第8章 计算机网络基础ppt课件.pptx

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1、在此输入您的封面副标题第第8章章 计算机网络基础计算机网络基础计算机网络计算机网络 第第 8 8 章章 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络主主 要要 内内 容容8.1 8.1 计算机网络概述计算机网络概述8.2 8.2 计算机网络的通信协议计算机网络的通信协议8.3 8.3 计算机网络的硬件设备计算机网络的硬件设备8.4 8.4 因特网的基本技术因特网的基本技术 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络主主 要要 内内 容容8.7 8.7 云计算与大数据云计

2、算与大数据8.8 8.8 物联网物联网8.5 8.5 因特网应用因特网应用8.6 8.6 移动互联网移动互联网 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络 8.1.1 8.1.1 计算机网络的发展计算机网络的发展 8.1.2 8.1.2 计算机网络的组成与分类计算机网络的组成与分类 8.1.3 8.1.3 计算机网络的功能与特点计算机网络的功能与特点8.1 8.1 计算机网络概述计算机网络概述 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络1 1计算机网络的定义计算机网络

3、的定义 计算机网络是利用通信线路计算机网络是利用通信线路, ,用一定的连接方法用一定的连接方法，把分散的具有独立功能的多台计算机互相连接在，把分散的具有独立功能的多台计算机互相连接在一起，按照一起，按照网络协议网络协议进行数据通信，实现进行数据通信，实现资源共享资源共享的计算机集合体。的计算机集合体。 8.1.1 8.1.1 计算机网络的发展计算机网络的发展 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络2 2计算机网络的演变与发展计算机网络的演变与发展 计算机网络的发展历史不长，但发展速度很快，计算机网络的发展历史不长，但发展速度很

4、快，其演变过程大致可概括为以下其演变过程大致可概括为以下4 4个阶段。个阶段。（1 1）具有通信功能的单机系统阶段）具有通信功能的单机系统阶段（2 2）具有通信功能的多机系统阶段）具有通信功能的多机系统阶段（3 3）以共享资源为主的计算机）以共享资源为主的计算机计算机网络阶段计算机网络阶段（4 4）以局域网络及其互联为主要支撑环境的分布式）以局域网络及其互联为主要支撑环境的分布式计算机阶段计算机阶段 8.1.1 8.1.1 计算机网络的发展计算机网络的发展 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络 计算机网络在逻辑上可以分为进行

5、数据处理的计算机网络在逻辑上可以分为进行数据处理的资源子网资源子网和完成数据通信的和完成数据通信的通信子网通信子网两部分。两部分。通信子网通信子网 通信子网提供网络通信功能，能完成网络主机之间的数通信子网提供网络通信功能，能完成网络主机之间的数据传输、交换、通信控制和信号变换等通信处理工作，由通据传输、交换、通信控制和信号变换等通信处理工作，由通信控制处理机信控制处理机CCPCCP、通信线路和其他通信设备组成数据通信、通信线路和其他通信设备组成数据通信系统。系统。资源子网资源子网 资源子网为用户提供了访问网络的能力，它由主机系统、资源子网为用户提供了访问网络的能力，它由主机系统、终端控制器、请

6、求服务的用户终端、通信子网的接口设备、终端控制器、请求服务的用户终端、通信子网的接口设备、提供共享的软件资源和数据资源构成。它负责网络的数据处提供共享的软件资源和数据资源构成。它负责网络的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源和网络服务。理业务，向网络用户提供各种网络资源和网络服务。 8.1.2 8.1.2 计算机网络的组成与分类计算机网络的组成与分类1 1计算机网络的组成计算机网络的组成 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络（1 1）按网络的连接范围分类：）按网络的连接范围分类：局域网（局域网（LANLAN) )、城域网

7、（、城域网（MANMAN）、广域）、广域网（网（WANWAN）。城域网和广域网又称为互联网）。城域网和广域网又称为互联网 8.1.2 8.1.2 计算机网络的组成与分类计算机网络的组成与分类局域网局域网 即即LANLAN，是指在局，是指在局部地区范围内将计算机、部地区范围内将计算机、外设和通信设备互连在一外设和通信设备互连在一起的网络系统。起的网络系统。城域网城域网(MAN(MAN，Metropolitan Metropolitan Area Network)Area Network)，一般来说是，一般来说是将一个城市范围内的计算机将一个城市范围内的计算机互联互联 。广域网广域网(WAN(WA

