计算机文化基础(高职高专第十版)第7节课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,目 录,上一页,下一页,结 束,计算机文化基础,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机文化基础,*,目 录,上一页,下一页,返 回,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,第,7,章 计算机网络及网页制作,.,1第 7 章 计算机网络及网页制作.,1,2024/8/31,2,第,7,章 计算机网络基础,7.1,计算机网络基础,7.,2,Internet基础,7.,3,网页基本概念,7.,4,HTML简介,7.,5,网页制作,7.,6,网页的发布,.,2023/9/72第7章 计算机网络基础7.1 计算机,2,2024/8/31,3,7.1,计算机网络概述,7.1.1,计算机网络概述,7.1.2,数据通信基础知识,7.1.3,计算机网络的组成,7.1.4,计算机网络的功能,7.1.,5,计算机网络的分类,7.1.,6,计算机网络新技术,.,2023/9/737.1 计算机网络概述 7.1.1,3,2024/8/31,4,图7-1 简单的计算机网络示意图,7.1.1,计算机网络概述,1. 计算机网络的定义,计算机网络是指将一群具有独立功能的计算机通过通信设备及传输媒体被互联起来，在通信软件的支持下，实现计算机间资源共享、信息交换或协同工作的系统。计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结合的产物，两者的迅速发展及相互渗透，形成了计算机网络技术。图7-1 是一个简单的计算机网络系统的示意图。,.,2023/9/74图7-1 简单的计算机网络示意图7.1.1,4,2024/8/31,5,7.1.1,计算机网络概述,2.,计算机网络的发展历程,1,）,以数据通讯为主的第一代计算机网络,2,）,以资源共享为主的第二代计算机网络,3,）,体系标准化的第三代计算机网络,4,）,以,Internet,为核心的第四代计算机网络,返 回,.,2023/9/757.1.1 计算机网络概述2. 计算机网,5,2024/8/31,6,以数据通讯为主的第一代计算机网络,1954,年，美国军方的半自动地面防空系统将远距离的雷达和测控仪器所探测到的信息，通过通信线路汇集到某个基地的一台,IBM,计算机上进行集中的信息处理，再将处理好的数据通过通信线路送回到各自的终端设备。,这种以单个计算机为中心、面向终端设备的网络结构，严格来讲，是一种联机系统，只是计算机网络的雏形，我们一般称之为第一代计算机网络。,返 回,.,2023/9/76以数据通讯为主的第一代计算机网络 195,6,2024/8/31,7,以资源共享为主的第二代计算机网络,美国国防部高级研究计划局（,ARPA,，,Advanced Research Projects Agency,）于,1968,年主持研制，次年将分散在不同地区的,4,台计算机连接起来，建成了,ARPA,网。,到了,1972,年，有,50,多家大学和研究所与,ARPA,网连接，,1983,年，入网计算机达到,100,多台。,ARPA,网的建成标志着计算机网络的发展进入了第二代，它也是,Internet,的前身。,返 回,.,2023/9/77以资源共享为主的第二代计算机网络 美国国,7,2024/8/31,8,以资源共享为主的第二代计算机网络,第二代计算机网络是以分组交换网为中心的计算机网络，它与第一代计算机网络的区别在于：,一是网络中通信双方都是具有自主处理能力的计算机，而不是终端机；,二是计算机网络功能以资源共享为主，而不是以数据通信为主。,返 回,.,2023/9/78以资源共享为主的第二代计算机网络,8,2024/8/31,9,体系标准化的第三代计算机网络,由于,ARPA,网的成功，到了,20,世纪,70,年代，不少公司推出了自己的网络体系结构。最著名的有,IBM,公司的和,DEC,公司的,DNA,（,Digital Network Architecture,）。,随着社会的发展，需要各种不同体系结构的网络进行互连，但是由于不同体系的网络很难互连，因此，国际标准化组织（,ISO,）在,1977,年设立了一个分委员会，专门研究网络通信的体系结构。,1983,年，该委员会提出的开放系统互连参考模型（,OSI-RM,）各层的协议被批准为国际标准，给网络的发展提供了一个可共同遵守的规则，从此计算机网络的发展走上了标准化的道路，因此我们把体系结构标准化的计算机网络称为第三代计算机网络,返 回,.,2023/9/79体系标准化的第三代计算机网络 由于ARP,9,2024/8/31,10,以,Internet,为核心的第四代计算机网络,进入,20,世纪,90,年代，,Internet,的建立将分散在世界各地的计算机和各种网络连接起来，形成了覆盖世界的大网络。随着信息高速公路计划的提出和实施，,Internet,迅猛发展起来，它将当今世界带入了以网络为核心的信息时代。,目前这阶段计算机网络发展特点呈现为：高速互连、智能与更广泛的应用,返 回,.,2023/9/710以Internet为核心的第四代计算机网,10,2024/8/31,11,7.1.1,计算机网络概述,3,.,计算机网络的发展趋势,计算机网络的发展方向是,IP,技术+光网络，光网络将会演进为全光网络。从网络的服务层面上看，将是一个,IP,的世界，通信网络、计算机网络和有线电视网络将通过,IP,三网合一；从传送层面上看，将是一个光的世界；从接入层面上看，将是一个有线和无线的多元化世界。,.,2023/9/7117.1.1 计算机网络概述3. 