第6章计算机网络素材

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1、第6章计算机网络素材第6章 计算机网络内容提要：6.1 计算机网络概述6.2 Internet基础6.3 Internet信息服务6.4 接入Internet6.5 网 页 制 作6.6 新一代信息技术6.1 计算机网络概述计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。计算机网络的发展水平不仅反映了一个国家的计算机科学和通信技术水平，而且也是衡量其国力及现代化程度的重要标志之一。6.1.1 计算机网络的形成和发展n第一代计算机网络-远程终端联机阶段 n第二

2、代计算机-计算机网络阶段 n第三代计算机网络-计算机网络互联阶段 n第四代计算机网络-国际互联网与信息高速公路阶段 第一代计算机网络第一代计算机网络-远程终端联机阶段远程终端联机阶段 (具有通信功能的批处理系统) 出现了以批处理为运行特征的主机系统和远程终端之间的数据通信。主机TT通信处理机n50年代中美国半自动地面防空系统（SAGE) 将远距离的雷达和测控设备的信息经过通信线路汇集到一台IBM计算机进行处理和控制。n63年美国的飞机订票系统SABRE-1.一台主机，202X多个终端。通信媒介为 线。n改进后主机TTT前端处理机集中器T第一代计算机网络第一代计算机网络-远程终端联机阶段远程终端

3、联机阶段第二代计算机-计算机通信网（ 60年代末-70年代后期具有通信功能的多机系统) 出现分时系统。主机运行分时操作系统，主机和主机之间、主机和远程终端之间通过前置机通信。美国国防高级计划局开发的ARPA网投入使用，计算机网处于兴起时期。美国国防部高级研究计划署 （APRAnet）计算机-计算机资源共享网络IMPIMPIMPIMPTTIBM370/75DEC PDP-10IBM370/75XDS-7TIPTIMP:信号处理机TIP:终端接口处理机第三代 开放式的标准化计算机网络（70年代初-90年代中在解决了计算机联网和网络互联标准的基础上，提出了开放系统互联参考模型与协议)n国际标准化组织

4、ISO的开放系统互联体系结构OSI。n传输控制协议/网际协议体系结构TCP/IP。70年代中期局域网开始发展，进入90年代后，局域网成为计算机网络结构的基本单元。网络间互连的要求越来越强，真正达到资源共享、数据通信和分布处理的目标。Internet的广泛应用。第四代：新一代综合智能宽带高速计算机网（90年代中今，以宽带综合业务数字化网络和ATM技术为核心的网络） 标志：202X年 美国Internet2202X年 美国 Next Generation nternet6.1.2 计算机网络的功能计算机网络的功能主要在以下几个方面：1、数据通信2、资源共享（硬件资源共享，软件资源共享、数据与信息共

5、享）3、提高可靠性和可用性4、易于分布式处理局域网（LAN Local Area Network）覆盖的地理范围较小（10km），多为单位、企业、学校等拥有。较高的数据传输率（通常120Mbps ）较低的误码率（一般10-810-11）较低的延时1.按地理范围划分城域网 (MAN MetropolisAreaNetwork) 10100km广域网（WAN Wide Area Network）也叫远程网（RCN），是由较远的市域网（MAN Metropolitan Area Network ）或局域网互联而成。特点：地理范围分布广，传送距离几十公里到数万公里。信息传送效率比较低，一般小于。传送误

6、码率在10-4 到10-6之间。网络结构不规整，可根据用户的需要随意组网。1.按地理范围划分2.按网络拓扑结构分类n总线型拓扑结构n星型拓扑结构n环型拓扑结构 n树型拓扑结构n网状型拓扑结构，又称为无规则型 6.1.4 计算机网络的组成及体系结构网络系统是由网络操作系统和用以组成计算机网络的多台计算机，以及各种通信设备构成的。 1.网络硬件 常见的网络硬件有：计算机、网络接口卡、通信介质以及各种网络互连设备等。网络中的计算机又分为服务器和网络工作站两类。 服务器 服务器的主要功能是为网络工作站上的用户提供共享资源、管理网络文件系统、提供网络打印服务、处理网络通信、响应工作站上的网络请求等。常用

7、的网络服务器有文件服务器、通信服务器、计算服务器和打印服务器等。一个计算机网络系统至少要有一台服务器，也可有多台。通常用小型计算机、专用PC服务器或高档微机做网络的服务器。 网络工作站（客户机）功能是：向各种服务器发出服务请求；从网络上接收传送给用户的数据。 网络工作站是通过网络接口卡连接到网络上的计算机。（2）网络连接设备：网络接口卡网络接口卡简称网卡，又称为网络接口适配器，是计算机与通信介质的接口，是构成网络的基本部件。 网卡的主要功能是实现网络数据格式与计算机数据格式的转换、网络数据的接收与发送等。 按照网卡的总线类型可以分为ISA（Industrial Standard Archite

8、cture：工业标准结构）总线接口卡、MCA（Micro Channel Architecture：微通道结构）总线接口卡、EIES（Extended Industrial Standard Architecture：扩展工业标准结构）总线接口卡、PCI（Peripheral Component Interconnect：外围设备互连）总线接口卡和PCMCIA（PC Memory Card International Association:个人计算机存储卡国际委员会）接口卡等。6.1.4 计算机网络的组成及体系结构集线器集线器的英文称为“Hub”。“Hub”是“中心”的意思，集线器的主要功能

