第一章：internet原理(绪论)

Internet原理——第一章1《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民第1章绪论Internet原理——第一章2《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民本章知识点一、网络应用二、数据网的发展历程及趋势三、影响网络设计的因素四、网络设计过程五、实验《双绞线线缆的制作》Internet原理——第一章3《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民一、网络基本应用•网络电话•网络电视•电子邮件•网络社会•网络经济•网络远程教学•网络投资总之，网络的应用与发展已成为影响一个国家或地区政治、经济、军事、科学与文化发展的重要因素之一Internet原理——第一章4《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民1.计算机网络基本概念•所谓计算机网络就是指利用通信线路将两台或两台以上具有独立功能的计算机连接起来而形成的计算机的集合，计算机之间可以借助于通信线路传递信息，共享软件、硬件和数据等资源。•图为计算机网络的简单示意图。Internet原理——第一章5《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民2计算机网络的功能•计算机网络的主要功能是通信和共享网络上的软硬件资源：（1）共享硬件资源（2）共享数据资源（3）共享应用程序Internet原理——第一章6《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民（1）共享硬件资源在网络环境下，人们可以坐在自己的计算机前，像使用本地计算机一样使用安装在其他计算机上的设备，工作变得更加快捷和方便。图1-2为多用户共享打印机示意图。Internet原理——第一章7《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民（2）共享数据资源网络用户可以直接共享几乎所有类型的数据，将纸页和软盘的传递量降到最低。图1-3为多用户共享数据库示意图。Internet原理——第一章8《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民（3）共享应用程序计算机可以通过网络共享彼此的应用程序。例如：A计算机通过网络从远程执行B计算机上的应用程序，B计算机再将执行结果返回A计算机。共享应用程序（例如字处理软件）不仅可以减少软件费用的开支，而且可以保证网络用户使用的应用程序的版本、配置等是完全一致的。完全一致的应用程序的使用不但可以简化维护、培训等过程，而且可以保证数据的一致性。例如，通过使用统一的、版本号相同的字处理软件，一个用户在一台计算机中编辑的文档，可以保证另一用户在另一台计算机中顺利打开并使用。Internet原理——第一章9《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民另外，计算机网络可以为我们提供高效、快捷的通信手段。这些手段改变了人们的生活方式，为企业创造惊人的经济效益。电子邮件（E-mail）就是利用网络进行高效通信的一个典型实例。Internet原理——第一章10《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民二、数据网的发展历程及趋势计算机网络发展的速度可以用“迅猛”两字来形容。二十多年前，很少有人接触过网络。但现在，计算机网络、计算机互连网已成为老幼皆知的名词，计算机网络已成为社会结构的一个重要组成部分。机关、厂矿、学校、部队基本上都拥有自己的网络。计算机网络已遍布各个领域，在广告宣传、生产运输、会计电算化、教育教学等方面得到广泛的应用。Internet原理——第一章11《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民数据网的发展•网络产生：计算机技术与通信技术结合的产物。•计算机网络发展概况–第1阶段：面向终端的计算机网络，即第一代计算机网络—以单个计算机为中心的远程联机系统–第2阶段：数据通信网络，即由多用户主机终端系统发展而来–第3阶段：开放的标准化网络，即OSI/RM模型。如典型应用：银行联机系统等–第4阶段：基于IP的新一代网络，即TCP/IP模型。Internet原理——第一章12《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民•多用户主机系统MainframeTerminal–第一阶段：面向终端的计算机网络，即第一代计算机网络—以单个计算机为中心的远程联机系统Internet原理——第一章13《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民•远程联机系统FrontEndProcessor(FEP)MainframeTCTC缺点：如果计算机的负荷较重，会导致系统响应时间过长，而且单机系统的可靠性一般较低，一旦计算机发生故障，将导致整个网络系统的瘫痪。Internet原理——第一章14《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民•第二代计算机网络—计算机与计算机互连网络•从20世纪60年代末到80年代初，是真正意义的计算机网络•典型代表：ARPAnet，IBM的SNA，DEC的DNA（或DECNET）等Internet原理——第一章15《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民ARPAnet网络构成IMPIMPIMPIMPIMPIMPHHHHHHH—HOST主机IMP—接口报文处理机通信子网资源子网Internet原理——第一章16《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民•通信子网：用于完成主机间数据通信的网络接口设备和通信线路。•资源子网：通过通信子网互连的主机及相关的软硬件系统。Internet原理——第一章17《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民•第二代计算机网络主要是由各大学、研究部门和大公司等自行研制开发及拥有。•其缺点是没有统一的网络体系结构，不同公司的网络产品无法实现互连。