计算机,11,2024/8/31,12,1,）三网合一,随着技术的不断发展，新旧业务的不断融合，目前广泛使用的通信网络、计算机网络和有线电视网络三类网络正逐渐向单一的统一,IP,网络发展，即所谓的三网合一。,IP,网络可将数据、语音、图像、视频均封装到,IP,数据包中，通过分组交换和路由技术，采用全球性寻址，使各种网络无缝连接。,IP,协议将成为各种网络、各种业务的“共同语言”，实现三网合一并最终形成统一的,IP,网络，这样会大大地节约开支、简化管理、方便用户。可以说三网合一是网络发展的一个最重要的趋势。,.,2023/9/7121）三网合一.,12,2024/8/31,13,2,）光通信技术,随着光器件、各种光复用技术和光网络协议的发展，光传输系统的容量已从,Mb/s,级发展到,Tb/s,级，提高了近,10,万倍。光通信技术的发展主要有两个大的方向：,一是主干传输向高速率、大容量的光传送网发展，最终实现全光网络；,二是接入向低成本、综合接入、宽带化光纤接入网发展，最终实现光纤到家庭和光纤到桌面。,全光网络是指光信息流在网络中的传输及交换始终以光的形式实现，不再需要经过光,/,电、电,/,光转换，即信息从源节点到目的节点的传输过程中始终在光域内。,.,2023/9/7132）光通信技术.,13,2024/8/31,14,3）,IPv6,协议,TCP/IP,协议簇是互联网的基石之一。目前广泛使用的,IP,协议的版本为,IPv4,，其地址位数为,32,位，即理论上约有,40,亿（,2,32,） 个地址。随着互联网应用的日益广泛和网络技术的不断发展，,IPv4,的问题逐渐显露出来，主要有地址资源枯竭、路由表急剧膨胀、对网络安全和多媒体应用的支持不够等。,IPv6,作为下一代的,IP,协议，采用,128,位地址长度，即理论上约有,2,128,个地址，几乎可以不受限制地提供地址。,IPv6,除一劳永逸地解决了地址短缺问题外，同时也解决了,IPv4,中端到端,IP,连接、服务质量（,QoS,）、安全性等缺陷。目前，很多网络设备都已经支持,IPv6,，我们正在逐步走进,IPv6,的时代。,.,2023/9/7143）IPv6 协议.,14,2024/8/31,15,4,）宽带接入技术与移动通信技术,低成本光纤到户的宽带接入技术和更高速的,3G,乃至以后的,4G,、,5G,宽带移动通信系统技术的应用，使得不同的网络间无缝连接，为用户提供满意的服务。,同时，网络可以自行组织，终端可以重新配置和随身携带，它们带来的宽带多媒体业务也逐渐步入我们的生活。,.,2023/9/7154）宽带接入技术与移动通信技术.,15,2024/8/31,16,7.1.2,数据通信基础知识,1.,基础概念,1,） 信号（,Signal,）,信号（,Signal,）是数据的物理表现，在电路中，具体表示为数据的电编码或电磁编码。,根据信号中代表消息的参数取值方式不同，信号可以分为模拟信号和数字信号两大类。,（,1,） 模拟信号：连续信号，代表消息的参数取值是连续的。,（,2,） 数字信号：离散信号，代表消息的参数取值是离散的。,2,） 频率（,Frequency,）,物理学中的频率是单位时间内完成振动的次数，是描述振动物体往复运动频繁程度的量。,信号通信中的频率往往是描述周期性循环信号在单位时间内所出现的脉冲数量多少的计量。频率常用符号,f,或,v,表示，单位为赫兹（,Hz,）。常用单位换算：,1 kHz = 1 000 Hz,，,1 MHz 5=1 000kHz,，,1 GHz=1 000 MHz,。,返 回,.,2023/9/7167.1.2 数据通信基础知识 1. 基,16,2024/8/31,17,7.1.2,数据通信基础知识,3,） 信号带宽（,Signal Bandwidth,）,信号带宽即信号频谱的宽度，它是指信号中包含的频率范围，取值为信号的最高频率与最低频率之差。例如，双绞铜线为传统的模拟电话提供,300,3 400 Hz,的频带，即电话信号带宽为,3 400,300=3 100 Hz,。,4,） 数据通信系统（,Data Communication System,）,数据通信系统实现信息的传递，一个完整的数据通信系统可划分为三大组成部分：,（,1,） 信源（源系统：发送端、发送方）；,（,2,） 信道（传输系统：传输网络）；,（,3,） 信宿（目的系统：接收端、接收方）。,返 回,.,2023/9/7177.1.2 数据通信基础知识 3,17,2024/8/31,18,7.1.2,数据通信基础知识,5,） 信道带宽（,Channel Bandwidth,）,信道是指通信系统中传输信号的通道，信道包括通信线路和传输设备。根据信道使用的传输介质可分为有线信道和无线信道；根据适合传输的信号类型可分为模拟信道和数字信道。,信道带宽是指信道上允许传输电磁波的有效频率范围。模拟信道的带宽等于信道可以传输的信号频率上限和下限之差，单位是,Hz,。数字信道的带宽一般用信道容量表示，信道容量是信道允许的最大数据传输速率，单位是比特,/,秒（,bit/s,），单位换算：,1 Kbit/s = 1 000 bps,，,1 Mbps =1 000 Kbit/s,。,6,） 基带与宽带（,Baseband and Broadband,）,基带是指数字脉冲信号所固有的频带。宽带源于电话业，以固话工作频率（近似,4 kHz,）为分界，携载信号频率超过固话工作频率的频带称为宽带。,返 回,.,2023/9/7187.1.2 数据通信基础知识 5）,18,2024/8/31,19,7.1.2,数据通信基础知识,2.,数据编码,1,） 编码与译码,编码是指把需要加工处理的数据信息用特定的数字来表示的一种技术，是根据一定数据结构和目标的定性特征，将数据转换为代码或编码字符，在数据传输中表示数据组成，并作为传送、接受和处理的一组规则和约定。编码通常是一种较多输入量变化成较少输出（码组）的过程。