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1、计算机网络基础和本讲稿第一页,共五十五页第第7 7章章 计算机网络和计算机网络和InternetInternet 计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物 网络就是计算机网络就是计算机本章主要内容本章主要内容退出退出计算机网络概述计算机网络概述Internet基础知识基础知识使用使用Internet Explorer浏览器浏览器使用使用Outlook Express收发电子邮件收发电子邮件文件传输文件传输(FTP)局域网局域网讨论题讨论题 本讲稿第二页,共五十五页 7.1 7.1 计算机网络概述计算机网络概述 7.1.1 7.1.1 计算
2、机网络的组成计算机网络的组成 计算机网络是利用通信线路和设备,把分布在不同地理位置上的计算机网络是利用通信线路和设备,把分布在不同地理位置上的多台计算机连接起来,再通过相应的网络软件,以实现计算机相互多台计算机连接起来,再通过相应的网络软件,以实现计算机相互通信和资源共享的系统通信和资源共享的系统。主机主机 终端终端 终端终端 主机主机 终端终端 主机主机 主机主机通信设备通信设备通信线路通信线路通信子网通信子网资源子网资源子网计算机网络由资源子网和通信子网组成计算机网络由资源子网和通信子网组成本讲稿第三页,共五十五页 7.1.2 7.1.2 计算机网络的发展计算机网络的发展远程终端联机远程终
3、端联机(60年代初年代初)主机主机 终端终端计算机网络计算机网络(60年代后期年代后期)计算机计算机 计算机计算机计算机网络互联计算机网络互联(80年代开始年代开始)网络网络 网络网络高速计算机网络高速计算机网络(高速信息公路高速信息公路)高速、交互、广域高速、交互、广域 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段 第三阶段第三阶段计算计算机机计算计算机机计算计算机机网络网络网络网络网络网络主机主机终端终端终端终端终端终端本讲稿第四页,共五十五页 终端终端(Terminal)是用户用以使用主机的末端设备,通常由显)是用户用以使用主机的末端设备,通常由显示器和键盘所组成示器和键盘所组成 一台主机往往连接
4、许多台终端一台主机往往连接许多台终端 通常使用通常使用PC机来仿真终端工作,并且可以代替主机完成一部分机来仿真终端工作,并且可以代替主机完成一部分处理功能,所以也称为智能终端处理功能,所以也称为智能终端主机终端终端终端本讲稿第五页,共五十五页 7.1.37.1.3 计算机网络的功能计算机网络的功能本讲稿第六页,共五十五页 1.1.按地理范围分类按地理范围分类 根据网络覆盖地理范围的大小,可分为三大类:根据网络覆盖地理范围的大小,可分为三大类:广域网(广域网(WANWAN)局域网(局域网(LANLAN)城域网(城域网(MAN MAN)2.2.按拓扑结构分类按拓扑结构分类 分为分为总线型、环型、星
5、型总线型、环型、星型三种基本结构三种基本结构 7.1.4 7.1.4 计算机网络的分类计算机网络的分类节节点点中心节点中心节点总线型总线型 环型环型 星型星型本讲稿第七页,共五十五页混合型混合型本讲稿第八页,共五十五页 3.3.按网络的工作模式分类按网络的工作模式分类 (1)客户机客户机/服务器网络:服务器网络:基于服务器的网络基于服务器的网络 (2)对等式网络:对等式网络:不使用服务器来管理网络共享资源;所有的计不使用服务器来管理网络共享资源;所有的计算机都处于平等的地位算机都处于平等的地位工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站工作站客户机客户机客户机客户机服务器服务器客户机客户机既可以
