计算机导论第九章 计算机网络及应用

第九章计算机网络及应用第九章计算机网络及其应用9.1计算机网络概述9.2计算机网络分类9.3局域网9.4Internet的组成9.５Internet的应用9.６IP地址与域名9.７Web的基本概念9.8浏览器9.9电子邮件9.1概述—计算机网络发展史1.什么是计算机网络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、信息交换其他外设打印机2.计算机网络的发展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OSI(OpenSystemInterconnection)计算机网络概述--网络三要素网络三要素：服务共享、通信媒介、网络协议•服务共享——文件服务、打印服务、信息服务、应用服务、数据库服务等；•网络协议：网络协议规定了网络中设备之间通信的规则和方法。具体在一个网络中，一个协议是一个程序。•通信媒介：有线媒介（电缆和光缆）和无线媒介（无线电波、微波、激光）1．信息交换2．资源共享3．分布式处理计算机网络最基本的功能，完成网络中各个结点之间的通信。包括硬件、软件和数据资源的共享。网络系统中若干台计算机可以互相协作共同完成一个任务。计算机网络概述--计算机网络的功能硬件共享软件共享计算机网络概述--计算机网络协议应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层OSI/RM开放系统互连参考模型“打包”“解包”主机A主机BTCP（TransmissionControlProtocol）传输控制协议用于保证被传送信息的完整性。IP（InternetProtocol）网际互连协议负责将消息从一个地方传送到另一个地方。TCP/IP资料：模型应用层表示层应用层Telnet、SMTP、FTP、DNS会话层传输层传输层TCP、UDP协议网络层网际网层IP协议数据链路层物理层网络接口层TCP/IP协议1．从网络的地理范围进行分类：局域网（1km以内），城域网（10km－100km），广域网（100km）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。9.2计算机网络的分类局域网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。它的通信传输装置和媒体一般由电信部门提供。9.2计算机网络的分类城域网广域网9.3计算机网络系统的组成计算机网络系统的组成通信子网:网络的内层负责完成网络数据传输、转发等通信处理任务资源子网：网络的外围，提供各种网络资源和网络服务通信子网资源子网星型拓扑总线拓扑结构特点：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9.3.1网络的拓扑结构特点：传输速率高，传输距离远各结点的地位和作用相同各结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。因此，Internet网本身的拓扑只是一种虚拟拓扑结构，无固定形式。环型拓扑结构特点：信息交换在上、下结点之间进行通信线路连接简单，网络管理软件也不复杂，维护方便资源共享能力差，可靠性低树型拓扑通信系统基本要素9.3.2数据通信信源信宿传输媒体基本概念带宽指信道能传送信号的频率宽度，可传送的信号的最高频率与最低频率之差。比特率：单位时间内传输二进制代码有效位数，单位为b/s波特率：线路中每秒传送的波形的个数，其单位为baud数字信号模拟信号线路通信方式单工通信（单向）信息流是单方向的且不能改变半双工通信（双向交替）通信双方不能同时进行收发全双工通信（双向同时）通信双方可同时收发信息数据传输方式串行传输以比特为单位并行传输以字符为单位串行传输并行传输数据通信发送装置数据通信接收装置0101001ASSCII码字符TASSCII码字符T数据通信发送装置1011000数据通信接收装置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。分组交换报文交换电路交换报文以报文为交换单位，临时选择通信网络中的一条线路传送数据。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。数据交换技术报文控制信息报文正文信息结束信息9.4局域网--局域网的组成服务器工作站外围设备为网络用户提供服务并管理整个网络,有文件服务器、通信服务器、邮件服务器、备份服务器、打印服务器等。连接在网络上的计算机，也称为用户机或客户机。同轴电缆双绞线光纤双绞线非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）组网方便，价格最便宜，应用广泛五类双绞线最大传输率为100Mb/s传输距离小于100m同轴电缆基带同轴电缆：速率10Mb/s，传输距离1000m宽带同轴电缆：速率20Mb/s，传输距离100km它是有线电视系统CATV中的标准传输电缆电缆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。多模光纤：由发光二极管产生用于传输的光脉冲，通过内部的多次反射沿芯线传输。可以存在多条不同入射角的光线在一条光纤中传输。单模光纤：使用激光，光线与芯轴平行，损耗小，传输距离远，具有很高的带宽，但价格更高。在2.5Gb/s的高速率下，单模光纤不必采用中继器可传输数十公里。光纤和光端设备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。插入主机扩展槽中有线介质在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。