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计算机应用基础. 任课教师： 陆 铭 联系方式： Tel- 6613 4922 即时通： QQ - 16085505 PoPo - Richard.Du@163.com Email ： Richard.Du@163.com 教学网址： http://mingler.ccshu.org. 第七讲. 互联网技术基础 （教学内容参见教材的第六章 6.1-6.2.3 ）. 计算机网络的基本概念. 网络：将分布在不同地理位置的计算机在网络协议的基础上，通过通信网络连接成的一个可共享资源的信息群体。 特点：计算机技术与通信技术的结合
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计算机应用基础 任课教师：陆 铭 联系方式：Tel- 6613 4922 即时通：QQ - 16085505 PoPo - Richard.Du@163.com Email： Richard.Du@163.com 教学网址：http://mingler.ccshu.org
第七讲 互联网技术基础 （教学内容参见教材的第六章6.1-6.2.3）
计算机网络的基本概念 • 网络：将分布在不同地理位置的计算机在网络协议的基础上，通过通信网络连接成的一个可共享资源的信息群体。 • 特点：计算机技术与通信技术的结合 • 目标：以资源共享、互相通信、协同工作为目的 • 实现：以功能完善的网络软件－－网络通信协议、信息交换方式、网络操作系统 －－实现网中资源的共享和信息的传递
打印机 其他外设 计算机网络的发展过程 • 什么是计算机网络 • 计算机网络的发展 一群具有独立功能的计算机组成的系统 通过通信设备及传输媒体互连起来，在通信软件支持下，实现资源共享、信息交换 单个主机为中心、面向终端设备 多处理中心 体系结构标准化 信息高速公路 1954年第一代计算机网络 1969年ARPA网，第二代计算机网络 1983年OSI模型，第三代计算机网络 Internet的建立，第四代计算机网络
计算机网络的分类 • 按网络所覆盖的地域分： • 局域网(LAN--Local Area Network)－分布范围小，结构简单，易于管理 • 广域网(WAN--Wide Area Network)－分布广，结构不规则，管理难度大 • 城域网(Metropolitan Area Network)－专指覆盖一个城市的计算机网络 • 按网络应用的性质分： • 工作组网、园区网、企业网、全球网 • 按拓扑结构分类 • 星型、总线型、环型、网状型 • 按交换技术分类 • 电路交换、报文交换、分组交换
局域网 从网络的地理范围进行分类 局域网内传输速率较高，误码率低，结构简单容易实现。 具体标准是美国电气工程师协会制订的IEEE802系列标准。
城域网 广域网 它的通信传输装置和媒体一般由电信部门提供。在一个学校范围内的计算机网络通常我们称为校园网。实质上它是由若干个局域网连接构成的一个规模较大的局域网，也可视校园网为一种介于普通局域网和城域网之间规模较大的、结构较复杂的局域网络。
计算机网络的拓扑结构 • 拓扑－－几何学中的术语，用来描述线、点及其相互关系的学科 • 网络拓扑结构－－描述网络特性的工具，是网络中计算机之间物理连接方式的一种抽象表现形式。将网络上的服务器、工作站等硬件设备抽象成为点，将连接网络的设备抽象成为线所构成的拓扑图称为网络拓扑结构图
从网络的拓扑结构进行分类 星型拓扑 特点： 通信协议简单 对外围站点要求不高 单个站点故障不会影响全网 电路利用率低，连线费用大 网络性能依赖中央结点 每个站点需要有一个专用链路 特点： 结构简单，可靠性高 布线容易，连线总长度小于星型 结构 对站点扩充和删除 总线任务重，易产生瓶颈问题 总线本身的故障对系统是毁灭性的 总线拓扑结构
环型拓扑结构 特点： 传输速率高，传输距离远 各节点的地位和作用相同 各节点传输信息的时间固定 容易实现分布式控制 站点的故障会形起整个网络的崩溃 Internet网是当今世界上规模最大、用户最多、影响最广泛的计算机互联网络。Internet网上联有大大小小成千上万个不同拓扑结构的局域网、城域网和广域网。应此，Internet网本身的拓扑只是一种虚拟拓扑结构，无固定形式。
