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1、智能信息安全Intelligent Information Security孙松林 北京邮电大学Email:计算机通信网概述n1. 计算机网络的发展史和基础知识n1.1 传输技术n1.2 网络规模n1.3 网络的交换技术n1.4 网络的拓扑n2.计算机网络体系结构n3. 计算机网络协议n3.1 网络协议n3.2 TCP/IP协议n3.3 TCP/IP工作原理n3.4 TCP/IP模型n3.5 OSI模型n4. 计算机网络的标准通信网nComputer NetworknTelecommunications NetworknTelevision NetworknWireless Mobile Ne
2、tworknSatellite Communications NetworknPower Transmission Networkn1. 计算机网络的发展史和基础知识计算机网络发展的四个阶段n1面向终端的计算机网络n电路交换以数据通信为主n2两级结构的计算机网络n分组交换以资源共享为主 ARPAnetn3网络体系结构的标准化nISO1983年“开发系统互连基本参考模型”n4因特网阶段第一代计算机网络面向终端的计算机网络主机是网络的中心和控制者，终端（键盘 和显示器）分布在各处并与主机相连， 用户通过本地终端使用远程的主机。该系统无管理程序和操作系统。第一代计算机网络示意图公用电话网多重线路控制
3、器MODEMMODEMMODEMMODEM终端终端主机第二代计算机网络n两级结构的计算机网络由通信子网和用户资源网（第一代网络）构 成，用户通过终端不仅可以共享本主机上的 软硬件资源，还可以共享通信子网上其他主 机上的软硬件资源。没有成熟的网络操作系统软件来管理网上的 资源。第二代计算机网络示意图通信控制 处理机通信控制 处理机通信控制 处理机通信控制 处理机通信子网资源子网主机资源子网主机资源子网主机资源子网主机第三代计算机网络计算机互联网可以使不同体系结构的网络相互交换信息。 国际标准化组织制定了开放系统互连基本参 考模型OSI/RM，简称OSI。1983年“开发系统互连基本参考模型”第四
4、代计算机网络因特网宽带综合业务网也叫千兆位网络是人们 常说的“信息高速公路”。其主要特点是：l高速l交互l可视化重要里程碑n1969年，ARPANETn1983年，TCPIP协议、使用DNS n1986年，NSFnetn1988年，第一个网络蠕虫病毒爆发n1990年，欧洲核研究组织CERN开发WWWn1991年，Linux诞生n1993年，第一个集成图片与文本的网络浏览器Mosaic诞生n1994年，Netscape成立 n（1998年被AOL收购；2003年解散，2008年停止技术支持）n1995年，Amazon开业，开启电子商务n1998年，Google成立，取得了网络的垄断地位 n199
5、9年，Napster出现，严重冲击唱片业；全球网民2.5亿BrowserCommunicatorCommunicatorInternet explorerInternet explorer重要里程碑n2000年，DoS攻击出现；网络泡沫破灭n2002年，全球网民5亿n2003年，网景分支Firefox发布，此时IE占据浏览器 94%的市场n2005年，Youtube成立，开启视频网站n2006年，全球网民10亿n2008年，全球网民15亿，中国网民2.5亿；全球金融危 机爆发，信息产业增长率快速下滑n2009年，西雅图邮讯报完全转移到网络；中国进入3G 时代，重点发展无线互联网小结n1988
