(本科）计算机应用基础（Windows 7+Office 2016）06教学课件.pptx

YCF正版可修改PPT(本科）计算机应用基础（Windows 7+Office 2016）06教学课件06因特网基础与简单应用6.1 计算机网络基本概念6.1.1 计算机网络1.计算机网算机网络的定的定义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与协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。计算机网络主要包含连接对象、连接介质、通信设备和控制机制等要素。计算机网络的连接对象是计算机和数据终端设备等；计算机网络的连接介质是通信线路，如光纤、双绞线、同轴电缆、微波等；计算机网络的通信设备主要有交换机、路由器、防火墙、服务器、网关和调制解调器等；计算机控制机制是网络协议和各类网络软件。6.1 计算机网络基本概念6.1.1 计算机网络2.计算机网算机网络的的产生与生与发展展计算机网络技术的发展速度与应用的广泛程度是人类科技发展史上的奇迹。计算机网络从形成、发展到广泛应用经历了近50年的历史，大致可以划分为以下几个阶段：（1）面向终端的计算机通信网络。早期的计算机网络产生于20世纪50年代初，它将一台计算机经通信线路与若干台终端直接相连，计算机处于主控地位，承担着数据处理和通信控制的工作，而终端一般只具有输入/输出功能，处于从属地位。通常将这种具有通信功能的计算机系统称为第一代计算机网络，即面向终端的计算机通信网络，如图6-1所示。图6-1 面向终端的计算机通信网络 6.1 计算机网络基本概念6.1.1 计算机网络2.计算机网算机网络的的产生与生与发展展（2）分组交换网。现代计算机网络产生于20世纪60年代中期，它是利用传输介质将具有独立功能的计算机连接起来的系统，其标志是美国国防部高级研究计划局研制的ARPANET网，该网络首次使用了分组交换技术，为现代计算机网络的发展奠定了基础。分组交换网以交换网为中心，主机和终端都处在网络的外围，构成用户资源子网。用户通过分组交换网可以共享资源子网的许多硬件和软件资源。分组交换网也称为通信子网，其基本结构如图6-2所示。图6-2 分组交换网的基本结构6.1 计算机网络基本概念6.1.1 计算机网络2.计算机网算机网络的的产生与生与发展展（3）体系结构标准化的计算机网络。20世纪70年代后期，各种各样的商业网络纷纷建立，并提出了各自的网络体系结构。比较著名的有IBM公司于1974年公布的系统网络体系结构（SNA）和美国DEC公司于1975年公布的分布式网络体系结构（DNA）。这样，世界范围内不断出现一些按照不同概念设计的网络，有力地推动了计算机网络的发展和广泛应用。但是不同的网络系统体系结构之间的产品很难实现互联，为此，国际标准化组织（ISO）在1984年公布了OSI/RM的国际标准化网络体系结构，从此计算机网络开始走上了标准化的发展道路。6.1 计算机网络基本概念6.1.1 计算机网络2.计算机网算机网络的的产生与生与发展展（4）Internet时代目前，计算机网络的发展正处于第四阶段，该阶段计算机网络发展的特点是全球互连、高速传输和智能化应用。1983年，TCP/IP被批准为美国军方的网络传输协议。同年，ARPANET分化为ARPANET和MILNET两个网络。1984年，美国国家科学基金会决定将教育科研网NSFNET和ARPANET、MILNET合并，运行TCP/IP，向世界范围扩展，并将其命名为Internet。Internet的发展对世界经济、社会、科学、文化等多个领域的发展产生了深远的影响。6.1 计算机网络基本概念6.1.1 计算机网络3.计算机网算机网络的功能的功能计算机网络的功能主要体现在以下几方面：（1）资源共享计算机网络能够实现计算机之间软硬件资源及数据资源的共享，大大提高系统资源的利用率。硬件资源。硬件资源包括通信线路、计算机、大容量存储设备和计算机外部设备等。软件资源。软件资源包括各种应用软件、工具软件、系统开发软件、语言处理程序和数据库管理系统等。数据资源。数据资源包括数据库文件、数据库、办公文档资料和企业生产报表等。6.1 计算机网络基本概念6.1.1 计算机网络3.计算机网算机网络的功能的功能（2）网）网络通信。通信。通信通道可以传输各种类型的信息，包括数据信息和图形、图像、声音、视频流等各种多媒体信息。（3）分布）分布处理。理。利用网络技术可以将许多计算机连接成具有高性能的计算机系统，使其具有解决复杂问题的能力，这种协同工作、并行处理的方式比单独购置高性能大型计算机便宜得多，从而降低了成本，大大提高了工作效率。6.1 计算机网络基本概念6.1.1 计算机网络3.计算机网算机网络的功能的功能（4）集中管理。）集中管理。对于地理位置分散的组织部门，可通过计算机网络来实现集中管理，如数据库检索、订票系统和军事指挥系统等。