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1、2020/7/8,1,第4章 计算机网络基础及其应用,2020/7/8,2,本章概要,4.1 计算机网络的基本概念 4.2 局域网 4.3 局域网互连 4.4 互联网技术及其应用,2020/7/8,3,4.1 计算机网络的基本概念,4.1.1 计算机网络的定义、发展 4.1.2 计算机网络分类 4.1.3 计算机网络的拓扑结构 4.1.4 计算机网络协议 4.1.5 计算机网络安全简介,2020/7/8,4,4.1.1 计算机网络的发展与定义,一、以单机为中心的通信系统 第一代 只有一台主机 二、多台计算机互联的计算机网络 第二代 多台主机互联 资源子网和通信子网组成 三、国际标准化的网络 第
2、三代 有统一的体系结构，遵循国际标准化协议,2020/7/8,6,4.1.2. 计算机网络的分类,按网络覆盖的地理范围分类 按网络的拓扑结构分类 按传输介质分类 按数据交换方式分类 报文交换 分组交换,2020/7/8,7,按网络覆盖的地理范围分类,按距离分类 局域网(local area network LAN)：约几十米到数千米范围内如机房、大楼、校园中的的网络 城域网(metropolitan area network MAN)：在整个城市范围分布，约覆盖几公里到几十公里范围 广域网(wide area network WAN)：覆盖广阔的地理区域，如整个国家范围内，或相邻几个国家甚至于
3、覆盖全球的网络 距离影响速度、速度影响技术细节,2020/7/8,8,4.1.3 计算机网络的拓扑结构,2020/7/8,9,4.1.4 计算机网络协议,1、网络协议 为网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定叫做网络协议,2020/7/8,10,2、协议分层 降低设计复杂性、便于维护、提高运行效率 层次化的结构的优点 各层之间相互独立利于实现和维护 易于标准化 分层原则 层次数量不能过多 截然不同的功能最好不要合在同一层 类似的功能最好放在同一层 在实现技术经常变化的地方增加层次 层次边界选择合理，确保层次之间信息流量较小,2020/7/8,11,3 网络的体系结构,层次结构与协议的集合
4、计算机网络是一个相当复杂的系统，网络的设计通常分为多个层次，相应的协议也被分为多个层次。如何分层，以及各层中具体采用的协议总和，称为网络的体系结构。 世界上著名的网络体系结构有：ARPANET、SNA、DNA及OSI,2020/7/8,12,4 OSI参考模型,开放系统互连参考模型（OSI） 国际标准化组织ISO在80年代初提出来 定义了开放系统的层次结构和各层所提供的服务 不同厂家的网络产品，遵循此模型即可互连,2020/7/8,13,4.1.4 OSI参考模型简介,OSI参考模型七层框架 应用层：负责应用管理和执行应用程序 表示层：实体间数据交换的标准接口 会话层：实体间建立、管理和拆除对
5、话连接方法 传输层：建立点对点通信通道，并传输数据 网络层：控制信息中间转发和路径选择、阻塞控制 链路层：相邻结点间的传送链路，并传送数据帧 物理层：对传输介质的描述,2020/7/8,14,2020/7/8,15,4.1.5 计算机网络安全简介,网络安全的主要问题 网络硬件、软件及系统中的数据安全 保证网络信息安全 安全技术 实时硬件安全技术 软件系统安全技术 数据信息安全技 网络站点安全技术 核心安全技术 数据加密技术、病毒防治技术和防火墙技术,2020/7/8,16,1、数据加密技术,2020/7/8,17,2病毒定防技术,（1）计算机病毒的定义 计算机病毒，是指编制或者在计算机程序中插
