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2020/1/281第4章计算机网络与因特网4.1计算机网络基础4.2计算机局域网4.3TCP/IP与网络互连4.4因特网的组成4.5因特网提供的服务4.6网络信息安全2020/1/2824.1计算机网络基础•计算机网络的组成•计算机网络的分类•网络的性能指标：传输速率与带宽•网络的工作模式•网络提供的服务2020/1/2834.1.1计算机网络的组成与分类2020/1/2841.什么是计算机网络利用通信设备和网络软件，把地理位置分散且功能独立的多台计算机（或其他智能设备）以相互共享资源和进行信息传递为目的连接起来的一个系统。2020/1/285计算机组网的目的（1）数据通信使计算机之间可以相互传送数据，方便地交换信息（2）资源共享用户可以共享网络中其他计算机的软件、硬件和数据资源（3）实现分布式信息处理大型问题可以借助于分散在网络中的多台计算机协同完成分散在各地各部门的用户通过网络合作完成一项共同的任务（4）提高计算机系统的可靠性和可用性计算机出现故障时，网络中的计算机可以互为后备计算机负荷过重时，可将部分任务分配给空闲的计算机2020/1/2862.计算机网络的分类按使用的传输介质可分为：有线网■无线网按网络的使用性质可分为：公用网■专用网■虚拟专网(VPN)按网络的使用对象可以分为：企业网■政府网■金融网■校园网■···2020/1/2872.计算机网络的分类按网络所覆盖的地域范围可以分为：局域网(LAN)：使用专用通信线路把较小地域范围（一幢楼房、一个楼群、一个单位或一个小区）中的计算机连接而成的网络城域网或市域网(MAN)：作用范围在广域网和局域网之间，其作用距离约为5km～50km，例如一个城市范围的计算机网络广域网(WAN)：把相距遥远的许多局域网和计算机用户互相连接在一起的网络。广域网有时也称为远程网2020/1/288几种网络之间的相互关系广域网城域网城域网接入网接入网接入网局域网校园网PC将分散的用户计算机(网)接入特定城(广)域网的各种网络通信设施个人区域网2020/1/2893.计算机网络的组成1.计算机等“智能”设备2.数据通信链路：用于传输数据的介质：双绞线、光缆、无线电波等通信控制设备：如网卡、集线器、交换器、调制解调器、路由器等，确保通信正确、可靠、有效地进行2020/1/28103.计算机网络的组成3.网络通信协议——共同遵循的一组的规则和约定例如：TCP/IP,HTTP,FTP，POP3等4.网络操作系统和网络应用软件：实现通信协议、管理网络资源等实现各种网络应用，如浏览器、电子邮件程序、QQ、搜索引擎等2020/1/2811计算机网络的主要性能指标带宽带宽指的是该链路能够达到的最高数据传输速率。数据传输速率即数据率(datarate)，也称为比特率(bitrate)，是计算机网络中最重要的性能指标，指数据链路中每秒传输的二进位数目速率的单位是b/s（bps），或kb/s,Mb/s,Gb/s等千比特每秒，即kb/s（103b/s）兆比特每秒，即Mb/s（106b/s）吉比特每秒，即Gb/s（109b/s）太比特每秒，即Tb/s（1012b/s）2020/1/2812误码率(errorrate)指数据传输中规定时间内出错数据占被传输数据总数的比例端－端延迟(end-enddelay)指数据从信源传送到信宿所花费的时间计算机网络的性能指标与采用的传输介质、传输距离、多路复用方法、调制解调方法等密切相关计算机网络的主要性能指标2020/1/28134.1.2计算机网络的工作模式与网络服务2020/1/28141计算机网络的工作模式网络中的计算机可以扮演2种不同的角色：客户机：需要使用其它计算机资源的计算机服务器：提供资源（如数据文件、磁盘空间、打印机、处理器等）给其它计算机使用的计算机每一台连网的计算机，其“身份”或者是客户机，或