（5）均衡）均衡负载。当网络中某台计算机的任务负荷太重时，可通过网络对应用程序的控制和管理，将作业分散到网络中的其他计算机，由多台计算机共同完成。6.1 计算机网络基本概念6.1.1 计算机网络4.计算机网算机网络的的组成成（1）逻辑功能组成从逻辑功能上来看，典型的计算机网络可分为资源子网和通信子网两部分，如图6-3所示。图6-3 资源子网和通信子网示意6.1 计算机网络基本概念6.1.1 计算机网络4.计算机网算机网络的的组成成（1）逻辑功能组成资源子网由主计算机系统、终端、外设、各种软件资源与信息资源组成。资源子网负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。通信子网由接口信息处理机、通信线路及其他通信设备组成，完成网络数据传输、转发等通信处理任务。主计算机接口信息处理机通信线路6.1 计算机网络基本概念6.1.1 计算机网络4.计算机网算机网络的的组成成（1）逻辑功能组成随着PC和局域网的广泛应用，使用大型机、中型机的终端用户越来越少，现代网络结构已经发生了很大的变化。其常见结构是：大量的微型计算机通过局域网连入广域网，而局域网与广域网、广域网与广域网的互联是通过路由器来实现的，如图6-4所示。图6-4 现代计算机网络示意6.1 计算机网络基本概念6.1.1 计算机网络4.计算机网算机网络的的组成成（2）系统功能组成从系统功能上讲，一个完整的计算机网络系统是由网络硬件和网络软件所组成的。网络硬件是计算机网络系统的物理实现，网络软件是网络系统中的技术支持。两者相互作用，共同完成网络功能。网络硬件A网络软件B6.1 计算机网络基本概念6.1.1 计算机网络5.计算机网算机网络的分的分类（1）按网）按网络拓扑拓扑结构分构分类拓扑（topology）是从数学中的图论演变而来的，是一种研究与大小和形状无关的点、线、面的方法。按拓扑结构进行划分，计算机网络一般可以分为总线型结构、星型结构、环型结构、树型结构、网状型结构和混合型结构。网络基本拓扑结构如图6-5所示。图6-5 网络基本拓扑结构6.1 计算机网络基本概念6.1.1 计算机网络5.计算机网算机网络的分的分类（2）按网络地理范围分类。按网络覆盖的地理范围大小，可以将网络分为以下几种：局域网（LAN）。局域网组建方便、使用灵活，具有高数据传输速率、低误码率的高质量数据传输能力，是目前应用最广泛的一类网络。广域网（WAN）。广域网又称为远程网，地理覆盖范围通常在几百千米至几千千米，能连接多个城市或国家，甚至是全世界各个国家之间网络的互联，因此广域网能实现大范围的资源共享。城域网（MAN）。城域网是一个城市范围内所建立的计算机网络，覆盖范围介于局域网和广域网之间。城域网主要对个人用户、企业局域网用户进行信号接入，并且将用户信号转发到Internet中。6.1 计算机网络基本概念6.1.1 计算机网络5.计算机网算机网络的分的分类（3）按网络的通信传播方式分类点对点通信网络。点对点通信网络是指用点对点方式将各台计算机或网络设备连接起来的网络。点对点通信网络的优点是网络性能不会随数据流量加大而降低，但网络中任意两个节点通信时，如果它们之间的中间节点较多，就需要经过多跳才能到达，这加大了网络传输延时。广播式通信网络。广播式通信网络是指通过一条传输线路连接所有主机的网络。在广播式通信网络中，任意一个节点发出的信号都可以被连接在电缆上的所有计算机接收。广播式通信网络的最大优点是在一个网段内，任何两个节点之间的通信最多只需要两跳的距离；缺点是网络流量很大时，容易导致网络性能急剧下降。6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信1.信息、信号和数据（1）信息信息是指数据的内容和对数据的解释，是客观事物属性和相互联系特征的表现，它反映了客观事物的存在形式和运动状态，是对客观事物存在形式的一种反映。6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信1.信息、信号和数据（2）信号信号是指数据的电子或电磁编码。在通信过程中，数据是以信号的形式传输的，信号可以分为模拟信号（analog signal）和数字信号（digital signal）两种。模拟信号是连续信号，其信息参数在给定范围内随着时间连续变化。模拟信号可以用电流或电压的大小直接模拟测量。数字信号是离散信号，一般指二进制数字信号。它可以用两个不同的参量代表0和1，如正电压代表1，负电压代表0，或者以电流的通代表1，断代表0等。6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信1.信息、信号和数据（3）数据数据是信息的载体，与信息关系密切，信息要靠数据来承载，生活中的声音、文字、图像等都可以用来表示各种信息。