6、入的破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用，并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码 。,2020/7/8,18,计算机病毒的特性,隐蔽性、欺骗性 感染性、传播性 潜伏性、可触发性 破坏性,2020/7/8,19,（2）计算机病毒的预防,新购置的计算机软硬件系统的测试 避免使用盗版软件 计算机系统的启动 尽可能硬盘启动 重要数据文件的备份,2020/7/8,20,3、 防火墙技术,内部网络和外部网络之间设置屏障 阻止外界对内部资源的非法访问 防止内部对外部的不安全访问,网络1,防火墙,网络2,2020/7/8,21,（2） 防火墙的功能,安全策略的检查站 只有满足安全策略检查的信息才能通过
7、 如：口令、身份验证等 有效防止内部网络的相互影响 用防火墙将内部网络隔开 网络安全的屏障 隐蔽网络内部细节 对网络存取和访问进行监控审计 记录访问日志 对网络使用情况统计,2020/7/8,22,4.2 局域网,在一个较小的范围内利用通信线路将众多计算机连接成网，称为局域网。 典型代表： 1972年美国加州大学：Newhall环网 1975年美国Xerox公司:以太网 1974年英国剑桥大学：剑桥环网,2020/7/8,23,4.2.1. 局域网特点及分类,1、局域网特点 覆盖范围比较小 数据传输速率高 误码率低 保密性好,2020/7/8,24,局域网,2020/7/8,25,局域网关键要
8、素,传输介质 网络拓朴结构 媒体访问控制方法,2020/7/8,26,常用传输介质,双绞线:100Mbps 同轴电缆: 光纤：100Mbps、1Gbps、10Gbps 无线介质 微波通信 卫星通信 蜂窝无线通信,2020/7/8,27,网络拓朴结构,星状拓朴结构 总线拓朴结构 环形拓朴结构 无线局域网的蜂窝状物理拓朴,2020/7/8,28,星状拓朴结构,2020/7/8,29,总线拓朴结构,2020/7/8,30,环形拓朴结构,2020/7/8,31,无线局域网的蜂窝状物理拓朴,2020/7/8,32,媒体访问控制方法,包括两方面内容 要确定网络的每个节点能够将信息发送到传输介质上去的特定时
9、刻 如何对公用传输介质进行访问并加以利用和控制 二种主要控制方法 CSMA/CD Token-Ring,2020/7/8,33,CSMA/CDCarrier Sense Multiple Access/Collision Detect,载波监听多路访问/冲突检测技术 总线结构争用协议 每个站点都有权争用通道，发送信息后检测是否发生冲突，产生冲突后重发。,2020/7/8,34,Token-Ring,令牌环 环关网关控制方法 使用一个令牌沿环路循环，当一个站点要发送信息时，先要取得空闲令牌。 站点可以设置优先级，不会产生冲突,2020/7/8,35,4.2.2 Ethernet网络,1、什么是以
10、太网 Ethernet是一个中等区域范围内实现计算机通信的技术规范 3、10BASE-T网络 4、100BASE-T网络,2020/7/8,36,10BASE-T网络,使用非屏蔽双绞线UTP 双绞线最长100m，两端用RJ-45接头 通过HUB扩展网络 属于IEEE802.3规范 支持双绞线、单模/多模光纤、同轴电缆 传输率10Mbps,2020/7/8,37,100BASE-T网络,与10BASE-T相兼容 所有设备都支持100Mbps的传输率 802.3u 特点 高可靠性 易扩充 低成本 但还不能满足更高的多媒体应用,2020/7/8,38,局域网的组成,2020/7/8,39,网络服务器
11、,类型 文件服务器 打印服务器 数据库服务器 通信服务器 邮件服务器 域名服务器 Web服务器,基本条件 高性能计算机 高速网卡 网络软件,2020/7/8,40,网络操作系统,客户端操作系统 Windows 2000 Professional Windows XP Windows 98,服务器端操作系统 Windows 2003 Windows 2000 server Unix和Linux NetWare,2020/7/8,41,网络类型,由两种类型的操作系统可以分别组合两种类型的网络结构： 对等网络(peer to peer) C/S网络(Client/Server),2020/7/8,4