Internet原理——第一章18《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民•第三代计算机网络—开放式标准化网络•具有统一的网络体系结构，遵循统一的国际标准化协议。如X.25网络，帧中继网络，ATM网络，Internet等Internet原理——第一章19《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民网络协议•为了使网络中相互通信的两台计算机系统高度协调地交换数据，每台计算机都必须在有关信息内容、格式和传输顺序等方面遵守一些事先约定的规则。网络中为进行数据通信而建立的规则、标准或约定，称为网络协议.网络协议实质上是计算机间通信时所使用的一种语言，它是计算机网络不可缺少的组成部分。Internet原理——第一章20《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民5.网络体系结构•模块化、层次化地构造网络。每一层的定义抓住系统的主要特征，并抽象、封装为一个实体对象。对象为其他部分提供一个可操作的接口，隐藏实现对象的细节。•它能简化系统设计，将复杂系统划分为若干个易于实现的模块。•它能适应底层技术和高层应用需求的变化。Internet原理——第一章21《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民计算机网络的体系结构•计算机网络体系结构主要体现在网络层次的划分和各层协议的功能与实现。•计算机网络层次模型如图示：…n+1层n层n-1层……n+1层n层n-1层…虚通信虚通信（n+1层协议）（n层协议）（n-1层协议）物理媒体实通信Internet原理——第一章22《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民•通讯双方使用同样的层次结构•通讯双方的同一个层次称为对等层•除了最底层是真正通过物理媒体进行实通讯外，其余各层均为虚通信•下层为上层提供服务，上层调用下层提供的服务。Internet原理——第一章23《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民OSI的体系结构•七个层次：由下至上分别记为PH、DL、N、T、S、P和A物理层数据链路层网络层运输层会话层表示层应用层Internet原理——第一章24《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民七个层次的功能•物理层：实现在物理媒体上传输原始的数据比特流，定义机器接入网络相关的机械、电气、功能和过程等规范。•数据链路层：通过采取差错控制、流量控制等手段，将不可靠的原始物理连接改造成可靠的数据链路。•网络层：通过提供路由选择等功能，将上层交来的数据经最佳路径传送到网络的目的节点。Internet原理——第一章25《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民•物理层、数据链路层和网络层又统称下三层，在一些网络中继系统中常常实现的仅下三层功能。•运输层：第一个在主机上实现的层次，完成源结点与目的结点的端到端连接，为其上层的进程间通信提供一条透明的数据通信通道。•会话层：实现主机进程间的通信。•表示层：实现不同主机不同数据格式的转换。•应用层：为网络用户提供各种使用网络的服务。Internet原理——第一章26《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民•第四阶段：基于IP的新一代网络，即TCP/IP模型（IP协议）。Internet原理——第一章27《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民Internet参考模型•五个层次，又称TCP/IP参考模型网际层运输层物理层数据链路层会话层表示层应用层OSI网络接口层网际层运输层应用层TCP/IP各种应用协议，如：FTP、TELNET、SMTP、HTTP等TCP和UDPIP协议族Internet原理——第一章28《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民Internet原理——第一章29《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民TCP/IP协议簇Internet原理——第一章30《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民TCP/IP的特点及优越性（1）IP协议简单，易于在各种底层网络上实现，于是IP成为异构网络互连的方法。（2）在IP协议之上可以开发各种应用进程所需的协议，以提供各种不同的传输信道。（3）TCP/IP不严格分层，程序员可以直接使用各底层协议的服务接口开发应用程序。（4）TCP/IP的协议规范与协议实现唇齿相依，IETF所采用的协议标准都要求有能够正常工作的协议实现，以便能实验性地比较、测试协议的性能。Internet原理——第一章31《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民6.因特网简介一、因特网的发展1968到1984年为研究实验阶段1984年到1995年为实用发展阶段。1995年以后进入商业化阶段二、因特网的服务功能1.电子邮件(E-mail)2.文件传输(FTP)3.远程登录(Telnet)4.电子公告牌系统(BBS)5.信息检索()Internet原理——第一章32《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民7.组成计算机网络的部件•计算机网络由一系列终端（包括计算机）、具有信息处理与交换功能的节点及节点间的传输线路所组成。用户通过终端访问网络，其信息通过具有交换功能的节点在网络中传输。•计算机网络首先是一个通信网络，各计算机之间通过通信线路、通信设备进行数据通信，在此基础上各计算机可以通过网络软件共享其他计算机上的硬件资源、软件资源和数据资源。从计算机网络各组成部件的功能来看，各部件主要完成两种功能，即网络通信和资源共享。把计算机网络中实现网络通信功能的设备及其软件的集合称为网络的通信子网，而把网络中实现资源共享功能的设备及其软件的集合称为资源子网。1.网上主机(服务器和客户机)2.通信设备(交换机,集线器,网桥,路由器等)3.传输介质(有线介质和无线介质)Internet原理——第一章33《Internet原理》南昌大学共青学院计算机系－－主讲人：甘卫民服务器(Server)•服务器是局域网的中心