,译码或解码是编码的逆过程，同时去掉比特流在传播过程中混入的噪声。利用译码表把文字译成一组组数码或用译码表将代表某一项信息的一系列信号译成文字的过程称为译码。译码通常是一种较少输入变为较多输出的过程。,返 回,.,2023/9/7197.1.2 数据通信基础知识 2.,19,2024/8/31,20,7.1.2,数据通信基础知识,2,） 调制与解调,来自源的信号常称为基带信号，即基本频带信号。计算机输出的代表各种媒体的数据信号都属于基带信号。基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。为了解决这一问题，就必须对基带信号进行调制（,modulation,）。,调制可分为两大类。一类是仅仅对基带信号的波形进行变换，使它能够与信道特性相适应，这类调制称为基带调制，变换后的信号仍然是基带信号。另一类则需要使用载波（,carrier,）进行调制，把基带信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输。经过载波调制后的信号称为带通信号（即仅在一段频率范围内能够通过信道），而使用载波的调制称为带通调制。,接收一串数据位，并根据这些位串调制载波的硬件称为调制器（,modulator,），而接收载波并恢复调制在载波上的数据的各二进制位的硬件称为解调器（,demodulator,）。在全双工通信中，任何一端既需要发送调制也需要接收解调，因此往往合二为一为一个调制解调器（,modem,）。,调制是一种信号嵌入合成技术；解调是调制的逆过程，对调制信号进行分离提取。,返 回,.,2023/9/7207.1.2 数据通信基础知识 2）,20,2024/8/31,21,7.1.2,数据通信基础知识,3.,数据通信方式,1,） 串并行通信方式,在计算机内部各部件之间、计算机与各种外部设备之间和计算机（或终端）之间都是以通信方式传递信息的。,串行通信是指计算机主机与外设之间以及主机系统与主机系统之间数据的串行传送。即使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。,如果一组数据的各数据位在多条线上同时被传输，这种传输方式称为并行通信。并行通信时数据的各个位同时传送，可以字或字节为单位并行进行。并行通信速度快，但用的通信线多、成本高，故不宜进行远距离通信。计算机或,PLC,各种内部总线就是以并行方式传送数据的。,与同时传输好几位数据的并行传输相比，串行数据传输的传输速度要比并行传输慢，但在实际应用中往往选择串行数据传输，这是因为实现串行数据传输的硬件具有经济性和实用性。,返 回,.,2023/9/7217.1.2 数据通信基础知识 3,21,2024/8/31,22,7.1.2,数据通信基础知识,2,） 单工、半双工、全双工通信方式,单工通信是指数据信号仅沿一个方向传输，发送方只能发送不能接收，接收方只能接收而不能发送，任何时候都不能改变信号传送方向。,半双工通信是指信号可以沿两个方向传送，但同一时刻一个信道只允许单方向传送，即两个方向的传输只能交替进行，而不能同时进行。,全双工通信是指数据可以同时沿相反的两个方向作双向传输，比如，电话通话。全双工通信需要两条信道，一条用来接收信息，一条用来发送信息，因此其通信效率很高。,返 回,.,2023/9/7227.1.2 数据通信基础知识,22,2024/8/31,23,7.1.3,计算机网络的组成,计算机网络是计算机应用的高级应用形式。,从物理连接上讲，计算机网络由计算机系统、网络节点和通信链路组成。计算机系统进行各种数据处理，通信链路和网络节点提供通信功能。,1,） 计算机系统,计算机网络中的计算机系统主要担负数据处理工作，它可以是具有强大功能的大型计算机，也可以是一台微机，其任务是进行信息的采集、存储和加工处理。,2,） 网络节点,网络节点主要负责网络中信息的发送、接收和转发。网络节点是计算机与网络的接口，计算机通过网络节点向其他计算机发送信息，鉴别和接收其他计算机发送来的信息。在大型网络中，网络节点一般由一台通信处理机或通信控制器担当，此时的网络节点还具有存储,-,转发和路径选择的功能。在局域网中使用的网络适配器也属于网络节点。,返 回,.,2023/9/7237.1.3 计算机网络的组成,23,2024/8/31,24,7.1.3,计算机网络的组成,3,） 通信链路,通信链路是连接两个节点的通信信道，通信信道包括通信线路和相关的通信设备。通信线路可以是双绞线、同轴电缆和光纤等有线介质，也可以是微波、红外线等无线介质。相关的通信设备包括中继器、调制解调器等，其中，中继器的作用是将数字信号放大，调制解调器则能进行数字信号和模拟信号的转换，以便将数字信号通过只能传输模拟信号的线路来传输。,从逻辑功能上看，可以把计算机网络分成通信子网和资源子网两个子网。,返 回,.,2023/9/7247.1.3 计算机网络的组成,24,2024/8/31,25,7.1.3,计算机网络的组成,1,） 通信子网,通信子网提供计算机网络的通信功能，由网络节点和通信链路组成。通信子网是由节点处理机和通信链路组成的一个独立的数据通信系统。,2,） 资源子网,资源子网提供访问网络和处理数据的能力，由主机、终端控制器和终端组成。主机负责本地或全网的数据处理，运行各种应用程序或大型数据库系统，向网络用户提供各种软硬件资源和网络服务；终端控制器用于把一组终端连入通信子网，并负责控制终端信息的接收和发送。终端控制器可以不经主机直接和网络节点相连，当然，还有一些设备也可以不经主机直接和节点相连，如打印机和大型存储设备等。,返 回,.,2023/9/7257.1.3 计算机网络的组成,25,2024/8/31,26,7.1.4,计算机网络的功能,随着计算机网络技术的发展及应用需求层次的日益提高，计算机网络功能的外延也在不断扩大。