8、N，Wide Area Wide Area Network)Network)也称为远程网，所也称为远程网，所覆盖的范围比城域网更广，覆盖的范围比城域网更广，它一般是在不同城市和不同它一般是在不同城市和不同国家之间的国家之间的LANLAN或者或者MANMAN互联互联2 2计算机网络的分类计算机网络的分类 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络（2 2）按物理连接方式（网络的拓扑结构）分类：）按物理连接方式（网络的拓扑结构）分类：总线型、星状、环状、总线型、星状、环状、网状和蜂窝状拓扑结构。网状和蜂窝状拓扑结构。 8.1.2 8.

9、1.2 计算机网络的组成与分类计算机网络的组成与分类2 2计算机网络的分类计算机网络的分类（3 3）按照交换方式分类：）按照交换方式分类：线路交换网络、存储转发交换网络。存储转线路交换网络、存储转发交换网络。存储转发交换又可以分为报文交换和分组交换。发交换又可以分为报文交换和分组交换。（4 4）按服务方式分类：）按服务方式分类：集中式系统和分布式系统。集中式系统和分布式系统。（5 5）按网络数据传输与交换系统的所有权分类：）按网络数据传输与交换系统的所有权分类：公用网与专用网。公用网与专用网。（6 6）按传输方式和传输带宽方式分类：）按传输方式和传输带宽方式分类：基带网和宽带网。基带网和宽带网

10、。（7 7）按照使用的网络操作系统分类：）按照使用的网络操作系统分类：Windows NTWindows NT系列（系列（Windows 2000 Windows 2000 Server FamilyServer Family和和Windows 2003 ServerWindows 2003 Server）、）、UNIXUNIX（LinuxLinux）系列和早期）系列和早期的的NetwareNetware系列。系列。 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络 8.1.3 8.1.3 计算机网络的功能与特点计算机网络的功能与特点1

11、 1计算机网络的功能计算机网络的功能 资源共享、数据传送、分布式处理、提高计算机的可靠性和可用性资源共享、数据传送、分布式处理、提高计算机的可靠性和可用性2 2计算机网络的主要特点计算机网络的主要特点 它是计算机及相关外部设备组成的一个群体，计算机是网络中信息它是计算机及相关外部设备组成的一个群体，计算机是网络中信息处理的主体。处理的主体。 这些计算机及相关外部设备通过通信媒体互联在一起，彼此之间交这些计算机及相关外部设备通过通信媒体互联在一起，彼此之间交换信息。换信息。 网络系统中的每一台计算机都是独立的，任何两台计算机之间不存网络系统中的每一台计算机都是独立的，任何两台计算机之间不存在主从

12、关系。在主从关系。 在计算机网络系统中，有各种类型的计算机，不同类型计算机之间在计算机网络系统中，有各种类型的计算机，不同类型计算机之间进行通信必须有共同的约定，这些约定就是通信双方必须遵守的协议，进行通信必须有共同的约定，这些约定就是通信双方必须遵守的协议，因此说，计算机之间的通信是通过通信协议实现的。因此说，计算机之间的通信是通过通信协议实现的。 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络 8.2.1 8.2.1 网络协议网络协议 8.2.2 8.2.2 计算机网络体系结构计算机网络体系结构8.2 8.2 计算机网络的通信协议

13、计算机网络的通信协议 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络1 1网络协议网络协议 网络协议就是计算机网络中任意两个结点间的通信规则，它规定了网络协议就是计算机网络中任意两个结点间的通信规则，它规定了网络通信功能的层次构成以及各层次的通信协议规范和相邻层的接口协网络通信功能的层次构成以及各层次的通信协议规范和相邻层的接口协议规范，是由一组程序模块组成的。如：议规范，是由一组程序模块组成的。如： 数据的格式是什么样的数据的格式是什么样的 以什么样的控制信号联络，具体的传送方式是什么以什么样的控制信号联络，具体的传送方式是什么 发

