02网络技术基础【精选-ppt】

1,第二章 网络技术基础,2.1计算机网络概述 2.1.1 计算机网络的定义和功能 1）计算机网络的定义 计算机网络是将分布在不同地理位置上 的具有独立功能的计算机、终端及其附属设备用通信手段连接起来以实现资源共享的系统。,2,2）计算机网络的功能 （1）实现资源共享 所谓资源共享是指所有网内的用户均能享受网上计算机系统中的全部或部分资源，这些资源包括硬件、软件、数据等 （2）进行数据信息的集中和综合处理 （3）能够提高计算机的可靠性及可用性 （4）能够进行分布处理 （5）节省软、硬设备的开销,3,2.1.2计算机网络系统的组成 1）网络硬件系统 （1）网络服务器 是可被网络用户访问的计算机系统，它包括可为网络用户提供服务的各种资源，并负责对这些资源的管理，协调网络用户对这些资源的访问。 （2）网络工作站 是指能使用户在网络环境上进行工作的计算机，网络工作站现在经常被为客户机。,4,（3）网络交换互联设备 网络适配器：俗称“网卡” 调制解调器（modem）：俗称“猫” 网络传输介质 中继器（repeater） 集线器（hub） 交换机（switch） 网桥（bridge） 路由器（router） 网关（gateway）,5,图2.1.1由路由器连接的异形网,d,a,b,e,c,网络b,路由器,6,（4）防火墙（Firewall） 是在内联网和互联网之间构筑的一道屏障，它是在内外有别及在需要区分处设置有条件的隔离设备，用以保护内联网中的信息、资源等不受来自互联网中非法用户的侵犯。 （5）外部设备 外部设备是可被网络用户共享的、常用的硬件资源，通常情况下指一些大型的、昂贵的外部设备，如大型激光打印机、绘图设备、大容量存储系统等。,7,2）网络软件系统 计算机系统是在计算机软件的控制下进行工作的，网络软件是一种在网络环境下使用、运行或者控制和管理网络工作的计算机软件。根据网络软件的作用和功能，可把网络软件分为网络系统软件和网络应用软件。网络系统软件是控制及管理网络运行和网络资源使用的网络软件，它为用户提供了访问网络和操作网络的入机接口。网络应用软件是指为某一个应用目的而开发的网络软件。,8,2.1.3网络的分类与拓扑结构 1）网络的分类 （1）局域网（Local Area Network，LAN） 联网范围一般为数百米，适合办公大楼或工厂内部的联网，局域网技术成熟，是整个计算机应用的基础。 （2）区域网（Metropolitan Area Network，MAN） 联网范围一般为一个城市，距离为数公里。 （3）广域网 广域网（Wide Area Network，WAN）的联网范围要大得多，它采用广域网互联技术，将位于不同城市甚至不同国家的计算机连接在一起。,9,2）局域网的分类 （1）按访问传输介质的方法分类 可以把局域网分为以太网（Ethernet）、令牌环网（Token Ring）、ATM网等。 （2）按拓扑结构分类 可以把局域网分为星形、环形、树形、总线形和混合形等类型，是最常用的分类方法。 （3）按传输介质分类 可以将局域网分为同轴电缆局域网、双绞线局域网和光纤局域网。若采用无线电波、微波，则可以称为无线局域网。 （4）按网络操作系统分类 可以分为Novell公司的Netware网，3COM公司的3+OPEN网，Microsoft公司的Windows网，IBM公司的LAN Manager网，BANYAN公司的VINES网等。,10,3）计算机网络的拓扑结构 计算机网络拓扑是通过网中节点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系。 计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型。常见网络拓扑结构见图。,11,常见网络的拓扑结构,（a）星形,（b）树形,（d）总线形,（c）环形,（e）网状形,12,2.1.4 开放系统互联参考模型 1）网络协议的概念 计算机之间信息的交换必须按照通信双方预先约定好的规则来进行，这些约定和规则成为协议（Protocol）。 2）开放系统互联（Open System Interconnection ，OSI）参考模型简介 国际标准化组织ISO发布的最著名的标准是ISOIEC 7498，通常又称为X200建议。该体系结构标准定义了网络互联的7层框架，即OSI开放系统互联参考模型。 OSI参考模型中的“开放”是指只要遵循OSI标准，一个系统就可以与位于世界上任何地方、遵循同一标准的其他任何系统进行通信。,13,3）网络结构的层次化 网络是一个极其复杂的系统，为了简化其设计，通常采用在协议中划分层次的方法，把功能划分为若干层次，较高层次建立在较低层次基础上，又为其更高层次提供必要的服务功能。 这种层次化的方法具有以下几个优点： （1）通过适当分割通信功能，可以明确定义大规模通信系统的功能，而且可以明确协议间的关系和各自功能。 （2）对于构成通信系统的存储器及各种硬件、软件等的管理主体，明确了由什么通信功能来担任这种责任分工。 （3）由于各层之间相互独立，某一层的变更不会波及到整个系统，所以，构成的系统具有良好的扩充性能。,14,4）OSI参考模型 OSI参考模型将整个计算机网络分成了7层，较低层通过层间接口向较高层提供服务。在层间接口中定义了服务请求的方式以及完成服务后返回的确认事项和动作，详见图所示。,15,图2.1.3 OSI参考模型及协议,应用层协议 表示层协议 会话层协议 传输层协议 网络层协议 数据链路层协议 物理层协议,16,2.1.5互联网协议 1）TCP/IP协议简介 TCP/IP协议是网际互联的通信协议，其目的在于通过它实现网际中异构网络或异种机之间的互相通信。