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第八章计算机网络基础8.1计算机网络的基础知识计算机网络的重要意义是将计算机互连起来，实现资源共享8.1.1计算机网络的概念、特点及功能一、计算机网络的概念计算机网络：将分布在不同地理区域的计算机系统、终端设备和各种形式的数字通信信道互连在一起，形成彼此可以互相协作的综合信息处理系统。计算机网络系统：地理位置不同，并具有独立功能的多个计算机系统与专用外部设备用通信线路互连起来，并且配以功能完善的网络软件，实现网络上资源共享的系统。二、计算机网络的特点进网的计算机各自功能是独立的。即无主从关系各计算机之间是相互连接的。要有网络协议的支持。计算机网络的发展阶段具有通信功能的单机系统具有通信功能的多机系统计算机网络今后计算机网络发展的特点开放式的网络体系结构向高性能发展计算机网络的智能化计算机网络的功能资源共享（包括软件、硬件和数据信息资源）信息传送与集中处理均衡负荷与分布处理综合信息服务计算机网络的应用(服务):运程登录发送电子函件电子数据交换联机会议8.1.2计算机网络的分类按网络的地域的覆盖范围分：局域网（LAN）、市域网（MAN）和广域网（WAN）。因特网为世界上最大的广域网。按通信传输的介质分：双绞线网、同轴电缆网、光缆（光导纤维）网，及无线通信（微波/卫星通信）网按网络结构分：环型网、星型网、总线网局域网（LocalAreaNetwork，简写为LAN）在小区域内使用的、由多个计算机组成的网络例如：一个房间、一个建筑物、一个校园内。（距离比交近的都可以使用局域网）局域网的特点：1.地理范围分布在局部地区(10公里以内，一般在2.5公里以内)2.信息传输速率较高，为0.1~100Mbps，通常在1Mbps（bps：每秒位数）3.传送误码率低，一般为10-8~10-11之间4.网络结构比较规范，有星型、总线型和环型等几种局域网通常可划分为以太网（Ethemet）、令牌环网（TokenRing）、光纤分布式数据接口（FDDI）、异步传输模式（ATM）等，其中最常见的是以太网。局域网常用设备有：网卡（NIC）--负责计算机与网络介质之间的电气连接，比特数据流的传输和网络地质的确认。主要技术参数是带宽速度、总线方式、电气接口方式。集线器（Hub）--主要指共享式集线器。主要参考带宽速度、接口数、智能化（可网管）、扩展性（可级联和堆叠）。交换机（Switch）--指交换式集线器广域网（WAN）也叫远程网（RCN），是由相距较远的局域网或市域网（MAN）互连而成的。其覆盖面广它是通过通信线路将异地的专用计算机(不是用户机)连接起来形成一个通信网络。专用计算机称为通信处理机,它负责网络通信。广域网的特点：地理范围分布广，信息传送距离从几十公里到几万公里。信息传送速率比较低，一般都小于0.1Mbps。传送误码率在10-4到10-6之间。网络结构不规整，可以根据用户需要随意组网。广域网电信通信方式：公用电话网（PSTN）--常用拨号访问形式综合业务数据网（ISDN）DDN专线X.25网帧中继广域网中常用设备：路由器（Router）——根据地址来寻找到达目的地的路径，叫“路由”。路由器必须具有广域网和局域网两种网络通信接口。路由器的广域网通信接口分为同步串口和异步串口。调制解调器（Modem）：——是网络设备和电信通信设备的接口，用来在电话线上传递数字信息。分为同步和异步两种，分别用来与路由器的同步和异步串口相连接。T计算机网络的逻辑结构通信子网TTTHTHTTTTTTTTTTTHNCNCNCNCNC内层:通信子网外层:资源子网H：主机NC：通讯控制处理机TC：终端控制器T：终端TC通信子网主要由通信设备与通信线路组成，不同的网络会有不同的通信子网。局域网中通信子网由传输介质和主机网络接口板组成。