14、送方如何保证数据的完整性，接收方如何应答发送方如何保证数据的完整性，接收方如何应答 8.2.1 8.2.1 网络协议网络协议 网络协议的组成要素网络协议的组成要素 在通信内容、怎样通信以及何时通信方面，两个对象要遵从相互可以在通信内容、怎样通信以及何时通信方面，两个对象要遵从相互可以接受的一组约定和规则，这些约定和规则的集合称为协议。协议由语法接受的一组约定和规则，这些约定和规则的集合称为协议。协议由语法语义、定时规则三个要素所组成。语义、定时规则三个要素所组成。数据与控制信息的结构或格式由通信过程的说明构成确定事件的顺序以及速度匹配 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国

15、家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络2 2国际标准化组织国际标准化组织 国际上的一些标准化组织制定了相关的标准，为生产厂商、供应商、国际上的一些标准化组织制定了相关的标准，为生产厂商、供应商、政府机构和其他服务提供者提供实现互连的指导方针，使得产品或设备政府机构和其他服务提供者提供实现互连的指导方针，使得产品或设备相互兼容。这些标准化组织制定的标准，为网络的发展做出了重要贡献。相互兼容。这些标准化组织制定的标准，为网络的发展做出了重要贡献。 国际标准化组织（国际标准化组织（International Standards OrganizationInternational Stand

16、ards Organization，ISOISO）。）。 联合国的国际电信联盟（联合国的国际电信联盟（International Telecommunication International Telecommunication UnionUnion，ITUITU）。）。 美国国家标准化协会（美国国家标准化协会（American National Standards American National Standards InstituteInstitute，ANSIANSI）。）。 电气电子工程师协会（电气电子工程师协会（Institute of Electrical Electronics

17、 Institute of Electrical Electronics EngineersEngineers，IEEEIEEE）。）。 电子工业协会（电子工业协会（Electonic Industries Association/Telecomm Electonic Industries Association/Telecomm Indusutes AssociationIndusutes Association，EIA/TIAEIA/TIA）。）。 8.2.1 8.2.1 网络协议网络协议 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算

18、机网络 为了实现复杂的计算机网络，人们提出了网络层次的概念，即通过网为了实现复杂的计算机网络，人们提出了网络层次的概念，即通过网络分层将庞大而复杂的问题转化为若干简单的局部问题，以便于处理和解络分层将庞大而复杂的问题转化为若干简单的局部问题，以便于处理和解决。决。 在这种分层的网络结构中，网络的每一层都具有其相应的层间协议。在这种分层的网络结构中，网络的每一层都具有其相应的层间协议。将计算机网络的各层定义和层间协议的集合称为计算机网络体系结构，它将计算机网络的各层定义和层间协议的集合称为计算机网络体系结构，它是关于计算机网络系统应设置多少层，每个层能提供哪些功能，以及层之是关于计算机网络系统应

19、设置多少层，每个层能提供哪些功能，以及层之间的关系和如何联系在一起的一个精确定义。间的关系和如何联系在一起的一个精确定义。 由于系统被分解为相对简单的若干层，因此易于实现和维护。各层功由于系统被分解为相对简单的若干层，因此易于实现和维护。各层功能明确，相对独立，下层为上层提供服务，上层通过接口调用下层功能，能明确，相对独立，下层为上层提供服务，上层通过接口调用下层功能，而不必关心下层所提供服务的具体实现细节，这就是层次间的无关性。因而不必关心下层所提供服务的具体实现细节，这就是层次间的无关性。因为有了这种无关性，当某一层的功能需要更新或被替代时，只要它和上、为有了这种无关性，当某一层的功能需要

20、更新或被替代时，只要它和上、下层的接口服务关系不变，则相邻层都不受影响，因此灵活性好，这有利下层的接口服务关系不变，则相邻层都不受影响，因此灵活性好，这有利于技术进步和模型的改进。现代计算机网络都采用了层次化体系结构，最于技术进步和模型的改进。现代计算机网络都采用了层次化体系结构，最典型的代表就是典型的代表就是OSIOSI和和TCP/IPTCP/IP网络体系结构。网络体系结构。 8.2.2 8.2.2 计算机网络体系结构计算机网络体系结构 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络1 1OSI/RMOSI/RM参考模型参考模型 计

