计算机网络与国际互联网含15节.ppt
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1、1*计算机科学工程系 李书涛,第 八 章,计算机网络与国际互联网,2*计算机科学工程系 李书涛,目录,第 八 章 计算机网络与国际互联网,1计算机网络概述 2计算机网络基础知识 3Internet概述 4.国际互联网提供的服务 5网页制作,3*计算机科学工程系 李书涛,1 计算机网络概述,1 计算机网络概述一、什么是计算机网络,计算机网络是指通过通信设备将计算机连接起来,并在计算机之间进行信息传输和资源共享的整个体系。,资源共享、信息交流,4*计算机科学工程系 李书涛,计算机应用模式的发展,计算机应用模式的发展经历了三个阶段:集中分散网络,5*计算机科学工程系 李书涛,网络化处理,6*计算机科
2、学工程系 李书涛,网络结点,工作站,网络服务器是网络上的工作站共享的网络资源。它向局域网上的工作站提供应用程序和数据,并提供共享的硬盘资源。,本地工作站,工作站,网络打印机是网络上工作站共享的设备,工作站、服务器、打印机都是网络上的结点,7*计算机科学工程系 李书涛,二、计算机网络的发展1.具有通信功能的单机系统,面向终端的计算机网络,8*计算机科学工程系 李书涛,2.以共享资源为目的的计算机网络,9*计算机科学工程系 李书涛,3.基于个人计算机的局域网,10*计算机科学工程系 李书涛,三、计算机网络的功能,通信功能:电子邮件、IP电话、电视会议,共享信息、软件、硬件,提高可靠性分担负荷和协同
3、计算,11*计算机科学工程系 李书涛,1.计算机,2 计算机网络基础知识一、计算机网络的组成,2 计算机网络基础知识,12*计算机科学工程系 李书涛,计算机:服务器、客户机等,上网的计算机一般需要 装有网络接口卡。通信设备:其作用是为计算机转发数据,具体有交换 机、集线器、路由器、调制解调器等。,传输介质:计算机与通信设备之间、以及通信设备之间都通过传输介质互连,具体有双绞线、同轴电缆、光纤、电话线、微波信道、卫星信道等。,计算机网络的组成,13*计算机科学工程系 李书涛,通信协议(Protocol),任何双方要成功进行通信,必须遵守一定的信息交换规则和约定称为通信协议(Protocol)。1
4、979年国际标准化组织研究了一种开放系统的网络体系结构,提出了开放系统互连参考模型(Open System Interconnection),根据该模型制订了一系列的协议标准。所谓开放系统互连参考模型,即任何两个遵守该参考模型及有关标准的系统都可以进行互连。,14*计算机科学工程系 李书涛,开放系统互连参考模型,15*计算机科学工程系 李书涛,二、网络连接设备,数字信号,模拟信号,数模转换频移键控法,幅移键控法相移键控法,16*计算机科学工程系 李书涛,*,数字信号传输速率,数字信号传输的速率是指每秒传输的二进制位数,单位是bps(bit per second)。如果10位比特表示一个字符(7
5、位数据、1位起始、1位结束、1位校验),则 2400bps 传输速率,每秒可传输240个字符。,0,1,0,0,0,0,0,1,1,0,17*计算机科学工程系 李书涛,1.调制解调器,调制解调器是用于电话上网的一个装置,用来进行模拟信号和数字信号的转换。调制(Modulate)是将数字信号转换成模拟信号。解调(Demodulate)是将模拟信号恢复为数字信号。调制解调器可以是外置的,或是内置的插在计算机内的扩展槽上。用于个人计算机的调制解调器的数据传输速率一般在28.8Kbps到56Kbps。,18*计算机科学工程系 李书涛,调制解调器,调制 数字信号 模拟信号 解调 模拟信号 数字信号,19