12、2,对等网络(peer to peer),2020/7/8,43,C/S网络,2020/7/8,44,B/S网络,B/S（Browser/Server）结构即浏览器和服务器结构。 它是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。 用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，但是主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，形成所谓三层3-tier结构。,2020/7/8,45,4.2.3 网络互联,1、互联的意义 2、互联的类型 局域网（LAN）局域网（LAN） 局域网（LAN）广域网（WAN） 局域网（LAN）广域网（WAN）
13、局域网（LAN） 广域网（WAN）广域网（WAN）,2020/7/8,46,网络互联,2020/7/8,47,3、互联设备,中继器：工作于物理层，放大信号，延长传输距离，但传输带宽不会变化 集线器(共享式)：可看成是一种多端口的中继器，其带宽由它的端口平均分配。在传输过程中发生冲突时，Collision要闪烁 网桥(桥接器) ：连接两个同类局域网，网桥具有信号过滤的功能,2020/7/8,48,3、互联设备,交换机(交换式集线器)：用于连接多个网段可以看成是一台多端口的网桥，每一端口都有其专用的带宽 路由器：用于连接两个以上的同类网络，具有网桥的全部功能，还具有路径选择功能和隔离作用，在逻辑上
14、将整个互连网络分割成逻辑上独立的网络单位 网关：是一台专用的计算机，用于连接不同类型的局域网，除了具有路由器的全部功能外，还可承担异种网之间不同协议的转换,2020/7/8,49,4.3 局域组网,4.3.1 双机互联网络的组建 1、最小规模的网络,2020/7/8,50,4.3.1 双机互联网络的组建,2、硬件连接方法 （1）制作交叉连接的非屏蔽双绞线 （2）安装网络接口卡 认识网线 TIA/EIA 568A标准规定线对顺序为：1绿白、2绿、3橙白、4蓝、5蓝白、6橙、7棕白、8棕。 TIA/EIA 568B标准规定线对顺序为：1橙白、2橙、3绿白、4蓝、5蓝白、6绿、7棕白、8棕。 在实际
15、的连接中，关键要保证“1、2”线对是一对；“3、6”线对是一对；“4、5”线对是一对；“7、8”线对是一对,2020/7/8,51,2020/7/8,52,制作网线,材料和工具的准备,2020/7/8,53,剥线,2020/7/8,54,理线与插线,TIA/EIA 568A TIA/EIA 568B,铜芯线 1：绿白,铜芯线 1：橙白,“1、2”线对是一对；“3、6”线对是一对；“4、5”线对是一对；“7、8”线对是一对,2020/7/8,55,压线,2020/7/8,56,测试,主测试器：4-2-3-4-5-6-7-8。 远程测试器：3-6-4-4-5-2-7-8,2020/7/8,57,双
16、机互联网络的组建,3、安装和协议配制 “网上邻居”属性 “本地连接”属性 “TCP/IP”属性,绿色灯亮表示物理连接,2020/7/8,58,双机互联网络的组建,4、网络连接状态检测 查看本地连接状态 5、连通性测试 Ping 127.0.0.1-检查TCP/IP安装情况 Ping本机地址检查是否IP地址有冲突 Ping另一台计算机网上地址 检查网络连接状况,2020/7/8,59,4.3.2 用集线器组建局域网,1、用集线器组网的特点与应用 2、单一集线器组网,2020/7/8,60,4.3.2 用集线器组建局域网,3、多集线器级联组网,2020/7/8,61,4.3.3 对等网组网,1、对等网的概念 2、对等网的配置 （1）配置TCP/IP协议 （2）配置工作组中的标志数据 （3）安装网络客户 （4）配置共享和打印服务 3、共享文件夹的配置 4、访问共享文件夹,2020/7/8,62,对等网络操作,查找计算机 共享文件夹 共享打印机,2020/7/8,63,查找计算机,在一个网段（同一网络ID）中的计算机 以计算机名查找 查找方法： 网上邻居 开始菜单搜
