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计算机网络网络基础一、计算机网络的定义计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。二、网络的组成计算机网络包括了计算机硬件、软件、网络操作系统以及通信设备、传输介质等内容。1．各种类型的计算机网络中的计算机可扮演的角色有三种：服务器、客户机和同位体服务器：是计算机网络中最核心的设备之一，它既是网络服务的提供者，又是数据的集散地。客户机：使用服务器所提供服务的计算机。同位体：可同时作为客户机和服务器的计算机。2．共享的外部设备连接在服务器上的硬盘、打印机、绘图仪等。3．网卡主要将计算机数数据转换为能够通过介质传输的信号4．传输介质网络传输介质是连接网络中的服务器、工作站及网络设备时使用的介质，包括有线介质和无线介质两种类型。有线介质包括同轴电缆、双绞线和光纤；无线介质包括无线电、红外线、微波和卫星等。1．各种网络通信设备为了使网络之间能够相互访问，需要使用网络互联设备。目前常用的网络互联设备主要有中继器、网桥、路由器、网关等。中继器：具有信号再生与放大的作用。网桥：是实现两个局域网互联的存储转发设备。网桥具在隔离网段的功能。路由器：用来连接多个同类或不同类的网络的一种存储转发设备。具有选择路径的功能。网关：可用来连接不同类的网络，包括异种局域网的互联、局域网与广域网的互联。通信设备指网络连接设备、网络互联设备，包括网卡、集线器（Hub）、中继器（Repeater）、交换机（Switch）、网桥（Bridge）和路由器（Router）以及调制解调器（Modem）等其他的通信设备。6．网络软件网络操作系统是网络的核心和灵魂，其主要功能包括控制管理网络运行、资源管理、文件管理、用户管理和系统管理等。目前常用的网络操作系统有UNIX、Windows、Netware、Linux等。7、网络协议是为实现网络中的数据交换而建立的规则标准或约定，是网络相互对话的语言。如常使用的TCP/IP、SPX/IPX、NETBEUI协议等。三、网络的功能1．资源共享资源”指的是网络中所有的软件、硬件和数据资源。“共享”指的是网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。2．数据通信数据通信是计算机网络最基本的功能。它用来快速传送计算机与终端、计算机与计算机之间的各种信息，包括文字信件、新闻消息、咨询信息、图片资料、报纸版面等。典型的例子就是通过Internet收发电子邮件，可以很方便地实现异地交流。3．分布式处理与负载均衡分布式处理是将大型信息处理问题分散到网络中的多台计算机中协同完成，解决单机无法完成的信息处理任务。这样处理能均衡各计算机的负载，提高处理问题的实时性。4．提高可靠性在一个系统中，单个部件或计算机的暂时失效是随时都有可能发生的。建立计算机网络后，重要的资源可以通过网络在多个地点互做备份，并使用用户可以通过几条路由来访问网内的资源，从而可以有效地避免单个部件、计算机等的故障影响用户的使用。四、计算机网络的分类计算机网络可以从不同的角度进行分类，最常见的分类方法是按网络覆盖地理范围的大小，可以把计算机网络分为为局域网、城域网和广域网3类。1．局域网(LocalAreaNetwork，LAN)一般通过专用高速通信线路把许多台计算机连接起来，速率一般在10Mb/s以上，甚至可达1000Mb/s，但在地理上则局限在较小的范围。一般在2km以内。局域网速率高，延迟小，成本低、应用广、组网方便及使用灵活等特点为，深受用户欢迎，是目前计算机网络技术发展中最活跃的一个分支。一般用于构建一个单位的内部网络。2．城域网(MetropolitanAreaNetwork，MAN)城域网是介于广域网与局域网之间的一种大范围内的高速网络，它的覆盖范围通常为几千米至几万米，其传输速率一般在100Mb/s以上。它主要指在大型企业集团、JSP、电信部门、有线电视台和政府构建的专用网络和公用网络。3．广域网(WideAreaNetwork，WAN)广域网有时也称为远程网。是指远距离的计算机互联组成的网，分布范围可达几千千米乃至上万千米，甚至跨越国界、洲界，遍及全球范围。Internet就是一种典型的广域网。五、网络的拓扑结构是指一个网络中各个节点之间的连接方式。计算机网络按其拓扑结构可分为：1.星型星型结构是最古老的一种连接方式，大家每天都使用的电话属于这种结构。目前一般网络环境都被设计成星型拓朴结构。星型网是目前广泛而又首选使用的网络拓朴设计之一。2.环型环型结构在LAN中使用较多。这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户，直到将所有的端用户连成环型。数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输，信息从一个节点传到另一个节点。这种结构显而易见消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。3.总线型网上所有的站点共享一条数据通道。特点是铺设电缆最短，成本低，安装简单方便；但监控较困难，安全性低。由于布线要求简单，扩充容易，端用户失效、增删不影响全网工作，所以是LAN技术中使用最普遍的一种。4．树型结构树型结构是分级的集中控制式网络，与星型相比，它的通信线路总长度短，成本较低，节点易于扩充，寻找路径比较方便，但除了叶节点及其相连的线路外，任一节点或其相连的线路故障都会使系统受到影响。5.混合型拓扑结构混合型拓扑结构就是常用于广域网上的网络拓扑结构。