孤立的数据没有意义，而一组有相互关系的数据可以表达特定的信息。6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信2.数据通信模型通信的目的是传递信息，而用于传递信息所需的全部技术设备和传输介质的总和称为通信系统。通信系统的功能是对原始信号进行转换、处理和传输。通信系统种类繁多，其具体设备组成和业务功能也不尽相同，经过抽象概括，可以得到通信系统的一般模型，如图6-6所示。图6-6 通信系统的一般模型6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信2.数据通信模型（1）信息源（简称信源）信息源是产生和发送信息的一端，是信息的来源，其作用是把各种信息转换成原始电信号。根据信息的种类不同，信源可分为模拟信源和数字信源。模拟信源输出的是模拟信号，电话机和摄像机就是模拟信源；数字信源输出的是离散数字信号，计算机等各种数字终端设备就是数字信源。6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信2.数据通信模型（2）发送设备发送设备的作用是将原始电信号变换成适合在信道（channel）中传输的信号，使发送信号的特征和信道特性相匹配。发送设备在实际通信系统中有各种具体的设备名称。发送设备涵盖的内容很多，如放大、滤波、编码、调制等过程。例如，信源发出的是数字信号，当要采用模拟信号传输时，则用调制器将数字信号变成模拟信号；接收端要将模拟信号变换为数字信号，则用解调器来实现。6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信2.数据通信模型（3）信道信道即传输信号的通道，是指信号的传输介质，它用来将来自发送设备的信号传输到接收端，是每个通信系统中最基本的组成部分。信道的定义通常有两种，即狭义信道和广义信道。狭义信道广义信道6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信2.数据通信模型（3）信道对狭义信道的这种定义虽然直观，但从研究信息传输的观点看，其范围显得很狭窄，因而引入了新的、范围扩大了的信道定义，即广义信道。广义信道是指通信信号经过的整个途径，它包括各种类型的传输介质和中间相关的通信设备等。对通信系统进行分析时，常用的一种广义信道是调制信道。调制信道是从研究调制与解调的角度定义的，其范围从调制器的输出端至解调器的输入端，由于在该信道中传输的是已被调制的信号，故称其为调制信道。另一种常用到的广义信道是编码信道。编码信道通常指由编码器的输出端到解码器的输入端之间的部分，实际的通信系统中并非要包括其所有环节，如基带传输系统中就不包括调制与解调环节。至于采用哪些环节，取决于具体的设计条件和要求。广义信道的划分示意如图6-7所示。6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信2.数据通信模型（3）信道图6-7 广义信道的划分示意6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信2.数据通信模型（4）接收设备接收设备的作用作用是对接收的信号进行处理，如解调、解码等，其目的是从受到衰减的接收信号中正确恢复出原始电信号。对于多路复用信号，接收设备还应具有正确分路的功能。6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信2.数据通信模型（5）受信者（简称信宿）受信者是传送信息的目的地，其作用与信源相反，即把原始电信号转换成相应的信息，如扬声器等。此外，信息在信道中传输时，可能会受到外界的干扰，称之为噪声。噪声不是人为实现的实体，在实际的通信系统中客观存在。数据通信系统是指以计算机为中心，用通信线路连接分布在各地的数据终端设备而执行数据传输功能的系统。6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信3.数据通信与信道数据通信是依照一定的通信协议，利用数据传输技术在两个终端之间传递数据信息的一种通信方式和通信业务。它可实现计算机和计算机、计算机和终端及终端与终端之间的数据信息传递，是继电报、电话业务之后的第三种通信业务。信道可以分成传输模拟信号的模拟信道和传输数字信号的数字信道两大类。但应注意，数字信号在经过数模转换后就可以在模拟信道上传输，而模拟信号在经过模数转换后也可以在数字信道上传输。6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信4.数据通信方式在计算机网络的通信中有两种通信方式，即并行通信和串行通信。并行通信一般用于计算机内部各部件或近距离设备之间的数据传输，串行通信常用于计算机之间的通信。