21、算机网络是随着用户的不同需要发展起来的，不同的开发者使用计算机网络是随着用户的不同需要发展起来的，不同的开发者使用不同的方法满足使用者的需求，由此产生了不同的网络系统和网络协议。不同的方法满足使用者的需求，由此产生了不同的网络系统和网络协议。为了规范网络系统，国际标准化组织为了规范网络系统，国际标准化组织ISOISO在在19811981年推出了年推出了“开放系统互开放系统互连参考模型连参考模型”，即，即OSI/RMOSI/RM（open system interconnection reference open system interconnection reference modelmod

22、el）标准。该标准的目的是希望所有的网络系统都向此标准靠拢，）标准。该标准的目的是希望所有的网络系统都向此标准靠拢，消除系统之间因协议不同而造成的通信障碍，使得在互联网范围内，不消除系统之间因协议不同而造成的通信障碍，使得在互联网范围内，不同的网络系统可以不需要专门的转换装置就能进行通信。同的网络系统可以不需要专门的转换装置就能进行通信。OSIOSI将信息系将信息系统分为七层统分为七层： 8.2.2 8.2.2 计算机网络体系结构计算机网络体系结构 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络 OSI OSI不是一个实际的物不是一个

23、实际的物理模型，而是一个将网络协理模型，而是一个将网络协议规范化了的逻辑参考模型。议规范化了的逻辑参考模型。OSIOSI仅仅是一个标准，而不仅仅是一个标准，而不是特定的系统或协议。网络是特定的系统或协议。网络开发者可以根据这个标准开开发者可以根据这个标准开发网络系统，制定网络协议；发网络系统，制定网络协议；网络用户可以用这个标准来网络用户可以用这个标准来考察网络系统、分析网络协考察网络系统、分析网络协议。议。7 7 应用层应用层6 6 表示层表示层5 5 会话层会话层4 4 传递层传递层3 3 网络层网络层2 2数据链路层数据链路层1 1 物理层物理层传传送送服服务务面面向向应应用用 8.2.

24、2 8.2.2 计算机网络体系结构计算机网络体系结构 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络2 2TCP/IPTCP/IP模型模型 TCP/IP TCP/IP是一种网际互连通信协议，其目的在于通过它实现网际间各是一种网际互连通信协议，其目的在于通过它实现网际间各种异构网络和异种计算机的互连通信。种异构网络和异种计算机的互连通信。TCP/IPTCP/IP同样适用于在一个局域网同样适用于在一个局域网内实现异种机的互连通信。在任何一台计算机或者其他类型的终端上，内实现异种机的互连通信。在任何一台计算机或者其他类型的终端上，无论运行的

25、是何种操作系统，只要安装了无论运行的是何种操作系统，只要安装了TCP/IPTCP/IP，就能够相互连接、通，就能够相互连接、通信并接入信并接入InternetInternet。TCP/IPTCP/IP也采用层次结构，但与国际标准化组织公布的也采用层次结构，但与国际标准化组织公布的OSI/RM 7OSI/RM 7层参考模层参考模型不同，它分为型不同，它分为4 4个层次，从上往下依次是应用层、传输层、网络层和个层次，从上往下依次是应用层、传输层、网络层和网络接口层。网络接口层。 8.2.2 8.2.2 计算机网络体系结构计算机网络体系结构 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国

26、家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络TCP/IPTCP/IP层次结构层次结构 8.2.2 8.2.2 计算机网络体系结构计算机网络体系结构 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络TCP/IPTCP/IP与与OSI/RMOSI/RM的对应关系的对应关系 8.2.2 8.2.2 计算机网络体系结构计算机网络体系结构OSI模型TCP/IP模型TCP/IP簇应用层应用层HTTP、FTP、TFTP、SMTP、SNMP、Telnet、RPC、DNS、Ping、表示层会话层传输层传输层TCP、UDP、网络层网络层IP、ARP、R