6、作为服务器,又可以作既可以作为服务器,又可以作为客户机为客户机客户机客户机/服务器网络服务器网络对等式网络对等式网络本讲稿第九页,共五十五页 7.1.5 7.1.5 数据通信基础数据通信基础1.1.基本概念基本概念 信道信道(线路线路)模拟通信和数字通信模拟通信和数字通信 数据传输方式数据传输方式(并行并行/串行串行)带宽带宽:信道所能传送的模拟信号的频率范围:信道所能传送的模拟信号的频率范围(赫兹赫兹Hz)数据传输率数据传输率(bps 或或 bit/s):每秒钟传送的二进制位数:每秒钟传送的二进制位数 信道的带宽与其能支持的数据传输率有着直接的关系,信道的带宽与其能支持的数据传输率有着直接的
7、关系,因此常用数据传输率来标称信道的带宽。因此常用数据传输率来标称信道的带宽。如称某信道的如称某信道的 带宽为带宽为100Mbit/s 误码率:误码率:接收端接收到的错码位接收端接收到的错码位(bit)数与传输的总位数之比数与传输的总位数之比 本讲稿第十页,共五十五页并行传输与串行传输并行传输:并行传输:每次同时传送若干个二进制位每次同时传送若干个二进制位 1 0 1 1 0 1 0 1 串行传输:串行传输:每次传送每次传送1个二进制位个二进制位 1 0 1 1 0 1 0 1本讲稿第十一页,共五十五页2.2.传输介质传输介质双绞线、同轴电缆、光纤、微波双绞线、同轴电缆、光纤、微波 同轴电缆同
8、轴电缆光纤光纤卫星通信卫星通信微波微波双绞线双绞线例如:例如:传送北京图书馆的全部资料,光纤传送北京图书馆的全部资料,光纤20分钟;普通电缆需数百年分钟;普通电缆需数百年本讲稿第十二页,共五十五页 (1)调制解调技术调制解调技术 调制解调器是实现数字信号和模拟信号转换的设备调制解调器是实现数字信号和模拟信号转换的设备 调制:调制:把计算机输出的数字信号转换成模拟信号把计算机输出的数字信号转换成模拟信号 解调:解调:接收端将收到的模拟信号复原成数字信号接收端将收到的模拟信号复原成数字信号 3.数据通信技术数据通信技术电脑数字数字信号信号ModemModem电话网电话网站点站点数字数字信号信号调制
9、在调制在音频上音频上音频信号音频信号解调解调调制解调器调制解调器本讲稿第十三页,共五十五页 (2)(2)线路复用技术线路复用技术 利用一条线路同时传输多路信号的技术利用一条线路同时传输多路信号的技术 (3)(3)数据数据交换技术交换技术 交换(数据的转发);多级交换;路由交换(数据的转发);多级交换;路由 电路交换及分组交换(电路交换及分组交换(P190)主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机节点节点本讲稿第十四页,共五十五页电路交换及分组交换电路交换及分组交换 (1)(1)电路交换。电路交换。如如电话系统电话系统。电路一旦建立,就由通信双方独占线路电路一旦建立,就由通信双方
10、独占线路,即使双方不传送信息,也不即使双方不传送信息,也不能改作其他用途。能改作其他用途。(2)(2)分组交换。分组交换。在在计算机网络计算机网络中,为了提高网络的通信吞吐率,一般都中,为了提高网络的通信吞吐率,一般都采用用户轮流共享的方式来使用计算机网络,避免某个用户长时间地独占传采用用户轮流共享的方式来使用计算机网络,避免某个用户长时间地独占传输线路。输线路。分组交换的基本思想是:在发送端发送数据时,把大的数据块拆成较短分组交换的基本思想是:在发送端发送数据时,把大的数据块拆成较短的数据分组的数据分组(Packet,(Packet,又称数据段或信息包又称数据段或信息包),再进行传送和交换。
11、到达接,再进行传送和交换。到达接收端时,再把数据分组按顺序组装成原来的数据。收端时,再把数据分组按顺序组装成原来的数据。发送端发送端发送前分段发送前分段1个段个段以段为单位分别传送以段为单位分别传送(可以路径不同)(可以路径不同)接收端接收端 组装组装本讲稿第十五页,共五十五页 7.1.67.1.6 计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构 OSI参考模型参考模型网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层信息信息信息信息信息信息信息信息信息分组信息分组帧帧位位主机主机A 主机主机B 交换单元名称交换单元名称 产品形式产品形式 协议协议网卡网卡电缆电缆应用软件应用软件通信软件通信软件应用层应用
