网络基础及Internet.docx
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网络基础及Internet.docx
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网络基础及Internet
第六章网络基础及Internet
第一节网络的基本知识
1.网络的定义
利用通信设备、通信线路和网络软件,地理上分散且各自具有独立工作能力的计算机(及其他智能设备)以相互共享资源(硬件、软件和数据等)为目的连接起来的一个系统。
(互连、自主的计算机群体)
计算机网络系统:
是一个集计算机硬件设备、软件系统、通信设施、网络信息为一体的,能够实现资源共
2.网络资源:
软件资源、硬件资源和数据资源。
3.网络的功能
(1)数据通信
(2)资源共享
(3)实现分布式的信息处理:
把一个大问题分解到不同的计算机上进行分布处理。
(4)提高计算机系统的可靠性和可用性(…)
4.网络的分类
(1).按网络的使用性质分:
公用网、专用网
(2).按网络的使用范围和对象分:
企业网、政府网、金融网、校园网
(3).按网络所覆盖的地域范围分:
局域网(LocalAreaNetwork,简称LAN):
局域网地理范围一般在几百米到二十公里之间,适用于一个建筑物(办公楼)或相邻的大楼内,属于一个部门或者单位组建的专用网
广域网(WideAreaNetwork,简称WAN):
广域网是一种跨度大的地域网络,通常覆盖一个国家或州。
城域网(MetropolitanAreaNetwork,简称MAN):
城域网是一种大型的局域网,因此使用类似于局域网的技术,它可能覆盖一个城市。
传输速率通常在10Mbps以上,作用距离在10到50公里之间。
第二节网络协议的基本概念
1.网络协议的含义
计算机网络之间要进行信息交流必须遵守一定的协议。
协议是通信双方在通信时使用的约定,规定了计算机通过网络通信所要遵守的特定的规则。
网络协议大多采用层的方式来组织的,每一层都是建立在它的下层之上的,为上一层提供一定的服务,网络通信协议包括传输协议
和网络协议两种,具有数据交换、信息编码、线路的利用、通信透明等功能。
传输协议只用于在传输介质上发送信息,网络协议则用于确定计算机之间传送信息的格式。
2.ISO/OSI参考模型
国际标难化组织(ISO)制定的模型,称为开放系统互连(OSI,OpenSystemInterconnection)参考模型。
ISO/OSI/RM参考模型是一个逻辑结构,并非一个具体的计算机设备或网络,但是任何两个遵守协议的标准的系统都可以互连通信,这正是“开放”的实际意义。
(1)七层协议
计算机系统间的通信是一个复杂的过程。
为了减少协议设计和调试过程的复杂性,ISO/OSI参考模型采用了分层的方法。
所谓分层是一种构造技术,允许开放系统网络用分层次的方式进行逻辑组合。
整个通信子系统划分为若干层,每层执行一种明确定义的功能,并由较低层执行附加的功能,为较高层提供服务。
(2)每层功能简述
◆:
应用层是OSI七层模型的第七层也是最高层,它是计算机网络与最终用户间的接口,它包含了系统管理员管理网络服务所涉及的所有问题和基本功能。
常用的网络服务包括文件服务、电子邮件服务、打印服务、集成通信服务、目录服务、域名解析服务、网络管理、安全和路由互连服务等等,如果想要完成类似这样的网络服务都必须通过应用层的协议来完成。
常用的应用层协议有:
HTTP:
超文本传输协议
FTP:
文件传输协议
TELNET:
远程登录
SNMP:
简单网络管理协议
SMTP:
简单邮件传输协议
DNS:
域名解析协议
◆表示层
表示层如同应用程序和网络之间的翻译官,在表示层,数据将按照网络能理解的方案进行格式化。
◆会话层
会话层负责在网络中的两节点之间建立、维持、终止端与端之间的通信。
◆传输层
传输层主要负责确保数据可靠、顺序、无差错地从A点到传输到B点(A、B点可能在也可能不在相同的网络段上)。
◆网络层(路由选择/)
网络层,即OSI模型的第三层,其主要功能是将网络地址翻译成对应的物理地址,并决定如何将数据从发送方路由到接收方。
◆数据链路层
数据链路层在物理层和网络层之间提供的提供通信,建立相邻节点之间的数据链路,传送按一定格式组织起来的位组合,即数据帧。
◆物理层:
提供数据流的透明传送。
◆
*:
局域网:
低3层
*:
INTERNET:
应用层、TCP、IP、网络接口层
第三节局域网组成