6、网络病毒 - 2000 网络攻击n1993 Mosaic - 微软IE - 2003 Firefoxn1995 Amazon - 1999 Napster - 2005 Youtube - 2009西雅图邮讯报n2002 5亿 - 2006 10亿 - 2008 15亿n2000 网络泡沫 - 2008 金融危机第四代计算机网络示意图电话网局域网局域网局域网局域网骨干网计算机网络基础知识计算机网络是由各自独立的计算机用通 信媒体互联起来的系统。计算机网络的两个重要标准：传输技术 和规模。1.1 传输技术广播网络 广播电视 寻呼 存在于某些通信网络的会话初期 点到点网络 电话 多播网络更多的是一
7、个逻辑上的概念广播网络广播网络仅有一条通信信道，由网络上的所有的机 器共享。网络上的任何机器都可以发送短消息（按 某种语法组织的分组或包），而此消息将被其他所 有的机器接受。广播系统也可在地址字段中使用一段特殊代码，以 便将分组发送到所有目标。使用此代码的分组发出 以后，网络上的每一台机器都会接受和处理它。这 种操作被称做广播。某些广播还支持多点发送。广播网络示意图点到点网络点到点网络是由一对机器之间的多条连 接构成。终端传输媒介终端信息信息点到点网络1.2 网络规模根据通信网连接距离分为：l局域网（LAN）l城域网（MAN）l广域网（WAN） 局域网处于同一建筑物或数公里地域内的专用网络。局
8、域网的特征： 范围 传输技术 拓扑结构LANn施乐(Xerox)公司研制的以太网(Ethernet)nIEEE 802系列标准n对等网（Peer To Peer）n客户机/服务器网（Client / Server）IEEE 802的参考模型城域网是局域网的扩展，可以覆盖一组邻近的 公司办公室和一个城市，可以提供数据 、话音，乃至有线电视业务。广域网覆盖的范围较大，包括一个国家或某一 大陆。它分为企业网络和全球网络，它 们可用连接两个或更多的计算机系统的 联合体来建设。ITU对无线通信的分类按距离对网络分类网络处理器所处的位置处理器之间的距离个域网（PAN）人体周围10m之内的范围Less th
9、an 10m局域网（LAN）同一房间、建筑物、校园等10m1000m城域网（MAN）同一城市数十km之内广域网（WAN）同一国家、同一个大陆数百、数千kmInternet同一地球数万kmDeep Space Communicationsn深空通信：ITU的无线电规则定义“深空”指 的是距离地球大于、等于200万公里的宇宙空间 。nThe earth and the Mars: 55,758,005 kilometres （2003.8）n火星探测器上一台0.3米口径天线发出的无线电 波束，会“覆盖”整个地球，而在同样距离上的激 光束抵达地球后只是直径为几百千米的“斑点”。 火星探测n中国火星探
10、测计划中的第一颗火星探测器“萤火 一号” 。火星在古代被称为“荧惑”。n计划于2011年10月和俄罗斯的“火卫一-土壤”卫 星一起搭载“天顶”运载火箭从拜科努尔航天中心 发射升空。大约经历10至11个半月的飞行后， 进入火星轨道。萤火一号的火星之旅n目前我国还没有覆盖全球的深空探测网，仅在 乌鲁木齐和佳木斯设有两个探测站，覆盖面有 限，一些重大的探测活动还需与俄罗斯、欧空 局合作。n为了在我国数量有限的射电望远镜基础上尽可 能地提高测控精度，位于上海、北京、昆明和 乌鲁木齐的四台射电望远镜将联合组成中国最 长基线干涉仪网，接收“萤火一号”从火星发回 的信号。传感网n物联网n简单理解：网络由人向
11、物的延伸n初始形态：RFID、GPS、n典型应用：n智能交通、公共安全、工业监测、数字家庭、n相关信息：nIBM：智慧地球(Smart Planet)n中国：传感器网络标准工作组（2009.9.11）n题材板块：大唐电信、东信和平、ST磁卡、远望谷、航天信 息、北斗星通、传感网n传感网是指以对物理世界感知为目的，以信息 处理为主要任务，以网络为信息交互载体，实 现物与物、物与人之间的信息交互，提供感知 信息服务的智能综合信息系统。除传感节点组 成的网络外，传感网还能与互联网、移动通信 网等网络实现全面融合。n三大环节：感知、传输、处理n重大问题：安全n产业链：n标准、 M2M协议、海量地址n上
