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1、第14章 计算机网络与Internet应用,14.1 计算机网络基础知识 14.2 Internet基础知识 14.3 Internet的接入,返回,14.1 计算机网络基础知识,14.1.1计算机网络的定义 1.什么是计算机网络? 计算机网络是计算机技术和通信技术的结合。 计算机网络(Computer Network)可以这样定义:为了实现计算机之间的通信联络、资源共享和协同工作，将分布在不同地理位置上的、各自具有独立工作能力的众多计算机通过各种通信手段有机地连接起来，并配置网络软件，这样组成的多计算机复合系统就是计算机网络。 2.计算机网络的基本功能 计算机网络的基本功能主要有:资源共享、
2、数据传送、并行处理和提高计算机的可靠性等方面。,下一页,返回,14.1 计算机网络基础知识,(1)资源共享。 资源共享就是网络中的各项资源在系统允许的情况下相互通用。资源共享包括硬件资源共享、软件资源共享和数据与信息资源共享。 (2)数据传送。 通过计算机网络，可以对分散在不同地区的计算机之间的数据进行传送并进行统一的控制和管理，如电子邮件的收发，商业信息的传送，股票行情、科技动态的查询等。 (3)并行处理。 多台计算机联网以后可以形成一个大规模的计算机系统，一些大型的任务可以划分成若干个了任务分散到网络上的各台计算机上去完成。,上一页,下一页,返回,14.1 计算机网络基础知识,这种并行处理
3、方式大大提高了计算机解决问题的能力，缩短了完成任务的时间。 (4)提高了计算机的可靠性。 网络中的计算机可以互为后备机，当网络中的技术发生故障后，其后备机可以立刻运行，避免了由于某台计算机出现故障而可能造成的系统瘫痪的情况，提高了计算机系统的可靠性。 14.1.2计算机网络的组成 从逻辑功能上讲，计算机网络系统是由通信子网和资源子网组成的，如图14-1所示。系统以通信子网为中心，通信子网处于网络的内层，,上一页,下一页,返回,14.1 计算机网络基础知识,由网络中的各种通信设备及只用作信息交换的计算机构成。通信子网的重要任务是负责全网的信息传递;主机和终端都处于网络的外围，它们构成了资源子网，
4、资源子网的任务是负责信息处理，向网络提供可用的资源。 从系统组成来看，计算机网络由硬件系统和软件系统组成。 1.硬件系统 网络硬件系统由计算机、传输介质和网络连接设备等组成。 (1)服务器与客户机。 计算机是计算机网络中不可缺少的成员，是信息资源和服务的载体。所有连接在计算机网络上的计算机统称为主机。接入计算机网络的主,上一页,下一页,返回,14.1 计算机网络基础知识,机按其在计算机网络中扮演的角色不同，可分成服务器和客户机。所谓服务器就是计算机网络服务与信息资源的提供者，而客户机则是计算机网络服务和信息资源的使用者。作为服务器的主机通常要求具有较高的性能和较大的存储容量，而作为客户机的主机
5、则可以是任意一台普通计算机。 (2)网络传输介质。 传输介质是指传输信息的物理基础，它包括有线介质和无线介质两大类。 有线传输介质:双绞线、同轴电缆或光纤，如图14-2所示。 无线传输介质:卫星、红外线、微波。,上一页,下一页,返回,14.1 计算机网络基础知识,(3)网络连接设备。 网络适配器。网络适配器(Network Interface Adapter NIA)俗称网卡。它是组成局域网的关键接口部件，插在计算机的扩展槽上，是计算机与通信介质进行数据交互的中间处理部件，计算机主要通过网卡连接网络。网卡的主要功能是进行数据转换、数据缓存和提供通信服务。网络中的每个节点上都至少装有一块网卡。
6、中继器。中继器(Repeater)也称转发器。由于信号在传输介质中传输会发生衰减，当传输超过一定的距离后会导致信号失真，为了解决这一问题，可以使用中继器。它具有放大和再生物理信号的功能，可以延长信号的传输距离，扩大网络的覆盖范围。,上一页,下一页,返回,14.1 计算机网络基础知识,集线器。集线器(Hub)是局域网的基本连接设备。在传统的局域网中，连网的节点通过非屏蔽双绞线与集线器连接，构成物理上的星型拓扑结构。当集线器接收到某个节点发送的广播信息时，便会将接收到的数据转发到每个端口。现在逐渐被交换机取代。 交换机。交换机(Switch)能够在各个端口中建立独立的信息通道，在重负载网络中不会成
