计算机导论第八讲-计算机网络基础知识.ppt
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1、,第八讲计算机网络基础知识,8.1 计算机网络的基本概念 1.概念 2.功能3.历史 4.拓扑结构 5.分类 6.网络通信协议8.2 计算机网络系统组成 1.硬件2.软件 3.组网8.3 Internet基础 1.概念 2.通信协议 4.IP地址与域名 4.接入方法 5.应用软件与服务 6.网络管理与安全8.4 局域网实务*1.磁盘/文件夹/文件共享 2.共享打印机,2,8.1 计算机网络的基本概念,1.概念 什么是计算机网络?计算机网络(Computer Network)就是将地理上分散布置的具有独立功能的多台计算机(系统)或由计算机控制的外部设备,利用通信手段通过通信设备和线路连接起来,按
2、照特定的通信协议进行信息交流,实现资源共享的系统。2.功能 计算机网络的主要功能有哪些?(1)数据传输(2)资源共享(共享信息、存储设备、打印机等)(3)协同处理与分布计算(4)代替传统通信方式(邮件、电话、视频通信等)(5)提供商务、购物、娱乐、交友、管理等服务(Internet),2023/9/15,3,8.1 计算机网络的基本概念(续1),3.历史 第一阶段:萌芽阶段(20世纪60年代末至70年代初),1969年,美国国防部ARPANET网 异地数台小型计算机互联成实验性网络,APRANET,8.1 计算机网络的基本概念(续2),第二阶段:局域网阶段(20世纪70年代中后期)美国Xero
3、x公司的以太网(Ethernet);美国夏威夷大学ALOHA无线电网络系统;英国剑桥大学剑桥环(Cambridge Ring)局域网;局域网进入教育以及产业部门第三阶段:异构网络互联起步阶段(20世纪80年代初)局域网互联技术成熟;局域网与广域网开始互联第四阶段:全球化网络互联阶段(20世纪90年代至今)Internet形成与广泛应用;一个新的时代:信息时代产生,2023/9/15,5,8.1 计算机网络的基本概念(续3),4.拓扑结构,星型,环型,总线型,如:集线器连网,如:令牌环网,如:以太网,2023/9/15,6,8.1 计算机网络的基本概念(续4),树型,网型,如:Internet,
4、8.1 计算机网络的基本概念(续5),5.分类(1)按联网距离划分a.局域网(LAN,Local Area Network)联网工作范围在十几米至一千米左右,如:同一个房间、一幢楼房等。b.城域网(MAN,Metropolitan Area Network)城域网使用类似于局域网的技术,它可能覆盖一个城市,传输速率通常在10Mbps以上,作用距离在10到50公里之间。c.广域网(WAN,Wide Area Network)其工作范围在几十公里到几千公里,它可以在一个省、一个国家内,或者跨越几个洲,遍布全世界。,8.1 计算机网络的基本概念(续6),(2)按连网通信介质分类a.有线网(Wire
5、Network)同轴电缆连接;双绞线连接;光纤连接b.无线网(Wireless Network)无线电通信连接(3)按服务范围分类a.外网(Internet)即国际互连网b.内网(Intranet)如:企业内部网;校园网,8.1 计算机网络的基本概念(续7),(4)按网络技术分类a.以太网(Ethernet)总线型b.令牌环网(Token Ring)环型 c.光纤分布数据接口网(FDDI,Fiber Distributed Data Interface)d.异步传输网(ATM,Asynchronous Transfer Mode)e.数字数据网(DDN,Digital Data Network
6、)f.综合服务数字网(ISDN,Integrated Service Digital Network)g.非对称用户数字环线网(ADSL,Asymmetrical Digital Subscriber Loop),8.1 计算机网络的基本概念(续8),(6)按使用协议分类a.TCP/IP b.Novell c.Microsoft6.通信协议(1)什么是通信协议?通信协议是指收信者和发信者关于通信方法的约定,包括语法、语义和时序三项内容,英文统称Protocol。语法:指通信的数据格式或者数据表示顺序。例如:前面8比特为发送者地址;中间8比特为收信者地址;后面的比特为传送的信息。语义:比特流每一
7、部分的含义。时序:数据的发送速率与同步控制方法。,8.1 计算机网络的基本概念(续9完),(2)开放系统互连模型(OSI),应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用层:为用户提供各种服务,如:电子邮件协议表示层:用户信息的编码与加密等,如:SSL安全协议会话层:管理和中止收发者的通信连接(会话)传输层:将高层报文转换到低层协议发送,如:TCP网络层:广域网中结点到结点间的信息传递协议数据链路层:局域网中相邻结点间的信息传递协议物理层:物理信号的协议,8.2 计算机网络系统的组成,1.硬件(1)网络服务器(Server)(2)网络工作站(Station)(3)网络适配器(
8、Network Adapter)(4)传输介质(同轴电缆、双绞线、光纤、无线电)(5)网络连接设备(中继器、集线器、交换机、路由器、网桥、网关),8.2 计算机网络系统的组成(续1),网络服务器(Server)网络中负责提供各种服务或者连接其它网络的计算机。如:WEB服务器(提供WWW,即网页浏览服务);FTP服务器(提供文件下载服务);数据库服务器;网关服务器(提供协议转发服务);路由服务器(提供路由服务);DNS服务器(提供Internet域名解析服务);邮件服务器(提供E-Mail收发服务),8.2 计算机网络系统的组成(续2),网络工作站(Station)网络中的普通用户计算机,也常称