在串行通信中，还要考虑通信的方向及通信过程中的同步。计算机和外部设备之间的并行通信一般通过计算机的并行端口（LPT）实现。在并行通信中，一般有8个数据位同时在两台设备之间传输。典型的并行通信是计算机和并行打印机之间的通信。并行通信串行通信6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信5.数据交换技术（1）电路交换电路交换是指通过网络结点（如交换机）在两个工作站之间建立专用的通信通道，线路一旦接通，相连接的两个工作站便可直接通信。在通信过程中，交换装置对通信双方的信息内容不进行任何干预。电路交换的通信过程可以分为电路建立、数据路建立、数据传输、电路拆路拆除除3个阶段。6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信5.数据交换技术（1）电路交换电路建立。在传输任何数据之前，都需要先通过呼叫过程建立一条端对端的电路。如图6-8所示，若A站要与D站连接，典型的做法是：A站先向与其相连的1结点提出请求，然后1结点在通向相邻结点的路径中找到下一条支路。图6-8 电路建立过程6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信5.数据交换技术（1）电路交换数据数据传输。建立电路1-5-4以后，数据就可以从1结点发送到5结点，再由5结点交换到4结点；4结点也可以经5结点向1结点发送数据。在整个数据传输过程中，所建立的电路必须始终保持连接状态。电路拆除路拆除电路拆除。路拆除。数据传输结束后，由某一方（1结点或4结点）发出拆除请求，然后逐结点拆除到对方结点。电路交换技术的优点是数据传输可靠、迅速，数据不会丢失且保持原来的序列；缺点是在某些情况下，电路空闲时的信道容易被浪费，在短时间数据传输时电路建立和拆除所用的时间得不偿失。6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信5.数据交换技术（2）报文交换报文交换与电路交换不同，它采用的是存储-转发方式，不需要在通信的两个结点之间建立专用的物理线路。结点把要发送的信息组织成一个数据包，即报文。该报文中含有目标结点的地址，完整的报文在网络中被一站一站地向前传送。每个结点接收整个报文，检查目标结点地址，然后根据网络中的交通情况在适当时转发到下一个结点。6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信5.数据交换技术（2）报文交换报文交换的优点a.电路利用率高。b.在电路交换网络上，当通信量变得很大时，就不能接收新的呼叫。c.报文交换网络可以把一个报文发送到多个目的地，而电路交换网络很难做到。6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信5.数据交换技术（2）报文交换报文交换的缺点a.不能满足实时或交互式的通信要求，报文经过网络的延迟时间长且不确定。b.当结点收到过多的数据而无空间存储或不能及时转发时，就不得不丢弃报文，而且发出的报文不按顺序到达目的地。6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信5.数据交换技术（3）分组交换分组交换是对报文交换的一种改进，它将报文分成若干个分组，每个分组的长度有一个上限，有限长度的分组使得每个结点的存储能力降低了；分组可以存储到内存中，提高了交换速度。分组交换有虚电路分组交换和数据报分组交换两种。分组交换适用于交互式通信，如终端与主机通信，它是计算机网络中使用最广泛的一种交换技术。6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信5.数据交换技术（3）分组交换虚电路分组交换的原理与特点。在虚电路分组交换中，为了进行数据传输，网络的源结点和目的结点之间要先建立一条逻辑通路。每个分组除了包含数据之外，还包含一个虚电路标识符。在预先建好的路径上的每个结点都知道应该把这些分组引导到哪里去，不再需要路由选择判定。虚电路分组交换的主要特点是：在数据传送之前必须通过虚呼叫设置一条虚电路。6.1 计算机网络基本概念6.1.2 数据通信5.数据交换技术（3）分组交换数据报分组交换的原理与特点。在数据报分组交换中，每个分组的传送是被单独处理的。每个分组称为一个数据报，每个数据报自身携带足够的地址信息。一个结点收到一个数据报后，根据数据报中的地址信息和结点所存储的路由信息找出一条合适的出路，把数据报原样地发送到下一结点。由于各数据报所走的路径不一定相同，因而不能保证各个数据报按顺序到达目的地，有的数据报甚至会中途丢失。6.1 计算机网络基本概念6.1.3 网络体系结构1.