2信息网络技术基础.ppt

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1、54685z2第一节计算机网络概述第二节网络体系结构第三节Internet基础本章小结同步测试同步训练54685z2第二章信息网络技术基础54685z2知识目标54685z2能力目标54685z2重点与难点54685z2第一节计算机网络概述信息化和全球化是当今世界知识经济的两个重要特点,而信息化和全球化的实现必须依靠完善的网络。这里所说的网络是广义的网络,包括电54685z2信网络、有线电视网络和计算机网络,统称为“三网”。三网的核心是计算机网络,目前发展最快的也是计算机网络。本书将重点介绍计算机网络。计算机网络就是利用通信设备和传输介质将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统连接54685z

2、2起来,以功能完善的网络软件实现网络的资源共享和信息传递的系统,如图2-1所示。54685z2图2-1计算机网络54685z2计算机网络技术的应用对当今社会的经济、文化和生活等方面都产生着重要影响,当前,计算机网络的功能主要有以下几个方面。(1)资源共享计算机网络最具吸引力的功能是进入计算机网络的用户可以共享网络中各种硬件和软件资源,使网络中各地区的资源互通有无54685z2、分工协作,从而提高系统资源的利用率。(2)数据传输数据传输是计算机网络的基本功能之一,用于实现计算机与终端或计算机与计算机之间传送各种信息,从而提高了计算机系统的整体性能,也极大方便了人们的工作和生活。(3)集中管理计算

3、机网络技术的发展和应用,已使得现代办公、经营管理等发生了很大的变化。(4)分布处理对于综合性的大型问题可以采用合适的算法,将任务分散到网络中不同的计算机上进行分布式处理,以达到均衡使用网络资源,实现分布处理的目的。54685z2(5)负载平衡负载平衡是指工作被均匀地分配给网络上的各台计算机。(6)提高安全与可靠性建立计算机网络后,还可减少计算机系统出现故障的概率,提高系统的可靠性。1.总线型网络由一条高速公用总线连接若干个结点所形成的网络即为总线型网络。总线型网络的特点主要是结构简单灵活,便于扩充,是一种很容易建造的网络。由于多个结点共用一条传输信道,故信道利用率高,但容易产生用54685z2

4、户访问冲突。它的传输速率高,可达100MB/s;但总线型网常因一个结点出现故障(如接头接触不良等)而导致整个网络不通,因此可靠性不高。2.环形网络环形网中各结点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中,环上任何结点均可请求发送信息。环形网络的主要特点是信息在网络中沿固定方向流动,两个结点间仅有唯一的通路,大大简化了路径选择的控制;某个结点发生故障时,可以自动旁路,可靠性较高;由于信息串行穿过多个结点环路接口,当结点过多时,网络响应时间变长;但当网络确定时,其延时固定,实时性强。54685z23.星形网络星形拓扑是由中央结点为中心与各结点连接组成的,多结点与中央结点通过点到点的方式连接。

5、中央结点执行集中式控制策略,因此中央结点相当复杂,负担比其他各结点重得多。星形网络的特点是:网络结构简单,便于管理;控制简单,建网容易;网络延迟时间较短,误码率较低;网络共享能力较差;通信线路利用率不高;中央结点负荷太重。4.树形网络在实际建造一个大型网络时,往往是采用多级星形网络,将多级星形网络54685z2按层次方式排列即形成树形网络。我国电话网络即采用树形结构,其由五级星形网构成。著名的互联网(Internet)从整体上看也是采用的树型结构。树形网络的主要特点是结构比较简单,成本低。在网络中,任意两个结点之间不产生回路,每个链路都支持双向传输。网络中结点扩充方便灵活,寻找链路路经比较方便