Internet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基础与应用第二讲一、Internet的定义全球范围内成千上万个计算机网络互连在一起的计算机互连网，称为国际互联网二、Internet的发展Internet起源于美国国防部高级研究计划署（ARPA），地1968年主持研制的用于支持军事研究的计算机实验网ARPAnet(阿帕网)，建网的初衷旨是帮助美国军方工作的研究人员通过计算机交换信息，这就是Internet的雏形ARPAnet是世界上第一个分组交换网，它于1969年底开始运营，当时网络上只有4台计算机1986年，美国科学基金会（NSF）在政府的赞助下，用TCP/IP通信协议建立了NSFnet网络，并于1989年改名为Internet向公众开放，从此Internet便在全球范围内迅速普及开来，最后成为世界上最大的互联网三、Internet在中国的发展1988年，由中国科学院主持，联合北大，清华共同建设了中关村地区教育科研示范网（NCFC），率先与Internet连通1994年，我国正式进入Internet，是全球第71个国家级网接入Internet目前，我国的Internet主要体系（骨干网）为：1、中国科技网（CSTNET）：是1989年在中关村地区教育科研示范网的基础上建立起来的中国科学技术网2、中国公用互联网（CHIANNET）：由原邮电部（现在称为中国电信集团公司CHINATELECOM）于1994年投资建设3、中国教育网（CERNET）：由原国家计委投资，国家教委主持建设的中国教育和科研信息网4、中国网通公用网（CNCNET）：由中国网络通信集团公司（CHINANETCOM）建设5、中国联通网（CNUNINET）：由中国联合通信有限公司（CHINAUNICOM）建设新疆乌鲁木齐于1996年底开通了Internet服务，目前CHINANET国际线路容量所占比重最大四、IP地址、域名、网址1、什么是IP地址。IP（InternetProtocol）即每台连在Internet上的计算机的地址，具有唯一性IP地址由32位二进制数字构成，分为4组，通常用4组十进制数字写出，每组数的范围为0-255如：162．105．138．207就是一个用十进制写出的IP地址2、IP地址的分类通常分为A、B、C三类A类地址：分配给大规模网络使用，网络标识数范围为：1--127B类地址：分配给出中等规模网络使用，网络标识数范围为：128--191C类地址：分配给小规模网络使用，网络标识数范围为：192—223我们可以通过IP地址中第一组数判断某网络属于哪一类3、域名因IP地址是数字，难以记忆，所以又给每个IP地址起了英文名字，称为域名如：北京大学图书馆主机的IP地址和域名如下：162．105．138．207lib.Pku.Edu.Cn主机名网络名组织机构名顶级域名组织机构名代表如下：com:商业机构edu:教育机构gov:政府机构net:网络组织（如网站，网络公司）机构mil:军事机构org:非赢利性组织机构int:国际机构4、网址网址就是计算机域名如：北京搜狐网络公司网站地址为：sohu.com或上网时，在地址栏中按以上两种方式输入网址，都可登录并访问搜狐网站主页Internet基础与应用第三讲一、什么是网络协议计算机网络中各台计算机为了交换数据，互相进行信息传递，必须遵守一种统一的规定，这个规定就是网络协议因为有计算机网络，所以才产生了网络协议二、网络协议的分类1、IPX/SPX协议：用于Novell局域网2、NetBEUI协议：用于Windows局域对等网3、TCP/IP协议：用于Internet互联网，是一种工业标准协议三、TCP/IP协议的组成1、Telnet远程登录作用：使用户从一台计算机登录到另一台计算机上，可以访问信息2、FTP文件传输协议作用：允许用户将一台计算机上的文件传送到另一台计算机上3、HTTP超文本传输协议作用：为用户提供上网浏览信息的功能4、SMTP/POP3邮件传输协议作用：用于网上电子邮件的收发。SMTP只能用于发送，POP3用于接收5、TCP传输控制协议作用：保证数据到达目有地，并进行分类综合处理。相当于邮政局的信件分检员6、IP网际协议作用：负责传输数据及寻找网址。相当于邮政局的邮递员四、域名管理系统（DNS）的功能用户上网时输入的域名（网址），必须由DNS转换成IP地址才能被计算机识别，所以，DNS的功能就是将域名转换成IP地址五、ISP（InternetServerProvider）ISP即Internet服务提供者，如网站，网络公司（公众多媒体公司，联通公司，网通公司）ISP提供的服务有：Internet接入，电子邮件服务，域名申请等多项Internet服务六、URL（UnigormResourceLocation）URL即统一资源定位器，作用是访问某一站点的某一位置的文件URL由三部分组成，如下：七、接入Internet的途径1、通过电话线和调制解调器（Modem）拨号上网①以最普通的方式上网即利用普通电话线和普通调制解调器拨号上网，上网最高速率为56kbps，实际上网速率为47kbps--53kbps之间②采用ISDN技术上网即一线通综合数字业务，需要普通电话线和ISDN专用数字终端设备拨号上网，上网速率可达64kbps--128kbps之间，可以实现上网的同时，还能打电话，发传真③采用ADSL宽带上网ADSL（AsymmetricalDigitalSubscriberLine）即非对称数字用户线，需要普通电话线、10/100MB网卡和ADSL调制解调器及滤波器（分离器）宽带上网，上网速率可达1Mbps--10Mbps之间2、通过有线电视电缆宽带上网上网速率可达1Mbps-10Mbps之间3、通过微波，卫星等方式无线上网图1：最普通方式上网连接示意图图2：ISDN（一线通）方式上网连接示意图图3：ADSL宽带方式上网连接示意图超文本传输协议某网站Web服务器地址（网址）某文件夹中的某个网页文件接外部电话线调制解调器电源ISDN调制解调器接外部电话线电源接外部电话线ADSL调制解调器滤波器(分离器)