计算机网算机网络体系体系结构构大多数计算机网络都采用层次式结构，即将一个计算机网络分为若干层次，处在高层次的系统只是利用较低层次的系统提供的接口和功能，不需了解低层次实现该功能所采用的算法和协议；较低层次也仅是使用从高层系统传送来的参数，这就是层次间的无关性。因为有了这种无关性，层次间的每个模块便可以用一个新的模块取代，只要新的模块与旧的模块具有相同的功能和接口即可。6.1 计算机网络基本概念6.1.3 网络体系结构1.计算机网算机网络体系体系结构构网络中的计算机与终端间要想正确地传送信息和数据，必须在数据传输的顺序、数据的格式及内容等方面有约定或规则，这种约定或规则称为协议（protocol）。6.1 计算机网络基本概念6.1.3 网络体系结构2.OSI参考模型参考模型20世纪70年代以来，国外一些主要计算机生产厂家先后推出了各自的网络体系结构，但它们都属于专用的。为使不同计算机厂家的计算机能够互相通信，以便在更大的范围内建立计算机网络，有必要建立一个国际范围的网络体系结构标准。国际标准化组织于1981年正式推荐了一个网络系统结构七层参考模型，被称为开放系统互连模型（open system interconnection，OSI）。由于这个标准模型的建立，使得各种计算机网络都向它靠拢，大大推动了网络通信的发展。6.1 计算机网络基本概念6.1.3 网络体系结构2.OSI参考模型参考模型OSI参考模型将整个网络通信的功能划分为7个层次，如图6-9所示。它们由低到高分别是物理层（PH）、数据链路层（DL）、网络层（N）、传输层（T）、会话层（S）、表示层（P）、应用层（A）。每层均完成一定的功能，每层都直接为其上层提供服务，并且所有层次都互相支持。第四层到第七层主要负责互操作性，一层到三层则用于创建两个网络设备间的物理连接。图6-9 OSI参考模型6.1 计算机网络基本概念6.1.3 网络体系结构2.OSI参考模型参考模型OSI参考模型对各个层次的划分遵循下列原则：（1）网中的各节点都有相同的层次，相同的层次具有同样的功能。（2）同一节点内相邻层之间通过接口通信。（3）每一层使用下层提供的服务，并向其上层提供服务。（4）不同节点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。6.1 计算机网络基本概念6.1.3 网络体系结构2.OSI参考模型参考模型根据以上原则，ISO制定了开放系统互连参考模型。OSI要求双方通信只能在同级进行，实际通信是自上而下，经过物理层通信，再自下而上送到对等的层次。（1）物理）物理层。物理层提供机械、电气、功能和过程特征，使数据链路实体之间建立、保持和终止物理连接。（2）数据）数据链路路层。数据链路层实现以帧为单位的数据块交换，包括帧的装配、分解及差错处理的管理。如果数据帧被破坏，则发送端能自动重发。6.1 计算机网络基本概念6.1.3 网络体系结构2.OSI参考模型参考模型（3）网）网络层。网络层主要控制两个实体间路径的选择，建立或拆除实体之间的连接。在局域网中往往两个实体间只有一条通道，不存在路径选择问题，但涉及几个局域网互联时就要选择路径。（4）传输层。传输层提供两个会话实体（又称端对端、主机到主机）之间透明的数据传送，并进行差错恢复、流量控制等。该层实现独立于网络通信的端与端报文交换，为计算机节点之间的连接提供服务。6.1 计算机网络基本概念6.1.3 网络体系结构2.OSI参考模型参考模型（5）会）会话层。会话层在协同操作的情况下支持节点间的交互性活动，包括建立、识别、拆除用户进程间的连接，处理某些同步和恢复问题。为建立会话，双方的会话层应该核实对方是否有权参加会话，确定由哪一方支付通信费用，并在选择功能方面取得一致。因此，该层是用户连接到网络上的接口。（6）表示）表示层。表示层进行数据转换，提供标准的应用接口和通用的通信服务。例如，进行文本压缩、数据编码和加密、文件格式转换，使双方均能认识对方数据的含义。6.1 计算机网络基本概念6.1.3 网络体系结构2.OSI参考模型参考模型（7）应用用层。应用层提供各种应用服务程序，如分布式数据库、分布式文件系统、电子邮件（E-mail）等。它是通信用户之间的窗口。6.1 计算机网络基本概念6.1.3 网络体系结构3.TCP/IP参考模型参考模型计算机网络体系结构中普遍采用分层的方法，OSI参考模型是严格遵循分层模式的典范。但除了OSI参考模型之外，市场上还流行着一些其他的体系结构，如TCP/IP的体系结构。随着Internet的流行，其所使用的TCP/IP协议体系结构已成为事实上的国际标准。TCP/IP协议的体系结构分为应用层、传输层、网络互联层和网络接口层4个层次，每一层实现特定功能，且每层都有对应的协议，TCP/IP参考模型如图6-10所示。图6-10 TCP/IP参考模型6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件1.