第8章 计算机网络应用基础基础.ppt

第第8章章 计算机网络应用计算机网络应用基础基础基础基础第一节 计算机网络基础知识【内容提要】计算机网络的概念及其功能计算机网络的结构网络的分类数据通信的基础知识网络拓扑结构网络通信协议的概念网络硬件系统网络软件系统网络管理与网络安全（略）计算机网络的基本知识一、计算机网络的概念计算机为什么要联网？什么是计算机网络？将分散在不同地点、功能独立的多台“自主”计算机（主机），通过通信设备和通信线路连接在一起，在网络软件（即网络通信协议及网络操作系统等）的支持下进行数据通信，以实现资源共享的计算机系统的统称。计算机网络是计算机与通信两大现代技术紧密结合的产物计算机网络示意图计算机网络的基本特征一台以上的计算机相互连接的独立自主的计算机的集合通信媒介连接计算机通过有线或无线的方式连接起来通信协议通信协议是通信中各种规定的集合以资源共享为主要目的计算机网络的基本知识二、计算机网络的功能计算机网络的功能数据传输（数据通信）资源共享协同处理分布计算（分布处理）数据传输数据传输是计算机网络的基本功能，它是计算机网络其他功能实现的基础。越来越多的网络应用是通过数据传输功能来实现的电子邮件IP电话信息浏览文件传输资源共享它是建立计算机网络最主要的目的软件共享硬件共享数据共享计算机网络的基本知识三、网络分类网络分类（1）从计算机网络功能上看，网络可以划分为两部分：通信子网资源子网通信子网把资源子网中各种资源连接起来，以实现资源子网中各种资源之间的信息交流和资源共享通信子网组成由各种通信设备和线路组成功能承担资源子网的数据传输、转接和变换等通信处理工作资源子网组成由网络中的所有主机、终端、终端控制器、外设（如网络打印机、磁盘阵列等）和各种软件资源组成功能负责全网的数据处理和向网络用户（工作站或终端）提供网络资源和服务网络分类（2）从计算机网络的使用管理范围来分公用网专用网公用网由国家电信部门组建、控制和管理为全社会提供服务的公共数据网络用户需要交纳规定的费用才可以使用专用网由某一部门或企业组建、拥有，由本部门（企业）控制、管理网络的维护和使用，为特殊业务需要而组建的网络一般只能由特定用户使用网络分类（3）从网络规模上看，可以划分为局域网广域网城域网互联网局域网局域网（LAN-Local Area Networks）将小范围内、距离很近的计算机连接起来所组成的网络。传输地域小（一般不超过10公里）传输延迟小，数据传输率高（10Mbps、100Mbps或更高）数据传输可靠，误码率较低（Mbps，且可靠性高光纤的特点传输速度极快，大容量地传输数据可靠性高，抗干扰能力强，差错率低安全性保密性好，在光纤外放上一些设备，不能窃取其中的信号；但在铜线上很容易做到这一点无线网络无线的网络连接时，采用了诸如红外线、激光以及微波等介质无线网络是可移动只有在有线网络不能或不易实现时，才能使用无线的网络布线方便但成本较高网卡NIC(Network Interface Card)Network Adapters网络适配器计算机与网线的物理连接接口网卡的主要功能完成一个串并转换作用主要功能向网线上发送数据并=串从网线上接收数据串=并查看目标地址实现无盘工作站的复位及引导每块网卡都有自己唯一的标识：硬件地址MAC Address，全球唯一网络地址除了发送数据，网卡也必须向网络表明自己的位置或地址，使它和网络上所有的其它计算机区别开来每块网卡都有自己唯一的标识：硬件地址MAC Address，全球范围唯一MAC Address是12位十六进制数，也就是48位二进制数网络地址制造商将每一个网卡的地址固化在芯片上，这样每个网卡，网络上每台计算机就都具有了唯一地址中继器-Repeater能够连接两段电缆，在发送信号之前增强信号。这样就使得信号传输更长的距离，并仍然能够被正确接收中继器-Repeater中继器局域网的扩展工作在物理层信号放大可以连接多种媒体,如细缆和双绞线集线器-HUB可以被认为是一种多口Repeater局域网的一种连接设备双绞线通过集线器构成星型拓扑结构的网络网桥-Bridge 工作在OSI模型的第二层数据链路层在多个使用相同的通信协议的网段之间传输数据包的设备将非本网段的信号排除掉（即过滤），用于网络分段网桥只能同时转发一路信号路由器 Router广域网上的互联设备工作在OSI模型的第三层网络层可以隔离广播，防止广播风暴 Broadcast Storm路由类型：静态和动态具有判断网络地址和选择路径的功能交换机 Switcher类似于网桥的设备特点整体速度快实现多路同时转发交换机就象一个立交桥,可以实现多路转发网关 GatewayGateway又称高层协议转换器一般用于不同类型且差别较大的网络系统间的互连又可用于同一个物理网而在逻辑上不同的网络间的互连协议翻译机数据交换技术【采用原因】n远距离传输数据n使通信线路为多用户所用n提高设备的利用率1、电路（线路）交换：通过交换机电路的切换，为两个节点建立一条临时的专用通信通道。