现代信息技术基础(计算机网络)

NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&TrainingNeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training1计算机网络2计算机通信基础3计算机局域网4Internet——国际互联网NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training第7章计算机网络基础知识1计算机网络基础1．1什么是计算机网络计算机网络是将地理位置不同并具有独立功能的多个计算机系统通过通信线路互连在一起，在网络软件管理下实现网络资源共享和相互通信的整个系统。网络示意图NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&TrainingINTERNET与NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&TrainingNeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training1．2计算机网络的发展史共分为三个阶段第一阶段，由单个计算机为中心的远程联机系统构成面向终端的“计算机网络”。第二阶段，多个主计算机通过通信线路互连的计算机网络。（以太网、广域网）第三阶段，遵循国际标准化协议的计算机网络，国际互联网——Internet。1．3主要功能：实现数据通讯和资源共享。基本功能：数据通讯主要特点：资源共享NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training1．4计算机网络的分类1、按距离分：广域网（WAN）几十～几千公里局域网（LAN）几米～几公里城域网（MAN）（在WAN与LAN之间）2、按通讯介质分：有线网：（同轴电缆、双绞线、光纤）无线网：（无线电波）NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training3.按网络的拓扑结构划分：星型网络、环形网络、总线型网络、树型网络、网状形网络和混合形网络。4．按网络的使用范围划分：公用网（PublicNetwork）和专用网（PrivateNetwork）。NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training1.网络协议的概念要保证网络中的计算机有条不紊地进行数据交换，合理地共享资源，各个独立的计算机系统之间必须达成某种默契，严格遵守事先约定好的一整套通信规程，包括严格规定要交换的数据格式、控制信息的格式和控制功能以及通信过程中事件执行的顺序等。这些通信规程我们称之为网络协议。2协议与网络体系结构NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training•OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较应用层表示层会话层应用层传输层传输层网络层网际层数据链路层物理层网络接口层OSI模型TCP/IP模型2协议与网络体系结构NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training3计算机局域网范围小传输速率一般为兆位/秒（Mbps）（十至百兆位）传输介质可使用双绞线、同轴电缆、光缆大量使用总线型、星型结构，支持点到点通信或多点通信。便于安装、维护、可靠性高。简单易学3.1局域网的特点NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&TrainingINTERNET与NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training3计算机局域网一、局域网络的组成：硬件系统软件系统NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training服务器（使用高档机、共享资源丰富）工作站（个人计算机）网卡（网络适配器）通信线路通信设备1、硬件系统网络1局域网示意图服务器NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training网络设备与传输介质•网络设备•1.网卡作用:标识计算机的网络地址转换数据格式并发送数据接收数据并转换数据格式分类:ISA/PCI10M、100M、1000MRJ-45、BNC、AUI、光纤接口NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training集线器和交换机•2.集线器和交换机•集线器(Hub)：10Mb/s和100Mb/s两种•特点：共享带宽•交换机：10Mb/s、10/100Mb/s、•1000Mb/s•特点：独享带宽NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&TrainingMODEM和路由器•3.MODEM是把数字信号和模拟信号进行相互转换的设备。•4.路由器连接不同的网络（网络的种类可以不同）转发数据包（查找路由表）NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training传输介质常用传输介质包括：同轴电缆、双绞线和光纤1.同轴电缆•不需要集线器和交换机•因传输速率和连接方式•现已退出历史舞台导体绝缘层导体网保护套图4-7同轴电缆NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training传输介质•2、双绞线图4-5非屏蔽双绞线电缆每条双绞线通过两端安装的RJ-45连接器（俗称水晶头）与网卡和集线器（或交换机）相连，最大网线长度为100m，如果要加大网络的范围，在两段双绞线电缆间可安装中继器（一般用HUB或交换机级联实现），但最多可以安装4个中继器，使网络的最大范围达到500m。NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training传输介质双绞线连接头为RJ-45头，有以下两种连接方式NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training传输介质3、光纤•单模和多模光纤图4-8光纤电缆层NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&TrainingNovell网络WindowsUNIX和LINUX……2、软件系统NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training4国际互联网INTERNET多个局域网相互连接成为国际互联网。国际互联网主要解决不同网络的协议转换问题，以使不同类型的计算机网络可以实现连接。NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training网络1网络1网络2路由器主机网络1Internet示意图NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training国际互联网的硬件：中继器（起放大信号的作用，用于连接超长的线路）网桥（连接两个同类的网络，扩展网络中的用户数量）路由器（网络与网络连接的桥梁，数据——源主机——多个路由器——目的主机）网关（联机不同类型不同协议的网络）NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&TrainingInternet是全球性的、最具影响力的、信息资源最丰富的计算机互联网。1、Internet协会Internet协会是Internet最有权威的机构，机构设在美国。2、中国Internet的管理中国1994年进入Internet，1997年“中国互联网中心（CNNIC）”成立于北京，并授权中国科学院计算机中心运营和管理4．1什么是Internet(因特网)4．2Internet的管理NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&Training中国四大互联网：l中国科学技术网（CSTNET）l中国公用计算机互联网（CHINANET）l中国金桥信息网（CHINAGBN）l中国教育和科研计算机网（CERNET）TCP/IP是一个协议的集合。它是Internet中计算机之间进行通信时必须共同遵循的一种通信规定。4．3Internet的语言——TCP/IP协议NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&TrainingＴＣＰ／ＩＰ协议ＴＣＰ／ＩＰ协议是目前广泛使用的通信协议，在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上得到了广泛的应用和推广。ＴＣＰ／ＩＰ可用于任何组合的互联网系统间的通信，既能很好的在局域网中应用，也能用于广域网通信。它既包含底层协议，也包含应用协议，它由一系列协议组成。NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&TrainingＴＣＰ／ＩＰ协议•网际协议IP•Internet上使用的一个关键的低层协议是网际协议，通常称IP协议。•我们利用一个共同遵守的通信协议使Internet成为一个允许连接不同类型的计算机和不同操作系统的网络NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&TrainingＴＣＰ／ＩＰ协议传输控制协议TCPIP协议还不能解决数据分组在传输过程中可能出现的问题。因此，还需要安装TCP协议来提供可靠的并且无差错的通信服务。TCP是一种端对端的协议NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&TrainingＴＣＰ／ＩＰ协议•IP地址和域名•网络地址是指连入Internet网络的计算机的地址编号。网络地址唯一地标识一台计算机•Internet是由几千万台计算机互相连接而成的，而我们要确信每一台计算机，靠的就是唯一标识该计算机的网络地址，这个地址就是IP地址NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&TrainingＴＣＰ／ＩＰ协议ＩＰ地址原理ＩＰ地址类似电话号码，寻找网络地址对于ＩＰ数据报文在互联网中进行路由选择极为重要。地址的选择过程就是通过互联网为ＩＰ数据报文选择目标地址的过程。ＩＰ地址为３２个二进制位长，即四个字节，分为两部分：网络地址、主机地址。NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&TrainingＴＣＰ／ＩＰ协议IP地址通常用点分十进制表示：1.2.3.400000001000000100000001100000100202.118.66.511001010011101100100001000000101网络号主机号NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&TrainingＴＣＰ／ＩＰ协议子网的划分子网是个很重要的概念，主要用于当网段内的主机数目没有那么多时，提高ＩＰ地址利用率,便于管理.NeusoftInstituteofInformation2020年2月17日ITEducation&TrainingＴＣＰ／ＩＰ协议子网划分采用向主机地址“借位”的办法，“借位”长度可变。为了指定有多少个二进制位用来表示子网的地址，引入了子网掩码的概念。NeusoftInstituteofInformation202