27、ARP、ICMP、IGMP、数据链路层网络接口层Ethernet、ATM、FDDI、X.25、PPP、Token-Ring、物理层 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络 8.3.1 8.3.1 计算机设备计算机设备 8.3.2 8.3.2 网络传输介质网络传输介质 8.3.3 8.3.3 网络互连设备网络互连设备8.3 8.3 计算机网络的硬件设备计算机网络的硬件设备 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络（1 1）服务器）服务器 服务器通常是一台速度快、存

28、储量大的计算机，它是网络资源的提供者。服务器通常是一台速度快、存储量大的计算机，它是网络资源的提供者。在局域网中，服务器对工作站进行管理并提供服务，是局域网系统的核心；在在局域网中，服务器对工作站进行管理并提供服务，是局域网系统的核心；在互联网中，服务器之间互通信息，相互提供服务，每台服务器的地位是同等的。互联网中，服务器之间互通信息，相互提供服务，每台服务器的地位是同等的。 8.3.1 8.3.1 计算机设备计算机设备（2 2）工作站）工作站 工作站是一台台各种型号的计算机，它是用户向服务器申请服务的终端设工作站是一台台各种型号的计算机，它是用户向服务器申请服务的终端设备，用户可以在工作站上

29、处理日常工作，并随时向服务器索取各种信息及数据，备，用户可以在工作站上处理日常工作，并随时向服务器索取各种信息及数据，请求服务器提供各种服务（如传输文件、打印文件等）。请求服务器提供各种服务（如传输文件、打印文件等）。（3 3）网卡）网卡 网卡也称为网络适配器或网络接口卡（网卡也称为网络适配器或网络接口卡（network interface cardnetwork interface card，NICNIC），），它是安装在计算机主板上的电路板插卡，如图它是安装在计算机主板上的电路板插卡，如图4-44-4所示。一般情况下，无论是服所示。一般情况下，无论是服务器还是工作站都应安装网卡。网卡的作用

30、是将计算机与通信设施相连接，将务器还是工作站都应安装网卡。网卡的作用是将计算机与通信设施相连接，将计算机的数字信号转换成通信线路能够传送的信号。计算机的数字信号转换成通信线路能够传送的信号。 （4 4）共享设备共享设备 共享设备是指为众多用户共享的高速打印机、大容量磁盘等公用设备。共享设备是指为众多用户共享的高速打印机、大容量磁盘等公用设备。 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络（1 1）双绞线）双绞线 双绞线（双绞线（Twisted Pair CableTwisted Pair Cable）价格便宜而且易于安装使用，）价格

31、便宜而且易于安装使用，是使用最广泛的传输介质。双绞线可分为非屏蔽双绞线是使用最广泛的传输介质。双绞线可分为非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted PairUnshielded Twisted Pair，UTPUTP）和屏蔽双绞线（）和屏蔽双绞线（Shielded Shielded Twisted PairTwisted Pair，STPSTP）两大类。）两大类。UTPUTP成本较低，但易受各种电信号成本较低，但易受各种电信号的干扰；的干扰；STPSTP外面环绕一圈保护层，可大大提高抗干扰能力，但增外面环绕一圈保护层，可大大提高抗干扰能力，但增加了成本。加了成本。 双绞线按传输质量分

32、为双绞线按传输质量分为1 1类到类到5 5类（表示为类（表示为UTP-1UTP-1UTP-5UTP-5），），局域网中常用的为局域网中常用的为3 3类（类（UTP-3UTP-3）和）和5 5类（类（UTP-5UTP-5）双绞线。）双绞线。 UTPUTP连接到网络设备（连接到网络设备（HubHub、SwitchSwitch）的连接器，是类似电话）的连接器，是类似电话插口的咬接式插头，称为插口的咬接式插头，称为RJ-45RJ-45，俗称水晶头。，俗称水晶头。8.3.2 8.3.2 网络传输介质网络传输介质1 1有线传输介质有线传输介质 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级