如：电话系统数据交换技术2、报文交换（存储转发）：将传输的数据分割成容量相同的报文报文中包含源地址和目标地址包含地址的部分称为报头其余部分称为数据组报文经过多个节点的存储与转发之后，到达目的节点。数据交换技术3、分组交换【特点】数据发送前进行分组适合于交互式或大量数据传输采用交换技术多路复用技术宽带传输多个低速信道组合到一条高速线路提高通信子网的利用率，降低成本1、频分多路复用（FDM）2、时分多路复用（TDM）3、波分复用（WDM）局域网的类型1、局域网的参考模型：uIEEE（英国电气和电子工程师学会）设立的LAN标准化委员会，制定IEEE802系列标准；uIEEE802标准确定LAN的参考模型；u物理层u数据链路层u网络层u其他层逻辑链路控制子层LLC介质访问控制子层MACIEEE 802标准2、局域网的类型：u以太网 采用CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突防止)技术，遵守IEEE802.3规范u令牌总线网u令牌环网uFDDI网 采用FDDI（光纤分布式数据接口）技术，以光纤为介质的高速令牌环网。计算机网络的基本知识网络软件系统网络软件系统网络通信协议（略）网络操作系统网络应用软件网络操作系统计算机网络的核心软件功能通信功能管理功能服务功能常用的网络操作系统Windows NT/2000/XPUnix/LinuxNovell的 NetWare网络应用软件Internet Explorer电子邮件客户软件BBS客户软件其他客户端软件下载软件、IM软件计算机网络的基础知识网络管理与网络安全（略）网络安全隐患黑客入侵TCP/IP协议的缺陷网络操作系统的存在安全漏洞电子邮件的安全得不到保证计算机病毒网络安全防范的重点黑客犯罪计算机病毒网络信息安全的划分静态安全网站内部局域网的安全防止外部黑客攻击和内部越权访问动态安全信息在传输过程中的安全保密性认证性网络安全管理的技术措施防火墙技术数据加密技术信息认证技术反病毒技术第二节 因特网基础知识因特网的发展史中国的主干网络TCP/IP协议、IP地址和域名B/S工作模式因特网上的信息服务计算机与因特网的连接第二节 因特网基础知识因特网发展史什么是因特网？因特网是Internet的中文正式译名它并不是一个具体的网络，而是由众多不同网络通过互连设备和现代通信手段（包括卫星中继手段），基于共同的通信协议（TCP/IP）相互连接而成的一种全球性网络。因特网的起源因特网的前身是美国国防部高级研究计划署(Advanced Research Project Agency)建立的ArpaNet广域网，该网于1969年投入使用。国防部建立此网出于军事目的，在分布的区域中创建一个无控制中心的网络系统。最初4个节点：加州大学洛杉矶分校、加州大学圣巴巴拉分校、犹他大学和斯坦福研究所。因特网的起源（略）1977年节点扩展到57个。1983.1，ARPA把TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)协议族作为其标准协议。之后，分裂出纯军用的Milnet后，成为Internet的早期主干网。因特网的发展（略）1987年，在美国国家科学基金会(NSF)的主持下，IBM、MCI和MERIT三家公司合作建立了一个新的广域网NSFnet1988年夏取代ARPAnet成为Internet的新主干网(56Kbps传输率)1991年，上述三家公司组建了“高级网络及服务公司ANSAdvanced Network and Service”，并于1992年建立了ANSnet即目前Internet的主干(1.544Mbps45Mbps)。因特网基本知识中国的主干网因特网在中国的发展（略）1993年9月建成建立公用分组交换网CHINAPAC，由国家主干网和各省（自治区、直辖市）的省内网组成。