《計算機導論》第6章：計算機網絡系統

1、第6章 計算機網絡系統,（時間：2次課，4學時）,第6章 計算機網絡系統,6.1 計算機通信與網絡 6.2 網絡的組成 6.3 計算機局域網絡 6.4 因特網網絡 6.5 小結 6.6 思考題,6.1 計算機通信與網絡,6.1.1 通信 6.1.2 計算機網絡,6.1.1 通信,1.通信過程 通信控制器負責DTE和通信線路的連接，完成數據緩沖、速度匹配、串并轉換等。 信道是傳輸信號的通道，可以是有線的傳輸媒體，也可以是無線的傳輸媒體。 信號變換器的功能是把通信控制器發(fā)出的信號轉換成適合于在信道上傳輸的信號，或者相反，把從信道上接收的信號轉換成通信控制器所能接受的信號。,6.1.1 通信,圖6.

2、1 數據通信結構模型,2.有關通信的基本概念 在數據通信系統中，人們關注得更多的就是數據和信號。 數據就是把事物的某些屬性規(guī)范化后的表現形式，它能被識別，也可以被描述 。 數據分為兩種基本類型：文本或二進制數據。 通信雙方交互信息的方式有3種：單工通信 ，半雙工通信 ，全雙工通信 。 3.傳輸媒體 傳輸媒體是用于承載傳輸信息的物理媒體。 傳輸媒體可分為兩大類：導向傳輸媒體和非導向傳輸媒體。,6.1.2 計算機網絡,1.計算機網絡的發(fā)展 1969年12月，因特網的前身美國的ARPA網投入運行，它標志著我們常稱的計算機網絡的興起。 進入90年代，計算機技術、通信技術以及建立在計算機和網絡技術基礎上

3、的計算機網絡技術得到了迅猛的發(fā)展。 計算機網絡在我國的發(fā)展也非常迅速。 2.計算機網絡的用途 計算機網絡用途很多，其中最重要的三個功能是：數據通信、資源共享、分布處理。,3.計算機網絡的分類 從網絡的交換功能進行分類：電路交換 ，報文交換 ，分組交換，混合交換 。 從網絡的拓撲結構進行分類：集中式網絡 ，分散式網絡 ，分布式網絡 。 從網絡的作用范圍進行分類：廣域網 ，局域網 ，城域網 。 從網絡的使用范圍進行分類 ：公用網 ，專用網 。 4.計算機網絡的客戶機/服務器模式,6.2 網絡的組成,6.2.1 網絡的組成 6.2.2 拓撲結構 6.2.3 網絡協議,6.2.1 網絡的組成,1.計算

4、機網絡的組成 分成3個組成部分： 資源子網 ,通信子網，一系列的協議。 2.計算機網絡中硬件設備的用途 服務器(Server)：是指向運行在別的計算機上的客戶端程序提供某種特定服務的計算機。 工作站(Workstation)也稱客戶機，由服務器進行管理和提供服務的、連入網絡的任何計算機都屬于工作站，其性能一般低于服務器。,網卡也稱網絡適配器、網絡接口卡(Network Interface Card，NIC)。 調制解調器也叫Modem，俗稱“貓”。它是一個通過電話撥號接入因特網的必備的硬件設備。 集線器是管理網絡的最小單元，是局域網的星型連接點。 網橋(Bridge)，工作于數據鏈路層，不但能

5、擴展網絡的距離或范圍，而且可提高網絡的性能、可靠性和安全性。,6.2.2 拓撲結構,計算機連接的方式叫做“網絡拓撲結構”(Topology)。網絡拓撲是指用傳輸媒體互聯各種設備的物理布局，特別是計算機分布的位置以及電纜如何通過它們。 目前常用的計算機網絡拓撲結構有四種，它們是總線形網絡、環(huán)形網絡、星形網絡和網狀網絡。 環(huán)形結構的特點是，每個端用戶都與兩個相鄰的端用戶相連，因而存在著點到點鏈路，但總是以單向方式操作，于是便有上游端用戶和下游端用戶之稱。 星形結構是最古老的一種連接方式，目前使用最普遍的以太網就采用星形結構，處于中心位置的網絡設備稱為集線器，英文名為(Hub)。 星形網的組成通過中

6、心設備形成許多點到點連接。,6.2.2 拓撲結構 (1),圖6.2 總線結構,6.2.2 拓撲結構 (2),圖6.3 環(huán)形結構,6.2.2 拓撲結構 (3),圖6.4 星形拓撲,6.2.2 拓撲結構 (4),圖6.5 網狀拓撲,6.2.3 網絡協議,為進行網絡中的數據交換而建立的規(guī)則、標準或約定稱為網絡協議。 1.OSI的7層體系結構 2.網絡協議 3.TCP/IP協議 TCP/IP分為四個層次：應用層(與OSI的應用層、表示層和會話層對應)、傳輸層(與OSI的傳輸層對應)、網際層IP(與OSI的網絡層對應)和網絡接口層(與OSI的數據鏈路層和物理層對應)，參見下圖6.6。,圖6.6 OSI與

