第四章计算机网络应用

1第四章计算机网络应用（课时）本章重点：计算机网络的基本知识访问Internet的基本方法掌握Windows局域网的基本设置与资源共享WindowsXP的Internet接入方法Web浏览器的使用电子邮件的收发【本章概述】Internet是一个全球性的计算机网络，通过它可以获取各种服务，如信息浏览、电子邮件、文件传输及发布个人主页等。本章主要介绍Internet的起源与发展、Internet主要功能、电子商务和电子政务、IE浏览器、电子邮件、FTP、Telnet、IP网络电话的使用。第一节网络基础知识一、计算机网络概述（一）．计算机网络的由来计算机网络的形成与发展经历了四个历史阶段：第一阶段：计算机技术与通信技术相结合，形成了初期的计算机网络模型。此阶段网络应用的主要目的是提供网络通信、保障网络连通。第二阶段：在计算机通信网络的基础上，完成了网络体系结构与协议的研究形成了完整的计算机网络。此阶段网络应用的主要目的是提供网络通信、保障网络连通、网络数据共享和网络硬件设备的共享。第三阶段：计算机解决了计算机连网与互连标准化的问题，提出了符合计算机网络国际标准的“开放式系统互连参考模型”，从而极大地促进了计算机网络技术的发展。此阶段网络应用的主要目的已经发展为企业提供信息共享服务的信息服务时代。第四阶段：计算机网络向互连、高速、智能和全球化发展，并且迅速得到普及，实现了全球化的广泛应用。(二)、计算机网络的概念计算机网络是在网络协议控制下，通过通信设备和线路来实现地理位置不同且具有独立功能的多个计算机系统之间的连接，并通过网络操作系统等网络软件来实现资源共享。这里的网络协议就是计算机之间为相互进行数据通信而事先约定的规则。加入网络的计算机可以是巨型机、大型机、微型机等各种类型的计算机。这些计算机即便离开网络环境，也能独立地处理信息，即所谓具有独立功能，但它们只有在遵循网络协议的前提下才能在网络上与其他计算机通信；通信线路可以是专门铺设的电缆、光纤或现有的线路(如电话线)，也可采用卫星、2激光、微波。计算机网络中的资源是指构成系统的所有要素，包括计算机的处理能力、数据、应用程序、存储设备以及其他各类输入输出外部设备。资源共享就是进入网络的合法用户共享网络中硬件、软件和数据资源中的部分或者全部资源。在逻辑功能上，一个计算机网络可以看作由通信子网和资源子网两部分构成，其中资源子网中的计算机又称为主机(host)。在计算机网络中，将负责通信任务的计算机全部联接起来，就构成了一个通信子网，用以提供网络的通信功能；将负责信息处理的计算机联接到通信子网的通信计算机上，就构成了资源子网，专门负责各种数据处理任务，这样资源子网中的计算机便可以摆脱繁琐的数据通信工作，提高信息处理的效率。在网络中将负责通信任务的子网与负责数据处理任务的计算机分离开来，可以使这两个部分分别单独规划与管理，使整个网络的设计和运行简化。在局域范围内，一个单位可以同时拥有通信子网和资源子网；在远程广域范围内，通信子网则往往由政府部门(如电信部门)拥有，并向社会公众开放，就像电话交换网那样。拥有资源子网计算机的部门希望联网时，只要遵循通信子网所要求的接口标准，提出申请并付一定的费用，就可以接入该通信子网，利用其提供的服务来实现特定资源子网的通信任务。这类通信子网称为共用网，其中传输的是数字化的数据，因此也称为共用数据网。(三)、网络的基本功能1．资源共享。资源共享是计算机网络最主要的功能。这里的资源可以包括硬件，如计算机的处理器、打印机、大容量的外部存储器等。资源也可以是软件和数据，当需要使用网络中的某个软件时，通过下载将该软件安装到本地计算机中，用完后再删除，以释放该软件所占有的磁盘空间。数据资源共享的典型例子是数据库，一旦在网络中的某台计算机上建立了一个数据库，网络上的其他计算机就可以方便地查询使用该数据库中的信息，这样可以避免数据资源的重复存储。在计算机网络范围内，资源子网中所有的主机都可以成为网络用户共享的资源，无需考虑资源和用户的物理位置。