1.LocalAreaNetwork,简称LAN
较小地域范围(20公里范围内)内的计算机网络,一般是一幢建筑物内或一个单位几幢建筑物内使用专用的高速通信线路把多台计算机相互连接互连成网。
2.局域网的组成
工作站(含网络接口卡)、服务器(含网络接口卡)、网络打印机、传输介质、网络互连设备(例如:
集线器,交换机)等。
无盘工作站
1).网络工作站
一台独立的计算机使用电缆或其他通信介质与一个局域网进行了连接时,它就成为网络上的一个工作站,使用这台计算机的用户就成了一个网络用户。
工作站本身所具有的硬盘、光盘、程序、数据、打印机等都是该用户的本地资源,网络上其他工作站和服务器的资源称为网络资源。
2).网络服务器
网络中为所有用户提供应用软件服务及数据存储空间的计算机。
根据其提供的服务可以将服务器分为:
文件服务器、应用服务器、打印服务器。
有些网络服务器不仅为网络用户提供共享资源,而且还具有网络的管理功能。
3).网络打印机接口串口并口1B
为所有网络用户提供打印服务的一台共享的打印机。
通常它有一个打印队列,各个工作站发送来的打印文件均存储在打印队列中,然后逐个进行打印。
打印队列由打印服务器管理,打印服务器可以与文件服务器是同一台计算机,也可以是连接在网上的另一台专门的计算机。
4).网卡
结点(node):
网络上的每一台设备,包括工作站、服务器以及打印机等都称为网络上的一个结点。
网卡(网络适配器):
网络上的每一个结点都有一块网络接口卡(简称网卡)。
网卡和电缆负责把结点与网络连接起来,将需要发送的数据从计算机传送到网络,需要接收的数据从网络传送到结点。
不同类型的网络使用不同类型的网卡。
带宽100Mbps
5).决定局域网性能的主要技术
⏹用以传输数据的传输介质.
⏹用以连接各种设备的网络拓扑结构.?
⏹对于共享资源(传输介质)的介质访问控制方法.
6).局域网的分类
⏹按照使用的传输介质可分为
有线网:
……,无线网…
⏹按照网中各种设备互连的拓扑结构可分为
星型,环型,总线型,树型,混合型
⏹按照所使用的介质访问控制方法可分为
以太网、交换式局域网、标记环网、FDDI网等
7).局域网的拓扑结构:
(1).星型局域网
⏹
通信协议简单(集中)
⏹站点故障容易检测和隔离
⏹连线费用最大
⏹中央结点要求高
⏹例如:
交换式局域网
(2).总线型局域网
连线线长度小于星型结构,站点容易扩充和删除,总线任务重,易产生瓶颈问题,
⏹例如:
以太网;
⏹介质访问控制方法:
带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)方法
(3).环型局域网
⏹传输速率高,传输距离远。
⏹一个站点的故障会形起整个网络的崩溃。
⏹例如:
IBM令牌环网
⏹介质访问控制方法:
标记环法
(4).树型局域网
⏹容易扩展,故障容易分离处理。
⏹对根的依赖性很大,根发生故障整个系统就崩溃。
(5).混合型局域网
结合不同拓扑结构的优点。
8).局域网的特点
◆地理范围有限
◆网络中多台计算机共享一个传输介质,数据传输速率高(10Mbps~1Gbps);
◆能按广播方式或组播方式通信;
◆通信延迟时间较低,可靠性较好;
9)局域网服务
文件服务:
网络用户共享服务器或者其他工作站中存储的程序与数据。
◆程序的共享
◆数据文件共享
打印服务:
用户登录之后,工作站就与网络打印机实现了逻辑上的连接。
用户需要打印输出时,操作系统将会自动地把输出的文件送到网络打印机去。
对于每一个需要打印的文件,网络打印机按“先来先服务”的顺序将其存放在打印队列中,然后进行处理。
消息服务:
在网络用户之间传递文本、图像和声音(message),主动地处理网络用户之间的通信。
与文件服务不同,它不是简单地将数据文件保存起来,而是一个一个地传送并通知接收消息的用户。
电子邮件服务:
网络上有一台专门运行邮件服务器软件的计算机(称为邮件服务器),它的任务是控制电子邮件的流向和管理用户的邮箱;工作站上运行的是邮件客户程序,其任务是帮助每个用户阅读、编写、发送和接收邮件。
应用服务:
为网络用户运行软件的服务,即工作站需要执行的某一项任务,部分甚至全部都是由网络上的另一台计算机(称为应用服务器)完成的。
应用服务允许网络上的计算机相互间共享处理能力,协同完成特定的一项任务。
应用服务器:
处理速度快、存储容量大的计算机,比用户工作站有更强的处理能力,一般配置优化的操作系统。
数据库服务器:
是一种目前广泛使用的应用服务器,它运行数据库管理系统软件,负责完成数据库中数据的存储、查询与检索,管理数据库中的数据,进行复杂的事务处理,保证数据的安全性。
网络工作站的客户程序只要说明数据处理的要求(例如检索或统计的要求),这些处理要求被传送到数据库服务器之后,由数据库服务器进行处理,所得到的结果再传送回客户程序,由客户程序以列表或图形方式显示给用户。
10).局域网软件
(1).局域网软件的作用:
在计算机上安装和运行什么软件决定了一台计算机在局域网中的角色:
客户机/服务器。
服务器提供共享资源(如磁盘空间、打印机、处理器等)的计算机工作站(客户机)使用服务器资源的计算机;
局域网的工作模式:
⏹对等(peer-to-peer)模式
网络中的每台PC机既可以作为工作站也可以作为服务器
⏹客户/服务器模式
网络中每一台计算机都扮演着固定的角色,要么是服务器,要么是客户机。
扮演服务器角色的大多是一些专门设计的高性能的硬件,如文件服务器、打印服务器、数据库服务器等。
(2).网络系统软件:
网络操作系统;
网络操作系统是在普通操作系统的基础上,扩充了按照网络体系结构和协议所开发的软件模块而实现的。
网络操作系统功能:
网络管理、网络通信、网络服务、网络安全、网络应用连接在网络上的计算机,必须安装网络操作系统才能进入网络并正常工作,即获得或提供网络服务。
应用于客户/服务器模式的网络操作系统包含两个部分:
服务器软件:
安装在服务器上,用于控制对服务器硬盘的访问,维护与管理打印队列,监测与记录用户的操作等;语言pc
列举:
BELLABCTCC++VC
例如:
UNIX、、类UNIX
WindowsNTServer、Windows2000Server、NetWare;
客户机软件:
安装在每个工作站上,当工作站启动运行后,它将负责建立与网络上其他结点的连接,发出服务的请求,并接受其他结点的服务。
例如:
Windows9x/2000/xp/2003
(3).网络应用软件:
通常为单机工作设计的应用软件,大多数都可以安装在网络服务器上,当工作站发出请求时,服务器就把它的一个拷贝发送到工作站的内存中并启动运行。
11).局域网的扩展与互连使用的设备
计算机网络包括网络硬件和网络软件二大部分。
网络硬件除网络服务器、工作站、外设之外,如果要进行网络互连,还需要中继器、网桥、路由器、网关,以及网间互连线路等。
(1).中继器(Repeater):
也称转发器。
把接收到的信号整形放大后继续进行传送,起到一个信号“接力”的作用。
用于连接同类型的两个局域网或者延伸一个局域网的范围,当安装一个局域网而物理距离又超过了线路的规定长度时,就可以用它进行延伸。
(2).网桥(Bridge):
用来连接两个同类型的网段.
(3).传输介质:
局域网中常用的电缆主要有:
同轴电缆、双绞线和光纤。
(4).网络适配器
网络适配器也称网卡,是计算机之间相互通信的接口,也是计算机和网络之间的逻辑链路,是使计算机具有网络服务功能的基本条件之一。
目前常用的网卡类型有:
10Mbps、100Mbps、10/100Mbps,1000Mbps自适应网卡等几种。
(5).集线器
集线器也叫HUB,作为中心节点实现各个工作站的点对点连接。
其连接简单方便,单个端口设备的故障不会影响整个网络的连接。
(6).路由器
路由器,是一种连接多个网络或网段的网络设备,它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读懂”对方的数据,从而构成一个更大的网络。
路由器有两大典型功能,即数据通道功能和控制功能。
第四节广域网概述
1.广域网的本质特征:
可以将任意距离的任意多的计算机进行互连
⏹广域网物理上由两部分组成:
“资源子网”和“通信子网”
资源子网:
运行用户程序的主机(也称数据终端设备,例如PC机、服务器、大型计算机、工作站、智能终端等),既是网络中的数据处理系统,也是网络中数据通信系统的信源或信宿,负责发送信息、接收信息与处理信息。
通信子网:
进行数据通信的子网,是网络中的数据通信系统,主要任务是实现计算机之间的数据传输。
通信子网组成
1).传输线:
也称线路、信道或干线,负责在交换单元之间传送数据
2).交换单元:
一种特殊的计算机,用于连接数据传输线。
交换单元可以是分组交换节点或路由器等设备
2.分组交换与存储转发
广域网每一台计算机都连接到交换机上。
计算机需要传输的信息预先都划分为若干个数据包,以包为单位在网络中传输,到达目的地计算机后,再把这些包拼装恢复为原先的形式。
广域网中的交换机称为分组交换机或包交换机,它负责把包从一个站点传送到另一个站点。