调制解调器调制解调器是调制器和解调器的缩写，是一种计算机网络硬件，它能把计算机的数字信号转换成可沿传输介质传送的模拟信号，而这些模拟信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收，并被译成计算机可以理解的语言。随着光纤的普遍使用，在传统的ADSL调制解调器的基础上，发展出了适用于光纤连接的光电转换器。6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件1.调制解调器（1）ADSL调制解调器。ADSL调制解调器俗称“猫”（调制解调器的英文名称是modem，这也是“猫”这一俗称的由来），在没有光纤入网时，所说的调制解调器均指ADSL调制解调器。它是一个通过电话拨号接入Internet所必备的网络硬件设备。2）光电转换器（又称光纤收发器）。光电转换器是一种类似于数字调制解调器的设备，与数字调制解调器不同的是，光电转换器接入的是光纤专线，是光信号，分为全双工流控和半双工背压控制。6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件2.网卡每台计算机上都必须安装网卡（network interface card，NIC），网卡是联网的计算机所需的基本部件。它一方面连接计算机，另一方面连接局域网中的传输介质。典型的网卡结构如图6-11所示。图6-11 典型的网卡结构6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件2.网卡（1）网卡的分类。根据网卡所支持的物理层标准与主机接口不同，网卡可以分为不同的类型，如以太网卡和令牌环网卡。由于以太网是目前最主要的局域网类型，因而与之对应的网卡以太网卡也成了网卡的代名词，在不特别指明的情况下，以下所描述的网卡分类实际上是指以太网卡。根据网卡与主板上总线的连接方式、网卡的传输速率和网卡与传输介质连接的接口的不同，网卡也可分为不同的类型。6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件2.网卡（1）网卡的分类。按照支持的支持的计算机种算机种类，网卡主要分为标准以太网卡和PCMCIA网卡两类。标准以太网卡用于台式计算机联网，而PCMCIA网卡用于笔记本电脑联网。PCMCIA是个人计算机存储卡国际协会（PCMCIA）制定的一种便携式插卡标准，符合这种标准的网卡和信用卡大小相似，它仅适用于将便携机连入互联网。按照网卡支持的网卡支持的传输速率分速率分类，网卡目前主要分为4类，分别是10 Mb/s网卡、网卡、100 Mb/s网卡、网卡、10/100 Mb/s自适自适应网卡、网卡、1 000 Mb/s网卡网卡。10 Mb/s和100 Mb/s网卡仅支持10 Mb/s和100 Mb/s的传输速率，在使用非屏蔽双绞线作为传输介质时，通常10 Mb/s网卡与3类非屏蔽双绞线配合使用，而100 Mb/s网卡与5类非屏蔽双绞线相连接。6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件2.网卡（1）网卡的分类。按照所支持的所支持的传输介介质类型型，网卡主要分为双绞线网卡、粗缆网卡、细缆网卡和光纤网卡4类。根据不同的传输介质，网卡提供了相应的接口。适用于粗缆的网卡应提供AUI接口，适用于细缆的网卡应提供BNC接口，适用于非屏蔽双绞线的网卡应提供RJ-45接口，适用于光纤的网卡应提供光纤的F/O接口。按照所支持的总线类型，网卡主要可以分为3类，分别是ISA总线接口网卡、接口网卡、EISA总线接口网卡和接口网卡和PCI总线接口网卡接口网卡。ISA总线接口网卡又可分为8位和16位两种。8位ISA总线接口网卡由于CPU的占用率较高，因此数据传输速率较慢；16位ISA总线接口网卡数据传输速率比8位总线接口网卡的传输速率快，应用较多的是ISA总线接口的10 Mb/s网卡，价格较便宜。6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件2.网卡（2）网卡的物理地址。在网卡的存储器中保存了一个全球唯一的网络节点地址，这个地址称为介质访问控制（media access control，MAC）地址，又称为硬件地址或网卡物理地址。MAC地址用12个十六进制数来表示，它的地址长度是48位（比特），前6个十六进制数（24比特）代表网卡生产厂商的标识符信息，后6个十六进制数代表生产厂商分配的网卡序号。MAC地址格式如图6-12所示。图6-12 MAC地址格式6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件2.网卡（2）网卡的物理地址。