2．信息传送（数据传输）。信息传送是计算机网络最基本的功能，为分布在不同地区的人们提供了强有力的通信手段。通过网络传送如文字、图片、声音、影像、收发电子邮件、实现远程教育等，下载软件等，为人们提供了前所未有的方便、快捷。3．提高系统的可靠性和可用性。在一个较大的系统中，个别部件或计算机出现故障是不可避免的，网络中的各台计算机可以彼此作为后备机。例如：若存储在某台计算，计算机中的文件丢失或损坏，可以从网络中的其他计算机中找到副本；一旦某台计算机出现故障，它的任务就可以由网络中的其他计算机代替，保证任务正常完成，避免系统瘫痪，从而提高了系统的可靠性。另外，当网中某台计算机负担过重时，可以将新的任务转交给其他较空闲的计算机去完或，均匀负担，提高了每台计算机的可用性。4．节省费用，易于扩充。3一般小型计算机比大型计算机有更高的性能价格比。如大型计算机的速度和处理能力可能是微型计算机的数十倍，但价格可能在千倍以上。100台微型计算机连成网络共享资源，比100个用户分时共享一台大型计算机的资源既方便又节省费用。随着工作负荷的不断增长，计算机系统常需要不断扩充。单个计算机系统扩充至极限时，就不得不以更大的计算机来更换，而网络中主机的增加就相对比较容易。5．易于进行分布处理。对于一些大型的综合性问题，通过一些算法将任务分交给网络中不同的计算机，网络中的各个主机在操作系统的合理调度和管理下，使用户根据需要合理地选择网内资源就近快速地进行处理。这种用协同工作方法来解决靠单台计算机无法解决的大型任务称为协同计算，是分布式系统研究的目标之一。正因为计算机网络具有如此强大的功能，使得其在工业、农业、商业、交通运输、邮电通信、文化教育、国防以及科学研究等各个领域获得越来越广泛的应用。工业上网络可以用来实现生产的监测、过程控制、管理和辅助决策；铁路部门通过网络可以实现报表的收集、运行管理和列车调度；邮电部门可以利用网络来提供世界范围内快速而廉价的电子邮件服务；教育部门可以利用网络的通信和资源共享来进行情报资料的检索、计算机辅助教育和计算机辅助管理；商业部门可以利用网络实现范围广泛的商店、银行和顾客间的自动电子销售转账服务；国防工程能利用网络来进行信息的快速收集、跟踪、控制和指挥。(四)、计算机网络的构成计算机网络主要由多个计算机及通信设备构成，下面介绍其物理设备。1.各种类型的计算机采用适当技术，可将各种类型的计算机连接在同一个网络上。这些机器可以是巨型机，也可以是微型机，既可以是PC机，也可以是苹果机。不同的机器在网络中承担着不同的任务。网络中的某些计算机被称为服务器，是网络的核心。服务器上运行的一般是多用户多任务操作系统，如UNIX、NetWare、WindowsNT等。服务器的主要任务是为网络上的其它机器提供服务，如打印服务器主要接受网络用户的打印请求，并管理这些打印队列及控制打印输出。此外还有文件服务器、通信服务器等。与服务器相对应，其它的网络计算机被称作网络工作站，简称工作站，一些场合下也许被称为客户机(相对于服务的提供者—服务器)。2.网络适配器网络适配器俗称网卡，它提供通信网络与计算机相连的接口。3.网络传输介质计算机网络传输介质有双绞线、同轴电缆、光导纤维及无线通信等。一般来说，局部范围内的中、高速局域网中使用双绞线、同轴电缆等，在对网络速度要求很高的场合下，如视频会议，也会采用光纤。在远距离传输中使用光纤或卫星通信线路，在有移动结点的网络中采用无线通信。4.共享的外部设备指连接在网络中的一台计算机(一般为服务器)上的供整个网络使用的外部硬件设备，如打印机、绘图仪等。45.局部网络通信设备网卡和传输介质将多台计算机连接起来后，通常网络中还需要用到其它一些专用的通信设备。如集线器(Hub)可将一路信号再生放大为多路信号，中继器(Repeater)可对因传输距离超出范围而衰减的信号进行放大。6.网络互联设备将电话线与计算机连接的调制解调器，将光纤与计算机连接的光调制解调器等，都属于网络互联设备。