归纳起来，计算机网络主要有以下功能：,1.,数据通信,数据通信是计算机网络的基本功能之一，用于实现计算机之间的信息传送。在计算机网络中，人们可以收发电子邮件，发布新闻、消息，进行电子商务、远程教育、远程医疗，传递文字、图像、声音、视频等信息。,2.,资源共享,计算机资源主要是指计算机的硬件、软件和数据资源。资源共享功能是组建计算机网络的驱动力之一，使得网络用户可以克服地理位置的差异性，共享网络中的计算机资源。共享硬件资,源可以避免贵重硬件设备的重复购置，提高硬件设备的利用率；共享软件资源可以避免软件开发的重复劳动与大型软件的重复购置，进而实现分布式计算的目标；共享数据资源可以促进人们相互交流，达到充分利用信息资源的目的。,返 回,.,2023/9/7267.1.4 计算机网络的功能,26,2024/8/31,27,7.1.4,计算机网络的功能,3.,分布式处理,对于综合性的大型科学计算和信息处理问题，可以采用一定的算法，将任务分给网络中不同的计算机，以达到均衡使用网络资源，实现分布处理的目的。,4.,提高系统的可靠性,可靠性对于军事、金融和工业过程控制等部门的应用特别重要。计算机通过网络中的冗余部件，尤其是借助虚拟化技术可大大提高可靠性。例如，在工作过程中，如果一台设备出了故障，可以使用网络中的另一台设备；网络中的一条通信线路出了故障，可以取道另一条线路，从而提高了网络整体系统的可靠性。,返 回,.,2023/9/7277.1.4 计算机网络的功能,27,2024/8/31,28,7.1.,5,计算机网络的分类,从不同的角度出发，计算机网络可以有不同的分类方法，最常见的分类方法有以下几种。,1.,根据网络的覆盖范围划分,局域网（,LAN,，,Local Area Network,），一般用微机通过高速通信线路连接，覆盖范围从几百米到几公里，通常用于连接一个房间、一层楼或一座建筑物。局域网传输速率高，可靠性好，适用各种传输介质，建设成本低。,城域网（,MAN,，,Metropolitan Area Network,），是在一座城市范围内建立的计算机通信网，通常使用与局域网相似的技术，但对媒介访问控制在实现方法上有所不同，它一般可将同一城市内不同地点的主机、数据库以及,LAN,等互相连接起来。,返 回,.,2023/9/7287.1.5 计算机网络的分类,28,2024/8/31,29,7.1.,5,计算机网络的分类,广域网（,WAN,，,Wide Area Network,），用于连接不同城市之间的,LAN,或,WAN,。广域网的通信子网主要采用分组交换技术，常常借用传统的公共传输网（如电话网），这就使广域网的数据传输相对较慢，传输误码率也较高。随着光纤通信网络的建设，广域网的速度将大大提高。广域网可以覆盖一个地区或国家。,因特网（,Internet,），可以说是最大的广域网。它将世界各地的广域网、局域网等互联起来，形成一个整体，实现全球范围内的数据通信和资源共享。,返 回,.,2023/9/7297.1.5 计算机网络的分类,29,2024/8/31,30,7.1.,5,计算机网络的分类,2.,按网络的拓扑结构划分,把网络中的计算机等设备抽象为点，把网络中的通信媒体抽象为线，这样就形成了由点和线组成的几何图形，即采用拓扑学方法抽象出的网络结构，我们称之为网络的拓扑结构。计算机网络按拓扑结构可以分成总线型网络、星形网络、环形网络、树状网络和混合型网络等。,1,） 总线型拓扑,总线型拓扑采用单一信道作为传输介质，所有主机（或站点）通过专门的连接器接到这根称为总线的公共信道上，如图,7-2,所示。,返 回,图7-2 总线型拓扑,.,2023/9/7307.1.5 计算机网络的分类,30,2024/8/31,31,7.1.,5,计算机网络的分类,在总线型拓扑中，任何一台主机发送的信息都沿着总线向两个方向扩散，并且总能被总线上的每一台主机所接收。由于其信息是向四周传播的，类似于广播，所以总线网络也被称为广播网。这种拓扑结构的所有主机都彼此进行了连接，从而可以直接通信。,总线型拓扑结构的优点是：结构简单，布线容易，站点扩展灵活方便，可靠性高。缺点是：故障检测和隔离较困难，总线负载能力较低。另外，一旦线缆中出现断路，就会使主机之间造成分离，使整个网段通信中止。,返 回,.,2023/9/7317.1.5 计算机网络的分类,31,2024/8/31,32,7.1.,5,计算机网络的分类,2,） 环形拓扑,环形拓扑是一个包括若干节点和链路的单一封闭环，每个节点只与相邻的两个节点相连，如图,7-3,所示。,在环形拓扑中，信息沿着环路按同一个方向传输，依次通过每一台主机。各主机识别信息中的目的地址，如与本机地址相符，则信息被接收下来。信息环绕一周后由发送主机将其从环上删除。,环形结构的优点：容易安装和监控，传输最大延迟时间是固定的，传输控制机制简单，实时性强。缺点：网络中任何一台计算机的故障都会影响整个网络的正常工作，故障检测比较困难，节点增、删不方便。,返 回,图7-3 环形拓扑,.,2023/9/7327.1.5 计算机网络的分类,32,2024/8/31,33,7.1.,5,计算机网络的分类,3,） 星形拓扑,星形拓扑是由各个节点通过专用链路连接到中央节点上而形成的网络,结构，如图,7-4,所示。,在星形拓扑中，各节点计算机通过传输线路与中心节点相连，信息从计算机通过中央节点传送到网上的所有计算机。星形网络的特点是很容易在网络中增加新节点，数据的安全性和优先级容易控制。网络中的某一台计算机或者一条线路的故障不会影响整个网络的运行。,星形结构的优点：传输速度快，误差小，扩容比较方便，易于管理和维护，故障的检测和隔离也很方便。缺点：中央节点是整个网络的瓶颈，必须具有很高的可靠性。中央节点一旦发生故障，整个网络就会瘫痪。另外，每个节点都要和中央节点相连，需要耗费大量的电缆。