,17,图2.1.4 TCP/IP协议的结构,OSI模型,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,链路层,物理层,TCP/IP协议栈,ICMP,18,2）TCP/IP协议的工作过程 以下简单介绍一下TCP/IP中的协议具备什么功能，是如何工作的。 （1）IP协议 网际协议（Internet Protocol）是TCP/IP的心脏，也是网络层中最重要的协议。 （2）TCP 是传输控制协议（Transportation Control Protocol）的简称。 （3）UDP 是用户数据报文协议（User Datagram Protocol）的简称。 （4）ICMP 是互联网控制报文协议（Internet Control Message Protocol）的简称。 （5）TCP和UDP的端口结构,19,2.2 互联网简介 2.2.1互联网的产生与发展 1）互联网的产生与发展 互联网（Internet）又叫国际互联网。它是当今世界上规模最大、信息资源最丰富、开放的、由成千上万个网络及上百万台计算机相互联接而成的全球计算机网络；是具有提供信息资源查询和信息资源共享的全球最大的信息超级市场；是“信息高速公路”的雏形。,20,2）互联网的特点 （1）全球信息传播 （2）检索方便快捷 （3）多媒体信息通讯 （4）使用费用低廉 （5）丰富的信息资源,21,2.2.2 互联网的接入方式 1）普通电话拨号上网 这是目前最普遍的上网方式，用户只要有一部普通电话，再加上一个调制解调器（猫），就可以实现拨号上网。上网速度理论上可以达到33.6（上传） 56（下载）KB/s 。 2）ADSL上网 ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）是不对称数字用户环路的简称，是目前电信系统所称的宽带网。它是利用现有的市话铜线进行数据信号传输的一种技术，下行速率在2 9MB/s之间，上行速率在640KB/s 1MB/s之间，终端设备主要是一个ADSL 调制解调器。,22,3）ISDN上网 ISDN（Integrated services digital network）是综合业务数字网的简称，又称一线通，它是由电话综合数字网演变而来的。ISDN有两个信道，可以全部用于接入互联网，也可以仅用一个信道接入。如果两个信道同时使用，则数据传输速率为128 KB/s。一个信道使用时数据传输速率为64 KB/s，此时另一个信道作为普通电话使用。 4）DDN上网 DDN（Digital data network）就是数字数据网，是利用数字信道来传输数据信号的数字数据网。DDN利用数字信道提供半永久性连接线路以连入互联网，它利用一种全透明、全数字、优质的传输介质，其传输速率范围为64 KB/s 2 MB/s。,23,5）局域网共享上网 局域网连入互联网的方式非常普遍，基本原理是通过局域网上的服务器共享上网，也就是说局域网上的任何一台计算机经过授权后都可以经由服务器共享上网。比如校园网通过光纤连入互联网，而学校内部的电脑可以共享这根光纤上网，光纤局域网内的传输速率范围为10 100 MB/s。 6）有线电视电缆上网 传统的有线电视网只能实现单向传输，经过改造后可以实现双向传输。终端设备是一个电缆调制解调器，它是利用有线电视网作为接入网的接入设备。有线电视电缆传输速率下行最高可达36MB/s，上行最高可达10MB/s。目前我国有许多地区的有线电视网也开通了这项服务。,24,7）光纤上网 光纤是一种直径为50 100微米的特殊传输介质，一般由石英玻璃或塑料制成，外裹一层折射率较低的材料，多根光纤连在一起，就组成了光缆。光纤通信网才是真正意义上的宽带网，传输速度最快、单根光纤的传输速度可以达到100MB/s 10GB/s，而且相当稳定。 8）无线接入 无线接入技术分为两种：一种是固定接入方式，如微波、卫星和短波等。另一种是移动接入方式，利用手机上网除了可以进行网页浏览、收发电子邮件等常规互联网服务外，还可以发送短信息、下载铃声、下载屏保等，传输速率约 9.6 KB/s（GSM）163KB/s（CDMA）。,25,2.2.3 IP地址和域名系统 互联网中的地址方案分为两套：IP地址系统和域名地址系统。这两套地址系统其实是一一对应的关系。 1）IP地址 互联网地址可以用多种方式表示，但不管什么方式都必须被翻译成一个32位的数字，这就是IP地址。 2）域名系统（Domain Name） 由于IP地址是数字型的，表达方式比较抽象、不容易记忆、也没有什么直接意义，因此又发明了另一套字符型的地址方案，即所谓的域名地址，来代替数字型的IP地址。,26,Web服务器 三级域名 二级域名 一级域名,www.cnnic.net.cn,图2.2.1 域名的组成,27,表示国家或行政区的一级域名,28,表示机构类别的一级域名,29,我国二级域名按类别分类,30,我国二级域名按行政区分类,31,2.2.4互联网的应用层协议 1）HTTP HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是超文本传输协议的缩写，它是负责传输和显示页面的互联网协议。 2）SMTP、POP和IMAP 简单邮件传输协议SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）邮局协议POP（Post Office Protocol）是负责用客户机服务器模式发送和检索电子邮件的协议。 互联网信息访问协议（IMAP）是一种优于POP的新协议。和POP一样，IMAP也能下载邮件、从服务器中删除邮件或询问是否有新邮件，但IMAP克服了POP的一些缺点。 3）FTP 文件传输协议（File Transfer Protocol）是TCP/IP的组成部分，它是属于应用层的协议，用于在TCP/IP连接的计算机之间传输文件，采用的是客户机/服务器模式。,32,2.2.5网络标记语言 1）超文本标记语言 超文本标记语