7、TCP/IP體系結構的對比,圖6.7 用三次握手建立TCP連接,圖6.8 TCP連接釋放過程,6.3 計算機局域網絡,6.3.1 計算機局域網絡的概念 6.3.2 常用局域網絡,6.3.1 計算機局域網絡的概念,局域網最主要的特點是：網絡為一個單位所有，且地理范圍和站點數目均有限。 LAN的拓撲結構目前常用的是總線形和環(huán)形，這是由有限地理范圍決定的。,6.3.2 常用局域網絡,以太網(Ethernet)可能是世界上使用最普及的局域網網絡技術。IEEE 802.3規(guī)定以太網采用CSMA/CD傳輸方式(帶有碰撞檢測的載波偵聽多路訪問)。 1.CSMA/CD 2.快速以太網 3.令牌環(huán) 4.光纖分布

8、數據接口(FDDI),6.4 因特網網絡,6.4.1 因特網網絡的形成 6.4.2 WWW與HTTP協議 6.4.3 因特網網絡的應用,6.4.1 因特網網絡的形成,因特網是人類歷史發(fā)展中的一個偉大的里程碑，它是未來信息高速公路的雛形，人類正由此進入一個前所未有的信息化社會。 因特網起源于美國的ARPANET計劃，其目的是建立分布式的、存活力強的全國性信息網絡。,6.4.2 WWW與HTTP協議,WWW(World Wide Web)即萬維網，是因特網提供的一種信息檢索服務手段。 WWW在因特網上的廣泛使用，大大方便了廣大非專業(yè)人員對網絡的使用，使因特網呈指數級的增長。 超文本(Hyperte

9、xt)的技術，使用了在文件中有著加重色的詞句或圖形去鏈接或指向其他文件、圖形、聲音等。 本節(jié)知識點包括： 1.統一資源定位符URL(Uniform Resource Locator) 2.WWW的客戶機/服務器工作方式 （下頁續(xù)）,3.Web的特點 Web是圖形化的和易于導航的(navigate) Web與平臺無關 Web是分布式的 4.HTTP協議 HTTP(超文本傳輸協議，Hyper-Text Transport Protocol)使萬維網客戶程序與萬維網服務器程序之間的交互遵守嚴格的協議。HTTP是應用層協議。 5.萬維網高速緩存(Web Cache) 萬維網高速緩存又稱為代理服務器，它

10、將最近的一些請求和響應暫存在本地磁盤中。當暫存的信息與新請求一樣時，就將暫存的響應發(fā)出去，而不需要按URL的地址再去訪問該資源。,網絡就是計算機,游戲,應用軟件,網頁瀏覽,（本地或遠程）,網絡計算的必要條件： 用戶點擊運行 代碼自動加載 代碼自動刪除,6.4.3 因特網網絡的應用,6.4.3 因特網網絡的應用,1.電子郵件(E-mail) 2.文件傳輸(FTP) FTP采取“客戶/服務器”方式，用戶要在自己的本地計算機上安裝FTP客戶程序。FTP客戶程序有字符界面和圖形界面兩種。 3.遠程登錄(Telnet) 遠程登錄就是用于從一個互聯網站點登錄到另一個站點的程序或命令。 4.萬維網(Worl

11、d Wide Web) 5.新聞組(Newsgroup/Usenet) 新聞組就是專題討論組。,6.電子公告牌BBS(Bulletin Board System) 7.搜索引擎 8.聊天系統(chat) 9.ICQ/OICQ網上傳呼機 10.網上娛樂 11.電子商務 12.網絡廣告,6.5 小 結,人類社會必將更加依賴因特網，人們的生活方式將因此而發(fā)生根本的改變。 網絡互聯和高速計算機網絡正成為最新一代的計算機網絡的發(fā)展方向。,6.6 思 考 題(1),(1)結合數據通信結構模型，了解通信過程。 (2)試述數據和信號的關系。 (3)試述每種傳輸媒體的應用場合。 (4)簡述我國信息高速公路建設對我們身邊生活的影響。 (5)淺談計算機網絡的用途并舉例說明。 (6)試述在因特網上計算機網絡的客戶機/服務器工作模式。 (7)在局域網和廣域網中計算機網絡的組成有何異同之處？ (8)了解計算機網絡中主要硬件設備的功能及用途。 (9)通過本章學習，思考每種拓撲結構的主要應用。 (10)簡述網絡協議產生的背景。 (11)通過本章學習思考TCP/IP的功能和特點。,6.6 思 考 題(2),(12)簡述TCP三次握手以及連接釋放過程。 (13)簡述ICMP的主要功能。 (14)簡述常見局域網類型及工作過程。 (15)為什么說因特網是人類歷史發(fā)展中的一個里程