实际上大都是采用交换机来构建多级结构的星形网络，形成扩展星形结构。,返 回,图7-4 星形拓扑,.,2023/9/7337.1.5 计算机网络的分类,33,2024/8/31,34,7.1.,5,计算机网络的分类,4,） 树状拓扑,树状拓扑是从总线型拓扑演变而来的，在树状拓扑中，任何一个节点发送信息后都要传送到根节点，然后从根节点返回整个网络，如图,7-5,所示。,这种结构的网络在扩容和容错方面都有很大优势，很容易将错误隔离在小范围内。这种网络依赖根节点，如果根节点出了故障，则整个网络将会瘫痪。,返 回,图7-5 树状拓扑,.,2023/9/7347.1.5 计算机网络的分类,34,2024/8/31,35,7.1.,5,计算机网络的分类,5,） 网状拓扑,网状结构由节点和连接节点的点到点链路组成，每个节点都有一条或几条链路同其他节点相连，如图,7-6,所示。,网状结构通常用于广域网中，优点是节点间路径多，局部的故障不会影响整个网络的正常工作，可靠性高，而且网络扩充和主机入网比较灵活、简单。但这种网络的结构和协议比较复杂，建网成本高。,返 回,图7-6 网络拓扑,.,2023/9/7357.1.5 计算机网络的分类,35,2024/8/31,36,7.1.,5,计算机网络的分类,3.,按传输介质划分,计算机网络按传输介质的不同可以划分成有线网和无线网。,有线网采用双绞线、同轴电缆、光纤或电话线做传输介质。采用双绞线和同轴电缆连成的网络经济且安装简便，但传输距离相对较短。以光纤为介质的网络传输距离远，传输率高，抗干扰能力强，安全好用，但成本稍高。,无线网主要以无线电波或红外线为传输介质，联网方式灵活方便，但联网费用稍高，可靠性和安全性还有待完善。另外，还有卫星数据通信网，它是通过卫星进行数据通信的。,返 回,.,2023/9/7367.1.5 计算机网络的分类,36,2024/8/31,37,7.1.,5,计算机网络的分类,4.,按网络的使用性质划分,计算机网络按网络的使用性质的不同，可分为公用网和专用网。其中，公用网（,Public Network,）是一种付费网络，属于经营性网络，由电信部门或其他提供通信服务的经营部门组建、管理和控制，任何单位和个人付费租用一定带宽的数据信道，如我国的电信网、广电网、联通网等。专用网（,Private Network,）是某个部门根据本系统的特殊业务需要而建造的网络，这种网络一般不对外提供服务。例如，军队、政府、银行、电力等系统的网络就属于专用网。,返 回,.,2023/9/7377.1.5 计算机网络的分类,37,2024/8/31,38,7.1.,6,计算机网络新技术,1.,物联网,物联网是新一代信息技术的重要组成部分，英文名称是“,The Internet of things”,。顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”，其核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络。物联网基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通，具有智能、先进、互联三个重要特征。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。,返 回,.,2023/9/7387.1.6 计算机网络新技术,38,2024/8/31,39,7.1.,6,计算机网络新技术,2012,年，我国物联网产业市场规模达到,3 650,亿元，比,2011,年增长,38.6%,。从智能安防到智能电网，从二维码普及到智慧城市落地，作为被寄予厚望的新兴产业，物联网正四处开花，悄然影响着人们的生活。随着我国物联网产业发展迅猛的态势和产业规模集群的形成，我国物联网时代下的产业革命也初露端倪。从具体的情况来看，我国物联网技术已经融入纺织、冶金、机械、石化、制药等工业制造领域。在工业流程监控、生产链管理、物资供应链管理、产品质量监控、装备维修、检验检测、安全生产、用能管理等生产环节着重推进了物联网的应用和发展，建立了应用协调机制，提高了工业生产效率和产品质量，实现了工业的集约化生产、企业的智能化管理和节能降耗。,随着物联网技术的研发和产业的发展，预计到,2015,年，中国物联网市场规模将达到,7 500,亿元，发展前景将超过计算机、互联网、移动通信等传统,IT,领域。作为信息产业发展的第三次革命，物联网涉及的领域越来越广，其理念也日趋成熟，可寻址、可通信、可控制、泛在化与开放模式正逐渐成为物联网发展的演进目标。而对于“智慧城市”的建设而言，物联网将信息交换延伸到物与物的范畴，价值信息极大丰富和无处不在的智能处理将成为城市管理者解决问题的重要手段。,返 回,.,2023/9/7397.1.6 计算机网络新技术,39,2024/8/31,40,7.1.,6,计算机网络新技术,2.,云计算（,Cloud Computing,）,云计算是一种通过,Internet,以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化资源的计算模式。云计算是分布式计算（,Distributed Computing,）、并行计算（,Parallel Computing,）、效用计算（,Utility Computing,）、网络存储（,Network Storage Technologies,）、虚拟化（,Virtualization,）、负载均衡（,Load Balance,）等传统计算机和网络技术发展融合的产物，具有超大规模、高可扩展性、高可靠性、虚拟化、按需服务、极其廉价、通用性强的特点。,云计算由一系列可以动态升级和被虚拟化的资源组成，这些资源被所有云计算的用户共享并且可以方便地通过网络访问，用户无需掌握云计算的技术，只需要按照个人或者团体的需要租赁云计算的资源。