电路交换 报文交换 分组交换 控制信息 传输信息 按所采用的交换技术进行分类 电路交换是一种直接交换方式。发送点与接收点之间构成一条实际连接的专用物理线路。 以报文为交换单位，临时选择通信网络中的一条线路传送数据。 报文交换 分组交换将报文划分成一个个平均大小保持不变的小组作为交换单位，其他与报文交换相同。
国际标准组织（ISO）提出的开放系统互联（OSI）参考模型。它将数据从一个站点到达另一个站点的工作按层分割成七个不同的任务。国际标准组织（ISO）提出的开放系统互联（OSI）参考模型。它将数据从一个站点到达另一个站点的工作按层分割成七个不同的任务。 网络体系结构 计算机网络的各个层和在各层上使用的协议。 计算机网络的体系结构 物理网为实现计算机之间的数据通信、协同工作和资源共享等功能将各自独立的计算机在物理上互相连接起来,是实现网络通信的基础。 网络协议 传输协议 应用程序协议 协议一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定。
中心站（服务器） 提供共享资源 工作站（客户机） 用户入网操作的节点 主体设备（HOST） 文件服务器 域名服务器 打印服务器 通信服务器 常用 服务器 网络的主体设备
网络互联设备的组成 • 网络主体设备 • 服务器 • 工作站 • 主体设备与通信介质的接口设备 • 调制解调器 • 网络适配器 • 网络传输介质 • 其它网络设备
插入主机扩展槽中 有线介质 网络的连接设备 • 网络适配器(网卡) • 网卡通过总线与计算机设备接口相连，另一方面又通过电缆接口与网络传输媒介相连。 • 在PC机中网卡有PCI和ISA两种总线。 • 安装网卡后，还要进行协议的配置。例如，IPX/SPX协议、TCP/IP协议。
计算机局域网络适配器 • 俗称网卡，是实现局域网网络通信的一种硬件接口 • 服务器与工作站均需安装网卡才能联网 • 网卡安装在主板的扩充槽内 • 网卡选择与网络拓扑结构、计算机类型 等有关 • 网卡类型 • 按总线类型：ISA、EISA、PCI • 按接口类型：BNC、AUI、RJ-45
电话进线 Modem RS232 Line 串 口 电话进线 Line 内置Modem卡 Phone Phone 单机电话拨号入网连接
计算机网络传输介质 • 担任网络数据通信传输的媒体作用 • 双绞线－8芯4对 • 传输距离不超过130米，采用RJ-45接头联接 • 同轴电缆－信号传输距离较长 • 传输距离为200~500米 • 光纤－信号传输距离长且稳定 • 传输距离长、传输速度快
网络的传输介质 • 基本概念 • 带宽：传输介质的传输容量即每秒传输二进制位数（bps） • 有线介质 可传输模拟信号和数字信号 • 无线介质 大多传输数字信号 • 常用传输介质： • 双绞线 两条相互绝缘的导线按一定距离绞合若干次
双绞线的标准接法 • EIA/TIA 568A标准接线法 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ 绿白绿 橙白蓝 蓝白 橙棕白 棕 • EIA/TIA 568B标准接线法 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ 橙白橙 绿白蓝 蓝白绿 棕白 棕 光纤收发器基本网络连接图
网络传输介质 • 同轴电缆 • 同轴电缆的抗电磁干扰特性强于双绞线，传输速率与双绞线类似。 • 光缆 • 光缆的芯线是由光导纤维做成，它传输光脉冲数字信号。
无源 有源 智能 集线器类型 集线器（HUB） • 网络传输媒介的中间节点，具有信号再生转发功能。 不对信号做任何处理，工作站到集线器之间的距离在30米以内。 对信号可再生和放大，工作站到集线器之间的距离可达600米。 具有有源集线器的全部功能外，还提供网络管理、智能选择网络传输通路等功能。
TCP/IP 网络的互连 • 网络互连 • 实现网络之间的通信 • 网络间用户实现较高级的应用服务 TCP/IP协议互联不同的网络 局域网与局域网 局域网与广域网 广域网与广域网 网络互连形式:
中继器 网桥 路由器 网关 调制解调器 用于拓扑结构相同的网络的互连。在OSI模型的物理层上实现信号放大和再生。 用于使用相同操作系统网络的互连。在OSI模型的数据链路层上实现互连。 用于实现多个同类网络的互连，在OSI模型的网络层上实现互连。 用于使用不同操作系统网络的互连，用它来完成不同协议之间的转换。在OSI模型的传输层上实现互连。 通过公用电话网（PSTN）连接计算机的设备。 网络间的互连设备