广域网除传输介质和主机网络接口板外，还包括通信处理机，作为通信转发部件。资源子网是由网上的用户主机组成。8.1.3计算机网络的拓扑结构抛开网络中的具体设备，把像工作站、服务器等网络单元抽象为“点”,把网络中的电缆等通信介质抽象为“线”从拓扑学的观点来看计算机网络系统，就形成了点和线的几何图形，抽象出计算机网络的拓扑结构。计算机网络的拓扑结构:网络结点与通信链路(结点间的连线)的几何位置,就是网络拓扑结构。常见的网络拓扑结构：1.星型结构2.环型结构3.总线结构4.树型结构一、星型结构是具有一个控制中心，采用集中式控制。（网中每一个结点设备都以中心结点为中心，通过连接线与中心结点相连，如果一个工作站点需要传输数据，它首先必须通过中心结点。）二、环型结构网络中各结点通过一条首尾相连的通信链连接起来的一个闭合环型结构网。其通信方式是一个站点发出信息网上的其他站点都可以收到。（信息单向流动，但一旦网络中某工作站发生故障，可能导致整个网络停止工作）三、总线型结构总线结构网络是将各结点设备和一根总相连。网络中所有的结点工作站是通过总线进行信息传输的。（该结构中，若有一个工作站发生故障，一般不影响整个网络的工作，可靠性好。）四、树型结构任何两个用户都不能形成回路，每条通信线路都必须支持双向传输。在树型结构中，有一个根结点，根结点下是枝结点和叶子结点。8.1.4网络协议简介两站点间接口：硬件部分，用来实现站点间的信息传送软件部分，规定双方进行通信的约定协议，由三部分组成，用以决定双方对话类型的语义部分，决定双方对话方式的语法部分和用于决定通信双方应答关系的变换规则。国际标准化组织（ISO）提出的开放系统互连参考模型，将计算机网络的体系结构分成七层物理层数据链路层网络层运输层对话层表示层应用层目前广泛采用分层结构的网络体系结构通信协议的分层规定：用户应用程序作为最高层，物理通信线路作为最低层，协议处理包括：将网络功能分为若干层，规定相临层间互传信息的接口关系，称为层间服务；同一层内，通信双方要遵守的许多约定和规定，成为层内服务。物理互联媒体层次0层次1层次2层次3层次4层次5层次6层次7物理层Ph物理层Ph数据链路层D数据链路层D网络层N网络层N运输层B运输层B对话层S对话层S表示层P表示层P应用层A应用层A物理层协议线路层协议网络层协议运输层协议会话层协议表示层协议应用层协议ISO/OSI参考模型8.2局域网基础8.2.1局域网的主要特点8.2.2局域网的分类依照拓扑结构进行分类依照媒体访问控制方法进行分类CSMA/CD即载波监听多路访问/冲突检测的局域网TokenPassing（令牌传递）局域网（分问令牌总线网和令牌环网两种）依照数据传输速率进行分类根据信道应用方式分类基带网（如以太网，带宽为10MHz）宽带网（如Wangnet，带宽为350Mhz）8.2.3局域网的组成一个或多个文件服务器，通常由高档微机或微机服务器担任多个工作站，有一般微机担任传输媒体，包括同轴电缆、双绞线和光纤网络适配器，也称网卡网间连接器，连接服务器和传输媒体、工作站和传输媒体网络操作系统NOS其它局域网设备用于星型拓扑结构中心节点的设备集线器（Hub）用于扩展网络传输距离的中继器（repeater）用于局域网互连和局域网与广域网互连的设备，包括桥接器、路由器和网关8.2.4常见的局域网网络操作系统的功能通常操作系统具有的五大功能提供高效、可靠的网络通信能力提供多种网络服务功能目前网络操作系统的三大阵营Unix网络操作系统Novell网络操作系统Microsoft网络操作系统8.3Internet入门8.3.1关于信息高速公路信息高速公路是指数字化大容量光纤通信网络或无线通信、卫星通信网络与各种局域网络组成的高速信息传输通道。它由高速信息传输通道（如光缆、无线通信网、卫星通信网、电缆通信网）、网络通信协议、通信设备、多媒体硬件、多媒体软件等几部分组成。