大学计算机基础（第三版）PPT 第6章 Internet应用基础

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1、1,第6章 Internet应用基础,2,6.1 计算机网络的基础知识,6.1.1 计算机网络的概念 1计算机网络的定义 计算机网络是指利用通信设备和通信线路，将分布在不同地理位置上的、具有独立功能的多个计算机系统连接起来，在网络软件的管理下实现数据交换和资源共享的系统 网络软件包括网络通信协议、信息的交换方式和网络操作系统等。,3,2网络的功能,（1）信息交换 （2）资源共享 （3）分布式处理,4,3. 网络的组成,从逻辑功能上将计算机网络分为两部分。 （1）资源子网 由主计算机系统、终端控制设备和终端设备组成。 （2）通信子网 包括通信线路即传输介质、网络连接设备、网络协议和通信软件等,5

2、,6.1.2 计算机网络的发展历史,1第一阶段 以单机为中心的远程联机系统 系统组成： 没有处理能力的终端设备，例如由键盘和显示器构成的终端机 具有处理能力的主机，主机可以同时处理多个终端发来的请求,6,2第二阶段：具有通信功能的多主机互联系统 将分散在各地的多个独立的主机系统连接起来、以共享资源为目的的计算机网络 典型代表 美国国防部高级研究计划署开发的ARPANET 3. 第三阶段：国标标准化计算机网络 目标： 主要解决计算机网络之间互联的标准化问题，包括异型网络的互联。 国际标准化组织（International Organization for Standardization，ISO）

3、制定的开放式系统互联参考模型（Open System Interconnect Reference Model，OSI/RM）。 4. 第四阶段：以下一代互联网络为中心的新一代网络,7,6.1.3 传输介质,1有线传输介质 （1）同轴电缆 （2）双绞线 （3）光纤,8,2无线传输介质,组成 微波、红外线、无线电、激光和卫星 优点 受地理环境的限制较小以及远距离传输 缺点 容易受到障碍物和天气的影响,9,6.1.4 网络的拓扑结构,10,1星状结构 集中式控制，每个节点通过点对点通信线路与中心节点连接 优点：建网容易，控制和维护相对简单 缺点：对中心节点依赖大 2树状结构 节点之间按照层次连接，

4、结构形状像一棵倒置的树 优点：易于扩展、故障也容易分离 缺点：整个网络对根节点的依赖性太大,11,3总线状结构 总线是公共的信息传输通道，所有节点都与总线相连 优点：结构简单，可扩充性好，成本低，安装方便 缺点：实时性较差，不适宜大规模的网络 4环状结构 将各节点连接成一个闭合的环 优点：各个节点的地位和作用相同 缺点：响应时间随着环上节点的增加而变慢 某一节点有故障时，整个网络都会受到影响,12,5网状结构 网上的每个节点都有若干条路径与其它节点相连 优点：可靠性高 缺点：网络控制比较复杂,13,6.1.5 计算机网络的分类,1. 按网络的规模和距离进行分类 （1）局域网LAN（Local

5、Area Network） 覆盖范围通常为几米到十几公里 用于将有限范围内例如一个实验室、一幢建筑物、一个单位的各种计算机、终端与外部设备互连 具有较高数据传输率、低误码率,14,（2）广域网WAN（Wide Area Network） 覆盖范围一般为几十到几千公里，跨省、跨国甚至跨洲。 将多个局域网连接起来，形成更大规模的互连网 因特网就是典型的广域网 （3）城域网MAN（Metropolitan Area Network） 覆盖范围介于WAN与LAN之间,15,2. 按网络使用的传输介质分类,（1）有线网 （2）无线网,16,6.1.6 数据通信的基本技术指标,1数据传输速率 每秒钟传输的