33、规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络1 1有线传输介质有线传输介质UTPUTPSTPSTPRJ-45RJ-45双绞线双绞线8.3.2 8.3.2 网络传输介质网络传输介质 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络（2 2）同轴电缆）同轴电缆 同轴电缆（同轴电缆（Coaxial CableCoaxial Cable）中）中心是实心或多芯铜线电缆，包上一根心是实心或多芯铜线电缆，包上一根圆柱形的绝缘皮，外导体为硬金属或圆柱形的绝缘皮，外导体为硬金属或金属网，它既作为屏蔽层又作为导体金属网，它既作为屏蔽层又作为导体的一部分来形

34、成一个完整的回路。外的一部分来形成一个完整的回路。外导体外还有一层绝缘体，由于外导体导体外还有一层绝缘体，由于外导体屏蔽层的作用，同轴电缆具有较高的屏蔽层的作用，同轴电缆具有较高的抗干扰能力。抗干扰能力。 1 1有线传输介质有线传输介质铜芯铜芯外导体屏蔽层外导体屏蔽层保护套保护套绝缘层绝缘层 由同轴电缆构造的网络是一种单总线结构，只要有一处的连接出现由同轴电缆构造的网络是一种单总线结构，只要有一处的连接出现故障，将会造成整个网络的瘫痪，在双绞线以太网出现以后这种传输介故障，将会造成整个网络的瘫痪，在双绞线以太网出现以后这种传输介质基本上就被淘汰了。质基本上就被淘汰了。8.3.2 8.3.2 网

35、络传输介质网络传输介质 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络（3 3）光纤）光纤 光导纤维简称为光纤（光导纤维简称为光纤（Optical FiberOptical Fiber），），它是发展最为迅速的传输介质。光纤通信是利它是发展最为迅速的传输介质。光纤通信是利用光纤传递光脉冲信号实现的，由多条光纤组用光纤传递光脉冲信号实现的，由多条光纤组成的传输线就是光缆。成的传输线就是光缆。 与其他传输介质相比，低损耗、高带宽和与其他传输介质相比，低损耗、高带宽和高抗干扰性是光纤的最主要的优点。目前光纤高抗干扰性是光纤的最主要的优点。目

36、前光纤的数据传输率已达的数据传输率已达2.4 Gb/s2.4 Gb/s，更高速率的，更高速率的5 5 Gb/sGb/s、10 Gb/s10 Gb/s甚至甚至20 Gb/s20 Gb/s的系统也正在研制的系统也正在研制过程中。过程中。 光纤的传输距离可达上百公里，目前在大光纤的传输距离可达上百公里，目前在大型网络系统的主干或多媒体网络应用系统中，型网络系统的主干或多媒体网络应用系统中，几乎都采用光纤作为网络传输介质。几乎都采用光纤作为网络传输介质。1 1有线传输介质有线传输介质多根光纤组成光缆多根光纤组成光缆8.3.2 8.3.2 网络传输介质网络传输介质 大学计算机基础教程大学计算机基础教程

37、高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络 最常用的无线介质有微波、最常用的无线介质有微波、红外线、无线电、激光和卫星。红外线、无线电、激光和卫星。无线介质的带宽最多可以达到无线介质的带宽最多可以达到几十几十Gb/sGb/s，如微波为，如微波为45 Gb/s45 Gb/s，卫星为卫星为50 Gb/s50 Gb/s。室内传输距离。室内传输距离一般在一般在200 m200 m以内，室外为几十以内，室外为几十公里到上千公里。无线介质和公里到上千公里。无线介质和相关传输技术是网络的重要发相关传输技术是网络的重要发展方向之一，方便性是其最主展方向之一，方便性是其最主要的优点；其

38、主要缺点是容易要的优点；其主要缺点是容易受到障碍物、天气和外部环境受到障碍物、天气和外部环境的影响。的影响。 2 2无线传输介质无线传输介质微波通信微波通信卫星通信卫星通信无线电波和红外通信无线电波和红外通信8.3.2 8.3.2 网络传输介质网络传输介质 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络1. 1. 中继器中继器 中继器中继器(Repeater)(Repeater)是局域网环境下用来是局域网环境下用来延长网络距离延长网络距离的最简的最简单、最廉价的互连设备，工作在单、最廉价的互连设备，工作在OSIOSI的物理层，作用是对