Internet是美国信息高速公路的主干网Internet网是一个网际互联的网。它把不同的局域网，广域网络通过路由器互相连接，把全世界各个国家的网络都互相连接形成了一个全球性的大网。8.3.2Internet的由来产生于1969年初，阿帕（ARPA）网；Internet是一种国际互联网8.3.3连接Internet中国已有七个主干网与Internet相连教育部主管的中国教育科研网，简称CERNET科学院网络单位中心主管的CASNET邮电部数据局主管的中国公用互联网络，简称CHINANET信息产业部吉通公司主管的金桥网，简称GBNET中国联通数据网网通公用互联网CNCnet利用军队资源组建的网络8.3.4Internet提供的服务电子函件E-mail速度非常快，一封信，利用电子函件的技术，一分钟可以到美国。传送的不仅是文字，可传送五花八门的内容（声音、图片、视频、电影等，当然有些限制，如对方的邮箱大小有限制等）。著名的浏览器服务（三W或称万维浏览）可以看到很多信息（如：企业信息、公共信息、全景信息等）远程登录服务Telnet任务通过网络到任何一台计算机上文件传送服务FTP利用网络，可以得到软件系统。（文件传输）有些软件是自由软件，供应商主动放在网络上，作为广告宣传，供用户自己下载。下载服务即指文件传输服务。电子公告板BBS在不同的国家、地区的人可以利用网络上共同讨论问题。信息查询服务（Gopher）将最新消息按一定目标、或用户传送。网络新闻提供各种信息，人们交流思想、信息和看法的论坛。8.3.5TCP/IP协议族传输控制协议TCP：规定了一种可靠的数据信息传递服务。对应于OSI七层协议模型的传输层。互联网协议IP：是支持网间互联的数据报协议。对应于OSI七层协议模型的网络层。四层功能的网络模型•链路层、网络层、传输层、应用层Internet网的网络互连是通过一个称为路由器的专用计算机实现的。路由器可以互连多种类型的网络。可以将Internet看作由许多路由器互连在一起的网络，用户计算机之间的通信通过一个个路由器从甲网的一台计算机发送到乙网的另一台计算机。（其中路由器根据IP地址寻找计算机。）8.3.6Internet地址地址与域名Internet为每一个入网单位分配两个地址域名地址：供用户互相查询IP地址：为了便于计算机进行访问(32位即4个字节组成它是物理地址）。包含三部分，即类型、网络号、主机号。网号主机号A10网号主机号110网号主机号BC01831021631022431大型中型小型域名地址：主机名.三级子域.二级子域.一级子域第一级子域又称区域名，一般都是两字母的代码，对应不同的国家（例外的是美国没有国家名，因为Internter是它们搞的，所以它们没有给自己设定域名）；第二级子域一般都是三字母代码，对应不同的组织或领域；第三级子域一般都是三字符代表的或机构下分支机构；主机名则是第三级子域代表的组织的主机（服务器）名称。IP地址由4个字节构成，每一个字节用一个0~255范围内的十进制数表示例如：清华大学ftp.cernet.edu.cn主机.清华大学.教育科研网.中国(IP地址：166.111.250.2)如何成为Internet网络用户硬件配置环境软件配置环境通过ISP加入Internet与Internet连接•安装MODEM•安装拨号网络适配器•安装配置TCP/IP协议•安装拨号网络•配置拨号网络•接通ISP域名的注册：IP地址全球有一个注册机构。任何国家、单位、机构、个人必须办理域名注册，可以得到一个域名，或域名段，域名范围。当一个机构、团体、国家个人要使用互连网，必须办理注册域名。HomePage的基本原理及简单操作HomePage即主页或称网页；是一种采用超文本标记语言编写的文本，被保存在服务器中，可通过特定的URL地址检索到超文本标记语言HTMLHTML的标记〈html〉……〈/html〉表示超文本文档的开头及结束