6、二进制比特数，表示网络的传输能力 单位： 比特/秒，记作b/s(bit/second)或bps(bit per second)。 1 Kbps=103bps 1 Mbps=106bps 1 Gbps=109bps bps的倒数表示发送一比特所需要的时间,17,2带宽,带宽 传输信道所传输信号的最高频率与最低频率之差，即信号的频率范围，单位为Hz。 带宽B和最高传输速率Rmax之间的关系 （1）无噪声时的奈奎斯特准则： Rmax=2B （2）有噪声时的香农定理： Rmax=Blog2(1+S/N) 其中S/N表示信噪比。,18,3误码率,误码率Pe 是指数据传输过程中的出错率 计算公式 出错的二

7、进制位数Ne与总的传输二进制位数N之比： Pe=Ne/N,19,6.1.7 网络协议和网络体系结构,1网络协议 协议 网络上为进行数据交换而制定的规则、标准或约定 组成要素 （1）语法：描述数据与控制信息的结构或格式，即“怎么讲”； （2）语义：控制信息的含义，需要做出的动作及响应，即“讲什么”； （3）时序：规定了各种操作的执行顺序。,20,2网络体系结构,分层的概念 通过分层可以将庞大而复杂的问题转化为若干个简单的问题。 网络的每一层都具有相应的协议，相邻层之间也有层间协议 网络体系结构 网络的各层协议和层间协议的集合称为网络体系结构,21,典型的网络体系结构,（1）OSI 全称是开放系统

8、互连（Open System Interconnection），是国标标准化组织（ISO）制定的网络标准，也称为OSI/RM，即OSI参考模型，自上而下分为七层。 （2）TCP/IP 由用于控制数据传输的一组协议组成 这些协议分布在不同的层次上，从低到高依次分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层 Internet采用的协议体系，TCP和IP是其中最重要,22,6.1.8 网络连接的硬件设备,1局域网组网设备 （1）网络接口卡 （2）集线器（HUB） 主要功能是提供多个双绞线或者其它传输介质的连接端口，每个端口和节点连接，构成星型结构,23,2网络的连接设备,（1）路由器 实现局域网和广域网互

9、连的主要设备 作用是将处在不同地理位置的局域网、城域网、广域网或主机互连起来 （2）调制解调器（Modem） 是个人计算机通过电话线接入因特网的必要设备 有内置和外置两种,24,（3）交换机 交换机支持端口连接的节点之间的多个并发连接，从而增大了网络的带宽，使局域网的性能得到提高。 （4）无线AP 无线AP也称为无线访问点（Access Point）或无线桥接器，是有线局域网和无线局域网（Wireless LAN，WLAN）的桥梁 装有无线网卡的主机可以通过无线AP连接到有线局域网中,25,2网络的连接设备,（1）调制解调器（Modem） 是个人计算机通过电话线接入因特网的必要设备，具有调制和

10、解调的两种功能 将数字信号转换成模拟信号，这一过程称为调制 将模拟信号原来成数字信号，这一过程称为解调 （2）网桥 网桥用于实现类型相同的局域网之间的互联，从而达到扩大局域网的覆盖范围。 （3）路由器 作用是将处在不同地理位置的局域网、城域网、广域网或主机互连起来。,26,6.2 Internet基础,6.2.1 Internet概述 1Internet 的发展 起源：在ARPANET网络的基础上发展而来 NSFNET加入因特网的主干网 商业领域的应用促进了因特网的发展 所有采用TCP/IP协议的计算机都可以加入到因特网 我国于1994年4月正式接入因特网,27,2Internet提供的服务,

11、（1）电子邮件 （2）文件传输 下载：将文件从远程计算机复制到本地计算机 上传：将本地计算机中的文件送到远程计算机 FTP服务类型： 普通FTP服务：对注册用户提供文件传输服务 匿名FTP服务：向任何用户提供特定的文件传输服务,28,（3）远程登录 （4）WWW 其它： 电子公告牌（BBS）、新闻组（Usenet）、文件查询（Archie）、菜单检索（Gopher）、聊天室、网络电话、网上购物、电子商务等。,29,3Internet使用的协议,TCP/IP协议的特点： （1）开放的协议标准，独立于具体的计算机硬件、网络硬件和操作系统 （2）统一的网络地址分配方案，网络中的每台主机在网络中具有惟