12、游：芯片制作、传感技术、RFIDn下游：行业应用系统n通道：网络网络视频产业链n免费的收看习惯在培养了广告客户的同时也培养了网站 的懒惰。n由于传统的体制原因，内容制作的力量（内容提供商） 基本集中在电视台以及与之相关联的制作单位n传播渠道（网络供应商）缺乏制作力量，大量流传内容 依赖于外部提供。产业链存在而 且健壮，但有 版权隐患。n2009年9月15日，搜狐、激动网和优朋普乐联合全国110家互联 网视频方组建“中国网络视频反盗版联盟”组织，宣布向优酷网 索赔5000万到1亿元人民币。n2005年9月，环球唱片、华纳唱片、索尼BMG等七家唱片公司 状告百度MP3侵权。 n2007-2008年
13、，Viacom、英超等起诉Youtube侵权。 n2008年12月，美国电影协会的六大电影制片公司联手告P2P服 务商迅雷。n避风港原则nUGC：User Generated Content(用户原创内容)避风港原则n提供搜索、链接服务的服务商如果事前并不知道所链接的内容为 盗版，就可以沿用避风港原则而免除责任。但如果明知或应知所 链接的搜索结果侵权的，则应承担共同侵权责任。换句话说，作 为侵权方的服务商是不是事前明知所链接的内容侵权，是判定侵 权与否的关键。n来自美国1998年制定的数字千年版权法案(DMCA法案) 。n该原则被应用在搜索引擎、网络存储、在线图书馆等方面。n避风港原则包括两部
14、分，“通知+移除”（noticetake down procedure）。由于网络中介服务商没有能力进行事先内容审查 ，一般事先对侵权信息的存在不知情。所以，采取“通知+移除” 规则，是对网络中介服务商间接侵权责任的限制。 UGCnUGC并不是某一种具体的业务，而是一种用户使用互 联网的新方式，即由原来的以下载为主变成下载和上 传并重。 （UGC与依靠编辑“Copy and Paste”的传统 新闻网站不同）n用户将自己原创的内容通过互联网平台进行展示或者 提供给其他用户。nUGC的成功案例：YouTube、MySpacenUGC的主要应用形式：社区网络、视频分享、博客和 播客(视频分享)。可
15、视通信n固网中早有应用，但不理想n移动网络中的应用值得期待n移动增值业务的天使还是魔鬼 ？移动通信增值业务产业链电信行业业务产业链单元LANWLAN3GOutdoorIndoorMobilityMbps0.1110100PAN2GBluetooth UWB IEEE 802.15 HomeRFHiperLAN1 HiperLAN2 IEEE 802.11a (11b, 11g, 11n)FixedWalkWalkFixedDriveSeveral Network Tech.计算机通信网概述n1. 计算机网络的发展史和基础知识n1.1 传输技术n1.2 网络规模n1.3 网络的交换技术n1.4
16、网络的拓扑n2.计算机网络体系结构n3. 计算机网络协议n3.1 网络协议n3.2 TCP/IP协议n3.3 TCP/IP工作原理n3.4 TCP/IP模型n3.5 OSI模型n4. 计算机网络的标准1.3 网络的交换技术电路交换 报文交换 分组交换（效率 可靠性）n电路交换(Circuit Switching)n具有实际的物理连接n报文交换(Message Switching)n存储转发方式报文长度不定n分组交换(Packet Switching)n存储转发方式数据分割为分组电路交换通信双方交换数据时，在两个节点之间建立一 条专用的物理线路，一旦通信线路建立成功， 只要不出故障，就可连续交换数据直至传输完 毕，释放线路。 这条物理线路为通信双方独用，如果线路出现 故障就不能进行传输，且线路利用率低。 适用于大批量数据传输和可靠性要求高的传输 。报文交换报文交换是一种数字式网络，采用的传 输方式是先存储后转发的存储-转发方式 。效率低，可靠性一般。分组交换分组交换是在电路交换技术和报文存储技