交换机的基本工作模式:
存储转发。
即每当交换机收到一个包后,检查该数据包的目的地地址,决定应该送到哪个端口进行发送。
第五节Internet基本知识和应用
一.Internet基础知识
1.Internet含义
Internet专指一个跨越国界范围,世界上最大的互联网。
前身是阿尔帕网(ARPAnet),但它本身不是一种具体的物理网络技术。
把它称为网络是网络专家们为了让大家容易理解而给它加上的一种“虚拟”概念。
实际上它是把全世界各个地方已有的各种网络,例如计算机网、数据通信网以及公用电话交换网等互连起来,组成一个跨越国界范围的庞大的互连网,因此也称为“网络的网络”。
2.Internet的特点
(1)覆盖范围广
(2)Internet是由数以万计个子网络通过自愿的原则连起来的网络,因此称Internet为“网中网”。
(3)每一个Internet网络成员都是自愿加入并承担相应的各种费用,与网上的其他成员和睦友好地进行数据传输,不受任何约束,共同遵守协议的全部规定。
3.Internet的工作方式
采用客户机/服务器系统(Client/ServerSystem)。
提供资源的计算机叫作服务器,使用资源的计算机叫作客户机。
在Internet上,客户机,服务器通常指的是软件,即客户程序和服务程序。
4.我国的四大互联网络
(1)中国公用计算机互联网(CHINANET)
CHINANET是原邮电部组织建设和管理的。
1994年在北京、上海两个电信局进行Internet网络互联工程。
目前,CHINANET在北京和上海分别有两条专线,作为国际出口。
CHINANET由骨干网和接入网组成。
骨干网是CHINANET的主要信息通路,连接各辖市和省会网络接点。
接入网上各省内建设的网络结点形成的网络。
(2)中国教育和科研计算机网(CERNET)
CERNET是全国最大的公益性互联网络。
CERNET分四级管理,分别是全国网络中心、地区网络中心、和地区主结点、省教育科研网和校园网。
(3)中国科学技术网(CSTNET)
CSTNET是利用公用数据通信网建立的信息增值服务网,在地理上覆盖全国各省市,逻辑上连接各部、委和各省、市科技信息机构,是国家科技信息系统骨干网,同时也是国际Internet的接入网。
(4)中国金桥信息网(CHINAGBN)
CHINAGBN是为金桥工程建立的为务网,支持金关、金税、金卡等“金”字头工程的应用。
它是覆盖全国,实行国际联网,为用户提供专用信道、网络服务和信息服务的基干网,金桥网由吉通公司牵头建设并接入Internet。
二.Internet网络地址
1.TCP/IP协议
目前在网络互联中用得最为广泛的协议,TCP/IP是一个协议系列,包含了100多个协议,TCP/IP中两个最基本最重要的协议:
TCP(TransmissionControlProtocol,传输控制协议)
IP(InternetProtocol,网际协议)
◆TCP传输控制协议
规定了对传输信息怎样分层、分组和在线路上传输。
TCP(Transmissioncontrolprotocol),传输控制协议,是一个面向连接的协议,允许一台计算机发出的报文流毫无差错的发往网上的其他计算机,在发送端把报文流分成报文发出去,在接收端把收到的报文再组装成报文流输出。
◆IP网际协议
IP协议定义了Internet上计算机之间的路由选择,把各种不同网络的物理地址转换为Internet地址。
IP(Internetprotocol),网际协议,详细规定了计算机在通信时应该遵循的全部规则,是Internet上使用的一个关键的底层协议,负责数据报的递送。
数据报就是用于传输的一些数据的组合,这些数据由上层数据链路层的控制上层协议(ULP)负责打包。
2.IP地址
是运行TCP/IP协议的唯一标识。
IP地址为4字节长,其格式为4个用点号分隔的整数,形如:
xxx.xxx.xxx.xxx。
IP地址的组成:
网络号(net-id):
用来指明主机所从属的物理网络的编号。
主机号(host-id):
主机在物理网络中的编号
十进制点分法:
网络地址主机地址
A类:
0—127.0—255.0—255.0—255
B类:
128—191.0—255.0—255.0—255
C类:
192—223.0—255.0—255.0—255
ID
3.域名系统
(1).DNS(DomainNameSystem)
十进制形式的IP地址尽管比二进制形式的IP地址具有书写简洁的优势,但毕竟不便记忆,也不能直观地反映计算机的属性。