6、*计算机科学工程系 李书涛,调制解调器,外置调制解调器,内置调制解调器,20*计算机科学工程系 李书涛,2.网卡,网卡又称网络适配器,插在计算机的扩展槽上,通过电缆把计算机联入网络。网卡在计算机和电缆之间起到数据转换、缓冲和控制作用。根据数据宽度,网卡分为8位、16位、32位。根据速度分为10Mbps、100Mbps。根据连接方式分为:双绞线和同轴电缆。,21*计算机科学工程系 李书涛,网卡及其连接方式,网卡及其连接方式,双绞线,同轴电缆,22*计算机科学工程系 李书涛,3.集线器(HUB),集线器是网络中电缆的一个中心节点,一般用于星型物理拓扑结构联网,起到信号放大、扩展网络范围作用。集线器
7、的端口有:8口、12口、16口、24口等多种。集线器一般只支持一种网络协议。智能化集线器可带有网络管理功能,包括对数据包进行统计、识别错误、报告状态、自动切断出现故障的线路和节点等。,23*计算机科学工程系 李书涛,集线器,24*计算机科学工程系 李书涛,4.网桥(BRIDGE),网桥是连接两个使用相同网络协议的局域网,好象是一个桥梁,它把实际上两个分离的局域网连接成一个逻辑上的单一的局域网。网桥的作用是隔离和转发:需要在A网的信息隔离在A网,需要发到B网的信息则起到转发的作用。5路由器(ROUTER)路由器也是用来完成不同局域网之间的互联。网桥是透明的,路由器是不透明的,路由器有容错性等。路
8、由器能根据网络上的信息拥挤情况选择最近、最空闲的路由来转发信息。,25*计算机科学工程系 李书涛,路由器是连接网络的设备,它可以连接两个或多个网络。路由器具有判断网络地址和选择路由路径的能力,能够在不同网络的主机之间传递消息。,发送主机,路由器,目的主机,路由器,路由器,路由器,路由器,26*计算机科学工程系 李书涛,6网关(GATEWAY),网关的任务是完成不同网络协议的局域网之间的互联,网关除有路由器的全部功能外,还能实现不同网络之间的协议转换,所以也叫协议转换器。一般来说网桥适合于小型和相对简单的网络环境,路由器用于将一个大型的网络划分为几个较小的网络。,27*计算机科学工程系 李书涛,
9、三、网络传输介质1.双绞线(TP),物理特征:两个带绝缘的铜线绞合而成。多对双绞线包在一个套管内形成了电缆。双绞线分带屏蔽(STP)的不带屏蔽(UTP)的两种。传输特性:可传输模拟信号和数字信号;传输速率:一般几Mbps(兆位/秒)。UTP在100米时可达10Mbps,STP在100米时可达155Mbps。随着距离的增加,传输速率迅速下降。距离在100米时速率达10Mbps,但在1000米时速率则下降到100Kbps。双绞线价格便宜。,28*计算机科学工程系 李书涛,双绞线与RJ45接头,双绞线与RJ45接头,29*计算机科学工程系 李书涛,2.同轴电缆(Coaxial Cable),同轴电缆
10、与接头,同轴电缆用于有线电视,同时可传送100套节目,频带用于有数百兆。用于数据传输时,其带宽超过100Mbps。,30*计算机科学工程系 李书涛,3.光缆(Fibre-Optical Cable),光纤特点 价格贵、性能好!用于高速传输,可以传送语音、图象信息。,光缆是一捆极细的玻璃管,光脉冲在玻璃管中传输,光缆带宽可达到50Gbps。,31*计算机科学工程系 李书涛,光缆,光缆,32*计算机科学工程系 李书涛,4.无线介质,无线电:1M3GHz 微波:1GHz 卫星:C波段3.7G6.4GHz、Ku波段11.7G17.8GHZ Ka波段18G31GHz 红外线,33*计算机科学工程系 李书
11、涛,无线传输微波通信与卫星通信,34*计算机科学工程系 李书涛,四、网络的分类1、按地理位置分类,范围在几公里内 传输速率:0.1-1000Mbps,广域网(WAN)Wide Area Network,范围从几千至几万公里 传输速率:0.1 Mbps 左右,局域网(LAN)Local Area Network,城域网(MAN)MetropolitanArea Network,范围从几公里至几十公里 传输速率:50 Mbps 左右,一个单位,几个国家,一个城市,35*计算机科学工程系 李书涛,2、按网络拓扑结构分类(1)星型网络,星型网络,36*计算机科学工程系 李书涛,(2)环型网络,环型网络