能进行分组交换的公用通信网称为分组交换网。采用X.25通信协议，故常叫作X.25网。我国已建立中国公用分组交换网（ChinaPAC）。能进行分组交换的公用通信网称为分组交换网。采用X.25通信协议，故常叫作X.25网。我国已建立中国公用分组交换网（ChinaPAC）。 快速分组交换，X.25的下一代，使分组交换技术从窄带发展到宽带。 一种半永久性连接电路的公共数据网（用户数据在传输率、到达地点等方面根据事先的约定进行传输而不能自行改变）。我国已建立ChinaDDN数字数据网。 一种以光纤为主要传输媒体、在数字化的基础上综合了电话、传真、电视会议等广泛的通信服务在内的新型通信网，是电话网络与数字网络结合而成的网络。 异步传输模式。组合了电路交换和分组交换技术的优点，成为当今通信网络领域中的热门技术。 数字用户线技术。以铜质电话线为传输介质的传输技术组合。 分组交换网（PDN） 帧中继(Frame Relay) 数字数据网（DDN ） 综合业务数字网（ISDN） ATM技术 ADSL技术 广域网上的通信技术
网卡、USB接口 ADSL连接示意 计算机 网线两端接线
与Internet建立连接 单机连接和局域网连接 Internet服务提供商ISP（Internet Service Provider）
网络设备标识 网络通信协议 网络操作系统 网络互联设备 服务器 工作站 调制解调器 网络适配器 网络传输介质 其它网络设备 网络互联软件的组成
网络设备标识 • 目的:区分网络中的不同计算机设备 • 对等局域网环境下的设备标识 • 采用网络标识的方式进行识别 • 分计算机名、工作组名、计算机描述等 • 互联网环境下的设备标识 • 采用全球统一编码标识的方式 • 每个联网计算机有一个唯一的表示代码称为IP地址，采用点分十进制表示法
IPv4 地址结构 • IPv4采用32位二进制数的地址格式 • 表示成四组十进制数的形式，每组8位二进制，用.分割每组 • 地址范围：0.0.0.0---255.255.255.255 • 例如：202.120.127.218 • 28×28×28×28＝256×256×256×256 ＝4,294,967,296 • 除去全0 全1后,约40亿个可用的地址 • IPv6采用128位二进制数的地址格式 • 表示成八组十六进制的形式，每组16位二进制，用：分割每组 • 地址范围：0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 至 ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff
A类 网络号 机器号 1 8 16 24 32 B类 网络号 机器号 0 C类 网络号 机器号 1 0 126 1677214 0 1 1 1.0.0.1~126.255.255.254 A类 16384 65534 B类 128.0.0.1~191.255.254 254 20971152 C类 192.0.0.1~223.255.255.254 IP地址指定的三类网络 允许数量
网关地址 • 网关地址标识由子网掩码过滤出来的分组地址 • 可用以自动决定本网络中的终端IP地址 以C网为例
域名系统DNS DNS采用分层次结构，入网的每台主机都可以有一个类似下面的域名： 主机名.机构名.顶层域名 moe.edu.cn中国教育部 从左到右，域的范围变大。具有实际含义，比IP地址好记 Internet上几乎在每一子域都设有域名服务器，服务器中包含有该子域的全体域名和地址信息。Internet每台主机上都有地址转换请求程序，负责域名与IP地址转换。
域名的命名规则 • 命名规则 用户名.部门名.机构域名.地理域名 用户名.部门名.机构域名 • 机构域名 COM EDU GOV INT MIL NET ORG • 地理域名 US AU CN JP CA GB SG……
顶级域名 • 分为类型名和区域名两类。类型名用共14个，区域名用两个字母表示世界各国和地区。
用两个字符的汉语拼音。bj北京、sh上海 cn 34个行政区域名 6个类别域名 顶级域名 二级域名 中国互联网络的域名体系 可以直接使用中文命名域名。 域名申请：中国互联网络信息中心网站 http://www.cnnic.net.cn