1993年提出三金”工程 金桥、金关、金卡1996年底建成四个基于Internet技术的公用计算机网络 中国公用计算机互联网CHINANET中国金桥信息网CHINAGBN中国教育和科研计算机网CERNET中国科学技术网CSTNET 中国的四大骨干网China NET(中国公用计算机互联网)CERNET(中国教育科研网)CSTNET（中国科技网）ChinaGBN（中国金桥信息网）UNINET（中国联通互联网）CNCNET（中国网通公用互联网）CIENET（中国国际经济贸易互联网）CMNET（中国移动互联网）ChinaNET（略）中国公用计算机互联网1994年8月建成，是中国电信经营管理的中国公用计算机互联网，也称163网。ChinaNET充分发挥了国家共用网络骨干网的作用，98年底用户达到70万，占国内用户总数的48%其主页地址为http:/CERNET（略）中国教育科研网China Education Research Network1995年建成，是中国第一个全国范围的教育和科研计算机网络，属教育部直管。CERNET的总体目标是利用先进的计算机技术和网络通信技术，实现校园网间的计算机联网和信息资源共享，并与国际学术计算机网络互联。在全国有8个地区网络中心(北京、上海、西安、南京、广州、武汉、沈阳和成都)，全国网络中心位于清华大学。主页：http:/CSTNET（略）中国科技网China Science&Technology Network该网络于1994年3月开通了一条速率为64kbps的国际出口，并于同年4月正式运营它的网络中心设在中国科学院计算机网络信息中心，二级网络节点分布在全国各主要城市主页：http:/ChinaGBN（略）中国金桥信息网China Golden Bridge Network由吉通通信有限公司负责建设、经营和管理，是国家认定的第二个Internet商用网。主页：http:/因特网基本知识TCP/IP协议IP地址域名TCP/IP协议传输控制协议/网际协议 Transmission Control Protocol/Internet ProtocolInternet采用标准协议TCP/IP协议产生ARPANETTCP/IP的特点工业标准独立于硬件设备，跨平台（软件）客户机/服务器构架Client/ServerTCP/IP的体系结构TCP/IP体系结构分层工作原理体系结构分层工作原理TCP/IP应用层协议TelnetFTPSMTP简单邮件传输协议(Simple Mail Transfer Protocol,SMTP)DNSRIP(Routing information Protocol)SNMP简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol等TCP/IP传输层协议TCP 协议UDP协议TCP协议传输控制协议Transport Control Protocol面向连接的协议Connection-Oriented可以保证数据传输的正确性数据传输过程建立连接发送数据和接受数据释放连接对应应用层HTTP、FTP等协议UDP协议用户数据报协议User Datagram Protocol 非面向连接的协议Connectionless不能保证数据传输的正确性，靠上层保证无需建立连接，减少了通讯的开销可发送广播帧对应应用层DNS，SNMP等协议TCP/IP网络层协议IP协议 Internet Protocol网际协议【包括】ARP地址解析协议IGMPInternet Group Management Protocol（Internet控制消息协议 ）ICMPInternet Control Message Protocol（Internet控制消息协议）IP地址 Internet采用全球通用的地址格式，为internet上每一网络和每一主机都分配一个地址。这个统一的地址是通过IP协议层实现的，故称IP地址。格式：nnn.nnn.nnn.nnn （点分十进制）由4个小于256的十进制数字组成，数字间用.隔开。内部为32位(4个字节)北京广播学院的某个服务器地址为：202.205.16.3IP地址分类组成 网络号主机号网络ID和主机ID不能全为0或1分类uClass A 0 xxxxxxx.x.y.z 1 126.x.y.zuClass B 10 xxxxxx.x.y.z 128 191.x.y.zuClass C 110 xxxxx.x.y.z 192 223.x.y.zClass D 1110 xxxx.x.y.z 224 239.x.y.zClass E（保留）1111xxxx.x.y.z 清华大学 ip:166.111.xxx.xxx我校ip：202.205.16.xxxx分别为几类地址？