9.4局域网--局域网的连接设备（网卡）RJ－45连接器IPX/SPX(InternetworkpacketeXchange/SequencesPacketeXchange)网络传输媒介的中间结点，具有信号再生转发功能。集线器类型无源有源智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600m。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。9.4局域网--局域网的连接设备（集线器（HUB））9.4局域网--局域网的连接设备（交换机）交换机取代集线器和网桥，增强路由选择功能。交换和路由之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型的数据链路层，而路由发生在网络层。虚拟局域网只是给用户提供的一种服务。它通过设置用户群将分布在不同实际局域网内的计算机组合成一个工作群体，而不需要改变布线。A1B1C1LAN1A2B2C2虚拟局域网1虚拟局域网2交换机LAN2交换式集线器设置工作组2设置工作组19.4局域网--局域网的连接设备（通信协议）NetBEUITCP/IPIPX/SPX双绞线的连接方法T568BT568A1白橙白绿2橙绿3白绿白橙4兰兰5白兰白兰6绿橙7棕棕8白棕白棕T568BIBMRS/6000T568B两端连接的设备类型相同用反接线两端连接的设备类型不同正接线T568AT568BIBMRS/6000IBMRS/6000排线顺序1326网络协议当网卡驱动程序安装完成后，创建一个局域网连接，设置TCP/IP协议标识计算机网络上的每台计算机必须有一个惟一的名称1.控制面板|系统2.计算机名3.设置计算机名设置资源共享打开资源管理器定位到要共享的文件夹或驱动器右键单击该文件夹或驱动器，然后单击“共享”。共享当用户连接到此共享文件夹或驱动器时将看到的名称。共享资源的使用（2）通过映射驱动器打开Windows资源管理器，单击“工具|映射网络驱动器”菜单命令定位到共享文件夹所在的计算机（1）以\\servername\sharename的形式键入资源服务器名和共享名选择将映射到共享资源的驱动器号9.5网络互连——概述TCP/IP协议来互联不同的网络网络互连形式:局域网与局域网局域网与广域网广域网与广域网TCP/IP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中继器网桥路由器交换机网关调制解调器9.5.1网络间的互连设备中继器在OSI模型的物理层上实现信号放大和再生通过中继器连接两个网段网桥同一网段不转发不同网段网桥转发在OSI模型的数据链路层上实现互连的设备网桥能够读取目标地址信息，并决定是否向网络的其他段转发连接多个网络或网段的网络设备，在OSI模型的网络层上实现互连路由器不同网络之间数据格式转换和转发维护和更新路由表寻找一条最佳传输路径网络控制和管理路由器功能网关网关的连接操作是在OSI模型的七层协议的传输层以上，用于连接使用不同通信协议或结构的网络。调制解调器一种通过公用电话网（PSTN）连接计算机的设备。实现模拟信号和数字信号的转换。电话网调制解制模拟信号数字信号数字信号调制解调器的技术指标传输速率：9600b/s、14400b/s、28800b/s、33.6kb/s、56kb/s、112kb/s9.6IP地址与域名Internet上的每台机器有一个唯一的32bit的地址标识，即IP地址。每8bit为一个小节，用“点”隔开。为了记忆方便引入了域名。除外，以从右向左范围渐小的规则，各级域名以“点”隔开。IP和域名的对应是通过叫DNS（DomainNameServer）的系统进行解释。如：202.117.80.2看看顶级域名的含义吧（P157）IP地址分类网络号0主机号24bit网络号1主机号024bit24bit16bit网络号1主机号108bit组播地址1110留做将来使用11110A类B类C类D类E类基本都在美国。如ibm的IP都是9.***分给除美国之外的各大洲。亚洲是202.0.0.0~203.255.255.255子网掩码通过自我掩码来判断某个IP所在的网段用掩码和IP地址按位“与”例：202.200.203.105，202.200.117.27，202.200.117.23三个IP的子网掩码都是255.255.255.0，他们是在一个网段吗？子网掩码255.255.255.0。若将它写成二进制的形式为:11111111.11111111.11111111.00000000假设IP地址为192.160.4.1，子网掩码为255.255.255.0，则网络ID为192.160.4.0,主机ID为0.0.0.1。计算机网络ID的不同，则说明他们不在同一个物理子网内，需通过路由器转发才能进行数据交换。练习：P1679－12202.175.1.0--202.175.1.15202.175.1.16--202.175.1.3115的二进制形式:111116的二进制形式：10000202.175.1.0-1111255.255.255.10000-------------------------------------------202.175.1.0000常用网络测试工具IPCONFIG用来查看IP协议的具体配置信息，显示网卡的物理地址、主机的IP地址、子网掩码以及默认网关等，还可以查看主机的相关信息如：主机名、DNS服务器、结点类型等。命令：IPCONFIG/ALLHostName............:jsjjc1PrimaryDNSSuffix.......:NodeType............:MixedIPRoutingEnabled........:NoWINSProxy