6、。但在这种网络系统中,除叶结点及其相连的链路外,任何一个结点或链路产生的故障都会影响整个网络。5.网状形网络网状形网络是广域网中最常采用的一种网络形式,是典型的点到点结构。网状形网络的主要特点是,网络可靠性高,一般通信子网任意两个结点54685z2交换机之间,存在着两条或两条以上的通信路径。这样,当一条路径发生故障时,还可以通过另一条路径把信息送到结点交换机上。另外,可扩充性好,该网络无论是增加新功能,还是要将另一台新的计算机入网,以形成更大或更新的网络时,都比较方便;网络可建成各种形状,采用多种通信信道,多种传输速率。(一)有线传输介质有线传输介质通常按介质种类分为三种:同轴电缆、双绞线、光

7、纤。54685z21.同轴电缆同轴电缆由四层介质组成。最内层的中心导体层是铜,导体层的外层是绝缘层,再向外一层是起屏蔽作用的金属网,最外一层是表面的保护皮。同轴缆所受的干扰较小,传输的速率较快(可达到10MB/s),但布线要求技术较高,成本较贵。2.双绞线双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)两种。非屏蔽双绞线内无金属膜保护的四对双绞线,因此,对电磁干扰的敏感性较大,电气特54685z2性较差,常用于10BaseT星型网络中,由集线器(Hub)到工作站的最大连接距离为100m,传输速率为10100MB/s。UTP的接头是RJ45接头。3.光纤光纤由外壳、加固纤维材料、塑料屏蔽

8、、光纤和包层组成。由于光纤所负载的信号是由玻璃线传导的光脉冲,所以不受外部电流的干扰。每组玻璃导线束只传送单方向的信号。因此在独立的外壳中有两组导线束,每一外壳都有一组有强度的加固纤维,并且在玻璃导线束周围有一层塑料加固层。特殊的接插件形成到光纤的光学纯净连接,并且提供了激光传送和光学接收。54685z2(二)无线传输介质无线传输的介质有:无线电波、红外线、微波、卫星和激光。在局域网中,通常只使用无线电波和红外线作为传输介质。无线传输介质通常用于广域互联网的广域链路的连接。无线传输的优点在于安装、移动以及变更都较容易,不会受到环境的限制;但信号在传输过程中容易受到干扰和窃取,且初期的安装费用较

9、高。54685z2计算机网络的分类标准有很多,可以从覆盖范围、拓扑结构、交换方式、传输介质、通信方式等分为不同的计算机网络。根据网络的覆盖范围进行分类,计算机网络可以分为3种基本类型:局域网、城域网和广域网。这种分类方法也是目前比较流行的一种方法。(一)局域网(LAN)54685z2局域网(LocalAreaNetwork,LAN)是最常见的计算机网络,它是指在一个很小的范围内连接计算机、网络设备以及外部设备的网络,如图2-2所示。它所覆盖的地区范围通常在几千米以内,以某个单位或者部门为中心进行网络设计。例如,企业、公司、学校等单位使用的基本上都是局域网。局域网在计算机数量配置上没有太多的限制

10、,少的可以只有两台,多的可达几百台。局域网中一般有一台计算机作为服务器,提供资源共享、文件服务、安全管理等功能。局域网通常具有较好的扩展性,主要特点如下:54685z2图2-2局域网示意图1)数据传输速率高,一般带宽是10MB/s,高速局域网通常达到1000MB/s,54685z2目前局域网最快的速率为10GB/s(以太网)。2)数据误码率低,一般在10-8到10-11之间。3)结点之间距离较短,通常各个计算机之间的距离不超过25km。(二)城域网(MAN)城域网(MetropolitanAreaNetwork,MAN)也被称为市域网,它是在一个城市内部组建的计算机信息网络,提供全市的信息服务

11、。城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络,其覆盖范围可达数百千米,传输速率从64kb/s到几Gb/s,通常是将一个地区或一座城市内的局域网连接起来构成城域网。54685z2城域网是城市通信的主干网,它充当不同的局域网之间通信的桥梁,并向外联入广域网。城域网提供高速综合业务服务。它一般采用简单、规则的网络拓扑结构和高效的介质访问控制方法,避免选择复杂的路由并控制流量,以达到高传输和低差错率。较典型的城域网有以下几种。1)光纤分布数据接口(FDDI)。2)曼哈顿街道网(MSN)。3)混洗交换网。4)分布式队列双总线(DQDB)。54685z2(三)广域网(WAN)尽管局域网在一个较小的范围之

