(精品)第六章计算机网络基础与Internet

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,*,第六章 计算机网络基础与,Internet,6.1,6.2,6.3,6.4,6.5,计算机网络发展,计算机网络的组成,网络功能与分类,Internet,基本知识及其应用,Windows Me,网络技术,6.1 计算机网络发展,Internet,最早来源于美国国防部高级研究计划局,DARPA,的前身,ARPA,建立 的,ARPAnet,，,ARPAnet,主要用于军事研究目的，它有五大特点：支持资源共享；采用分布式控制技术；采用分组交换技术；使用通信控制处理机；采用分层的网络通信协议。,ARPAnet,成 为现代计算机网络诞生的标志：组交换技术的可行性和,TCP/IP,协议簇的开发和使 用,从,应用的角度看，计算机联网的三个方面的原因：,远程使用计算机资源,共享程序数据、信息资源,网络用户的通信合作,在,中国的发展,中国早在,年,就由中国科学院高能物理研究所首先通过,X.25,租用线实现了国际远程联网，并于年实现了与欧洲和北美地区的,E-MAIL,通信。,以清华大学为网络中心的中国教育与科研网,CERNET,也于,年,月正式联通,Internet,网,年月,，中国最大的,Internet,互联子网,CHINAnet,也正式开通并投入营,运,中国教育与科研计算机网:,CERNET,是一个包括全国主干网，地区网和校园网在内的三级层次结构的网络,http:/www.,cernet,.,edu,.,cn,中国科技信息网,China STINET:,拥有一个,Internet B,类,IP,地址。国际出口为512,K，,并实现了与邮电部的,Chinanet,、,中科院,CSTNET、,桥网,CHINAGBN,的互联,中国公众互联网(,chinanet,),中国金桥信息网（,CHINAGBN)http:/www.,gb,.com.,cn,中国四大网络,6.2 计算机网络的组成,硬件,软件,一、常用网络硬件设备,1、主计算机,服务器,工作站,2、,传输介质,3、,网卡,4、,调制解调器,5、,集线器,Host（,主机）是在,Internet,上具有固定,IP,地址的计算机,传输介质,电缆,无线类传输介质,微波通信,卫星通信,红外通信,激光通信,双绞线,同轴电缆,光纤,常用电缆,双绞线,同轴电缆,光纤,不同的传输介质有,不同的传输速率,和,不同的传输距离,，其抗干扰能力也不同,传输速率单位：,BPS（bit per second）,每秒多少位,Bits/s，,比特率,或称,网卡（,NIC）,又称网络适配器,是计算机和通信介质之间的适配器,NIC（Network Interface Card）,网络接口卡,调制解调器（,MODEM）,用于将计算机的数字信号与电话网的模拟信号进行相互转换。,在发送端，把数字信号转换为模拟信号称为,调制,在接收端，把模拟信号转换为数字信号称为,解调,内置,MODEM（MODEM,卡）,外置,MODEM,集线器（,HUB）,集线器将网络中的信号经过整理放大，再转发到其他端口,HUB,又名多口中继器，有8口，16口，24口，32口集线器,上网的,主要,方式有两种：,专线上网,拨号上网,所需要的硬件,计算机，网卡，电缆，,hub,计算机，电话，,MODEM,通过电话线路在计算机之间建立的临时通讯连接。,通过专用线路在计算机之间建立的临时通讯连接。,星型结构,总线结构,树型结构,环型结构,主控,b,a,二、网络的拓扑结构,网络连线及工作站点的分布形式,总线,返回,三、软件的组成,1、网络的通信协议,2、网络的操作系统,Unix，Linux，NetWare，Windows NT、WINDOWS 2000,TCP/IP、IPX/SPX（NOVELL-NETWARE）、NETBEUI,一、计算机网络的主要功能,1、,资源共享,2、数据传送,3、分布式处理,4、提高计算机的可靠性和可用性,最主要的功能,6.3 网络的功能与分类,5、节省费用,6、便于扩充,资源共享,软件资源的共享,硬件资源的共享,A,B,C,D,E,计算机,打印机,二、网络的分类,按网络覆盖的地域来分,局域网,广域网,局域网（,LANLocal Area Network）,广域网（,WANWide Area Network）,网络服务区域在一个局部范围（几十千米之内）,网络服务区域是一个广阔的区域（如各省市之间，全国甚至全球）,一、计算机网络体系结构,所谓,OSI,表示开放系统互连（,Open Systems Interconnection）,OSI,参考模型中采用了7个层次的体系结构。,1 物理层：它的任务就是为其上一层（数据链路层）提供一个物理连接，以便透明地传送比特流。,2 数据链路层：负责在两个相邻节点间的线路上，无差错地传送以帧为单位的数据。,3 网络层：网络层的任务就是要选择合适的路由，使发送站的运输层所传下来的分组能够正确无误地按照地址找到目的站，并交付给目的站的运输层。这就是网络层的寻址功能。,6.4,Internet,基本知识及其应用,4 运输层（或叫传送层，转送层）：运输层的任务是根据通信子网的特性为两个端系统（也就是源站和目的站）的会话层之间，建立一条运输连接，以透明地传送报文。或者说，运输层向上一层（会话层）提供一个可靠的端到端的服务。,5 会话层（也称为会晤层或对话层）：它主要是对数据传输进行管理。会话层在两个互相通信的应用进程之间，建立、组织和协调其交互。,6 表示层：主要解决用户信息的语法表示问题。表示层将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法，变换为适合于,OSI,系统内部使用的传送语法。对传送的信息加密（和解密）也是表示层的任务之一。,7 应用层：应用层是,OSI,参考模型中的最高层。