internet与网络基础

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1、第七章 Internet与网络基础 7-1 计算机网络基础 7-1-1 计算机网络基本概念 、计算机网络 计算机网络就是将地理上分散布置的具有独立功能的多台计算机（系统）或由计算 机控制的外部设备，利用通信手段通过通信设备和线路连接起来，按照特定的 通信协议进行信息交流，实现资源共享的系统。 面向终端的典型计算机网络 2、计算机网络的传输介质 传输介质用来传送计算机网络中的数据。常用的传输介质有：（1）双绞线（Twisted Pair）（2）同轴电缆（Coaxial Cable）（3）光纤（Optical Fiber）（4）无线传送 最常用的是双绞线，它的通讯距离一般在100米范围内，常见的类

2、型是 3、 计算机网络的拓扑结构 网络拓扑结构的定义：指将网络单元抽象为结点，通信线路抽象为链路，计算机网 络是由一组结点和连接结点的链路组成的。 其中：结点是由一个通信接口单元 和有关的设备如计算机、磁盘等到构成，可分为转接结点和访问结点；链路是 指两个结点之间承载信息的通信线路或信道。 （1）星型结构 （2）环型结构 （3）总线结构 （4）树型结构 4、网络的功能 （1）资源共享 （2）信息的快速传输 （3）数据的综合处理 (4)集中管理 (5) 实现分布式处理 5、网络连接设备 （1）网络适配器 网络适配器也称网卡（Network Interface Card，NIC），是计算机之间相互

3、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自适 应网卡等几种。 （2）中继器 工作在网络的第一层(最底层)，它的主要作用是延长物理介质的传输 距离或转换物理传输介质,也就是放大信号，补偿信号衰减，支持远距离的通信 中继器对信号的放大利用中继器对电缆段的扩展 （3）集线器 集线器是网络的中心设备，又称集中器，是多口的中继器，可作为传输介质的中央 节点，将不同网段传输介质连接起来，好处是某一网段出现故障时，不会影响 其他网段节点的正常工作 集线器的英文称为“Hub”。“Hub”是

4、“中心”的意思，集线器的主要功能是对 接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集 中在以它为中心的节点上。它工作于OSI(开放系统互联参考模型)参考模型第一 层，即“物理层”。集线器与网卡、网线等传输介质一样，属于局域网中的基 础设备，采用CSMA/CD（一种检测协议）访问方式。 集线器属于纯硬件网络底层设备，基本上不具有类似于交换机的“智能记忆“能力和 “学习“能力。它也不具备交换机所具有的MAC地址表，所以它发送数据时都是没 有针对性的，而是采用广播方式发送。也就是说当它要向某节点发送数据时， 不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连的所有节

5、点，如图所示。 集线器的端口 集线器通常提供RJ-45、BNC和AUI等三种端口。一些高档集线器还提供光纤端 口或其他类型的端口。 1RJ-45端口 RJ-45端口用于组建双绞线网络。 2BNC端口 3AUI端口 集线器的分类 1根据集线器外形尺寸分类 根据集线器外形尺寸的不同，可分为机架式集线器和 桌面式集线器。2根据集线器端口所提供的数据传输速率分类 根据集线器端口所提供数据传输 速率的不同，可分为10M，100M，10/100M双速集线器等三种。 3根据是否可网管分类 根据是否可网管，可将集线器分为不可网管集线器和可网 管集线器两种。 （4）路由器 路由器(它的英文名称为Router)是

6、用于连接相同或不同类型的网络的 设备，功能要优于集线器，可将不同传输介质的网络段连起来。路由器相当于 大型网络中的不同网段的中继设备，通过路由器可选择最佳的数据转发路径， 解决了网络拥塞的问题。 路由器主要有以下几种功能： 第一，网络互连，路由器支持各种局域网和广域网接口，主要用于互 连局域网和广域网，实现不同网络互相通信； 第二，数据处理，提供包括分组过滤、分组转发、优先级、复用、加 密、压缩和防火墙等功能； 第三，网络管理，路由器提供包括配置管理、性能管理、容错管理和 流量控制等功能。 (5)交换机 交换 switching 是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动 完成的方法，把要

7、传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称,广义的交换机switch就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。 交换机的分类1根据应用的规模分类 根据应用规模的不同，可以将交换机分为桌面交换机、 骨干交换机和中心交换机三类。2根据结构分类 根据结构的不同，可以将交换机分为固定端口交换机和模块化 交换机。3根据工作的协议层分类 根据交换机工作的协议层的不同，可以将交换机分为 第2层交换机、第3层交换机和第4层交换机。4根据交换方式分类 根据交换机在源和目的端口间传送数据包时所采用的交换 方式的不同，可以将交换机分为直通式交换机、存储转发式交换机和无碎片直 通式交换机。 6、计算机网络的组成

