计算机网络初步和简单应

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1、第6章 计算机网络初步和简单应用,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,2,本章相关内容,学习目标,本章内容,学习重点,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,3,本章学习目标,了解计算机网络的概念和分类 了解Internet的资源与应用； 掌握Internet的简单应用: 1、拨号连接 2、浏览器的使用 3、电子邮件的收发和搜索引擎的使用,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,4,本章学习重点,掌握Internet的简单应用: 1、拨号连接 2、浏览器的使用 3、电子邮件的收发和搜索引擎的使用,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,5,本章主要内容,6.1 计算机网络的概念和分类 6.2 计算

2、机通信的基本概念 6.3 计算机局域网基础知识 6.4 internet的基本概念及接入方式 6.5 internet的简单应用,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,6,6.1 计算机网络的概念和分类,6.1.1计算机网络的概念 6.1.2计算机网络的发展 6.1.3计算机网络的分类 6.1.4计算机网络的功能,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,7,6.1.1 计算机网络的概念,定义： 在计算机网络发展过程的不同阶段，人们对计算机网络提出了不同的定义。不同的定义反映着当时网络技术发展的水平，以及人们对网络技术的认识程度。这些定义可以分为 3 类：广义的观点、资源共享的观点与用户透明性的观

3、点。,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,8,6.1.2 计算机网络的发展,追溯计算机网络的发展历史，可以概括为面向终端的计算机网络、计算机一计算机网络、开放式标准化网络及信息高速公路网络四个阶段 : (1) 面向终端的计算机网络,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,9,(2) 计算机一计算机网络 20 世纪 60 年代中期，出现了由若干个计算机互连的系统，开创了“计算机一计算机”末通信的时代，并呈现出多处理中心的特点。 60 年代后期，由美国国防部高级研究计划局 ARPA 提供经费，联合计算机公司和大学共同研制而发展起来的 ARPA 网，标志着目前所称的计算机网络的兴起。 IBM 公司的

4、 SNA （系统网络结构）和 DEC 公司的 DNA （数字网络结构）就是两个著名的例子。凡是按 SNA 组建的网络都可称为 SNA 网，而按 DNA 组建的网络都可称为 DNA 网或 DECNET .,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,10,(3) 开放式标准化网络 虽然已有大量各自研制的计算机网络正在运行和提供服务，但仍存在不少弊病，主要原因是这些各自研制的网络没有统一的网络体系结构，难以实现互连。这种自成体系的系统称为 “ 封闭 “ 系统。为此，人们迫切希望建立一系列的国际标准，渴望得到一个“开放”的系统。这也是推动计算机网络走向国际标准化的一个重要因素。 正是出于这种动机，开始了对

5、“开放”系统互连的研究。国际标准化组织 ISO （ International Standard Orgnization ）于 1984 年正式颁布了一个称为“开放系统互连基本参考模型”（ Open System Interconnection Basic Reference Model ）的国际标准 ISO7498 ，简称 OSI 参考模型或 OSI/RM 。 OSI/RM 由七层组成，所以也称 OSI 七层模型。,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,11,(4) 信息高速公路网络 20 世纪 80 年代初期，为了使不同型号的计算机和执行不同协议的网络都能彼此互联， ARPA 资助了相关的

6、研究项目，特别是为了使互不兼容的 LAN 都能与 WAN 互联，建立了 Internet 项目组。在 Internet 项目的研究中，专家重新改写了 ARPANET 的通信协议：为了广泛互联，制定了新的互联网数据报协议 (Internet Protocol) ，简称 IP 协议；为了保证进程间端到端的通信能够高效、可靠，在 IP 网络之上，主机内的传输控制协议 (Transmission Control Protocol) 软件，构成了面向字节的、有序的报文传输通路，使不同计算机上的进程能经过异构网相互通信。以 TCP 、 IP 两个协议为主的一整套通信协议，被称作 TCP/IP 协议集，有时

7、也称作 TCP/IP 协议。 TCP/IP 协议为不同计算机、网络的互联打下了基础。,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,12,6.1.3 计算机网络的分类,计算机网络可以有不同的分类方法，常用的分类方法有： 按网络覆盖的地理范围分类，按网络的拓扑结构分类，按网络协议分类，按传输介质分类，按所使用的网络操作系统分类和按传输技术分类。 一、按网络覆盖的地理范围分类 (1)局域网 主要特点如下： 覆盖的地理区域比较小，仅工作在有限的地理区域内（ 0.1km 20km ）。,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,13, 传输速率高， 1Mbps 10Gbps 。误码率低。 拓扑结构简单，常用的拓扑

8、结构有： 总线型、星型、环型等。 局域网通常归属一个单一的组织管理。 (2) 广域网 主要特点是： 覆盖的地理区域大，网络可跨越市、地区、省、国家甚至全球。 广域网连接常借用公用网络。 传输速率比较低，一般在 64Kbps 2Mbps ，最高可达到 45Mbps 。但随着广域网技术的发展，广域网的传输速率正在不断地提高，目前通过光纤介质，采用 POS 技术，传输速率可以达到 155Mbps ，甚至 2.5Gbps 。,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,14,(3) 城域网 主要技术特点： 介于广域网与局域网之间的一种高速网络。 城域网设计的目标是要满足几十公里范围内的大量企业、公司的多个局