12、内可以共享信息和资源,但它却不能连接远程站点,所以在较大范围之内共享信息时就需要使用广域网。广域网(WideAreaNetwork,WAN)也称为远程网络,指作用范围通常为几十千米到几千千米的网络。简单地说,广域网是将多个局域网互联后所产生的范围更大的网络,各局域网之间既可以通过速度较低的电话线进行连接,也可以通过高速电缆、光缆、微波天线或卫星等远程通信方式连接。54685z2第二节网络体系结构网络体系结构(NetworkArchitecture)是计算机网络的分层、各层协议、功能和层间接口的集合。不同的计算机网络具有不同的体系结构,其层的数量、各层的名称、内容和功能以及各相邻层之间的接口不一

13、样。然而,在任何网络中,每一层都是为了向它的邻接上层提供一定的服务而54685z2设置的,而且每一层都对上层屏蔽如何实现协议的具体细节。这样,网络体系结构就能做到与具体的物理实现无关,即使连接到网络中的主机和终端的型号及性能各不相同,只要其共同遵守相同的协议就可以实现相互通信和操作。54685z2解对方所传输信息的含义。也就是说,当用户使用程序、文件传输信息包、数据库管理系统电子邮件等互相通信时,它们必须事先约定一种规则,这种规则可称为协议。准确地说,协议就是为实现网络中的数据交换而建立的规则标准或约定。计算机网络中,协议的定义是计算机网络中实体之间有关通信规则约定的集合。协议有三个要素。54

14、685z21)语法(Syntax):数据与控制信息的格式、数据编码等。2)语义(Semantics):控制信息的内容,需要做出的动作及响应。3)时序(Timing):事件先后顺序和速度匹配。1)各层之间相互独立,高层不必关心低层的实现细节,可以真正做到各司其职。2)利于实现和维护,某个层次实现细节的变化不会对其他层次产生影响。3)易于标准化。54685z2层次结构虽然有它的优点,但是如果划分得不合理,反而会带来许多负面影响。例如,层次的数量不能过多,也不能过少;类似的功能放在同一层;在实现技术经常变化的地方增加层次;层次边界要选得合理等。图2-3OSI参考模型示意图54685z2解决这些通信网

15、络的互联问题,于是就提出了新的网络体系结构,用于将不同的通信网络无缝连接。这种网络体系结构被称为TCP/IP(Transmis-sionControlProtocol/InternetProtocol)参考模型,如图2-4所示。54685z2图2-4TCP/IP参考模型示意图(1)应用层(ApplicationLayer)应用层包含了使用广泛的协议,传统的协54685z2议有提供登录的Telnet、提供文件传输的FTP、提供域名服务的DNS、提供邮件传输的SMTP等,近年来又出现了网络新闻传输协议NTTP、超文本传输协议HTTP等许多新协议。(2)传输层(TransportLayer)传输层的

16、主要功能是负责端到端的对等实体之间的通信。TCP是可靠的、面向连接的协议,它用于包交换的计算机通信网络、互联系统以及类似的网络上,保证通信主机之间有可靠的字节流传输。UDP是一种不可靠的、无连接协议。它最大的优点是协议简单,额外开销小,效率较高;缺点是不保证正确传输,也不排除重复信息的发生。54685z2(3)互联层(InternetLayer)互联层负责将数据报独立地从信源传送到信宿,这一层主要解决路由选择、阻塞控制、网络互联等问题,在功能上类似于OSI体系结构中的网络层。(4)网络接口层(HosttoNetworkLayer)网络接口层是TCP/IP体系结构的最底层,负责接收IP数据包,并