网络IP地址与域名关系 • IP采用点分十进制表示法 • 域名采用点分字符表示法 • 一个IP地址对应一台网络中的计算机 • 一个域名对应一个IP地址 • 一个IP地址可以没有域名与之相对应，也可以对应多个域名
一个TCP/IP实用命令－“碰” • 通过ping命令可以检测本计算机是否已成为网上一员 • 打开命令提示符窗口，在命令行中输入命令 • ping 202.120.127.220 • ping -a 202.120.88.65 • ping whitehouse.gov
Ping应答的 其他结果 Request timed out Destination host unreachable 表明无法和该主机连通。 Bad IP address xxx.xxx.xxx.xxx 表明此主机地址不存在 在 WWW浏览中，无法访问 www.xxx.xxx 主页时： 利用 Ping www.xxx.xxx 测试该地址是否存在。 Ping应用
计算机工作模式 主从式网络操作系统 对等式网络操作系统 客户机-服务器操作系统 网络互联软件 网络设备标识 网络通信协议 网络操作系统 计算机网络操作系统
计算机工作模式 • 主机-终端式(Host-Terminal) • 一台主机通过分时控制为多个终端服务 • 对等式(Peer-Peer) • 每台计算机都能为其他计算机提供服务 • 客户机-服务器(Client-Server) • 客户机、服务器均为独立的计算机，服务器提供资源，客户机使用资源 • 浏览器-服务器(Browser-Server) • 是C/S模式的扩展，客户机为特定的浏览器，所有的访问都通过浏览器进行
主从式网络操作系统 • 将所有的系统资源进行集中管理，达到严密的安全管理机制和稳定的资源共享环境。 • 需要一台专门的计算机作为服务器，它不再承担其它的操作处理 • 代表性的操作系统： • IBM AS/400 • Novell Netware
对等式网络操作系统 • 在群组工作的小型办公室环境中，将分 散于各处的办公室资源构造成方便、稳定的资源共享环境。 • 不需要专门的计算机作为服务器，各计算机处于同等状态。共享资源不充分。 • 代表性的操作系统： • Windows for Workgroup 3.11 • Windows 9x • Windows 200x Professional
客户机和服务器系统Client/Server • 新型的计算机应用模式，客户机/服务器均为独立的计算机 • 服务器：可运行在不同计算机上，凡提供资源的程序或计算机统称为服务器 • 客户机：使用资源的程序或计算机 • 代表性的操作系统： • 客户机操作系统：Windows NT Station、Windows 9x、Windows 200x Pro/XP • 服务器操作系统：Windows NT Server、Windows 200x Server
网络互联协议的功能与作用 OSI七层网络互联协议模型 TCP/IP四层网络互联协议 网络互联软件 网络设备标识 网络通信协议 网络操作系统 URL：http://www.163.com/index.htm Internet index.htm index.htm 客户端 WWW服务器 HTML文档库 浏览器 计算机网络互联协议
应用层 应用层 资 源 子 网 表示层 表示层 会话层 会话层 传输层 传输层 网络层 网络层 通 信 子 网 链路层 链路层 物理层 物理层 互连物理传输媒体 开放系统互连OSI参考模型Open System Interconnection
网络互联协议的功能与作用 • 网络互联协议是各种网络上各个计算机之间为了相互通信而使用的一种基本语言 • 网络互联协议规定了计算机之间传输数据的规则(约定) • 网络互联协议还定义了计算机之间如何沟通的方法
OSI模型 TCP/IP协议集 应用层 应用层 表示层 FTP, HTTP, 会话层 SMTP,TELNET,NFS 传输层 传输层: TCP,UDP 网络层 互连层: IP,ICMP 数据链路层 网络接口 物理层 ARP,RARP TCP/IP协议Transmission Control Protocol/Internet Protocol
