江苏省高二信息技术学业水平考试复习资料1第二部分网络技术应用(选修)主题一:网络技术基础1、网络技术基础(1)计算机网络的功能A(2)计算机网络的分类A(3)计算机网络的组成B(4)网络通信原理B(5)域名及其管理B(6)局域网的组建与设置C(一)计算机网络的功能计算机网络是由两台或两台以上的计算机通过网络设备连接起来所组成的一个系统,在这个系统中,计算机与计算机之间可以进行数据通信、数据共享及协同完成某些数据处理。计算机网络的三大功能:数据通信、资源共享、分布处理(协同工作)。数据通信:计算机网络最基本的功能,主要完成网络中各节点间的系统通信,如电子邮件、网上聊天等。资源共享:可以实现硬件、软件资源共享,如共享打印机等。分布处理(协同工作):网络内各计算机分别协作并行完成有关部分的工作,如办公自动化等。(二)计算机网络的分类1、按覆盖范围分类:局域网(LAN)、城域网(MAN)和广域网(WAN)局域网:十千米以内城域网:几十千米广域网:几十千米到几千千米,甚至全球范围。2、按网络拓扑结构分类:总线型、环型、星型,另有树型、网状型等。总线型:采用单根传输线(称为总线)作为传输介质,计算机均通过网卡直接连接到总线上,各计算机地位平等。优点:节点的插入和拆卸非常方便,易于网络的扩充;缺点:容易引起信号的冲突和竞争。环型:各个节点(计算机)通过点到点的通信介质首尾相接,形成闭合的环形通信网络。优点:结构坚固,负载能力强且均衡,无信号冲突;缺点:技术较为复杂。星型:一般使用交换机或主机作为中央节点设备,其他节点(计算机)都与中央节点相连接。优点:增加站点容易,成本低;缺点:中央节点出故障会导致整个系统瘫痪,可靠性欠佳。3、按交换方式分:电路交换网络(如固定电话通信系统)和分组交换网络(如IP电话)。4、按通信方式分:点对点传输网络(如星型网、环型网)和广播式传输网络(如无线网、总线型网)。(三)计算机网络的组成计算机网络的组成=网络硬件+网络软件。网络硬件=服务器、客户机+网络中的传输介质+网络中的连接设备。服务器:为客户机提供服务,用于网络管理,运行应用程序,处理客户机请求,连接外部设备等。客户机(工作站):直接面对用户,提出服务请求,完成用户任务。传输介质:传输网络数据,分为无线和有线。常用的有线传输介质包括双绞线、光缆,无线传输介质是电磁波。项目双绞线光缆单段信号传输线缆最大长度100米几十千米带宽不同型号有所不同几乎无限适用场合短距离内的布线,如楼内布线主要用于主干线楼宇间的布线网络连接设备:引导网络信息到达目标节点。常用的设备有网卡或调制解调器、中继器与集线器、网桥与交换机、路由器等。中继器与集线器:机械地转发数据。像邮政系统中的运输人员,只负责接收上一站送来的包裹并继续往下传递,不管其它问题。江苏省高二信息技术学业水平考试复习资料2网桥与交换机:能够判断是否需要转发数据包,像邮递员,接收自己辖区内的信件并送给收信人,而将非自已管辖的信件退回邮局。路由器:能够判断数据传输的最佳路径,像邮局里的分检员,根据收信人地址考虑走什么路线,如何运送信件。网络软件=网络操作系统+网络应用软件。网络操作系统:计算机网络操作系统是网络用户和计算机网络的接口,支持局域网络的通信及资源共享。常用的网络操作系统有Windows2000、Unix、Linux等。网络应用软件:网络媒体播放器、文件上传与下载工具、企业网络信息管理系统等。(四)网络通信的工作原理1、开放系统互联参考模型(OSI)的基本思想(1)OSI参考模型:是作为标准制定的,是一种理想的概念模型,并不是实用的协议体系。分为7层:(2)OSI参考模型的工作原理OSI参考模型工作时,若两个网络设备通信,则每一个设备的同一层与另一个设备的类似层次进行通信。不同节点通信时,同等层次通过附加到该层的信息头来进行相互的通信。计算机利用协议进行通信时,发送方从江苏省高二信息技术学业水平考试复习资料3上层向下层传输数据,每经过一层都附加一个信息头部(即封装),而该层的功能正是通过这个控制头(附加的各种控制信息)来实现的。