应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要；负责用户信息的语意表示，并在两个通信者之间进行语义匹配。,数据通信网中的交换结点只包含下三层，这三个层次当然都在开放系统互连环境之内。表示结点的这三个层次又称为中继开放系统。,信息传递的路线是：应用进程,AP,A,从发送端的第7层向下依次传送到第1层，然后通过网络的物理媒体传到第1个结点。从结点的第1层上升到第3层，完成路由选择后，再下到第1层，然后通过网络传到第2个结点。最后传到接收端，从第1层上升到第7层后，到达应用进程,AP,B,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,链路层,物理层,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,链路层,物理层,加密过程,解密过程,A,B,OSI,七层模型,第一层,第七层,从系统,A,传送数据到系统,B,分组交换原理,A B C D,A B C D,A B C D,二、,Internet,基本概念,电路交换,电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。在整个通信过程中双方一直占用该电路。它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。,报文交换,将用户的报文存储在交换机的存储器中。当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储转发”方式在网内传输数据。报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。但它的缺点也是显而易见的。以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。,分组交换,分组交换实质上是在“存储转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据分组。每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。,三、网络与,Internet,是否是同一概念？,不是,Internet,是网络的一种,是一个基于,TCP/IP,协议簇的全球计算机互联网络；网间网，包含所有可被访问和利用的信息资源的集合,Internet,将向三个方向发展：商用化，保密性，宽带传输,四、,Internet,的网络协议,TCP/IP：,是一组协议,IP：,网际协议,（,Internet Protocol）,TCP：,传输控制协议,（,Transmission Control Protocol）,五、,Internet,的网络地址,每台主机都有一个地址，也即,IP,地址。而且在同一个网络中的地址不能重复。,IP,协议就是使用这个地址在主机之间传递信息，这是,Internet,能够运行的基础。,IP,地址的长度为,32,位，分为,4,组，每组,8,位，组与组之间用,小数点,隔开，然后把每一组数翻译成相应的十进制数。,例：中南民院校园网的某一台主机的,IP,地址：,11010010 00101010 10111111 00000100,210.42.159.4,二进制：,十进制：,IP,地址有两部分组成：,网络地址（网络号码）,主机地址（本地号码）,类似于电话号码中的区号，电话号,主机号码,IP,地址的分类,IP,地址分为,A，B，C，D，E,五类地址，常用的是,B,类和,C,类。,A类,位0,1,0 网络号码,1 0 网络号码,1 1 0 网 络 号 码,7,8,31,位0,1,15,16,31,位0,1,2,23,24,31,主机号码,主机号码,B类,C类,主机号码,A类,位0,1,0 网络号码,1 0 网络号码,1 1 0 网 络 号 码,7,8,31,位0,1,15,16,31,位0,1,2,23,24,31,主机号码,主机号码,B类,C类,7,8,7,8,00000001,01111111,1000000010111111,1100000011011111,1127,192223,128191,A,类地址：其网络地址数量最少，适用于主机数,多达1600多万台的大型网络,B,类地址：适用于中等规模的网络,C,类地址：适用于主机数不多的小型网络,判断：,中南民院的,IP,地址210.,X.X.X,是,A，B，C,类地址中的哪一类？,答：,C,类地址,六、域名系统,为了便于记忆，,Internet,引进了域名系统,DNS,Internet,上的主机也使用名字，即域名,例 中南民院的域名是,WWW.SCUEC.EDU.CN,当用户输入的是域名而不是,IP,地址，负责管理的计算机把域名送到,“,域名服务器,”,，在域名服务器上，有,IP,地址和域名的对照表。查找对照表，如果找到域名所对应的,IP,地址，就把该,IP,地址返回给负责管理的计算机。,这类似于通讯录：人名电话号码,生活中描述地址的方法：,国家 省市 城市,如：中国武汉中南民院,域名的描述采用层次结构，每一层年之间用小数点分开：,机构类型,主机名,区域,机构类型,主机名,区域,263,.,com,.,cn,scuec,.,edu,.,cn,在域名中，最右边的部分表示区域，如,CN,表示中国,其他国家或地区域名,法国,fr,加拿大,ca,美国,us,英国,uk,中国香港特区,hk,请看课本 232页 表6-4,按机构类型区分的最高域名,区域 含义,com,商业机构,edu,教育机构,gov,政府部门,int,国际机构,mil,军事网点,net,网络机构,org,其他,七、,IP,地址和域名有什么异同,IP,地址和域名都是标明,Internet,中可用资源位置的。如果某资源分配了域名，那么我们的可以用,IP,地址或域名两种方法