39、传输介质的物理层，作用是对传输介质上传输的信号接收后经过放大和整形再发送到其它传输介质上，上传输的信号接收后经过放大和整形再发送到其它传输介质上，经过中继器连接的两段电缆上的工作站就像是在一条加长的电缆经过中继器连接的两段电缆上的工作站就像是在一条加长的电缆上工作一样。上工作一样。8.3.3 8.3.3 网络互连设备网络互连设备2 2集线器集线器 集线器（集线器（HubHub）是局域网中使用的连接设备，）是局域网中使用的连接设备，它具有多个端口，可连接多台计算机。在局域网它具有多个端口，可连接多台计算机。在局域网中常以集线器为中心，将所有分散的工作站与服中常以集线器为中心，将所有分散的工作站与

40、服务器连接在一起，形成星状拓扑结构的局域网系务器连接在一起，形成星状拓扑结构的局域网系统。集线器的优点除了能够互联多个终端以外，统。集线器的优点除了能够互联多个终端以外，当其中一个结点的线路发生故障时不会影响到其当其中一个结点的线路发生故障时不会影响到其他结点。他结点。 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络3 3网桥网桥 网桥（网桥（BridgeBridge）也是局域网使用的连接设备，网桥的作用是扩展网）也是局域网使用的连接设备，网桥的作用是扩展网络的距离，减轻网络的负载。络的距离，减轻网络的负载。 对于较大的局域网可以采用

41、网桥将负担过重的网络分成多个网络段，对于较大的局域网可以采用网桥将负担过重的网络分成多个网络段，从而达到减轻网络负担的目的，即它将一个较大的从而达到减轻网络负担的目的，即它将一个较大的LANLAN分割为多个子网。分割为多个子网。 网桥也可以将两个以上的网桥也可以将两个以上的LANLAN互连为一个逻辑互连为一个逻辑LANLAN，使，使LANLAN上的所有上的所有用户都可以访问服务器。用户都可以访问服务器。 4 4路由器路由器 路由器（路由器（RouterRouter）是互联网中使用的连接设备。它可以将两个网络）是互联网中使用的连接设备。它可以将两个网络连接在一起，组成更大的网络。被连接的网络可以

42、是局域网也可以是互连接在一起，组成更大的网络。被连接的网络可以是局域网也可以是互联网，连接后的网络都可以称为互联网。联网，连接后的网络都可以称为互联网。 在互联网中，路由器的作用就是为数据包（或分组）选择一条合适在互联网中，路由器的作用就是为数据包（或分组）选择一条合适的传送路径。用路由器隔开的网络属于不同的局域网，具有不同的网络的传送路径。用路由器隔开的网络属于不同的局域网，具有不同的网络地址。地址。8.3.3 8.3.3 网络互连设备网络互连设备 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络5 5网关网关 网关网关(Gatewa

43、y)(Gateway)在互联网络中起到在互联网络中起到高层协高层协议转换的作用议转换的作用，如，如InternetInternet上用简单邮件传上用简单邮件传输协议输协议(SMTP)(SMTP)进行传输电子邮件时，如果与进行传输电子邮件时，如果与微软的微软的ExchangeExchange进行互通，需要电子邮件网进行互通，需要电子邮件网关，关，OracleOracle数据库的数据与数据库的数据与SybaseSybase数据库的数据库的数据进行交换时需要数据库网关。数据进行交换时需要数据库网关。6 6交换机交换机 交换机功能类似集线器，它是一种低价交换机功能类似集线器，它是一种低价位，高性能的多

44、端口网络设备，除了具有集位，高性能的多端口网络设备，除了具有集线器的全部特性外，还具有自动寻址、数据线器的全部特性外，还具有自动寻址、数据交换等功能。它将传统的共享带宽方式转变交换等功能。它将传统的共享带宽方式转变为独占方式，每个结点都可以拥有和上游结为独占方式，每个结点都可以拥有和上游结点相同的带宽。点相同的带宽。8.3.3 8.3.3 网络互连设备网络互连设备 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络 8.4.1 8.4.1 因特网的概念与特点因特网的概念与特点 8.4.2 TCP/IP8.4.2 TCP/IP协议簇协议簇8