由于每一层都对发送的数据添加发送信息,因此,真正发送的数据越来越大,直到构成数据的二进制位流,在物理介质上传输。到接收方时,这七层的功能又一次发挥作用,并将各自的控制头去掉(即拆装),同时完成相应功能,如检错、传输等,从而完成信息的传输。2、TCP/IP协议OSI参考模型只是一种理想的概念模型,在网络技术的发展实践中,真正发挥作用的是许多实用的协议体系,如TCP/IP、IPX/SPX、NetBEUI、AppleTalk协议。TCP/IP(传输控制协议/互联网络协议)是建立局域网的首选协议,也是因特网的主要协议,它采用分层体系结构,将整个通信功能划分为网络接口层、网络层、传输层和应用层四个层次。IP协议的工作是把数据包从一个地方传递到另一个地方,TCP协议的工作是对数据包进行管理与校核,保证数据包的正确性。3、IP地址(1)IP地址的概念因特网是由不同物理网络互联而成,不同网络之间要实现计算机的相互通信,必须有相应的地址标识,这个地址标识称为IP地址。IP地址是唯一标识出主机所在的网络及其在网络中位置的编号。(2)IP地址的格式TCP/IP协议规定,IP地址是由32位二进制数值(4个字节,每个字节8位)组成,为了记忆方便,通常用点分十进制(将IP地址中每个字节中的8位二进制数转换成十进制数)来表示。如IP地址ll000000.10101000.00000001.00000110可表示成192.168.1.6。每个IP地址有两部分组成,网络标识netid和主机标识hostid。网络标识确定了该主机所在的物理网络,主机标识确定了在某一物理地址上的一台主机。(3)IP地址的分类A类IP地址:第一个十进制数为网络标识,其余三个十进制数组成主机标识。B类IP地址:前两个十进制数为网络标识,后两个十进制数组成主机标识。C类IP地址:前三个十进制数为网络标识,最后一个十进制数为主机标识。D类IP地址:被用于多路广播组用户。E类IP地址:仅供实验用。IP地址IP地址首字节范围可支持的网络数目每个网络支持的主机数适用的网络规模A类1~12612616777214大型网络B类128~1911638465534中型网络C类192~2232097152254小型网络江苏省高二信息技术学业水平考试复习资料4(4)特殊IP地址公用地址与私有地址:公用地址在Internet中使用,可以在Internet中随意访问。私有地址则只能在内部网络中使用,只有通过代理服务器才能与Internet通信。区分公用地址和私有地址目的是节约IP地址资源和提高安全性。A类:10.0.0.0-10.255.255.255B类:172.16.0.0-172.31.255.255C类:192.168.0.0-192.168.255.255127作为环回接口预留,如:发送消息给127.0.0.1,此消息将回传给自己。判断一个10进制表示法的IP地址是否合法:主要看每个数字不能超过255,此外,第1个数不能取0和127,最后1个数不能取0(网络号)和255(广播)。是哪一类地址:①判断是否合法;②由第1个数判断:A类1~126,B类128~191,C类192~223是否是私有地址:凡是以数字10、或者172.16至172.31、192.168打头的地址都是私有地址。是否是因特网上的公有地址:①判断是否合法;②去除私有地址;③去除D、E类。(5)IP地址的管理IP地址按照分级的方式管理。IANA:负责全球IP地址与域名的管理。CNNIC(中国互联网络信息中心):负责中国IP地址与域名的管理。(6)因特网协议IPv6的产生背景当前在因特网上使用的IP地址是在1978年确立的协议,它由4段8位二进制数构成。由于因特网协议当时的版本号为4,因而称为IPv4。随着因特网的迅速发展,飞速增长的IP地址需求与现有地址不足的问题正逐渐成为制约因特网发展的瓶颈。