者是服务器，或者两种身份兼而有之计算机网络有两种基本的工作模式：对等（peer-to-peer，简称P2P）模式客户/服务器（Client/Server，简称C/S）模式2020/1/2815对等工作模式（P2P）网络中每台计算机既可以作为客户机也可以作为服务器例：Windows操作系统中的“网上邻居”ABLAN或WANA计算机可使用B的打印机B计算机可访问A计算机硬盘中的文件2020/1/2816客户/服务器工作模式（C/S）特点：网络中的计算机有专门分工，有的是客户机，有的是服务器服务器大多是一些专门设计的性能较高的计算机，并发处理能力强，存储容量大，网络数据传输速率高服务器按用途分为：Web服务器、打印服务器、邮件服务器、文件服务器、数据库服务器等文件服务器打印服务器客户机客户机提出服务请求，使用服务器所提供的资源服务器用于提供资源，为客户机服务2020/1/2817网络服务包括：文件服务打印服务消息服务应用服务2020/1/28184.2计算机局域网4.2.1局域网的特点与组成4.2.2常用局域网介绍2020/1/28194.2.1局域网的特点与组成2020/1/28201计算机局域网(LAN)的特点为一个单位所拥有，地理范围有限使用专门铺设的传输介质进行连网和数据通信数据传输速率高(10Mbps～10Gbps)、延迟时间短、误码率低(10-8～10-11)路由器防火墙服务器共享打印机局域网集线器/交换机广域网广域网2020/1/28212局域网的组成双绞线、同轴电缆、光纤或者无线电波网络服务器计算机网络接口卡传输介质计算机计算机网络打印机计算机、服务器、打印机等设备都可以通过局域网互相连接起来网络上的每台计算机都装有网络接口卡(NIC,简称网卡)，网卡通过传输介质把节点相互连接起来2020/1/2822局域网的拓扑结构总线型局域网环型局域网星型局域网网络上的计算机树形局域网2020/1/2823局域网的数据传输方法网络上的每台计算机（包括工作站、服务器、打印机等），都是数据传输的“源”或者“目的地”介质访问地址(MAC地址)：为了相互区别，局域网中的每台计算机都有一个惟一的地址，称为MAC地址数据传输方法：采用时分多路复用技术，多个计算机共享传输介质不允许任何计算机连续长时间传输数据，所以把要传输的数据分成小块（称为“帧”frame），每台计算机每次只传输一帧，确保任何计算机都有传输数据的机会2020/1/2824有效载荷(传输的数据)校验信息发送计算机MAC地址目的计算机MAC地址控制信息局域网数据帧的格式发给哪一台计算机？校验信息随同数据一起进行传输，供接收节点在收到数据之后验证数据传输是否正确哪一台计算机发送的数据帧需要传输的数据，如程序、邮件、MP3音乐等•不同类型的局域网，数据帧的格式各不相同：•MAC地址的长度不同•有效载荷的最大长度限制不同•使用的校验方法不同•其它组成部分2020/1/28253什么是网卡（网络接口卡）？网卡就是计算机的网络通信控制器网卡的任务是负责发送数据和接收数据，实现计算机之间的数据通信，CPU将它视为输入/输出设备。网卡及其安装笔记本电脑使用的网卡2020/1/2826每块网卡均由生产厂家分配一个全球惟一的MAC地址码，该地址码就成为安装了该网卡的计算机的物理地址（称为MAC地址），MAC地址由48位二进制数组成。2020/1/28274.2.2常用局域网介绍近几年局域网技术的变化与发展方向是：◆技术单一化（交换式以太网）◆传输高速化（千兆网、万兆网）◆主干采用树形结构◆无线网开始普及2020/1/2828常用局域网之1：总线式以太网以集线器(hub)为中心，每台计算机通过以太网卡和双绞线连接到集线器的一个端口，通过集线器与其他节点相互通信集线器ABCD把一个端口接收到的帧向所有端口分发出去，并对信号进行放大，以扩大网络的传输距离，起着中继器的作用有效载荷(传输的数据)校验信息发送计算机MAC地址接收计算机MAC地址