在命令提示符状态下，输入“ipconfig/all”命令并按Enter键，可以查看当前计算机网卡的MAC地址，如图6-13所示。图6-13 查看网卡的MAC地址6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件3.交换机（1）交换机的工作原理。交换机是一种网络集中设备，它是用来集中连接其他网络的，这里的“交换”是指对集线器共享工作模式的改进。交换机可以把网络“分段”，通过对照MAC地址表，交换机只允许必要的网络流量通过。通过交换机的过滤和转发，可以有效地隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免共享冲突。6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件3.交换机（1）交换机的工作原理。目前，在局域网中使用的交换机一般分为第二层交换机和第三层交换机，这两类交换机的最大区别是第二层交换机不带路由功能，而第三层交换机带路由功能。图6-14所示为思科交换机。图6-14 思科交换机6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件3.交换机（2）交换机的数据交换方式。在网络中，交换机的数据交换与转发可以分为直接交换、存储转发交换和改进的直接交换3种方式。1 1 1 12 2 2 23 3 3 3直接交换存储转发交换改进的直接交换6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件4.路由器（1）路由器的概念。路由器是将一个网络（一般为局域网）接入另一个网络或实现网络互联的必选设备。其主要功能是实现不同类型网络之间的数据“翻译”，使一种类型的网络（如以太网）能读懂另一种类型的网络（如令牌环网）发送过来的数据。6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件4.路由器（2）路由器的功能。路由器在网络层实现网络互联，它主要完成网络层的功能。路由器负责将数据分组从源端主机经最佳路径发送到目的端主机。路由器必须具备路由选择和数据转发两个基本功能。路由选择。路由选择就是通过路由选择算法确定到达目的地址（目的端的网络地址）的最佳路径。路由选择的实现方法是：路由器通过路由选择算法，建立并维护一个路由表，路由表中包含目的地址和下一跳路由器地址等多种路由信息。数据转发。数据转发通常也称为数据交换。路由器接收到来自源端主机发送的带有目的主机网络地址的分组后，检查数据包的目的地址，再根据路由表来确定自己是否知道怎样转发这个数据包。6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件4.路由器（3）路由器的工作原理。为了简单地说明路由器的工作原理，假设有这样一个简单的网络，如图6-15所示，A、B、C、D四个网络通过路由器连接在一起。图6-15 路由器的工作原理6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件4.路由器（3）路由器的工作原理。目前，生产路由器的厂商，国外主要有CISCO（思科）公司、北电网络等，国内厂商有华为、H3C（华三通信）等。图6-16所示为H3C的路由器。图6-16 H3C的路由器 6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件4.路由器（4）路由器的路由方式。路由器上存储着一张关于路由信息的表格，即通常所说的路由表，路由表是路由器工作的重要依据和参考。一般情况下，路由表可以分为如下两种：静静态路由表。路由表。静态路由表是指由系统管理员事先设置好的固定的路径表，通常在系统安装时就已经根据网络的配置情况预先设定好了，它不会随着未来网络结构的变化而改变。动态路由表路由表。动态路由表是指路由器根据网络系统的运行情况自动调整的路径表。在动态路由表下，路由器根据路由选择协议提供的功能自动学习和记录网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件5.中继器（1）中继器的概念中继器是局域网环境下用来延长网络传输距离的网络互联设备，位于OSI参考模型的物理层。中继器对线路上的信号具有放大再生的功能，用于扩展局域网网段的长度（仅用于连接相同的局域网网段）。6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件5.中继器（1）中继器的概念图6-17所示为一款中继器产品。图6-17 中继器产品6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件5.