为了解决这一问题,因特网工程任务组(IETF,InternetEngineeringTaskForce的缩写)提出了一些解决方案,其中比较成熟的是IPv6。在IPv6协议中,地址位数为128位,不仅有效地解决了地址短缺的问题,还增加了网络层的安全机制。4、数据交换技术数据交换技术的主要类型有:电路交换技术、报文交换技术、分组交换技术。①电路交换:为一对需要进行通信的装置之间提供一条临时的专用物理通道,即提供一套专用的传输通道;如传统电话。②报文交换:将发送的数据作为一个整体发给中间交换设备,中间设备先将数据存储起来,然后选择一条合适的空闲线路将数据转发给下一个交换设备,如此循环直到数据发送到目的节点;如电报系统。③分组交换:将数据分成一个个分组,中间设备在接受第二个分组之前,就已转发已接到的第一个分组,减少传输延迟,提高网络吞吐量;如网络数据、IP电话等。5、网络应用软件结构网络应用软件有两种结构:一种是客户机/服务器(C/S,Client/Server)结构,还有一种是浏览器/服务器(B/S,Brower/Server)结构。客户机/服务器(C/S)结构:是应用软件所使用的一种体系结构,通过它可以充分利用客户端和服务器端各自的优势,将任务合理分配到客户端和服务器端来实现,降低系统的开销。FTP服务采用的就是C/S结构,安装了FTP服务的计算机就是服务器端,安装了CuteFTP等软件的就是FTP服务的客户端。使用OutlookExpress等软件收发邮件,采用的也是C/S结构。C/S结构的缺点是:需要安装客户端软件,维护、升级时服务器和每台客户端都要操作,工作量较大;对客户端的操作系统有一定要求,对客户机要求较高。优点是:客户端响应快,服务器压力较小。这种结构较适合局域网。浏览器/服务器(B/S)结构:在这种结构下,用户界面完全通过浏览器实现,部分工作交给浏览器在客户端实现,节约了客户端软件开发成本,但主要工作在服务器端实现。使用浏览器收发电子邮件,采用的是B/S江苏省高二信息技术学业水平考试复习资料5结构。B/S结构的缺点是:客户端只能完成简单的功能,绝大部分工作由服务器承担,服务器的负担较重;页面动态刷新、响应速度明显降低。优点是:不需要安装客户端软件,只要能使用浏览器上网就行,维护、升级只要在服务器上操作就行;对客户端的操作系统没有要求。这种结构更适合广域网。(五)域名及其管理1、域名。域名是因特网上一台服务器或一个网络系统的名字,它由若干个英文字母和数字组成,并由.分隔成几个部分。在因特网上没有重复的域名。域名的基本结构:域名是由若干英文单词组成,中间由“.”来分隔,从右到左依次为顶级域名段、次高域名段等,最左的一个字段为主机名。域名命名的一般规则:(1)域名中包含的字符:①26个英文字母②10个阿拉伯数字③“-”(英文中的连字符)(2)域名中字符的组合规则:①在域名中,不区分英文字母的大小写。②对于一个域名的长度是有一定限制的。例如,注册CN下域名,三级域名的长度不能超过20个字符。2、域名解析。因特网上的计算机之间是通过IP地址来进行通信的,域名必须转换成IP地址才能实现对网站的访问,这项工作由域名解析系统(DNS)来完成,而完成这一任务的过程就称为域名解析。3、因特网的域名管理。中国互联网络信息中心(CNNIC)的主要任务包括注册服务(域名注册、IP地址分配等)、目录数据库服务、信息服务、网站访问流量认证等。国际性的因特网组织包括因特网协会(ISOC)、因特网域名与地址管理机构(ICANN),它们都是非营利性的因特网管理与服务机构。(六)局域网的组建与设置1)局域网的规划过程如下:确定网络规模(需求分析、选择局域网技术),确定网络的拓扑结构,选择硬件,选择软件(选择网络操作系统、网络协议,IP地址的规划与分配,选择网络应用软件)。2)局域网技术常用的局域网技术有以太网(Ethernet)、令牌环网(TokenRing)、光纤分布数据接口(FDDI)、异步传输模式(AT