17、通过网络发送出来,或者从网络上接收帧,抽出IP的数据包,交给IP层。第三节Internet基础54685z2Internet是一个在全球范围内将成千上万个网络连接起来而形成的互联网络。Internet的诞生,从某种意义上来说,是美苏冷战的产物。当时美国国防部认为,如果仅有一个集中的军事指挥中枢,万一这个中枢被苏联的核武器摧毁,全国的军事54685z2指挥将处于瘫痪状态,其后果将不堪设想。因此,有必要设计出一种分散的指挥系统:它由一个个分散的指挥点组成,当部分指挥点被摧毁后,其他点仍能正常工作,并且这些点能够绕过那些已被摧毁的指挥点而继续保持联系。为了对这一构思进行验证,从20世纪60年代末至2

18、0世纪70年代初,由美国国防部资助,建立了一个名为54685z2ARPANET(阿帕网)的网络,这个网络把位于洛杉矶的加利福尼亚大学、斯坦福大学,以及位于犹他州洛根市的犹他州立大学的计算机主机连接起来,这个网络采用的是分组交换技术。这种技术能够保证如果这3所大学之间的某一条通信线路因某种原因被切断(如核打击)以后,信息仍能够通过其他线路在各主机之间传递。这个阿帕54685z2网就是今天Internet最早的雏形。Internet提供的功能服务种类繁多,而且随着Inter-net的发展不断增加。目前,Internet的主要功能如下。1)Internet的基本功能:电子邮件、远程登录、文件传输协议

19、。2)Internet的信息服务:Archie文件查询、Gopher信息查询、资源检索54685z2(Wais)、万维网(WWW)。3)Internet的信息交流:网络新闻组(Usenet)、电子公告栏(BBS)。4)其他信息服务:网上聊天、网络会议。54685z2图2-5IP地址结构(1)A类地址A类地址一般用于拥有大量主机的网络(可达到224,即167754685z27214台),其IP地址的特征是二进制表示的最高位,值为0。(2)B类地址B类地址适于规模适中(最大数目216,即65536)的网络。(3)C类地址C类地址用于主机数量一般不多(小于254台)的网络,多为小型局域网。解析(do

20、main-nameresolution);反过来,由IP地址得出域名地址的过程则称为域名反向解析。为方便对域名进行有效管理,并使域名与IP地址之间的解析和反向解析能迅速有效地进行,互联网采用了一种分布式分层机制的域名系统DNS(DomainNameSystem)。54685z2域名的取名是分层的,正如邮政系统中收信人地址由国家、省、市、街道、门牌号等组成一样,DNS要求一个完整的域名由多级域名组成,每级域名之间用“.”分隔。其基本格式是:主机名.机构名.网络名.地区域或行业域名表2-1部分国家与行业域名54685z2本章小结从定义上说,计算机网络是利用通信设备和传输介质将地理位置不同、功能独立

21、的多个计算机系统连接起来,以功能完善的网络软件实现网络的资源共享和信息传递的系统。根据网络的覆盖范围进行分类,计算机54685z2网络可以分为3种基本类型:局域网、城域网和广域网。网络体系结构(NetworkArchitecture)是计算机网络的分层、各层协议、功能和层间接口的集合。OSI参考模型具有七个层次的框架,自下而上分别称为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。TCP/IP的体系54685z2结构分为应用层、传输层(TCP)、网络层(IP)和网络接口层。Internet是一个在全球范围内将成千上万个网络连接起来而形成的互联网络,其主要功能如下。(1)基本功能:电