AD(以太网数据帧)总线2020/1/2829常见局域网之2：交换式以太网以以太网交换机(Ethernetswitch)为中心构成以太网交换机是一种高速电子交换器，连接在交换机上的所有计算机均可同时相互通信以太网交换机1234562020/1/2830总线式以太网交换式以太网Hub向所有计算机发送数据帧，由计算机选择接收交换机按MAC地址将数据帧直接发送给指定的计算机1次只允许1对计算机进行数据帧传输允许多对计算机同时进行数据帧传输实质上是总线式拓扑结构星形拓扑结构所有计算机共享一定的带宽每个计算机各自独享一定的带宽2020/1/2831以太网使用的传输介质同轴电缆（早期使用）速率为10Mbps的以太网，价格高双绞线（5类线）大量用于速率为10Mbps和100Mbps的以太网光纤用于速率为千兆(1Gbps)和万兆(10Gbps)的以太网双绞线和RJ45插头(水晶头)是目前以太网使用最多的传输介质2020/1/2832真题讲解一、选择题1、以将计算机网络划分为广域网（WAN）、城域网（MAN）和局域网（LAN）。（2005年）A、拓扑类型B、接入的计算机类型C、接入的计算机多少D、地理范围答案：D2020/1/28332、计算机以太网采用的无屏蔽双绞线（UTP）的连接器为。（2005年）A、BNCB、RJ-45C、RH-11D、AUI3、计算机网络的拓扑结构主要取决于它的。（2007年）A、资源子网B、FDDI网C、通信子网D、城域网答案：B答案：C2020/1/28344、集线器是构建以太网的核心设备，以下关于集线器的叙述中错误的是_____。（2006年）A．一个以太网中只能使用一台集线器B．集线器使用以太网的构建和维护非常方便C．集线器能放大信号，起着中继器的作用D．集线器的英文名词是Hub答案：A2020/1/28355、在以太局域网中，每个节点把要传输的数据封装成了“数据帧”，这样来自多个节点的不同的数据帧就以时分多路复用的方法共享传输介质，这些被传输的“数据帧”能正确地被目的主机所接收，其中一个重要原因是因为“数据帧”的帧头部封装了目的主机的。（2006年）A.IP地址B.MAC地址C.计算机名D.域名地址答案：B2020/1/28366、下列关于无线局域网的叙述，正确地是______。（2008年）A．由于不使用有线通信，无线局域网绝对安全B．无线局域网的传播介质时产生高压电C．无线局域网的安装和使用的便捷性吸引了很多用户D．无线局域网在空气中传输数据，速度不限答案：C2020/1/28377、将一个部门中的多台计算机组建成局域网可以实现资源共享。下列有关局域网的叙述，错误的是______。（2008年）A．局域网必须采用TCP/IP协议进行通信B．局域网一般采用专用的通信线路C．局域网可以采用的工作模式主要有对等模式和客户机/服务器模式D．构建以太（局域）网时，需使用集线器和交换机等网络设备，一般不需要路由器答案：A2020/1/28388、下列关于局域网中继器的功能的叙述，正确的是。（2009年）A.用来对信号整形放大后继续进行传播B.用来连接以太网和令牌环网C.能隔离不同网段之间不必要的信息传播D.用来过滤掉会导致错误和重复的比特信息答案：A2020/1/28399、交换式以太网以以太网交换机为中心构成，交换式以太网是拓扑结构的网络。（2009年）A.环形B.总线型C.星型D.树型设备答案：C2020/1/2840二、填空题1、通信中使用的传输介质分为有线介质和无线介质。有线介质有、同轴电缆和光纤等，无线介质有无线电波、微波、红外线和激光等。答案：双绞线2020/1/2841三、多选题1、下列几种类型的网络中，按照覆盖范围的分类是。（2007年）A.局域网B.星型网C.广域网D.城域网答案：ACD2020/1/2842四、判断题1、计算机网络有两种基本工作模式，分别为对等模式（peer-to-peer）和客户/服务器（C/S）模式。（2006年）