早在,20,世纪,60,年代，麦卡锡就提出了把计算能力作为一种像水和电一样的公用事业提供给用户的理念，这成为云计算思想的起源。在,80,年代网格计算，,90,年代公用计算，,21,世纪初虚拟化技术、,SOA,、,SaaS,应用的支撑下，云计算作为一种新兴的资源使用和交付模式逐渐为学界和产业界所认知。中国云发展创新产业联盟评价云计算为“信息时代商业模式上的创新”。,返 回,.,2023/9/7407.1.6 计算机网络新技术,40,2024/8/31,41,7.1.,6,计算机网络新技术,3.,移动互联网技术,移动互联网（,Mobile Internet,）是将移动通信和互联网二者结合，用户借助移动终端（手机、,PDA,、上网本）通过网络访问互联网。移动互联网的出现与无线通信技术“移动宽带化，宽带移动化”的发展趋势密不可分。,从,GPRS,接入方式而言，移动互联网分为两类。,（,1,） 传统,WAP,业务：手机通过,WAP,网关接入运营商内部的,WAP,网络以及公共,WAP,网络来使用特定的移动互联网业务，用户只能访问,WAP,网络内部的服务器，不能访问没有接入,WAP,网络的服务器。,返 回,.,2023/9/7417.1.6 计算机网络新技术,41,2024/8/31,42,7.1.,6,计算机网络新技术,（,2,） 互联网业务：手机或上网本通过,GGSN,直接接入互联网，用户可以访问互联网上的任何服务器，访问范围与宽带上网相同。,随着技术的不断进步和用户对信息服务需求的不断提高，移动互联网将成为继宽带技术后互联网发展的又一推动力。同时，随着,3G,技术的快速发展，越来越多的传统互联网用户开始使用移动互联网服务，使得互联网更加普及。,在最近几年里，移动通信和互联网成为当今世界发展最快、市场潜力最大、前景最诱人的两大业务。这一历史上从来没有过的高速增长现象反映了随着时代与技术的进步，人类对移动性和信息的需求急剧上升。移动互联网正逐渐渗透到人们生活、工作的各个领域，短信、铃图下载、移动音乐、手机游戏、视频应用、手机支付、位置服务等丰富多彩的移动互联网应用迅猛发展，正在深刻改变信息时代的社会生活，移动互联网经过几年的曲折前行，终于迎来了新的发展高潮。,返 回,.,2023/9/7427.1.6 计算机网络新技术,42,2024/8/31,43,7.2,Internet基础,Internet,可以说是人类历史上的一大奇迹，它让分居世界各地的我们感到相距不再遥远。通过它，我们能够找到想知道或者可以想象到的信息，能够和世界上任何有网络的地方的人们进行通信联络，建立视频会议；能够登录到资源丰富的服务器上，搜索世界上最大的图书馆，或访问世界上最吸引人的博物馆；我们可以欣赏影视作品、听音乐、阅读各种多媒体杂志；可以在家里通过网上商城购买各种需要的商品,所有这一切，都是通过世界上最大的计算机网络,Internet,来实现的。可以说，它改变了人们的生活方式，把我们带入了信息时代。,简单地说，,Internet,主要是指通过,TCP/IP,协议将世界各地的网络连接起来，实现资源共享、信息交换，提供各种应用服务的全球性计算机网络，它是全球最大的、开放式的、由众多网络互连而成的计算机网络。,Internet,就像是在计算机与计算机之间架起的一条条公路，各种信息在上面快速传递，这种高速公路网遍及世界各地，形成了像蜘蛛网一样的网状结构，使得人们得以在全球范围内交换各种各样的信息。,.,2023/9/7437.2 Internet基础Inter,43,2024/8/31,44,7.2,.1,Internet的起源和发展,1. Internet,的起源和发展,Internet,是在美国较早的军用计算机网,ARPANet,的基础上经过不断发展变化而形成的，其起源主要可分为以下几个阶段：,Internet,的雏形形成阶段：,1969,年，美国国防部高级研究计划局（,ARPA,）开始建立一个命名为,ARPANet,的网络，当时建立这个网络只是为了将美国的几个军事及研究用电脑主机连接起来。人们普遍认为这就是,Internet,的雏形。,Internet,的发展阶段：美国国家科学基金会（,NSF,）在,1985,开始建立,NSFNet,。,NSF,规划建立了,15,个超级计算中心及国家教育科研网，用于支持科研和教育的全国性规模的计算机网络,NFSNet,，并以此作为基础，实现同其他网络的连接。,NSFNet,成为,Internet,上主要用于科研和教育的主干部分，代替了,ARPANet,的骨干地位。,.,2023/9/7447.2.1 Internet的起源和发,44,2024/8/31,45,7.2,.1,Internet的起源和发展,1989,年，,MILNet,（由,ARPANet,分离出来）实现和,NSFNet,的连接后，就开始采用,Internet,这个名称。此后，其他部门的计算机网相继并入,Internet,，,ARPANet,宣告解散。,Internet,的商业化阶段：,20,世纪,90,年代初，商业机构开始进入,Internet,，使,Internet,开始了商业化的新进程，也成为,Internet,大发展的强大推动力。,1995,年，,NSFNet,停止运作，,Internet,彻底商业化。,这种把不同网络连接在一起的技术的出现，使计算机网络的发展进入一个新的时期，形成由网络实体相互连接而构成的超级计算机网络，人们把这种网络形态称为,Internet,（ 互联网络）。,.,2023/9/7457.2.1 Internet的起源和发,45,2024/8/31,46,7.2,.1,Internet的起源和发展,2. Internet,在中国的发展,1987,年,9,月,20,日，钱天白教授发出我国第一封电子邮件“越过长城，通向世界”，揭开了中国人使用,Internet,的序幕。