?？煽康亩恕送ㄐ?。與操作系統(tǒng)緊密結(jié)合。既支持面向連接服務(wù)，也支持無連接服務(wù)，有利于在計算機網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)基于音視頻通信的多媒體應(yīng)用服務(wù)。4．3Internet技術(shù)四、Internet的IP地址與域名1.IP地址IP地址是在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中網(wǎng)絡(luò)互連層以上使用的計算機地址。IP地址的格式（IPv4）32個二進制位，即4個字節(jié)來表示通常采用“點分十進制數(shù)”的格式來表示例如：IP地址11010010000011110000001001111011，可以表示為

4．3Internet技術(shù)四、Internet的IP地址與域名1.IP地址IP地址的分類網(wǎng)絡(luò)號用來標(biāo)識Internet上的一個物理網(wǎng)絡(luò)的編號主機號用來標(biāo)識主機在該物理網(wǎng)絡(luò)中的編號4．3Internet技術(shù)四、Internet的IP地址與域名1.IP地址IP地址的分類A類地址一般分配給具有大量主機的大型網(wǎng)絡(luò)使用B類地址通常分配給規(guī)模中等的網(wǎng)絡(luò)使用C類地址通常分配給規(guī)模較小的局域網(wǎng)使用D類為組播（多播）地址E類地址保留給將來使用類型網(wǎng)絡(luò)數(shù)目主機數(shù)目第一個字節(jié)的數(shù)字范圍A27-2=126224-21~126B214216-2128~191C22128-2192~2234．3Internet技術(shù)四、Internet的IP地址與域名1.IP地址子網(wǎng)子網(wǎng)把標(biāo)準IP地址中的主機號部分劃分出“子網(wǎng)號”和“主機號”兩個部分子網(wǎng)掩碼計算機需使用“子網(wǎng)掩碼”在IP地址中找出網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號子網(wǎng)掩碼是一個32位的代碼，其中與IP地址中網(wǎng)絡(luò)號、子網(wǎng)號相對應(yīng)的位置二進位為“1”，與主機號相對應(yīng)的位置二進位為“0”

4．3Internet技術(shù)四、Internet的IP地址與域名1.IP地址路由器的IP地址路由器的作用：將異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連接起來，將IP包按主機的IP地址進行轉(zhuǎn)發(fā)，屏蔽不同網(wǎng)絡(luò)之間的技術(shù)差異，將IP包正確送達目的主機，實現(xiàn)不同物理網(wǎng)絡(luò)之間的無縫連接。路由器的IP地址：作為網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，連接各個網(wǎng)絡(luò)的路由器也需要分配IP地址，而且至少應(yīng)分配兩個以上的IP地址，每個端口IP地址的類型號和網(wǎng)絡(luò)號分別與所連的網(wǎng)絡(luò)相同。4．3Internet技術(shù)四、Internet的IP地址與域名1.IP地址IPv6——新一代IP地址IPv4協(xié)議理論上約有43億個地址，但是隨著Internet的發(fā)展壯大，IPv4在網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、服務(wù)質(zhì)量、靈活性、安全性等方面，已越來越不能滿足實際應(yīng)用的需要。解決這一問題的方法是使用下一代IP協(xié)議IPv6，它采用128位IP編址方案，擴大了尋址空間。4．3Internet技術(shù)四、Internet的IP地址與域名2.域名使用具有特定含義的符號來表示Internet中的每一臺主機，該符號名就稱為這臺主機的域名。域名的優(yōu)點域名一般由一些有意義的符號組成，便于理解和記憶例如，Internet中允許某臺主機擁有多個域名，這些域名都對應(yīng)這臺主機唯一的IP地址4．3Internet技術(shù)四、Internet的IP地址與域名2.域名域名的組成由一系列的域和子域組成，各個子域之間用“.”分隔，主機域名所包含的子域數(shù)目通常不超過5個……

．三級域名．二級域名．頂級域名4．3Internet技術(shù)四、Internet的IP地址與域名2.域名域名的組成一般計算機域名表示為：主機名．單位名．機構(gòu)名．頂級域名例如：

頂級域名含義

頂級域名類型域名含義組織機構(gòu)com商業(yè)公司gov政府部門org非盈利組織int國際化機構(gòu)edu教育機構(gòu)net網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機構(gòu)mil軍事機構(gòu)地域（國家）cn代表中國hk代表香港us代表美國（可省略）uk代表英國jp