9、为客户(Client)。对等网络:网络中没有专门的服务器。网络适配器(Network Adapter)一般是指网卡(NIC)即网络接口卡,又叫网络适配器。它负责计算机与网络介质之间的电气连接。目前微机中常见网卡为PCI接口,采用32位数据线,通信速率:10Mbps、100Mbps、10/100Mbps自适应、1000Mbps。无线网卡:IEEE802.11g协议速率可达54Mbps。网卡MAC地址:每块网卡全世界唯一的身份号。,8.2 计算机网络系统的组成(续3),同轴电缆(Coaxial Cable)类似于闭路电视线,成本较高,传输距离短(几十至数百米)。双绞线(Twisted Pair)成
10、本低,传输距离一般不超过100米(目前连网主力线型)。,8.2 计算机网络系统的组成(续4),中继器 工作于物理层起信号放大作用。,8.2 计算机网络系统的组成(续5),集线器(Huber)集线器有4端口、8端口、16端口和32端口等不同规格。其中一个端口和网络连接,其他的端口和网络中的计算机连接。多个集线器可以级连,形成树型的网络结构。集线器的传输带宽可分为10M、100M、10/100M自适应、1000M。在星型结构中,它是连接的中间结点,以广播方式工作。所有设备共享Hub的带宽,也就是说,如果Hub的带宽是100M,连结了10个设备,每个设备为10M。Hub所有端口共享一个MAC地址。,
11、8.2 计算机网络系统的组成(续6),交换机(Switcher)交换机原来是公用电话网中的关键设备,用来实现主叫和被叫之间的接续。将这种交换技术的基本原理应用于计算机网络,就形成了网络交换机。网络交换机在许多情况下可以代替网络集线器,或者将交换功能置入集线器中,形成交换式集线器。集线器主要是通过广播方式来完成计算机之间的连接和通信,而交换式集线器或交换机则是通过端口到端口的传递来完成计算机之间的接续。使用交换机或者交换式集线器可以极大地改善网络的传输性能,使用户得到满意的服务。因此,网络交换机以及交换式集线器的应用是越来越普遍。,8.2 计算机网络系统的组成(续7),交换机的特点:a.用于星型
12、结构时,它作为中心结点起放大信号的作用;b.端口不共享带宽,如果是一个10M的switch,那么每端口带宽就是10M;c.每个端口拥有自己的MAC地址。d.它是一个网络设备,拥有路由器的一部分功能,它可以决定接收到的数据向什么地方发送,它的速度比路由器要快。,8.2 计算机网络系统的组成(续8),路由器(Router)广域网的通信过程与邮局中信件传递的过程类似,都是根据地址来寻找到达目的地的路径,这个过程在广域网中成为“路由(Routing)”。路由器负责不同广域网中各局域网之间的地址查找(建立路由)、信息包翻译和交换;实现计算机网络设备与电信设备电气连接和信息传递。主要功能:a.按路由实现报
13、文转发;b.实现异种网之间的传输层以上的协议转换。c.能过滤广播信息以避免网络拥塞并具有网络流量控制功能。,8.2 计算机网络系统的组成(续9),网桥(Bridge)又称桥接器,它工作在数据链路层,能将一个较大的LAN 分割为多个网段,或将两个以上的 LAN互连组成一个扩展的逻辑局域网络,LAN上的所有用户都可访问服务器。主要应用:a.连接两个或两个以上同构的LAN;b.扩展工作站的平均占有频带;c.扩展LAN的地址范围;d.提高网络性能及可靠性。,8.2 计算机网络系统的组成(续10),网关(Gateway)又称网间连接器或协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连,是最复杂的网络互连设备,仅
14、用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似,不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连,也可以用于局域网互连。主要功能:a.连接网络层之上执行不同协议的子网,组成异构的互连网;b.对不兼容的高层协议(传输层及其以上各层)进行转换。,8.2 计算机网络系统的组成(续11),2.软件(1)网络操作系统 NetWare UNIX Linux Windows NT Windows 2000 Server Windows 2003 Server(2)网络连接驱动程序 一般由网络设备生产商以及ISP服务商提供。,8.2 计算机网络系统的组成(续12),(3)协议支持以及转换程序 a.TCP/I
15、P协议(Transmission Control Protocol and Internet Protocol)它是微软公司为了适应不断发展的网络,实现自己主流操作系统与其它系统间不同网络的互连而开发的协议,这是目前Internet网络的主要协议。b.NETBEUI协议(NetBIOS Extend User Interface)它是由IBM公司于1985年专门为几台到百台计算机所组成的单段网络而设计的。优点:体积小、速度快,适用于早期的微软操作系统。缺点:不支持路由,也不具备层网络寻址功能。NETBEUI帧中唯一的地址是数据链路层的媒体访问控制(MAC)地址,该地址标识了网卡但没有标识网络。
16、,8.2 计算机网络系统的组成(续13),c.IPX/SPX协议(Internetwork Packet Exchange/Sequence Packet Exchange)即网际包交换/顺序包交换。它是NOVELL公司用于NETWARE网络客户端/服务器的协议群组,避免了NETBEUI的弱点。如 IPX具有完全的路由能力,可用于大型企业网。它包括32位网络地址,在单个环境中允许有许多路由网络。但是,带来了新的不同弱点(如IPX的可扩展性受到其高层广播通信和高开销的限制)。d.NWLink 协议 WINDOWS-NT中IPX/SPX协议的兼容协议。它适应了微软的操作系统和网络环境,当需要利用W
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- 计算机 导论 第八 计算机网络 基础知识
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