12、一的地址 （3）若干个标准化的高层协议，这些协议对应了多个具体的应用，从而为用户提供多种可靠的服务,30,TCP/IP中最重要的两个协议,（1）IP（Internet Protocol） 网间协议：位于网络层，主要作用是负责将信息从一处传输到另一处 （2）TCP（Transmission Control Protocol） 传输控制协议：位于传输层，作用是向应用层提供面向连接的服务,31,4第二代Internet,第二代Internet也称为Internet2 使用的协议 IPv6协议逐渐取代目前使用的IPv4协议 目的 彻底解决互联网中IP地址资源不足的问题 解决带宽不足的问题，初始的运行速

13、率可以达到10Gbps,32,6.2.2 IP地址和域名系统,1IP地址 Internet上的每一个主机、服务器或路由器都必须有一个在全球范围内惟一的地址。 写法： （1）32位二进制数 例如：11001010 01110101 10100101 00100100 （2）点分十进制 将32位每8位（即每个字节）一组分别转换十进制整数，然后将这4个整数之间用圆点隔开： 例如：202.117.165.36,33,组成： IP地址=网络标识+主机标识 类型：AE五类,34,2域名,（1）域名系统（Domain Name System，DNS） 使用名字来标识接入Internet中的计算机。 （2）和

14、IP的关系 都用来表示主机的地址 它们之间通过域名服务器完成转换 （3）域名结构 采用层次结构，由若干个不同层次的子域名构成，它们之间用圆点“”隔开 格式：主机名.三级域名.二级域名.顶级域名,35,域名体系结构,36,（4）顶级域名,采用国标上通用的标准代码 代码分为两类，分别是组织机构和地理模式 组织机构是美国的组织机构名 地理模式是美国以外的其他国家和地区的名称,37,（5）我国域名的结构,（1）第一级是CN （2）第二级分为组织机构域名和地区域名 组织机构域名有6个：AC、GOV、ORG、NET、COM、EDU 地区域名是34个行政区域名：例如BJ表示北京市、SH表示上海市、ZJ表示浙

15、江省等 （3）在二级域名下又划分第三级域名,38,6.2.3 Internet的接入方式,1电话线接入 （1）电话拨号接入方式的发展过程 普通电话拨号：不能兼顾上网和通话 ISDN：上网和通话互不耽误，但速率低 ASDL （非对称数字用户线）：目前普遍采用的方式，理论上可以提供1Mbps的上行速率和8Mbps的下行速率,39,（2）ADSL接入方式,所需硬件设备： 一块10Mbps网卡或10Mbps/100Mbps自适应网卡； 一个ADSL调制解调器； 一个信号分离器； 两根两端做好RJ-11头的电话线； 一根两端做好RJ-45头的五类双绞线；,40,硬件连接过程,（1）将信号分离器一端连接到

16、墙上的电话线插座 （2）信号分离器另一端有两个插口，一个和电话机连接，另一个和ADSL调制解调器连接。 （3）ADSL调制解调器的另一端连接到网卡上。,41,2. 局域网接入,（1）网卡安装 网卡采用标准的PCI总线，直接将其插入到主板的插槽上，然后安装网卡的驱动程序 目前也有许多的网卡是集成到主板上的 （2）配置TCP/IP参数 IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器地址等,42,配置参数过程,（1）在“控制面板”中双击“网络和拨号连接”图标，打开“网络和拨号连接”窗口 （2）右击“本地连接”，在快捷菜单中选择“属性”命令，打开“本地连接”属性对话框 （3）在对话框中选择“Internet协议（TCP/IP）”组件，然后单击“属性”按钮，打开“Internet协议（TCP/IP）属性”对话框 （4）输入各个参数，然后单击“确定”,43,44,6.3 万维网,6.3.1 万维网的概念 工作过程： （1）浏览器向Web服务器发出请求； （2）Web服务器向浏览器返回所要的万维网文档； （3）浏览器解