9、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。6.1.4 计算机网络的组成及体系结构交换机交换机(英文：Switch，意为“开关”)是一种用于电信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有 语音交换机、光纤交换机等。6.1.4 计算机网络的组成及体系结构路由器（Router）连接因特网中各局域网、广域

10、网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号的设备。 路由器是互联网络的枢纽、交通警察。目前路由器已经广泛应用于各行各业，各种不同档次的产品已成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。路由和交换之间的主要区别就是交换发生在OSI参考模型第二层（数据链路层），而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的方式是不同的。 6.1.4 计算机网络的组成及体系结构调制解调器:是一种计算机硬件，它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通 线传送的脉冲信号，而这些脉冲信号又

11、可被线路另一端的另一个调制解调器接收，并译成计算机可懂的语言。这一简单过程完成了两台计算机间的通信。 调制解调器的英文是MODEM，它的作用是模拟信号和数字信号的“翻译员”。电子信号分两种，一种是模拟信号，一种是数字信号。我们使用的 线路传输的是模拟信号，而PC机之间传输的是数字信号。所以当你想通过 线把自己的电脑连入Internet时，就必须使用调制解调器来翻译两种不同的信号。连入Internet后，当PC机向Internet发送信息时，由于 线传输的是模拟信号，所以必须要用调制解调器来把数字信号翻译成模拟信号，才能传送到Internet上，这个过程叫做调制。当PC机从Internet获取信

12、息时，由于通过 线从Internet传来的信息都是模拟信号，所以PC机想要看懂它们，还必须借助调制解调器这个“翻译”，这个过程叫作“解调”。总的来说就称为“调制解调”。6.1.4 计算机网络的组成及体系结构(3) 传输介质 双绞线双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线采用了一对互相绝缘的金属导线互相绞合的方式来抵御一部分外界电磁波干扰，更主要的是降低自身信号的对外干扰。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可以降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。“双绞线”的名字也是由此而来。 同轴电缆英文名称：coax;coaxial cable 定义

13、：先由两根同轴心、相互绝缘的圆柱形金属导体构成基本单元(同轴对)，再由单个或多个同轴对组成的电缆。 (3) 传输介质光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。前香港中文大学校长高锟和George A. Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，高锟因此获得202X年诺贝尔物理学奖。 (3) 传输介质（4）网络操作系统网络操作系统（NOS）是网络的心脏和灵魂，是向网络计算机提供服务的特殊的操作系统。它在计算机操作系统下工作，使计算机操作系统增加了网络操作所需要的能力。例如像前面已谈到的当在LAN上使用字处理程序时，用户的PC机操作系统的行为

14、像在没有构成LAN时一样，这正是LAN操作系统软件管理了用户对字处理程序的访问。网络操作系统运行在称为服务器的计算机上，并由联网的计算机用户共享，这类用户称为客户。 网络协议的定义：为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。例如，网络中一个微机用户和一个大型主机的操作员进行通信，由于这两个数据终端所用字符集不同，因此操作员所输入的命令彼此不认识。为了能进行通信，规定每个终端都要将各自字符集中的字符先变换为标准字符集的字符后，才进入网络传送，到达目的终端之后，再变换为该终端字符集的字符。当然，对于不相容终端，除了需变换字符集字符外。其他特性，如显示格式、行长、行数、屏幕滚动方式等

15、也需作相应的变换。物理层数据链路层2、网络体系结构物理层数据链路层网络层运输层会话层表示层应用层网络层运输层会话层表示层应用层应用层网络体系结构n网络体系结构是指通信系统的整体设计，它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。它广泛采用的是国际标准化组织（ISO）在1979年提出的开放系统互连（OSI-Open System Interconnection)的参考模型。 2、网络体系结构6.2 Internet 基础6.2.1 Inernet 的起源和发展Inernet起源于1969年，当时美国国防部为了能在爆发核战争时保障军队内部的通信联络，由其下属的高级研究计划署（Advanced

16、Research Projects Agency,ARPA）建立了一个由4台计算机互联而成的试验性的分组交换网络ARPAnet。当时ARPAnet计划的目标时建立一个快速，方便的网络，使美国军方分布广泛，各自独立的计算机之间能够相互传输信息和数据，并且在诸如断电，线路中断，甚至遭受核打击等各种复杂条件下，仍有能力自己处理和恢复故障，保证数据通信稳定和可靠。 6.2.1 Inernet 的起源和发展1976年，ARPAnet上的节点计算机已发展到57个，连接各种不同的计算机100多台，联网用户202X多人。这时，ARPA开始把参与ARPAnet研究的科研人员召集起来，开一些非正式的会议，共同探讨有关的技术问题。1979年，ARPA成立了一个非正式的委员会ICCB（Internet Control and Configuration Board,网际控制与配置委员会），以协调和指导网际互联协议和体系结构设计。新的网络协议定名为TCP/IP，英文全称为Transmission Control Protocol/Internet Protocol,即传输控制协议/网际协议。这时INTERNET