IP地址分类wxyzClass ANetwork IDNetwork IDHost IDClass BNetwork IDNetwork IDHost IDClass CNetwork IDNetwork IDHost ID域名将IP地址映射为一个名字字符串，称域名。用域名表示的地址，称域名地址。格式：主机名.单位名.组织机构名.国家地区名 如：我校的WWW服务器域名地址为：中国的Internet网(顶级域名)中国教育科研网(二级域名)北京广播学院(三级域名)WWW服务器(四级域名)部分国家和地区的顶层域名以机构性质划分的类别域名域名解析静态解析 hosts文件 位于系统文件夹下的system32driversetc文件夹中，包含一个域名与IP地址的映射表必须由人工维护，不能及时反映域名的变化 动态解析 利用集中的、被称为DNS服务器的计算机进行域名系统的维护和解析因特网基本知识因特网上的信息服务因特网上的信息服务基本服务E-mail电子邮件Telnet远程登录FTP文件传送信息组服务Usenet新闻组BBS电子公告板系统信息浏览服务（WWW万维网）E-mail电子邮件是一种通过Internet与其他用户进行联系的快速、简便、廉价的现代化通信手段。是目前Internet上使用最多、最受欢迎的一种服务，也是Internet给人类带来的在交流方式上的一次新革命。E-mail与传统通信方式的比较传递迅速，可达到的范围广，比较可靠、便宜;与电话系统相比,不要求通信双方都在线;可实现一对多的邮件传送;可传送多媒体信息。如：动画音乐贺卡电子邮箱使用E-mail的首要条件是要有一个电子信箱电子信箱 是在ISP(Internet服务提供商)的E-mail服务器磁盘上为用户开辟一块专用的存储空间，用来存放该用户的电子邮件。什么是ICP?ISPinternet service providerICPinternet content provider电子邮箱地址邮箱地址(电子邮件地址）的格式是固定的，且在全球唯一：格式：如：用户Li在一个名为的服务器上注册后，其电子邮件的地址为：L 域名地址发送电子邮件的基本原理E-mail客户机客户机E-mail客户机客户机E-mail服务器服务器E-mail服务器服务器Internet发送主机发送主机发送者发送者接收主机接收主机本地本地异地异地接收者接收者发送者信箱发送者信箱接收者信箱接收者信箱存储转发存储转发Telnet远程登录是指不同地点的计算机用户，通过网络登录到其他计算机。在远程计算机上运行自己的程序。共享大型计算机系统的硬件和软件资源FTP文件传输FTP(File Transfer Protocol)-提供了任意两台Internet计算机间相互传输文件的机制，是用户获得丰富Internet资源的重要方法之一。FTP不仅可以从联网的远程计算机中获取文件，而且可以将本地计算机中的文件转送到远程计算机中，就像一条跨地区、跨国家的全球范围的拷贝命令。FTP文件传输采用FTP传输文件时，不需要对文件进行复杂的格式转换，因此具有较高的效率，但也造成了FTP的一个缺点，那就是用户在文件“下载”到本地之前，无法了解文件的内容。所谓下载（Down load）就是把远程主机上的软件、文字、图片、图像与声音信息转到本地硬盘上。Usenet网络新闻组是由Internet上互相编联的NNTP网络新闻服务器，向世界范围内的广大用户提供的针对各种专题相互讨论和交流的一种服务采用NNTP协议Network News Transfer Protocol网络新闻传送协议网络新闻组分类顶级类别Comp计算机类Rec娱乐类RecreationSci科学类Soc社会文化类News网络新闻类Talk讨论辩论类Misc杂类MiscellaneaBiz 商业类网络新闻组分类二级类别Sci.biology 科学大类下的生物学主题Rec.autos.driving娱乐类中的汽车主题下关于驾驶的专题小组BBS电子公告板系统 Bulletin Board System用户登录到某个站点的BBS后阅读公告板中的信息向公告板发送信息 传媒先锋网信息浏览服务什么是WWW?WWW(World Wide Web)一般译为“环球信息网”、“环球网”或简称Web。