45、.4 8.4 因特网的基本技术因特网的基本技术 8.4.3 IP8.4.3 IP地址与域名地址地址与域名地址 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络1 1因特网的概念因特网的概念 因特网（因特网（InternetInternet）是全球性的最具有影响力的计算机互联网，）是全球性的最具有影响力的计算机互联网，也是世界范围内的信息资源库。因特网最初是一项由美国开发的互联也是世界范围内的信息资源库。因特网最初是一项由美国开发的互联网络工程，但是目前，因特网已经成为覆盖全球的基础信息设施之一。网络工程，但是目前，因特网已经成为覆盖全球

46、的基础信息设施之一。因特网本身不是一种具体的物理网络技术，将其称为网络是网络专家因特网本身不是一种具体的物理网络技术，将其称为网络是网络专家为了便于理解而给它加上的一种为了便于理解而给它加上的一种“虚拟虚拟”的概念。实际上因特网是把的概念。实际上因特网是把全世界各个地方已有的各种网络，如计算机网络、数据通信网及公用全世界各个地方已有的各种网络，如计算机网络、数据通信网及公用电话交换网等互连起来，组成一个跨越国界范围的庞大的互联网，因电话交换网等互连起来，组成一个跨越国界范围的庞大的互联网，因此它又称为网络的网络。从本质上讲，因特网是一个开放的、互连的、此它又称为网络的网络。从本质上讲，因特网是

47、一个开放的、互连的、遍及全世界的计算机网络系统，它遵从遍及全世界的计算机网络系统，它遵从TCP/IPTCP/IP协议，是一个使世界上协议，是一个使世界上不同类型的计算机能够交换各类数据的通信媒介，为人们打开了通往不同类型的计算机能够交换各类数据的通信媒介，为人们打开了通往世界的信息大门。世界的信息大门。 8.4.1 8.4.1 因特网的概念与特点因特网的概念与特点 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络2 2 InternetInternet的基本结构的基本结构 从从InternetInternet结构的角结构的角度看，它是一

48、个利用路由度看，它是一个利用路由器将分布在世界各地数以器将分布在世界各地数以万计的规模不一的计算机万计的规模不一的计算机互连起来的网际网，为人互连起来的网际网，为人们打开了通往世界的信息们打开了通往世界的信息大门。大门。 8.4.1 8.4.1 因特网的概念与特点因特网的概念与特点 大学计算机基础教程大学计算机基础教程 高等教育“十一五”国家级规划教材第第8 8章章 计算机网络计算机网络3 3InternetInternet的发展的发展 Internet Internet的前身是美国国防部高级计划研究署在的前身是美国国防部高级计划研究署在19691969年作为军事年作为军事实验网络而建立的实验

49、网络而建立的ARPNetARPNet，建立的最初只有，建立的最初只有4 4台主机，采用网络控制程台主机，采用网络控制程序（序（network control programnetwork control program，NCPNCP）作为主机之间的通信协议。随）作为主机之间的通信协议。随着计算机数量的增多和应用逐步民用化。到了着计算机数量的增多和应用逐步民用化。到了19901990年年APARNetAPARNet就完全淘就完全淘汰。随着网络技术的不断发展，网络速度不断提高，接入的结点不断汰。随着网络技术的不断发展，网络速度不断提高，接入的结点不断增多，从而形成了现在的增多，从而形成了现在的In

50、ternetInternet。随着。随着InternetInternet技术和网络的成熟，技术和网络的成熟，InternetInternet的应用很快地从教育科研、政府军事等领域扩展到商业领域，的应用很快地从教育科研、政府军事等领域扩展到商业领域，并获得迅速发展。并获得迅速发展。InternetInternet上的众多服务器提供大量的商业信息供用上的众多服务器提供大量的商业信息供用户查询，如企业介绍、产品价格、技术数据等。户查询，如企业介绍、产品价格、技术数据等。 Internet Internet发展极为迅发展极为迅速，现在已经成为一个全球性的网络。速，现在已经成为一个全球性的网络。 8.4