12、层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层 传输介质传输介质 传输介质传输介质中间中间节点节点本讲稿第十六页,共五十五页 7.27.2 计算机局域网计算机局域网 7.2.1 局域网的组成局域网的组成 传输介质、连接设备传输介质、连接设备 如网卡、集线器如网卡、集线器(或或交换机交换机)等等、网络服务、网络服务器、工作站和网络软件等组成器、工作站和网络软件等组成 网络软件主要包括网络操作系统、网络通信协议软件及网络实用软件网络软件主要包括网络操作系统、网络通信协议软
13、件及网络实用软件 通信协议是指通信的双方通信时所应遵守的规则和约定通信协议是指通信的双方通信时所应遵守的规则和约定 网络操作系统网络操作系统(NOS)(NOS)负责管理网上的所有硬件和软件资源,使它们能协调一致负责管理网上的所有硬件和软件资源,使它们能协调一致地工作地工作。主流网络操作系统:主流网络操作系统:NetwareNetware、Windows NTWindows NT和和UnixUnix集线器集线器服务器服务器工作站工作站工作站工作站网卡网卡双绞线双绞线工作站工作站本讲稿第十七页,共五十五页网卡及集线器网卡及集线器 本讲稿第十八页,共五十五页 IEEE 802协议标准协议标准(P21
14、1)较为广泛使用的是较为广泛使用的是802.3标准和标准和802.5标准标准 CSMA/CD协议协议(IEEE 802.3标准标准)带碰撞检测的载波侦听多路访问法带碰撞检测的载波侦听多路访问法 以太网协议以太网协议 当某个站点要占用传输介质发送数据时,先要当某个站点要占用传输介质发送数据时,先要“侦听侦听”总线是否总线是否已被占用,如果没有被占用就发送数据,否则就等待一个时间间隔已被占用,如果没有被占用就发送数据,否则就等待一个时间间隔再发送数据再发送数据 令牌环网协议令牌环网协议(IEEE 802.5标准标准)令牌在环上顺次传送,当某个站点取得这个令牌时,它就有了令牌在环上顺次传送,当某个站
15、点取得这个令牌时,它就有了“通行证通行证”,就可以在规定时间内发送数据,就可以在规定时间内发送数据 FDDI网协议网协议 7.2.2 局域网标准局域网标准本讲稿第十九页,共五十五页 7.2.3 7.2.3 常用局域网常用局域网 1.以太网以太网 以太网是当今最流行的一种局域网,它是由美国施乐公司于以太网是当今最流行的一种局域网,它是由美国施乐公司于1975年推出来的、世界上第一个成熟的局域网。目前全世界约年推出来的、世界上第一个成熟的局域网。目前全世界约有有70%以上的局域网是以太网。以上的局域网是以太网。以太网采用以太网采用CSMA/CD(IEEE802.3)协议标准协议标准 同轴电缆以太网
16、同轴电缆以太网 粗缆(粗缆(10 Base-5)细缆()细缆(10 Base-2)双绞线以太网(双绞线以太网(10 Base-T)高速以太网(高速以太网(100 Base-T,1000 Base-T)2.光纤网(光纤网(FDDI)采用采用FDDI(光纤分布式数据接口光纤分布式数据接口)技术可以构建高性能光纤令牌环技术可以构建高性能光纤令牌环局域网,简称为局域网,简称为FDDI网。网。FDDI网采用的是令牌环协议网采用的是令牌环协议(IEEE 802.5标准标准)。FDDI网的数据传输率高达网的数据传输率高达100Mbit/s,跨越距离可达,跨越距离可达100公里,最多可连接公里,最多可连接50