代表日本4．3Internet技術(shù)四、Internet的IP地址與域名2.域名域名服務(wù)器（DomainNameServer，DNS）將域名轉(zhuǎn)換為對應(yīng)IP地址的過程稱為域名解析，由域名服務(wù)器負責(zé)完成。4．3Internet技術(shù)五、Internet接入1.電話撥號接入2.ADSL寬帶接入3.CableModem接入4．3Internet技術(shù)五、Internet接入1.電話撥號接入接入方式一臺計算機、一個調(diào)制解調(diào)器（Modem）、一條電話線、相關(guān)通信撥號軟件、帳號Modem作用：把計算機送出的數(shù)字信號調(diào)制成適合在電話用戶線上傳輸?shù)哪M信號形式，同時把通過電話線傳輸過來的模擬信號解調(diào)恢復(fù)成數(shù)字信號傳輸給計算機。4．3Internet技術(shù)五、Internet接入1.電話撥號接入電話撥號接入的特點上網(wǎng)方式比較簡便傳輸速率較慢，目前Modem主流產(chǎn)品的傳輸速率為56kbps，在實際使用中，往往只有40kbps左右甚至更低由于在上網(wǎng)時占用了電話線，用戶就無法同時使用該電話線接聽或撥打電話。4．3Internet技術(shù)五、Internet接入2.ADSL寬帶接入ADSL稱為不對稱數(shù)字用戶線ADSL的信道復(fù)用技術(shù)傳輸語音上行數(shù)據(jù)，負責(zé)將用戶端數(shù)據(jù)傳送至網(wǎng)絡(luò)，速率一般為64~256kbps，屬于低速傳輸下行數(shù)據(jù)，下行通道負責(zé)將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送至用戶計算機，速率一般為1~2Mbps，最高可達8Mbps，屬于高速傳輸4．3Internet技術(shù)五、Internet接入2.ADSL寬帶接入接入方式普通電話線、ADSLModem、網(wǎng)卡、雙絞線4．3Internet技術(shù)五、Internet接入2.ADSL寬帶接入ADSL寬帶接入的特點一條電話線上可以同時上網(wǎng)和接通電話，互不影響；根據(jù)線路情況自動調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率，可以提供較高的上網(wǎng)速率。4．3Internet技術(shù)五、Internet接入3.CableModem接入CableModem（電纜調(diào)制解調(diào)器）同軸電纜復(fù)用技術(shù)傳輸電視信號，頻帶為50MHz~550MHz上傳數(shù)據(jù)，頻帶為5MHz~42MHz下傳數(shù)據(jù)，頻帶為550MHz~750MHzCableModem接入技術(shù)的優(yōu)點聯(lián)網(wǎng)的成本低廉無須撥號上網(wǎng)不占用電話線可永久連接當(dāng)同時上網(wǎng)的用戶數(shù)目較多時，每個用戶得到的有效帶寬將會顯著下降4．3Internet技術(shù)4．4Internet應(yīng)用4.4.1WWW瀏覽4.4.2電子郵件4.4.3文件傳輸4.4.4遠程登錄一、WWW瀏覽WWW（WorldWideWeb），中文含義為全球信息網(wǎng)，也稱為萬維網(wǎng)、3W網(wǎng)等。WWW使用網(wǎng)頁（WebPage）形式來展示信息資源，以超文本傳輸協(xié)議（HTTP）為基礎(chǔ)，并采用客戶機/服務(wù)器（Client/Server，簡稱C/S）的工作模式。

4．4Internet應(yīng)用一、WWW瀏覽1.網(wǎng)頁網(wǎng)頁是一種用超文本標(biāo)記語言（HTML）編寫的超文本文件。

<HTML><HEAD><TITLE>

示例網(wǎng)頁

</TITLE></HEAD><BODY><ahref=”</BODY></HTML>4．4Internet應(yīng)用一、WWW瀏覽2.網(wǎng)站一般一個網(wǎng)站由許多網(wǎng)頁組成，進入網(wǎng)站首先看到的起始頁稱為主頁（homepage），通過主頁上提供的超鏈接可以訪問網(wǎng)站內(nèi)其他網(wǎng)頁。3.統(tǒng)一資源定位器URL統(tǒng)一資源定位器URL也稱網(wǎng)址，用來標(biāo)識WWW中信息資源的位置URL的表示形式為：

index.html或default.html，即網(wǎng)站的主頁。例如，4．4Internet應(yīng)用二、電子郵件E-mail

1.電子郵箱地址

2.電子郵件組成頭部、正文、附件3.電子郵件工作過程4．4Internet應(yīng)用三、遠程文件傳輸遠程文件傳輸（簡稱FTP）是指將網(wǎng)絡(luò)中一臺計算機上的文件傳送至另外一臺計算機，采用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是FTP協(xié)議。1.FTP的功能上傳下載2.FTP工作過程3.訪問FTP服務(wù)器的方法

4．4Internet應(yīng)用四、遠程登錄TELNET用戶可以把自己的計算機當(dāng)作一臺顯示終端，通過Internet連接某臺遠程計算機，并作為該遠程計算機的用戶來操作該遠程計算機，訪問其硬件和軟件資源，這種服務(wù)稱為遠程登錄（TELNET）服務(wù)。訪問TELNET服務(wù)器的方法TELNET服務(wù)器的域名或IP地址4．4Internet應(yīng)用4．5網(wǎng)絡(luò)信息安全4.5.1信息安全概述4.5.2信息安全技術(shù)4.5.3計算機病毒及防范一、信息安全概述信息安全是指對信息資源實施有效保護，防止信息資源被泄漏、修改及破環(huán)。常見的信息安全威脅傳輸中斷竊聽信息篡改信息偽造信息主要的安全措施身份鑒別訪問控制數(shù)據(jù)加密數(shù)據(jù)完整性