第3章3.1-计算机网络概述

1大学计算机概论武汉大学Page23.1计算机网络概述3.1.1计算机网络的定义3.1.2计算机网络的组成3.1.3计算机网络的分类3.1.4TCP/IP协议3.2组建局域网3.2.1局域网的硬件架构3.2.2局域网的软件设置3.2.3局域网的典型应用第3章计算机网络3.3Internet基础3.3.1Internet概述3.3.2Internet接入方式3.4Internet常用服务3.4.1计算机网络的定义计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结合的产物。定义：将地理位置不同、具有独立功能的计算机系统或其他设备，用一定通信设备和通信线路相互连接起来，在网络软件（网络协议、信息交换方式及网络操作系统等）的支持下，实现信息传递和资源共享的系统。以下不属于计算机网络系统一台主控机和多台从属机的系统一台带有远程打印机和终端的大型机两台计算机之间通过磁盘拷贝传递信息武汉大学Page43.1.2计算机网络的组成1.计算机设备具有独立功能的计算机系统：是网络的基本模块，被连接的对象。具有独立网络功能的共享设备（网络化外设）：自身具备网络接口、可以直接连网而不依赖于任何计算机的打印机和大容量存储器。2.通信线路和通信设备是连接计算机系统的桥梁，是数据传输的通道。通信设备：网卡、交换机、路由器、调制解调器等。通信线路：双绞线、同轴电缆、光纤、无线电波、红外线等。图3-1，3-2。武汉大学Page5有线介质双绞线同轴电缆光纤武汉大学Page63.1.2计算机网络的组成3.网络协议计算机网络中用于规定信息的格式以及如何发送和接收信息的一套规则称为协议。4.网络软件网络系统软件：网络操作系统、网络协议软件、通信控制软件和管理软件。网络应用软件：为某个应用目的而开发的网络软件，如电子图书馆软件等。武汉大学Page73.1.3计算机网络的分类按照网络的覆盖范围局域网（localareanetwork,LAN）城域网（metropolitanareanetwork,MAN）广域网（wideareanetwork,WAN）按照通信方式广播式网络、点对点式网络按照网络的拓扑结构总线型、星型、环型、树型、网状武汉大学Page8覆盖的地理区域较小（0.1～20km），如一间机房、一栋大楼或相邻的几栋大楼，由单位或部门专有。传输率高（1Mbps～10Gbps），误码率低。拓扑结构简单，常用的拓扑结构有总线型、星状、环状等。局域网(LAN)主要特点武汉大学Page9覆盖范围介于局域网和广域网之间，一般为几公里至几十公里。高速公共网络，可将一个城市中的多个学校、企事业单位、公司和医院的局域网连接起来共享资源。城域网(MAN)武汉大学Page10广域网(WAN)覆盖的地理区域大，网络可跨市、地区、省、国家甚至全球网络拓扑结构复杂如中国电信的CHINANET、中国教育网CERNET等Internet是全球最大的互联网，是网络的网络，它不属于以上分类。武汉大学Page11按照网络的拓扑结构拓扑结构是指网络中节点（计算机或设备）和通信线路的几何形状。总线型、星型、环型、树型、网状FDDIACBD武汉大学Page123.1.4TCP/IP协议TCP/IP协议是一个协议集。TCP（传输控制协议）、IP（网际协议）Internet是基于TCP/IP协议构建的。1.TCP/IP协议结构网际层武汉大学Page133.1.4TCP/IP协议1）应用层（ApplicationLayer）应用层包括了所有的高层协议，并且总是不断有新的协议加入。HTTP协议（超文本传输协议）80SMTP（简单邮件传输协议）：Email发送服务25Pop3（邮局协议）：Email接收服务110Telnet（远程登录协议）：23FTP（文件传输协议）：文件上传和下载21Etc.武汉大学Page143.1.4TCP/IP协议2）传输层（TransportLayer）提供端到端通信功能，将应用层传递过来的信息进行分段处理，然后在各段信息中加入一些附加的说明，以保证对方能收到可靠的信息。传输控制协议TCP：提供可靠的、面向连接的数据流服务。用户数据报协议UDP：提供不可靠的、无连接的但是高效的数据流服务。武汉大学Page153.1.4TCP/IP协议3）网际层（InternetLayer），又称IP层。将传输层形成的信息段打成IP数据包，并在报头中填入地址信息，然后选择发送路径。即IP地址的识别与管理、分组路由以及拥塞控制。IP协议制定了统一的IP数据包格式，以消除各通信子网的差异，从而为信息发送方和接收方提供透明的传输通道。地址解析协议ARP（将IP地址映射为MAC地址）逆向地址解析协议RARP（将MAC地址映射为IP地址）Internet控制报文协议ICMP(ping命令使用该协议)武汉大学Page164）网络接口层（NetworkInterfaceLayer）网络接口层是TCP/IP模型的最底层。负责IP数据包的发送和接收，与网络中的传输介质打交道。