全国科技名词审定委员会建议其推荐名为“万维网”它是提供信息浏览服务，也是目前Internet上最方便、最受用户欢迎的信息服务形式是基于Internet的一种分布式超文本和超媒体信息系统它是以超文本标识语言HTML和超文本传输协议HTTP为基础几个基本术语分布式超文本超媒体超文本标识语言HTML超文本传输协议HTTP统一资源定位器URLWWW浏览器因特网基本知识计算机与因特网的连接计算机与因特网的连接用普通电话线路上网用有线电视线路上网拨号网络参数的设置用户名、口令密码局域网内计算机的因特网参数设置用普通电话线上网拨号上网通过ISDN上网 Integrated Services Digital Network,综合服务数字网ADSL线路上网（XDSL）Asymmetrical Digital Subscriber Loop,非对称数字用户环线用有线电视线路上网在加装Cable Modem后，可以利用有线电视网接入Internet电力线上网无线网络卫星接入公共、个人用户名及口令密码公共用户名及口令密码利用它可访问公共信息服务如：anonymousguest个人用户名及口令密码电子邮箱计算机拨号上网参数的设置拨号上网的前提从ISP处获得账号、密码、E-mail地址及拨号上网的电话号码也可采用主叫计费方式拨号上网直连方式不需要拨号如DDN专线局域网中参数的设置第三节 因特网的使用浏览器与URL统一资源定位器（符）WWW万维网的应用E-mail电子邮件的应用Telnet远程登录FTP文件传送BBS电子公告板系统的注册、访问与发布稿件因特网的使用浏览器与URL统一资源定位器浏览器是一种安装在客户机端上用于访问Internet的软件主要产品Netscape公司的Navigator（淘汰）Microsoft公司的Internet ExplorerFirefox统一资源定位器URL Uniform Resource Locator在浏览器中对于需要访问的资源的描述构成 例子http:/ 上常上常见的的URLftp:/ Explorer 5快捷方式图标单击“开始”“程序”“Internet Explorer”单击任务栏上“快速启动栏”中的Internet Explorer图标IE窗口组成IE的设置如何打开Internet Explorer选项对话框？设置主页设置临时文件设置历史记录设置多媒体如何打开Internet 选项对话框如何打开Internet 选项对话框设置主页设置临时文件设置临时文件设置历史记录设置多媒体利用地址栏浏览在地址栏中输入要浏览的URL利用超级链接浏览浏览“历史记录”保存网页保存网页保存网页图片保存网页保存网页保存网页保存网页图片收藏站点将网页添加到收藏夹列表访问收藏夹中的站点整理收藏夹将网页添加到收藏夹列表将网页添加到收藏夹列表访问收藏夹中的站点访问收藏夹中的站点整理收藏夹整理收藏夹搜索引擎及其应用什么是搜索引擎？搜索引擎的基本用法什么是搜索引擎？搜索引擎实际上是Internet上的一些特殊站点，这些站点的服务器中建有海量数据库，存放着大量的信息资源地址URL，通过“网络机器人”（SPIDER）自动搜寻添加新出现的网页。搜索站点对外提供一个检索其数据库的软件，访问者可以使用该软件来查询，得到所需的确切地址搜索引擎的基本用法关键词查询目录查询因特网的使用E-mail电子邮件的应用E-mail电子邮件的应用POP3和SMTP服务器E-mail地址电子邮件结构电子邮件的操作POP3和SMTP服务器POP3服务器用于接收发给用户的电子邮件使用POP3协议（邮局协议 Post Office Protocol）SMTP服务器负责发送用户的电子邮件使用SMTP协议（简单邮件传输协议 Simple Mail Transfer Protocol）E-mail地址当我们在发送电子邮件时，要有收件人的地址，叫做电子邮件地址每个电子邮件地址只能对应一个用户一个用户可以拥有多个电子邮件地址格式：用户名服务器域名电子邮件结构信函头发函人和收函人的电子信箱地址函件主题发送日期信函体函件的主要文本内容一般无特殊规定通常由发函人输入附加文件随电子邮件附送的信息内容文件格式不受限制设置邮件帐号设置邮件帐号重要：尝试使用Outlook express收发电子邮件！因特网的使用Telnet远程登录 输入命令 o 因特网的使用FTP文件传送因特网的使用BBS电子公告板系统