7、为运行“瓶颈”，是构建网络平台的“基石”，又称网络开关。它和集线器的区别在于普通的集线器仅起到数据接收、发送的作用，而交换机则可以智能地分析数据包，有选择地将其发送出去。,上一页,下一页,返回,14.1 计算机网络基础知识,路由器。路由器(Router )是一种多端口设备，它可以连接具有不同传输速率、采用不同协议的局域网和广域网。路由器工作在OSI参考模型的网络层，因此可以实现从一个了网络向另一个了网络的数据传输。使用路由器互联网络的最大特点是各互联的逻辑了网仍保持其独立性，每个了网络可以采用不同的拓扑结构、传输介质和网络协议，网络结构层次分明。路由器是最重要的网络互联设备。 网关。网关(Ga
8、teway)用来连接路由选择、流控功能等都不同的网络。网关是连接到多于一个网络的设备，它选择性地把数据从一个网络转发到其他网络。,上一页,下一页,返回,14.1 计算机网络基础知识,调制解调器。调制解调器(Modem)俗称“猫”，是计算机与电话系统之间的连接设备。计算机发送数据时要将数字信号转变成模拟信号，称为调制。计算机接收数据时要将模拟信号转变成数字信号，称之为解调。调制解调器的作用就是将数据在数字格式和模拟格式之间进行转换。 2.软件系统 计算机网络软件一般是指网络操作系统和网络通信协议等。网络操作系统是用于管理网络的软、硬件资源，提供简单网络管理的系统软件。 (1)网络操作系统。 常见
9、的网络操作系统有UNIX, Netware, Windows NT, LINUX等。,上一页,下一页,返回,14.1 计算机网络基础知识,(2)网络协议。 协议(Protocol)是通信双方为了实现通信所进行的约定或所作的对话规则。网络协议是网络上所有设备(网络服务器、计算机及交换机、路由器、防火墙等)之间通信规则的集合，它定义了通信时信息必须采用的格式和这些格式的意义。 不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行通信，它使网络上各种设备能够相互交换信息。网络协议采用分层结构，常见的协议有OSI参考模型、TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议、以太网协议、SMTP协议、P
10、OPS协议、HTTP协议等。,上一页,下一页,返回,14.1 计算机网络基础知识,OSI参考模型。国际标准化组织(OSI)制定的OSI(Open Systems Interconnection开放系统互联)参考模型，是网络互相连接、互相通信的国际标准。OSI参考模型将网络从逻辑上分为7层。由低级到高级分别是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 TCP/IP协议。TCP/IP是“Transmission Control Protocol/Internet Protocol”的简写，中文译名为传输控制协议/勺_联网络协议。 IPX/SPX防议。IPX/SPX是由novel
11、l公司开发出来应用于局域网的一种高速防议。,上一页,下一页,返回,14.1 计算机网络基础知识,NetBEL协议。NetBEUI即NetBios Enhanced User Interface，或NetBios增强用户接口。它是NetBIOS协议的增强版本，种被许多操作系统采用，如Windows for Workgroup,Win 9x系列、Windows NT等。 以太网l办议CEthenet)。局域网上普遍使用的以太网协议，是由DEC, Intel和XEROX 3家计算机公司联合研制的局域网技术标准，并在此基础上形成了IEEE 802.3。 SMTP协议。SMTP(Simple Mail