8、分组交换网由通信子网和资源子网两部分构成 7-1-2 计算机网络分类 1按照计算机网络的覆盖范围划分 （1）广域网WAN（Wide Area Network） 广域网是一种跨度大的地域网络，通常覆盖一个国家或州。如图6-8所示， 网络上的计算机称为主机（host），通过通信子网（communication sub net） 连接，实现资源子网中的资源共享。 （2）城域网MAN（Metropolitan Area Network） 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。 （3）局域网LAN（Loc

9、al area network） 局域网地理范围一般在几百米到二公里之间，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络，如公司或高校的校 园内部网络。 2按网络的拓扑结构分类 7-1-3 网络通信协议 1、概念 网络通讯协议相当于通讯双方所使用的交流“语言“,计算机彼此间要实 现正常通讯,必须安装相关的通讯协议.计算机可同时安装多种通讯协议,以便能与 使用不同协议的主机进行交流和通讯. 协议是为计算机间进行数据交换而建立的一套规则,标准或约定的集合. 2、常用协议 常用的协议主要有NETBEUI,IPX/SPX和TCP/IP协议,使用最广泛最多的主 要是TCP

10、/IP 协议. 3、计算机通信协议的层次结构 4、开放式系统互连模型（OSI） 7-2 Internet基础 7-2-1 Internet概念与特点 1Internet概念 Internet又称因特网，是国际计算机互联网的英文简称，是世界上规模最大的计算 机网络，正确地说是网络中的网络。Internet是由各种网络组成的一个全球信 息网，可以说是由成千上万个具有特殊功能的专用计算机通过各种通信线路， 把地理位置不同的网络在物理上连接起来的网络。 2Internet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

11、”。（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的组成部分 通信线路是Internet的基础设施，它将Internet中的路由器与主机连接起来 ; 路由器是Internet中最重要的设备之一，它将Internet中的各个局域网或广域网连 接起来; 主机是Internet中不可缺少的成员，它是信息资源与服务的载体； 信息资源是用 户最关心的问题，它影响到Internet受欢迎的程度。 4、Internet的管理组织 在Internet中，最权威的管理机构是Interne

12、t协会，它是一个完全由志愿者组成的 组织，目的是推动Internet技术发展与促进信息交流； 在Internet协会中，有一个专门负责协调Internet的技术管理与技术发展的分委员 会-Internet体系结构委员会（IAB）； 在Internet体系结构委员会中，设有以下两个具体的部门：Internet工程任务组 （IETF）与Internet研究任务组（IRTF）。 5、我国Internet的管理者 1997年6月3日，中国互联网信息中心（CNNIC）在北京成立，并开始管理我国的 Internet主干网； CNNIC的主要职责是：为我国的互联网用户提供域名注册、IP地址分配等注册服务；

13、提供网络技术资料、政策与法规、入网方法、用户培训资料等信息服务；提供 网络通信目录、主页目录以及各种信息库等目录服务。 6、ISP与ICP ISP是Internet Service Provide的缩写，是“Internet服务提供商”的意思，它 是为客户提供连接Internet服务的组织。基于这个目的，ISP首先建立主干线路 将自己和因特网连接起来，然后让用户通过它访问因特网。ICP是Internet content provide的缩写，是“Internet信息提供商”的意思， 它不这客户提供连接服务，而是提供网上信息服务7-2-2 Internet的通信协议 1TCP/IP协议 TCP（

14、Transmission control protocol），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（Internet protocol），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。 TCP/IP协议是Internet中计算机之间通信所必须共同遵循的一种通信规定； TCP/IP协议的主要

15、特点是：提供了重传确认与流量控制机制；提供了端到端连接的 控制功能；适用于不同类型的计算机与网络之间的互联。 2、IP地址 IP地址是Internet地址的一种表示形式； IP地址由网络号与主机号两部分组成，网络号标识一个逻辑网络，主机号标识 网络中一台主机； 一台Internet主机至少有一个IP地址，而且这个IP地址是全网唯一的。 IP地址格式 IP地址长度为32位，采用x.x.x.x的格式来表示，每个x为8位。例如， 202.113.29.119，每个x的值为0255。这种格式的地址被称为点分十进制地址；根据不同的取值范围，IP地址可以分为五类。IP地址中前5位用于标识IP地址的类 别，

16、A类地址的第一位为“0”，B类地址的前两位为“10”，C类地址的前三位 为“110”，D类地址的前四位为“1110”，E类地址的前五位为“11110”。其 中，A类、B类与C类地址为基本的IP地址。 7-2-3 域名机制 如果WWW服务器地址 IP地址用点分十进制表示，例如为202.113.19.122，那么 用户很难记住； 如果告诉用户WWW服务器地址用字符表示为，每个字符都有一定 的意义，并且书写有一定的规律，这样地址用户就容易理解，又容易记忆，因 此提出了域名的概念； Internet的域名结构是由TCP/IP协议集的域名系统（DNS）定义的； 域名系统也与IP地址的结构一样，采用的是典型的层次结构； 域名系统将整个Internet划分为多个顶级域，并为每个顶级域规定了通用的顶级域 名； 网络信息中心（NIC）将顶级域的管理权授予指定的管理机构； 各个管理机构再为它们所管理的域