17、0个站点,并能传送语音、视频图像等多媒体信息。个站点,并能传送语音、视频图像等多媒体信息。本讲稿第二十页,共五十五页 附录:附录:一个简单的局域网一个简单的局域网(家庭网络家庭网络)对等式双绞线以太网(对等式双绞线以太网(10 Base-T)这种网络也适用于同栋楼几个家这种网络也适用于同栋楼几个家庭、学生宿舍、实验室及办公室的庭、学生宿舍、实验室及办公室的简单联网需要简单联网需要 RJ45连接口连接口集线器集线器双绞线双绞线网卡网卡Windows9x/XP工作站工作站Windows9x/XP工作站工作站Internet“连接共享连接共享”微型机微型机“连接共享连接共享”微型机微型机 或或 代理
18、服务器代理服务器本讲稿第二十一页,共五十五页将若干个网络相互连接,组成更大的网络,以便将若干个网络相互连接,组成更大的网络,以便在更大的范围内传输数据和共享资源在更大的范围内传输数据和共享资源 网络互联时,通常都不能简单的直接相连,而需要通过一网络互联时,通常都不能简单的直接相连,而需要通过一个中间设备个中间设备(也称为互联器也称为互联器)进行连接进行连接 网络互联设备包括网桥、路由器、网关等网络互联设备包括网桥、路由器、网关等 网桥网桥 路由器路由器 网关网关 7.2.4 7.2.4 网络互联网络互联本讲稿第二十二页,共五十五页网桥网桥网桥网桥本地交易工作站本地交易工作站本地交易工作站本地交
19、易工作站本地交易工作站本地交易工作站远程交易工作站远程交易工作站路由器路由器路由器路由器交易服务器交易服务器FDDI光纤主干网光纤主干网广域广域网网网桥网桥网络互联示意网络互联示意图图本讲稿第二十三页,共五十五页 Internet(因特网因特网)是由全世界各国、各地区的成千上万个计算机网互是由全世界各国、各地区的成千上万个计算机网互联起来而形成的一种全球性网络联起来而形成的一种全球性网络 7.1 InternetInternet简况简况 Internet起源于美国起源于美国ARPAnet Internet在中国在中国 中国邮电部的中国邮电部的Chinanet(中国公用计算机互联网中国公用计算机
20、互联网)电子部的电子部的CGBnet(中国金桥互联网中国金桥互联网)国家教育部的国家教育部的CERnet(中国教育和科研计算机互联网中国教育和科研计算机互联网)中国科学院的中国科学院的CASnet(中国科学技术计算机互联网中国科学技术计算机互联网)7.37.3 Internet Internet基础知识基础知识本讲稿第二十四页,共五十五页 第一代:第一代:传统因特网传统因特网(实现了计算机硬件的连通实现了计算机硬件的连通)第二代:第二代:Web(实现了网页的连通实现了网页的连通)第三代:第三代:网格网格(实现互联网上所有资源的全面连通实现互联网上所有资源的全面连通)所谓网格计算就是将不同地点的
21、计算机连接起来,以提供更强大更有所谓网格计算就是将不同地点的计算机连接起来,以提供更强大更有效率的运算处理能力。效率的运算处理能力。也就是,网格把整个因特网整合成一台巨大的超级也就是,网格把整个因特网整合成一台巨大的超级计算机,实现计算机资源的全面共享计算机,实现计算机资源的全面共享 网格被看成是未来的互联网技术网格被看成是未来的互联网技术 教育部计划投资教育部计划投资1.3亿元,首期亿元,首期2500万元,以构建下一代国家教育万元,以构建下一代国家教育网格计算平台。该网格计算平台将连接网格计算平台。该网格计算平台将连接100所中国重点高校,计划几所中国重点高校,计划几年内建成。可以实现每秒年
22、内建成。可以实现每秒15万亿次计算能力,成为全球性能最高的网格万亿次计算能力,成为全球性能最高的网格计算平台之一。计算平台之一。InternetInternet的几个发展阶段的几个发展阶段本讲稿第二十五页,共五十五页 7.3.27.3.2 Internet Internet技术技术本讲稿第二十六页,共五十五页主机主机InternetInternet主机主机网网络络路由器路由器网网络络网网络络网网络络主机主机主机主机主机主机路由器路由器网网络络主机主机主机主机主机主机从网络设计者角度看从网络设计者角度看Internet(路由技术路由技术)Internet Internet客户机客户机客户机客户机
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