22、子邮件、远程登录、文件传输协议。(2)信息服务:Archie文件查询、Gopher信息查询、资源检索(Wais)、万维网(WWW)。54685z2(3)信息交流:网络新闻组(Usenet)、电子公告栏(BBS)。(4)其他信息服务:网上聊天、网上寻呼、网络会议。同步测试一、判断题(对的在括号内打“”,错的打“”)1.互联网最早起源于NSFnet。2.电子邮件可以发送或接收文字、图像、图形、照片等多种形式的信息,但目前还不能发送或接收语言信息。3.WWW是基于超文本方式的信息查询工具,它以树状结构组织信息。54685z24.Usenet实质上仍然是发送和接收“信件”。5.Archie系统的目的就

23、是向Internet用户提供存放信息的数据库,负责数据库的创建和维护。二、单项选择题1.互联网最早起源于(A.ARPAnetB.NASAnetC.EsnetD.COMnet2.互联网是一个(54685z2A.大型的网络B.国际性组织C.电脑软件D.网络的集合3.()是指通过Internet从别人的计算机中取回文件放到自己的计算机中(反之亦可)。A.TelnetB.FTPC.ArchieD.Gopher4.WWW服务是由()作技术支持的。A.TCPB.IPC.HTTPD.TCP/IP5.Gopher服务器软件提供以下有用功能,其中哪项是错误的()54685z2A.信息检索服务B.直接的资料获取功

24、能6.电子邮件在Internet上的任何两台计算机之间进行发送时,采用的是()协议。A.POP3B.HTTPC.SMTPD.TCP/IP7.当你收到的邮件的主题行的开始位置有A.对方拒收的邮件B.当前的邮件8.在Outlook54685z2A.接收B.回复C.转发D.撤销发送三、分析题1.什么是计算机网络?它是如何发展而来的?2.计算机网络由哪些部分组成?3.了解局域网、城域网、广域网的概念,并从网络的规模、传输介质等方面进行仔细分析并对比其不同之处。4.计算机网络的功能主要有哪些?它主要应用在哪些方面?5.网络协议的组成要素有哪些?54685z26.网络层次结构的特点是什么?7.OSI参考模

25、型包括哪些层?8.简要说明TCP/IP模型各层的功能。9.分析OSI和TCP/IP的异同。同步训练项目:电子邮件的使用实训目的:54685z2设置E-mail参数掌握个人免费电子邮件格式、优点以及邮箱的申请,邮件的撰写、附件的使用、邮件的发送、接收与回复等。解汽车企业中,邮箱在电子商务中的作用。掌握邮件软件OutlookExpress的配置,垃圾邮件的预防、通信簿等的使用。1.申请个人免费邮箱54685z21)双击打开浏览器IE(InternetExplorer的简称),输入网址http:/,单击免费注册邮箱按钮,进行注册,注意记下用户名和密码和邮箱地址。2)邮箱申请完成后,请登录邮箱。3)邮

26、箱的使用:请给老师发一封邮件,并将这封邮件也同时发送给自己。4)了解你的邮箱其他功能,如地址簿、抄送、签名、信纸、网易硬盘等。2.设置Outlook(1)打开并设置收发邮件的软件OutlookExpress在第一次使用Outlook54685z2Express时,会自动出现“连接向导”。在图2-6中“电子邮件地址”处填上正在使用的电子邮件地址。输入申请的免费E-mail地址(申请免费E-mail时要看一下是否提供(邮局协议版本3)(POP3)和简单邮件传输协议(SMTP)服务;如果是126的邮箱POP3邮件接收服务起名为:,SMTP邮件服务器是:,如图2-7所示,完成后单击“下一步”。图2-6电子邮件地址选项54685z2图2-7邮件服务器选项54685z2图2-8账号选项(2)设置Outlook有关参数如图2-9所示,参数设置选项的步骤为:点击菜54685z2单工具账号邮件选择您要设置的账号,点击属性按钮点击服务器选项卡。图2-9参数设置选项54685z2(3)发送邮件单击工具栏中的创建邮件按钮,然后按向导进行操作。(4)接收邮件收信的操作很简单,只需点一下工具栏上的发送和接收按钮。(5)回复邮件选定要回复的那封信,再点一下工具栏里的回复作者,然后按向导进行操作。