计算机基础知识第5章 高中信息技术ppt课件教案 人教版.ppt
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1、第第5章章 计算机网络及其应用计算机网络及其应用任课教师:李任课教师:李 玲玲中南财经政法大学信息学院中南财经政法大学信息学院本章内容本章内容5.1 计算机网络概述计算机网络概述5.2 计算机网络体系结构和组成计算机网络体系结构和组成5.3 Internet基础基础5.4 Internet应用应用5.5 搜索引擎搜索引擎25.1 计算机网络概述计算机网络概述2121世世纪纪的的一一些些重重要要特特征征就就是是数数字字化化、网网络络化化和和信信息息化,它是一个以化,它是一个以网络为核心的信息时代网络为核心的信息时代。网网络络现现已已成成为为信信息息社社会会的的命命脉脉和和发发展展知知识识经经济济
2、的的重重要基础。要基础。网网络络是是指指“三三网网”,即即电电信信网网络络、有有线线电电视视网网络络和和计算机网络。计算机网络。发展最快的并起到核心作用的是计算机网络。发展最快的并起到核心作用的是计算机网络。35.1.1 什么是计算机网络什么是计算机网络计计算算机机网网络络就就是是通通过过电电缆缆、电电话话或或无无线线通通讯讯将将两两台以上的计算机互联起来的集合。台以上的计算机互联起来的集合。按按计计算算机机联联网网的的地地理理位位置置划划分分,网网络络一一般般有有两两大大类:类:1.1.广广域域网网:Internet:Internet网网(因因特特网网,也也称称其其为为互互联联网网)是是最最
3、典型的广域网,通常连接着范围非常广的区域。典型的广域网,通常连接着范围非常广的区域。2.2.局域网:校园网。局域网:校园网。45.1.2 计算机网络的发展计算机网络的发展计计算算机机网网络络源源于于计计算算机机与与通通信信技技术术的的结结合合,始始于于2020世纪世纪5050年代。近年代。近2020年来得到更为迅猛的发展。年来得到更为迅猛的发展。计算机网络的发展过程大致可分为计算机网络的发展过程大致可分为:1.1.具有通信功能的单机系统具有通信功能的单机系统2.2.具有通信功能的多机系统具有通信功能的多机系统3.3.体系结构标准化网络体系结构标准化网络三个阶段三个阶段51、以单计算机为中心的联
4、机系统、以单计算机为中心的联机系统(单机系统单机系统)2020世世纪纪6060年年代代中中期期以以前前,计计算算机机主主机机昂昂贵贵,而而通通信信线线路路和和通通信信设设备备的的价价格格相相对对便便宜宜,为为了了共共享享主主机机资资源源和和进进行行信信息息的的采采集集及及综综合合处处理理,所所以以联联机机终终端端网网络络是是一一种种主主要要的的系系统统结结构构型型式。式。6主 机终 端终 端终 端终 端主机终端终端终端终端主要矛盾主要矛盾在在大大型型主主机机终终端端系系统统中中,随随着着终终端端数数量量的的增增加加,系系统的矛盾更加突出统的矛盾更加突出:主主机机的的计计算算机机既既要要进进行行
5、数数据据处处理理,又又要要承承担担与与各各终终端端间间的的通信,主机负荷加重,实际工作效率下降;通信,主机负荷加重,实际工作效率下降;主主机机与与每每一一台台远远程程终终端端都都用用一一条条专专用用通通信信线线路路连连接接,线线路路的利用率较低。的利用率较低。72、计算机、计算机-计算机计算机 网络网络(多机系统多机系统)从从2020世世纪纪6060年年代代到到7070年年代代中中,随随着着计计算算机机技技术术和和通通信信技技术术的的进进步步,利利用用通信线路将多个计算机连接起来,为用户提供服务。通信线路将多个计算机连接起来,为用户提供服务。第第一一种种形形式式是是通通过过通通信信线线路路将将
6、主主计计算算机机连连接接起起来来,主主机机既既承承担担数数据据处处理理又承担通信工作。又承担通信工作。另另 一一 种种 形形 式式 是是 把把 通通 信信 从从 主主 机机 分分 离离 出出 来来,设设 置置 通通 信信 控控 制制 处处 理理 机机CCPCCP(Communication Communication Control Control ProcessorProcessor),主主机机间间的的通通信信通通过过CCPCCP的的中中继继功功能能间间接接进进行行。由由CCPCCP组组成成的的传传输输网网络络称称为为通通信信子子网网。通通信信控控制制处处理理机机负负责责网网上上各各主主机机