3.1.4TCP/IP协议附加：OSI参考模型武汉大学Page183.1.4TCP/IP协议2.IP地址为了实现Internet上不同计算机之间的通信，每台计算机都必须有一个唯一的地址。IP协议使用IP地址在计算机之间传递信息，这是Internet运行的基础。（1）IPv4IP地址是一个32位的二进制地址，通常使用点分十进制表示法。如：110010100111000000000000000100100XXX.XXX.XXX.XXX0~255202.112.0.36（中国教育科研网）武汉大学Page19主类IP地址：A类、B类、C类次类IP地址：D类、E类D类用于组播，E类为保留不用。3.1.4TCP/IP协议武汉大学Page20IP地址采用分层结构；IP地址是由网络地址与主机地址两部分组成的。网络地址主机地址IP地址•网络地址：用于区分不同的网络；•主机地址：用于在一个网络中区分主机。3.1.4TCP/IP协议武汉大学Page21主类IP地址-A类第一个八位组最高位为0，其余7位表示网络地址（1~126），后24位用作主机地址。每个网络地址的有效主机数：16777214个（2的24次方减去2）一般分配给大型网络组织，即具有大量主机的网络用户，像IBM、AT&T等。如美国麻省理工大学所使用的IP网络号为18。，剩下的6位和第二个八位组，共14位表示网络地址；后16位用作主机地址。第一个八位组的有效值范围：128~191每个网络号的有效主机数：65534个（2的16次方减去2）一般分配给具有中等规模主机数的网络用户，如中国清华大学使用的以166开头的IP范围。，剩下的5位和第二、三个八位组，共21位表示网络号，后8位用作主机地址。第一个八位组的有效值范围：192~223每个网络号的有效主机数：254个C类地址一般分配给小型的局域网用户如武汉大学例如：主机212.111.44.136/24所在网络的网络地址为：212.111.44.0。主机171.28.35.203所在网络的网络地址为：171.28.0.0。0000...0000网络号网络地址特殊用途的IP地址（1）——主机号全0特殊用途的IP地址武汉大学Page25保留的IP地址对指定网络上的主机进行广播1111...1111网络号特殊用途的IP地址（2）——主机号全1用来使路由器将一个分组以广播方式发送给特定网络上的所有主机。特殊用途的IP地址武汉大学Page26特殊用途的IP地址（3）用作本地软件环回测试127任意值回送地址是用于网络软件测试和本地进程间通信；TCP/IP协议规定：网络号为127的分组不能出现在任何网络上；主机和路由器不能为该地址广播任何寻址信息。特殊用途的IP地址武汉大学Page273.子网掩码子网掩码使用了与IP地址相同的格式和表示方法，子网掩码中1对应于IP地址中的网络地址和子网地址，而子网掩码中的0对应IP地址中主机地址。子网掩码由一串1后跟随一串0组成。默认A、B、C三类网络的掩码如下：A类地址255.0.0.0B类地址255.255.0.0C类地址255.255.255.0如果一个IP地址的前n位为网络地址，则其对应的子网掩码前n位为1，后32-n位为0。202.114.108.2255.255.255.0则网络地址为202.114.108，主机地址为2。武汉大学Page28IPv6下一代互联网的IP协议版本采用128位地址长度，地址足够使用优势：扩大地址分配空间；提高网络整体吞吐量；改善QoS，安全性提高；移动支持；多播功能。武汉大学Page294.域名地址由于IP地址难以记忆和理解，因而TCP/IP提供了一种面向用户的字符型主机命名机制。如：202.114.64.139→域名地址采用层次结构，每一层构成一个域，用圆点隔开。且自右至左各部分之间大致上是上层与下层的包含关系，最右为顶级域。Internet通过域名服务器DNS（DomainNameServer）将域名地址解析成IP地址，用户只需记住域名地址就可以了。武汉大学Page30顶级域分为两类：通用域：表示主机提供服务的性质。如：.com(商业机构)、.net(网络服务机构)、.org(非盈利组织协会)、.gov(美国政府部门)、.edu(教育机构)、.mil(美国军事机构)、.int(国际组织)。地理域：区分主机所在的国家和地区。如：.cn（中国）、.hk（中国香港）、.uk（英国）。每个顶级域下可以建立二级域名。如.cn顶级域名下分设了42个二级域名，包括7个类别域名：.ac(科研机构)、com、edu、gov、net、nic、noc和org，和34个行政区域名：如bj（北京）、hb（湖北）等。二级域名下又可以进一步设置三级域名，通常为具体机构名。如whu（武汉大学）、tsinghua（清华大学）、pku（北京大学）等。机构内部可以为各主机分配主机域名，如武汉大学，则其域名全称为：上机时自学并操作第9章9.1节Word2007内容完成第460页操作题的第1、2题。利用Word制作一张大学生简历表。实验内容及习题