当多个独立的网络需要连接成为一个新的网络时，也需要用到网络互联设备，如网桥(Bridge)、路由器(Router)等。Internet就是一个通过许多网络互联设备连接起来的庞大的网际网。二、网络协议(一)网络协议的概念协议是用来描述进程之间信息交换过程的一个术语。协议就是通信双方为了实现通信所连行的约定或所作的对话规则。在计算机网络中，两个互相通信的实体必须处于不同的地理位置，需要通过交换信息来协调它们的动作和达到同步。而信息的交换必须按照预先共同约定好的过程进行。(二)TCP/IP协议TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)称为传输控制协议/网际协议，它是迄今为止最成功的网络体系结构和协议规则，因为它使Internet具有了通信功能，并使得Internet上的每一台网络服务器能够彼此共享网络资源。我们知道，连接在Internet上的每台计算机并不都是运行Windows95，windows98等操作系统的PC机，连接在Internet上的还有型号不同且操作系统不同的各类大、中、小型计算机，如果它们之间需要相互连接就必须使用同一种标准“语言”，TCP/IP协议就是这样一种标准“语言”，它起到了彼此沟通、构架桥梁的作用。IP协议负责按地址在计算机之间传输信息，TCP则保证传输的信息是正确的。(三)Internet的协议体系在网络体系结构中，现代的计算机网络都采用了层次结构。信息在传递过程中，通信双方在同一层次上应遵循相同的协议，Internet也不例外。Internet的TCP/IP协议集有应用层、传输层、网际层、网络接口层和物理层。Internet协议体系的核心是IP协议，在其上运行的是两个传输层的协议TCP和用户数据报文协议UDP(UserDatagramProtocol)。TCP在数据传送前先建立连接，传送后又拆除连接，就像打电话要接通与挂断电话一样，这种方式能保证数据在传送过程中的按序到达，虽然麻烦却比较可靠，这种方式被称为面向连接的方式。UDP不需要建立和拆除连接，每个数据报文都独立传送，就像每封信都单独邮寄一样，这样做比较简单，但不能保证数据的按序到达，这种方式称为无连接方式。TCP协议先于UDP协议出现，高层的应用可以选择任何一种方式。由于TCP的先出现，Internet的协议便常称为TCP/IP协议集。三、不同类型的网络用于对计算机网络进行分类的标准很多。例如，按拓扑结构分类（星型、总线型、环型、树型等）、按网络协议分类、按信道访问方式分类以及按数据传输方式分类等。这里按照计算机网络的分布距离来分类。5按照分布距离的长短，可以将计算机网络分为：局域网(LocalAreaNetwork)、城域网(MetropolitanAreaNetwork)、广域网(WildAreaNetwork)和互联网(Internet)。它们所具有的特征参数见下表。各类计算机网络的特征参数网络分类缩写分布距离分布范围局域网LAN10m房间100m建筑物1km校园等城域网MAN10km城市广域网WAN100km以上国家互联网Internet全球洲际网络的技术和应用发展非常快，目前局域网的传输速率已达1Gb(1000Mb)，互联网主干的光线传输速率在技术上已经达到1000GB。1、局域网。局域网的分布范围一般在几公里以内，最大距离不超过10km，，属于一个地区或一个单位组建的网络。它是在小型计算机和微型计算机大量推广使用之后才逐渐发展起来的。一方面，它容易管理与配置；另一方面，容易构成简洁整齐的拓扑结构。局域网速率高，延迟小，因此，网络站点往往能对等地参与对整个网络的使用与监控。再加上成本低、应用广、组网方便及使用灵活等特点，深受用户欢迎，是目前计算机网络技术发展中最活跃的一个分支。局域网往往采用广播通信方式，不存在寻径问题。所以它的通信子网不包括网络层。局域网的物理网络通常只包含物理层和数据链路层