7、间间的的通通信信控控制制和和通通信信处处理理,由由它它们们组组成成的的通通信信子子网网是是网网络络的的内内层层,或或骨骨架架层层。网网上上主主机机负负责责数数据据处处理理,是是计计算算机机网网络络资资源源的的拥拥有有者者,它它们们组组成成了了网网络络的的资资源源子子网网,是是网网络络的的外外层层,通通信信子子网网为为资资源源子子网网提提供供信信息息传传输输服服务务,资资源源子子网网上上用用户户间间的的通通信信建建立立在在通通信信子子网网的的基础上。基础上。8 9主机主机CCPCCPCCPCCPCCPCCPCCPCCPCCPCCPCCPCCP主机主机主机主机主机主机通信子网通信子网资源子网资源子
8、网1.1.资源子网:包括主机和终端,资源子网:包括主机和终端,负责数据处理负责数据处理。终端终端T(Terminal)T(Terminal)是用户与网络之间的接口,用户可以通过是用户与网络之间的接口,用户可以通过终端得到网络服务。终端得到网络服务。2.2.通信子网:包括通信子网:包括负责数据通信处理负责数据通信处理的通信控制处理器的通信控制处理器CCPCCP与通信线路。与通信线路。通信线路通信线路:电话线、双绞线、同轴电缆、光导纤维。电话线、双绞线、同轴电缆、光导纤维。103、体系结构标准化网络、体系结构标准化网络遵遵循循网网络络体体系系结结构构标标准准建建成成的的网网络络称称为为第第三三代代
9、网网络络,依依据据标标准准化水平分为两个阶段。化水平分为两个阶段。(1 1)各计算机制造厂商网络结构标准化)各计算机制造厂商网络结构标准化19741974年年IBMIBM公公司司在在世世界界上上首首先先提提出出完完整整的的计计算算机机网网络络体体系系标标准准化化的的概概念念,宣宣布布了了SNASNA标标准准。DECDEC公公司司公公布布了了DNADNA数数字字网网络络系系统统结结构构,UnivacUnivac公公司司公公布了布了DCADCA数据通信体系结构等。数据通信体系结构等。(2 2)国际网络体系结构标准化)国际网络体系结构标准化19771977年年国国际际标标准准化化组组织织ISOISO
10、制制定定了了“开开放放系系统统互互联联参参考考模模型型”,缩缩写写为为ISO/OSIISO/OSI。作作为为国国际际标标准准,OSIOSI规规定定了了可可以以互互联联的的计计算算机机系系统统之之间间的的通通信协议,遵从信协议,遵从OSIOSI协议的网络通信产品都是所谓的开放系统。协议的网络通信产品都是所谓的开放系统。1119941994年年4 4月月2020日,中国科技网的前身中关村教育科研网(日,中国科技网的前身中关村教育科研网(NCFCNCFC)正式实现)正式实现了与因特网的连接;了与因特网的连接;19951995年底,中国上网用户仅为年底,中国上网用户仅为30003000;1996199
11、6年,中国上网用户年,中国上网用户1010万;万;19971997年,中国上网用户年,中国上网用户6060万;万;19981998年年7 7月,中国上网用户月,中国上网用户117.5117.5万;万;19991999年年7 7月,中国上网用户已突破月,中国上网用户已突破400400万;万;20002000年,中国上网人数突破年,中国上网人数突破10001000万;万;目前,我国网民人数排名仅次于美国。目前,我国网民人数排名仅次于美国。4、中国与世界互联、中国与世界互联125.1.3 计算机网络的分类计算机网络的分类l按照通信距离,计算机网络通常分为:按照通信距离,计算机网络通常分为:局域网局域
12、网(LAN)(LAN)城域网城域网(MAN)(MAN)广域网广域网(WAN)(WAN)互联网互联网(Internetwork)(Internetwork)131.1.局域网局域网l有限的地理范围有限的地理范围:不超过十公里不超过十公里高速传输高速传输10Mb/s-10Gb/s,10Mb/s-10Gb/s,低误码低误码易于建立和维护等易于建立和维护等l实实现现本本地地办办公公室室内内部部计计算算机机之之间间的的有有效效通通信信和和资资源共享。源共享。142 2、城域网、城域网l城城市市地地区区网网络络简简称称为为城城域域网网。它它是是介介于于广广域域网网和和局局域域网网之之间间的的一一种种高高速
13、速网网络络。城城域域网网设设计计的的目目标标是是按按几几十十公公里里范范围围内内的的大大量量企企业业、机机关关、公公司司的的多多个个局局域域网网互互联联的的需需求求,以以实实现现大大量量用用户户之之间间的的数数据据、语语音音、图图形形、视视频频等等多多种种信信息息的的传传输输功功能。能。3 3、广域网、广域网l广广域域网网也也称称为为远远程程网网。覆覆盖盖的的地地理理范范围围从从几几十十公公里里至至几几万万公公里里的跨地区远程网络称为广域网。的跨地区远程网络称为广域网。(1 1)传送距离远;)传送距离远;(2 2)传送速率低;)传送速率低;(3 3)网络结构不规范,可根据用户需要组网。)网络结