12、Transfer Protocol)即简单邮件传输协议，是一组用于由源地址到目的地址传送邮件的规则。,上一页,下一页,返回,14.1 计算机网络基础知识,POP 3协议。POP 3 CPost Office Protocol 3)即邮局协议的第3个版本，它规定怎样将个人计算机连接到Internet的邮件服务器。POPS允许用户从服务器上把邮件存储到本地主机。 HTTP协议。HTTP CHyper Text Transfer Protocol，超文本传输协议)是用于WWW服务器(因特网上的一种服务，后面将有介绍)传输超文本到本地浏览器的传送协议。 14.1.3计算机网络的发展 世界上公认的第一个
13、远程计算机网络是在1969年，由美国国防部高级研究计划署(AdvancedResearchProjectsAgency ARPA)组织研制成功的。该网络称为ARPANET，它就是现在Internet的前身。随着计算机网络技术的蓬勃发展，计算机网络的发展大致可划分为4个阶段。,上一页,下一页,返回,14.1 计算机网络基础知识,(1)第一阶段:诞生阶段。 20世纪60年代末，是计算机网络发展的萌芽阶段。该阶段的系统又称终端计算机网络，是早期计算机网络的主要形式，它是将一台计算机经通信线路与若十终端直接相连。 终端是一台计算机的外部设备包括显示器和键盘，无CPU和内存，其示意图如图14-3所示。其
14、主要特征是:为了增加系统的计算能力和资源共享，把小型计算机连成实验性的网络。ARPANET是这一阶段的典型代表，第一次实现了由通信网络和资源网络复合构成计算机网络系统，标志着计算机网络的真正产生。,上一页,下一页,返回,14.1 计算机网络基础知识,(2)第一阶段:形成阶段。 20世纪60年代中期至70年代的第一代计算机网络是以多个主机通过通信线路互联起来，为用户提供服务，兴起于60年代后期，典型代表是美国国防部高级研究计划署协助开发的ARPANET。主机之间不是直接用线路相连，而是由接口报文处理机(IM P)转接后互联的。IM P和它们之间互联的通信线路一起负责主机间的通信任务，构成了通信了
15、网。通 信了网互联的主机负责运行程序，提供资源共享，组成了资源了网。这个时期，网络概念为“以能够相互共享资源为目的互联起来的具有独立功能的计算机之集合体”，形成了计算机网络的基本概念，如图14-4所示。,上一页,下一页,返回,14.1 计算机网络基础知识,(3)第二阶段:互联互通阶段。 20世纪70年代末至90年代的第二代计算机网络是具有统一的网络体系结构并遵循国际标准的开放式和标准化的网络。ARPANET兴起后，计算机网络发展迅猛，各大计算机公司相继推出自己的网络体系结构及实现这些结构的软硬件产品。由于没有统一的标准，不同厂商的产品之间互联很困难，人们迫切需要一种开放性的、标准化的实用网络环
16、境，这样应运而生了两种国际通用的最重要的体系结构，即TCP/IP体系结构和国际标准化组织的OSI体系结构。,上一页,下一页,返回,14.1 计算机网络基础知识,(4)第四阶段:高速网络技术阶段。 20世纪90年代初至今是计算机网络飞速发展的阶段，其主要特征是:计算机网络化，协同计算能力发展以及全球互联网络(Internet)的盛行。计算机的发展己经完全与网络融为一体，体现了“网络就是计算机”的口号。目前，计算机网络己经真正进入社会各行各业。另外，虚拟网络FDDI及ATM技术的应用，使网络技术蓬勃发展并迅速走向市场，走进每个人的生活。 14.1.4计算机网络的分类 计算机网络的种类有很多，可以从不同的角度对计算机网络进行分类。,上一页,下一页,返回,14.1 计算机网络基础知识,1.从网络的作用范围分类 从网络的作用范围划分，可以把计算机网络划分为:局域网、城域网、广域网和勺_联网四种。 (1)局域网(Local Area Network, LAN)。 覆盖的地理范围:有限范围(如实验室内、大楼内、校园内)。局域网可分为共享式局域网与交换式局域网。 (