中继器（2）中继器的作用由于传输线路噪声的影响，承载信息的数字信号或模拟信号只能传输有限的距离，中继器的功能是对接收信号进行放大、再生和发送，从而增加信号传输的距离。它连接同一个网络的两个或多个网段。例如，以太网常常利用中继器扩展总线的电缆长度，标准细缆以太网的每段长度最大是185 m，最多可有5段，因此增加中继器后，最大网络电缆长度可提高到925 m。一般来说，中继器两端的网络部分是网段，而不是子网。6.1 计算机网络基本概念6.1.4 网络硬件5.中继器（3）中继器的优点01延长了通信距离。02增加了结点的最大数目。03各个网段可以使用不同的通信频率。04提高了性能。当网络出现故障时，一般只影响个别网段。6.1 计算机网络基本概念6.1.5 网络软件1.网络软件的概念网络软件一般是指系统的网络操作系统、网络通信协议和应用级的提供网络服务功能的专用软件。在计算机网络环境中，用于支持数据通信和各种网络活动的软件。连入计算机网络的系统，通常根据系统本身的特点、能力和服务对象，配置不同的网络应用系统。其目的是本机用户共享网中其他系统的资源，或是把本机系统的功能和资源提供给网中其他用户使用。6.1 计算机网络基本概念6.1.5 网络软件2.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，使计算机操作系统增加了网络操作所需要的能力。网络操作系统运行在被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。一般计算机的操作系统（如DOS和OS/2等）是让用户与系统及在此操作系统上运行的各种应用之间的交互作用最佳。6.1 计算机网络基本概念6.1.5 网络软件3.网络通信协议一个计算机网络有许多互相连接的结点，在这些结点之间不断地进行数据交换。要做到有条不紊地交换数据，每个结点都必须遵守一些事先约定好的规则。这些为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即称为网络协议（network protocol）。应该注意，协议总是指体系结构中某一层的协议。准确地说，协议是对同等层实体之间的通信制定的有关通信规则或约定的集合。网络协议主要由以下3个要素组成：（1）语义（2）语法法（3）时序序6.1 计算机网络基本概念6.1.5 网络软件4.应用级专用软件根据网络的组建目的和业务的发展情况，研制、开发或购置应用系统。其任务是实现网络总体规划所规定的各项业务，提供网络服务和资源共享。网络应用系统有通用和专用之分。通用网络应用系统适用于较广泛的领域和行业，如数据收集系统、数据转发系统和数据库查询系统等。专用网络应用系统只适用于特定的行业和领域，如银行核算、铁路控制、军事指挥等。功能较强的计算机网络通常还设立一些负责全网运行工作的特殊主机系统，如网络管理中心、控制中心、信息中心、测量中心等。6.1 计算机网络基本概念6.1.6 无线局域网1.无线局域网简介无线局域网有独立无线局域网和非独立无线局域网两种类型。独立无线局域网是指整个网络都使用无线通信；非独立无线局域网是指网络中既有无线模式的局域网，也有有线模式的局域网。目前，大多数企业的局域网都采用非独立无线局域网。无线局域网给人们带来了极大的便利，但是无线局域网绝不是用来取代有线局域网的，而是作为有线局域网的补充，弥补有线局域网的不足，以达到网络延伸的目的。6.1 计算机网络基本概念6.1.6 无线局域网1.无线局域网简介无线局域网与传统的有线局域网在布线复杂度、传输速率、布线成本、移动性、扩展性、线路费用和安全性等方面都有所不同，具体见表6-1。表6-1 无线局域网和有线局域网的对比6.1 计算机网络基本概念6.1.6 无线局域网2.无线局域网的优缺点（1）无线局域网的优点。通过无线局域网和有线局域网的对比可以看到，无线局域网具备以下有线局域网无法比拟的优点：1234安装简易使用灵活经济节约易于扩展6.1 计算机网络基本概念6.1.6 无线局域网2.无线局域网的优缺点（2）无线局域网的缺点。无线局域网在给网络用户带来便捷性和实用性的同时，也存在一些缺点。无线局域网的不足之处体现在以下3个方面：性能。无线局域网是依靠电磁波进行数据传输的，这些电磁波都是通过无线发射装置发射的，建筑物、车辆、树木和其他障碍物都可能阻碍电磁波的传输，所以会影响网络的性能。速率。无线信道的传输速率与有线信道的传输速率相比要低得多。安全性。由于无线局域网不要求建立物理的连接通道，且无线信号是发散的，因此无线局域网范围内的任何信号都很容易被别有用心的人监听到，从而造成信息泄露。6.1 计算机网络基本概念6.1.6 无线局域网3.无线局域网的标准（1）IEEE 802.11IEEE 802.11全系列至少包括19个标准，其中IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g和IEEE 8