14、构不规范,可根据用户需要组网。154 4、互联网、互联网互联网因其英文单词互联网因其英文单词InternetInternet的谐音,又称为因特网,的谐音,又称为因特网,此外,常有此外,常有WWWWWW、万维网等多种叫法。、万维网等多种叫法。从地理范围来说,它可以是全球计算机的互联,这种网从地理范围来说,它可以是全球计算机的互联,这种网络的最大的特点就是不定性,整个网络的计算机每时每络的最大的特点就是不定性,整个网络的计算机每时每刻随着人们网络的接入在不断的变化。刻随着人们网络的接入在不断的变化。互联网的优点就是信息量大,传播广。互联网的优点就是信息量大,传播广。16广域网、城域网、局域网的关系
15、广域网、城域网、局域网的关系城域网城域网接入网接入网接入网接入网接入网接入网广域网局域网局域网校园网企业网175.1.4 计算机网络的功能计算机网络的功能l1 1、信息交换、信息交换l2 2、资源共享、资源共享l3 3、集中管理和分布式处理、集中管理和分布式处理银银行行系系统统通通过过计计算算机机网网络络,可可以以将将分分布布于于各各地地的的计计算算机机上上的财务信息传到服务器来实现集中管理。的财务信息传到服务器来实现集中管理。对对解解决决复复杂杂问问题题来来讲讲,多多台台计计算算机机联联合合使使用用并并构构成成高高性性能能的的计计算算机机体体系系,这这种种协协同同工工作作、并并行行处处理理要
16、要比比单单独独购购置置高高性能的大型计算机便宜得多。性能的大型计算机便宜得多。185.2 5.2 计算机网络体系结构和组成计算机网络体系结构和组成5.2.1 5.2.1 计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构l所谓计算机网络的拓扑结构是指网络中各结点所谓计算机网络的拓扑结构是指网络中各结点(包括连接到网包括连接到网络中的设备、计算机络中的设备、计算机)的地理分布和互连关系的的地理分布和互连关系的几何构形几何构形,即,即网络中结点的互连模式。网络中结点的互连模式。常见的网络拓扑结构有:总线型、星型、环型、树型常见的网络拓扑结构有:总线型、星型、环型、树型;通过使用路由器和交换机等互连设备,可在
17、此基础上构建通过使用路由器和交换机等互连设备,可在此基础上构建一个更大的网络。一个更大的网络。191、总线型、总线型20图图5.5 总线型网络示意图总线型网络示意图 所有的节点共享一条公用的传输链路。所有的节点共享一条公用的传输链路。2 2、星型、星型21图图5.6星型网络示意图星型网络示意图 星星型型拓拓扑扑结结构构是是以以中中央央节节点点为为中中心心与与各各节节点点连连接接组组成成的的,各各节节点点与与中中央央节节点点通通过过点到点的方式连接。点到点的方式连接。中中央央节节点点为为集集线线器器(Hub),其其他他外外围围节节点点为为服服务务器器或或工工作作站站,通通信信介介质质为为双双绞绞
18、线或光纤。线或光纤。Hub3、环型、环型22图图5.6环形网络示意图环形网络示意图 环环型型拓拓扑扑结结构构是是一一个个像像环环一一样样的的闭闭合合链链路路,在在链链路路上上有有许许多多中中继继器器和和通通过过中中继继器连接到链路上的节点。器连接到链路上的节点。5.2.2 5.2.2 计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构l网网络络协协议议:是是两两台台网网络络上上的的计计算算机机进进行行通通信信时时使使用用的的语语言言,是是通通信信的的规规则则和和约约定定。为为了了在在网网络络上上传传输输数数据据,网网络络协协议议定定义义了了数数据据应应该该如如何何被被打打成成包包并并且且定定义义了了在在
19、接接收收数数据据时时的的接接收收计计算机如何算机如何解包解包。l在在同同一一网网络络中中的的两两台台计计算算机机为为了了相相互互通通信信,必必须须运运行行同同一一协协议。议。23网络体系结构类似于:邮政系统分层模型邮政系统分层模型 24层和协议的集合被称为网络的体系结构层和协议的集合被称为网络的体系结构l层次:分层次是对复杂问题处理的基本方法层次:分层次是对复杂问题处理的基本方法“分层分层”可将庞大而复杂的问题,转化为若干较小的局部可将庞大而复杂的问题,转化为若干较小的局部问题,而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。问题,而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。收发信的问题可以分成三个层