,Internet,在中国的发展可以粗略地划分为三个阶段：第一阶段为,19871993,年，我国的一些科研部门通过,Internet,建立电子邮件系统，并在小范围内为国内少数重点高校和科研机构提供电子邮件服务。第二阶段为,1994,1995,年，这一阶段是教育科研网发展阶段。北京中关村地区及清华大学、北京大学组成的,NCFC,网于,1994,年,4,月开通了与国际,Internet,的,64 Kb/s,专线连接，,同时还设立了中国最高域名（,cn,）服务器。这时，中国才算真正加入了国际,Internet,行列。此后又建成了中国教育和科研计算机网（,CERNet,，,China Educational Research Network,）。第三阶段是,1995,年以后，该阶段开始了商业应用。,.,2023/9/7467.2.1 Internet的起源和发,46,2024/8/31,47,7.2,.1,Internet的起源和发展,下面分别介绍我国现有四大主干网络的基本情况。,1,） 公用计算机互联网（,ChinaNet,）,ChinaNet,是由原邮电部组织建设和管理的。原邮电部与美国,Sprint Link,公司在,1994,年签署,Internet,互连协议，开始在北京、上海两个电信局进行,Internet,网络互连工程。,ChinaNet,现在有三个国际出口，分别在北京、上海和广州。,ChinaNet,由骨干网和接入网组成。骨干网是,ChinaNet,的主要信息通路，包括,8,个地区网络中心和,31,个省市网络分中心；接入网是由各省内建设的网络节点形成的网络。,.,2023/9/7477.2.1 Internet的起源和发,47,2024/8/31,48,7.2,.1,Internet的起源和发展,2,） 中国教育和科研计算机网（,CERNet,）,CERNet,是,1994,年由原国家计委、国家教委批准立项，原国家教委主持建设和管理的全国性教育和科研计算机互联网络。该项目的目标是建设一个全国性的教育科研基础设施，把全国大部分高校连接起来，实现资源共享。它是全国最大的公益性互联网络。,CERNet,已建成由全国主干网、地区网和校园网在内的三级层次结构网络。,CERNet,分四级管理，分别是全国网络中心、地区网络中心和地区主节点、省教育科研网、校园网。,CERNet,全国网络中心设在清华大学，负责全国主干网的运行管理。地区网络中心和地区主节点分别设在清华大学、北京大学、北京邮电大学、上海交通大学、西安交通大学、华中科技大学、华南理工大学、电子科技大学、东南大学、东北大学这,10,所高校，负责地区网的运行管理和规划建设。,CERNet,还是中国开展下一代互联网研究的试验网络，它以现有的网络设施和技术力量为依托，建立了全国规模的,IPv6,试验网。,CERNet,在全国第一个实现了与国际下一代高速网,Internet2,的互联，目前国内仅有,CERNet,的用户可以顺利地直接访问,Internet 2,。,CERNet,的建设加快了我国的信息基础建设，缩小了与先进国家在信息领域的差距，也为我国计算机信息网络建设起到了积极的示范作用。,.,2023/9/7487.2.1 Internet的起源和发,48,2024/8/31,49,7.2,.1,Internet的起源和发展,3,） 中国科技信息网（,CSTNet,）,CSTNet,是国家科学技术委员会联合全国各省市的科技信息机构，采用先进信息技术建立起来的信息服务网络，旨在促进全社会广泛的信息共享、信息交流。中国科技信息网络的建成对于加快中国国内信息资源的开发和利用、促进国际交流与合作起到了积极的作用，以其丰富的信息资源和多样化的服务方式为国内外科技界和高技术产业界的广大用户提供服务。,中国科技信息网是利用公用数据通信网为基础的信息增值服务网，在地理上覆盖全国各省市，逻辑上连接各部委和各省市科技信息机构，是国家科技信息系统骨干网，同时也是国际,Internet,的接入网。中国科技信息网从服务功能上是,Intranet,和,Internet,的结合。其,Intranet,功能为国家科委系统内部提供了办公自动化的平台以及国家科委、地方省市科委和其他部委科技司局之间的信息传输渠道；其,Internet,功能则主要服务于专业科技信息服务机构，包括国家、地方省市和各部委科技信息服务机构。,中国科技信息网自,1994,年与,Internet,接通之后取得了迅速发展，目前已经在全国,20,余个省市建立网络节点。,.,2023/9/7497.2.1 Internet的起源和发,49,2024/8/31,50,7.2,.1,Internet的起源和发展,4,） 国家公用经济信息通信网络（金桥网：,ChinaGBN,）,金桥网是建立在金桥工程上的业务网，支持金关、金税、金卡等“金”字头工程的应用。它是覆盖全国，实行国际联网，为用户提供专用信道、网络服务和信息服务的基干网。金桥网由吉通公司牵头建设并接入,Internet,。,.,2023/9/7507.2.1 Internet的起源和发,50,2024/8/31,51,7.2,.1,Internet的起源和发展,3. Internet,的发展趋势,从,1996,年起，世界各国陆续启动下一代高速互联网络及其关键技术的研究。下一代互联网与现在使用的互联网相比，具有以下不同。,1,） 规模更大,下一代互联网将逐渐放弃,IPv4,，启用,IPv6,地址协议。,IPv6,地址空间由,IPv4,的,32,位扩大到,128,位，,2,的,128,次方形成了一个巨大的地址空间，未来的移动电话，电视、冰箱等信息家电都可以拥有自己的,IP,地址，一切都可以通过网络来控制，把人类带进真正的数字化时代。