为了克服十进制形式IP地址的缺陷,人们普遍使用域名来表示Internet中的主机。
域名指的是用字母、数字形式来表示的IP地址。
其功能为:
(1)定义了一套为机器取域名的规则;
(2)把域名高效率地转换成IP地址。
(2).域名命名规则
采用分层次方法命名域名,每一层构成一个子域名。
子域名之间用点号分隔,自右至左逐渐具体化。
域名的表示形式为:
主机名·机构名·网络名·最高层域名(顶级域名)
WWW.SOHU.COM.CN
*:
域名
(3).常用机构域名
com商业网
edu教育网
gov政府机构
Int国际组织
mil军事网
net网络服务机构
org非赢利机构
(4).E-mail地址
电子邮件(E-mail)是Internet提供的最基本、最重要的服务功能,也称电子信箱,通过E-mail可以实现Internet网上的信息传递。
对于发送和接收电子邮件来说,入网服务商的邮件主机就相当于一个大邮箱,在这台计算机上可为每一个用户建立一个电子邮箱,用户可通过这个邮箱来发送和接收信件。
E-mail不受空间的限制,同时发送信息的数量、速度、准确性和费用方面都能满足用户的要求。
与传统的通信方式相比,电子邮件传递信息速度快,费用低,发送效率高,发送内容丰富。
◆电子邮件地址:
用户名+@主机域名
Zs@
(5).URL地址(UniformResourceLocator)
在WWW上,每一信息资源都有统一的且在网上唯一的地址,该地址就叫URL。
URL组成成分:
资源类型、存放资源的主机域名、资源文件名
ftp:
///…/1212121.HTM
(6).URL地址表示的资源类型
URL的表示形式为:
资源类型:
//主机域名[:
端口号]/文件路径/文件名
httpWWW资源,由Web访问;
FTP:
提供与Anonymous文件服务器连接;
匿名name
Telnet与主机建立远程登录连接;
mailto:
提供E-mail功能;
News:
新闻阅读与专题讨论;
例:
http:
//主机域名[:
端口号]/文件路径/文件名
http:
表示客户端和服务器执行HTTP传输协议,将远程Web服务器上的文件(网页)传输给用户的浏览器
主机域名:
提供此服务的计算机的域名
端口号:
通常是默认的,如Web服务器使用的是80,一般不需要给出
/文件路径/文件名:
网页在Web服务器中的位置和文件名(URL中如果没有明确给出文件名时,则以index.html或者default.html为默认的文件名)
首页
主页
三.连接Internet
1.进入Internet方式
(1).拨号入网:
需要一个IP地址。
ppp
拨号入网费用较低,比较适于个人和业务量小的单位使用。
用户所需设备简单,只需在计算机前增加一台调制解调器和一根电话线,再到ISP申请一个上网账号即可使用。
拨号上网的连接速率一般为14.4Kbps~56Kbps
◆拨号入网的基本条件(一台个人计算机、Modem、电话线)
◆拨号入网步骤
②。
申请账号
②)。
安装调制解调器和串行口
③。
设置拨号网络
④。
创建拨号连接
(2).综合业务数字网(ISDN)
ISDN入网方式又称“一线通”,顾名思义,就是能在一根普通电话线上提供语音、数据、图像等综合性业务,从而将电话、传真、数据、图像等多种业务综合在一个统一的数字网络中进行传输和处理,ISDN提供以64Kbps速率为基础可达到128Kbps的上网速度的数字连接,而且费用相对低廉。
。
(3).DDN专线入网
DDN专线是利用光纤、数字微波或卫星等数字传输通道和数字交叉复用设备组成,为用户提供高质量的数据传输通道,传送各种数据业务,以满足用户多媒体通信和组建中高速计算机通信网的需要。
DDN区别于传统的模拟电话专线,其显著特点是质量高,延时小,通信速率可根据需要选择,可靠性高,目前可提供的传输速率为64Kbps~2Mbps。
。
****(4)ADSL方式入网
ADSL利用现有的电话线,为用户提供上、下行非对称的传输速率(带宽),上行(从用户到网络)为低速的传输,可达640Kbps;下行(从网络到用户)为高速传输,可达7Mbps。
它最初主要是针对视频点播业务开发的,随着技术的发展,逐步成为了一种较方便的宽带接入技术。
(5).局域网方式:
局域网上的所有用户有同样的IP地址。
LAN主要采用以太网技术,以信息化小区
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