20、次,即用户层、邮局层、运收发信的问题可以分成三个层次,即用户层、邮局层、运输部门层,每一层都建立在前一层基础之上,低层为高层输部门层,每一层都建立在前一层基础之上,低层为高层提供服务。提供服务。l一般是将用户应用程序作为最高层一般是将用户应用程序作为最高层l把物理通信线路作为最低层把物理通信线路作为最低层251、OSI参考模型参考模型l国国际际标标准准化化组组织织ISOISO于于19771977年年提提出出“开开放放系系统统互互连连参参考模型考模型”,即著名的,即著名的OSIOSI。它将计算机网络规定为。它将计算机网络规定为:物物理理层层、数数据据链链路路层层、网网络络层层、传传输输层层、会会
21、话话层层、表表示示层层、应用层应用层7 7层层262、TCP/IP参考模型参考模型lTCP/IPTCP/IP协议是协议是InternetInternet使用的通信协议。使用的通信协议。2728(1)网络接口层)网络接口层l是是TCP/IPTCP/IP模模型型的的最最低低层层,其其作作用用是是负负责责接接收收IPIP数数据据报,并通过网络发送出去报,并通过网络发送出去。29网卡网卡(2 2)网络层)网络层l它它负负责责将将信信息息从从一一台台主主机机传传到到指指定定接接收收的的另另一一台台主主机。主要功能是:寻址、打包和路由选择。机。主要功能是:寻址、打包和路由选择。30路由器路由器(3 3)传
22、输层)传输层l提提供供了了两两个个协协议议用用于于数数据据传传输输,即即传传输输控控制制协协议议TCPTCP和和通通用用数数据协议据协议UDPUDP,负责提供准确可靠和高效的数据传送服务。,负责提供准确可靠和高效的数据传送服务。31(4 4)应用层)应用层l位位于于TCP/IPTCP/IP最最高高层层,直直接接面面向向用用户户,为为用用户户提提供供服服务务。为为用用户提供一组常用的应用程序协议。户提供一组常用的应用程序协议。文件传输电子邮件WWW网络电话网络寻呼网上购物网上银行办公自动化虚拟终端VOD网络游戏网络教学电子商务电子政务325.2.3 计算机网络的硬件与软件构成计算机网络的硬件与软
23、件构成l计算机网络由硬件和软件构成计算机网络由硬件和软件构成网网络络硬硬件件由由网网络络主主体体设设备备、网网络络传传输输介介质质、网网络络连连接接设设备备构成;构成;网络软件由网络操作系统、协议软件、通讯软件等构成。网络软件由网络操作系统、协议软件、通讯软件等构成。331、网络主体设备、网络主体设备服务器服务器l服服务务器器是是网网络络上上提提供供共共享享资资源源的的站站点点,它它可可以以向向其其他他入入网网计计算算机提供资源服务,如磁盘存储器、打印机等。机提供资源服务,如磁盘存储器、打印机等。l服务器必须具备两个条件:服务器必须具备两个条件:其其一一,具具有有较较丰丰富富的的资资源源,如如
24、大大容容量量的的磁磁盘盘、高高速速打打印印机机等;等;其其二二,该该机机需需要要安安装装并并运运行行多多用用户户网网络络操操作作系系统统,以以管管理理共享资源的使用。共享资源的使用。34文件服务器 打印服务器通信服务器工作站352、网络传输介质、网络传输介质l网网络络传传输输介介质质是是网网络络中中发发送送方方与与接接收收方方之之间间的的物物理理通路。通路。l常用的传输介质有常用的传输介质有:同轴电缆同轴电缆双绞线双绞线光纤光纤无线传输媒介无线传输媒介36(1)同轴电缆)同轴电缆l具有抗干扰能力强,连接简单等特点,信息传输速具有抗干扰能力强,连接简单等特点,信息传输速度可达几百度可达几百Mbp
25、sMbps,是中、高档局域网的首选传输介,是中、高档局域网的首选传输介质。质。37(2)双绞线)双绞线l双双绞绞线线简简称称TPTP,由由两两根根绝绝缘缘导导线线相相互互缠缠绕绕而而成成,将将一一对对或或多多对对绞绞线线放放置置在在一一个个保保护护套套成成了了双双绞绞线线电电缆缆。双双绞绞线线既既可可用用于于传传输输模模拟拟信信号号,双双可可用用于于传传输输数数字字信号。信号。3839(3)光纤)光纤l光光纤纤又又称称为为光光缆缆或或光光导导纤纤维维,由由光光导导纤纤维维纤纤芯芯、玻玻璃璃网层和能吸收光线的外壳组成。网层和能吸收光线的外壳组成。l具具有有不不受受外外界界电电磁磁场场的的影影响响
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