,.,2023/9/7517.2.1 Internet的起源和发,51,2024/8/31,52,7.2,.1,Internet的起源和发展,2,） 速度更快,下一代互联网的网络传输速率比现在提高,1 000,倍以上，这与目前的“宽带网”是两个截然不同的概念，下一代互联网强调的是端到端的绝对速度。,2004,年,12,月,7,日，,CERNet2,在北京与天津之间实现了,40 Gb/s,的传输速率，传输一本,辞海,的内容只用一眨眼的工夫。,3,） 更安全,目前的因特网因为种种原因，在体系设计上有一些不完善的地方，存在大量安全隐患，下一代互联网将在建设之初就从体系设计上充分考虑安全问题，使网络安全的可控制性、可管理性大大增强。,4,） 更智能,随着各种感知技术在互联网上的广泛应用，物联网技术飞速发展，使得互联网能够给我们提供更多、更智能、更易管控的应用。,.,2023/9/7527.2.1 Internet的起源和发,52,2024/8/31,53,7.2.2,Internet的组成及常用专业术语,1. Internet,的组成,Internet,是通过分层结构，由物理网、协议、应用软件和信息这四层组成的。,1,） 物理网,物理网是实现因特网通信的基础，它的作用类似于现实生活中的交通网络，像一个巨大的蜘蛛网覆盖着全球，而且仍在不断延伸和加密。,2,） 协议,在,Internet,上传输的信息至少遵循三个协议：网际协议、传输协议和应用程序协议。网际协议负责将信息发送到指定的接收机；传输协议（,TCP,）负责管理被传送信息的完整性；应用程序协议几乎和应用程序一样多，如,SMTP,、,Telnet,、,FTP,和,HTTP,等，每一个应用程序都有自己的协议，它负责将网络传输的信息转换成用户能够识别的信息。,.,2023/9/7537.2.2 Internet的组成及常,53,2024/8/31,54,7.2.2,Internet的组成及常用专业术语,3,） 应用软件,实际应用中，通过一个个具体的应用软件与,Internet,打交道。每一个应用程序的使用代表着要获取,Internet,提供的某种网络服务。例如，通过,WWW,浏览器可以访问,Internet,上的,Web,服务器，享受图文并茂的网页信息。,4,） 信息,没有信息，网络就没有任何价值。信息在网络世界中就像货物在交通网络中一样，建设物理网（修建公路）、制定协议（交通规则）和使用各种各样的应用软件（交通工具）的目的是传输信息（运送货物）。,.,2023/9/7547.2.2 Internet的组成及常,54,2024/8/31,55,7.2.2,Internet的组成及常用专业术语,2. Internet,的常用专业术语,与,Internet,打交道常会接触一些名词或术语，,TCP/IP,、,FTP,、,E-mail,、,WWW,、,Telnet,、,BBS,、,POP,、,SMTP,等在本书中其他部分已涉及，此处仅列出在其他部分未涉及的部分名词或术语。,（,1,）,ISP,：,Internet,服务提供商，主要为用户提供拨号上网、,WWW,浏览、,FTP,、收发,E-mail,、,BBS,、,Telnet,等各种服务。,（,2,）,PPP,协议：点对点协议，,Modem,与,ISP,连接通信时所支持的协议。,（,3,）,DNS,：域名服务器，用户间,Internet,任意站点的必由之路，也相当于指路牌。在配置,Internet,软件时，必须将,ISP,提供给自己的,DNS,的,IP,地址写正确。,（,4,） 博客：,Blog,或,Weblog,，源于“,Web Log”,（ 网络日志），是一种十分简易的傻瓜化个人信息发布方式。,.,2023/9/7557.2.2 Internet的组成及常,55,2024/8/31,56,7.2.,3,Internet的IP地址及域名系统,1. IP,地址,1,）,IP,地址的概念,Internet,是一个庞大的网络，在这个庞大的网络中进行信息交换的基本要求就是在网上的每台计算机、路由器等都要有一个唯一可标识的地址，就像日常生活中朋友间通信必须写明通信地址一样。在,Internet,上为每台计算机指定的唯一的,32,位地址称为,IP,地址，也称网际地址。,IP,地址具有固定、规范的格式，它由,32,位二进制数组成，分成,4,段，其中每,8,位构成一段，这样，每段所能表示的十进制数的范围最大不超过,255,，段与段之间用“,.”,隔开。为了便于识别和表达，,IP,地址以十进制形式表示，每,8,位为一组用一个十进制数表示。例如：,11001010.01110111.00000010.11000111,是一个,IP,地址，它对应的十进制数的,IP,地址为,202.119.2.199,。,.,2023/9/7567.2.3 Internet的IP地址,56,2024/8/31,57,7.2.,3,Internet的IP地址及域名系统,IP,地址常用,A,、,B,、,C,三类，它们均由网络号和主机号两部分组成，规定每一组都不能用全,0,和全,1,。通常全,0,表示网络本身的,IP,地址，全,1,表示网络广播的,IP,地址。为了区分类别，,A,、,B,、,C,三类的最高位分别为,0,、,10,、,110,，如图,7-7,所示。,图7-7 IP地址编码示意图,.,2023/9/7577.2.3 Internet的IP地址,57,2024/8/31,58,7.2.,3,Internet的IP地址及域名系统,A,类,IP,地址用,8,位来标识网络号，,24,位标识主机号，最前面一位为“,0”,，这样，,A,类,IP,地址所能表示的网络数范围为,0127,，即,1.x.y.z,126.x.y.z,格式的,IP,地址都属于,A,类,IP,地址。,A,类,IP,地址通常用于大型网络。,B,类,IP,地址用,16,位来标识网络号，,16,位标识主机号，最前面两位为“,10”,。网络号和主机号的数量大致相当，分别用两个,