9、域网互连的需求。 实现大量用户之间的数据、语音、图形与视频等多种信息的传输功能。 早期的城域网主要产品是 FDDI 。,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,15,二、按网络采用的传输技术分类 按网络所使用的传输技术可以将网络分为点对点传播方式网和广播式传播结构网。 在采用点 点线路的通信子网中，每条物理线路连接一对结点，其分组传输要经过中间结点的接收、存储、转发，直至目的结点。从源结点到达目标结点可能存在多条路由，因此需要使用路由选择算法。采用点 点线路的通信子网的基本拓扑构型有 4 种：星型、环型、树型、网状型。 在采用广播信道的通信子网中，一个公共的通信信道被多个网络结点共享。采用广播信

10、道通信子网的基本拓扑构型主要有 4 种：总线型、树型、无线通信与卫星通信型。,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,16,三、 按管理性质分类 根据对网络组建和管理的部门和单位不同，常将计算机网络分为公用网和专用网。 (1)公用网 (2)专用网 (3)利用公用网组建专用网 四、 按网络的交换方式分类 按交换方式来分类，计算机网络可以分为电路交换网、报文交换网和分组交换网三种。,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,17,6.1.4 计算机的功能,一、数据通信 二、资源共享 三、提高计算机的可靠性和可用性 四、分布式处理 五、分担负荷,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,18,6.2 计算机通

11、信的基本概念,数据通信是一种通过计算机或其它数据装置与通信线路，完成数据编码信号的传输、转接、存储和处理的通信技术。所以，数据通信系统也就是以计算机为中心、用通信线路连接分布在异地的数据终端设备，以实施数据传输的一种系统。 在详细介绍数据通信之前，我们先来对几个基本术语做一下了解。 (1)数据可定义为有意义的实体，它涉及到事,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,19,物的存在形式。数据可分为模拟数据和数字数据两大类。模拟数据是在某个区间内连续变化的值，例如声音和视频都是幅度连续变化的波形，又如温度和压力也都是连续变化的值；数字数据是离散的值，例如文本信息和整数。 (2) 信号是数据的电子或电

12、磁编码。对应于模拟数据和数字数据，信号也可分为模拟信号和数字信号。 (3) 信息是数据的内容和解释。 (4) 信源即通信过程中产生和发送信息的设备或计算机。,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,20,(5) 信宿即通信过程中接收和处理信息的设备或计算机。 (6) 信道是信源和信宿之间的通信线路， 即传送信号的通路。信道本身也可以是模拟的或数字方式的。 在以上介绍的这些术语中，信源、信宿、信道是信息传递的三要素。,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,21,数据传输是数据通信系统的基础，其工作模型如图 1.3 所示。数据通信系统除了数据传输之外还包括数据链路和规程控制、数据在传输前后的处理等。

13、,图 1.3 数据传输工作模型,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,22,6.3 计算机局域网基础知识,6.3.1局域网的定义 6.3.2局域网的特点 6.3.3网络拓扑结构 6.3.4局域网的组成,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,23,6.3.1 局域网的定义,局域网的英文是 Local Area Network(LAN)，顾名思义就是局部的计算机网络。,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,24,6.3.2局域网的特点,1. 局域网覆盖的地理范围有限，网络中所包含的站点数目有限。 2. 拥有较高的数据传输率（较低速的局域网传输数据的速度大约为10Mbps100Mbps，较高速的局域

14、网速度可达1000Mbps以上）。 3. 局域网拥有较低的时延和较低的误码率。 4. 通常为一个单位所拥有，易于维护和管理 5. 局域网从介质访问控制方法的角度可以分为两类：共享介质局域网与交换式局域网。,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,25,6.3.3.网络拓扑结构,计算机连接的方式称为网络拓扑结构（Topology）。网络拓扑是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，特别是计算机分布的位置以及电缆如何通过它们。设计一个网络的时候，应根据自己的实际情况选择正确的拓扑方式。每种拓扑都有它自己的优点和缺点。 目前常用的计算机网络拓扑结构有四种。它们是总线网络、环形网络、星形网络和网状网络。,2

15、019年1月,计算机网络基础 杜煜,26,（1）总线结构 如图所示， 该图上计算机都通过一条电缆连接起来组成一个网络，这种拓扑结构称为总线型拓扑结构。 在总线逻辑拓扑结构中，使用单根传输线路(总线)作为传输介质，所有网络节点都通过接口，串接在总线上。每一个节点发送的信号都在总线中传送，然后被网络中其他节点接收。,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,27,（2）环形结构 环形拓扑结构中，每一个节点都与相邻的两个节点相连，从而使整个网络构成一个封闭的环状。如图 环形拓扑结构与总线型拓扑结构相似，网络中的节点同样以共享介质方式进行数据传输，网络中所有节点构成一个环状，信息沿着一个方向绕环单向进行传

16、输。环形结构没有终止端，信息发送到目的地就会自动停止发送，因此不需要终结器。,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,28,（3）星型结构 星型拓扑结构是局域网中经常使用的一种结构，在星型结构中，网络中的所有节点都连接到一个中心设备上，网络中所有节点信息的发送都会通过中心节点来发送给目的节点。如图2-3 为最普遍的以太网星型结构，处于中心节点的网络设备可以是集线器或者交换机。,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,29,4）网状结构 如图 所示网络中各个节点相互直接连在一起，形成一个网状，在网络的拓扑结构中称为网状拓扑结构。这种连接不经济，它的优点是最大限度地提供了专用带宽，系统可靠性高，容错能力强；缺点是造价高，安装也复杂。目前在ATM局域网中使用这种结构。,2019年1月,计算机网络基础 杜煜,30,（5）树形结构 树型结构是分级的集中控制式网络，与星型相比，它的通信线路总长度短，成本较低，节点易于扩充，寻找路径比较方便，但除了叶节点及其相连的线路外，任一节点或其相连的线路故障