12、,37*计算机科学工程系 李书涛,(3)总线型网络,总线型网络,38*计算机科学工程系 李书涛,防火墙,Ca5000,Cisco7507,网络中心,ISL1,ISL4,DB/WEB/Email Server,主办公楼,教学1号楼,教学7号楼,图书馆,理工大厦,100BaseFX/ISL,100BaseFX/ISL,Cisco 2511,PSTN,光电转换器,光电转换器,2Mbps,33.6Kbps,Ca5000,ISL2,ISL3,Standby,WEB Server,CERNET,校园网体系结构,39*计算机科学工程系 李书涛,Internet是一个覆盖全球的大网络,其中文名称翻译为“因特网
13、”或“国际互联网”。,3 Internet概述,3 Internet概述一、Internet简介1.什么是Internet,Internet将全球数百万台计算机和数以千万计的用户连接在一起,提供了丰富的信息传播与共享,从而将我们带入了一个完全信息化的时代,深刻地改变了人们的生活与工作方式。,40*计算机科学工程系 李书涛,2.Internet的组成,Internet是一个基于TCP/IP协议的网络,它由四层结构组成。,(1)物理网:它由位于世界各地千千万万的网络组成,是实现Internet通信的基础。(2)协议:网上电脑互传信息时必须采用相同的格式,称为通讯协议。因特网采用的是TCP/IP通讯
14、协议。(3)应用软件:它是人们与Internet打交道的工具,每一个应用软件的使用都代表着某种网络服务。(4)信息:信息的传播与共享是网络最基本的功能,Internet提供了丰富的信息,可供人们查询使用。,41*计算机科学工程系 李书涛,TCP/IP协议,TCP/IP协议是互联网络信息交换、规则、规范的集合体。1.TCP传输控制协议 TCP协议规定了对传输信息怎样分层、分组和在线路上传输。2.IP网络互联协议IP协议定义了Internet上计算机之间的路由选择,把各种不同网络的物理地址转换为Internet地址。,42*计算机科学工程系 李书涛,3.Internet提供的信息服务,提供的服务包
15、括 WWW服务和信息的浏览与搜索 电子邮件服务E-mail 文件传输FTP 远程登录Telnet 新闻组News Group 电子公告牌BBS 在线聊天ICQ/OICQ 在线游戏MUD 域名服务DNS,43*计算机科学工程系 李书涛,4.连接Internet,(1)进入Internet方式 终端方式:终端用户没有IP地址;主机方式:需要一个IP地址;网络方式:局域网上的所有用户有同样的IP地址。(2)拨号入网条件 由ISP提供的用户名,注册密码,拨号入网电话号;一台调制解调器(Modem);一条电话线路(亦可以是分机线);拨号入网软件;浏览器。,44*计算机科学工程系 李书涛,二、Intern
16、et的发展,Internet最初是怎么产生的 1957年前苏联人造卫星上天促使美国成立ARPA(Advanced Research Project Agency 美国国防部高级研究计划署),提出“资源共享的电脑网络”计划,研究不同机型的计算机联网问题,1969年建成 ARPANET 网,是Internet的原型。Internet又称因特网或国际互联网。,45*计算机科学工程系 李书涛,Internet的发展,1982年,美国国家自然科学基金会(NSF)建立 NSFnet,有 ARPAnet、MILnet 等五大超级计算中心通过通信干线连接起来,形成了Internet。90年代开始,商业部门加入
17、建设Internet的行列,1995年,NSFnet 结束作为科研骨干网的状态,由 Pacific BELL、Ameritech Advanced Data Servicesand Bellcore 和Sprint 三家公司经营变为商用网络,以美国为中心向全世界扩展。,46*计算机科学工程系 李书涛,ARPANET 网,47*计算机科学工程系 李书涛,ARPAnet解决的主要技术问题,分布式结构(蜘蛛网:没有中央控制中心,终端之间相互连接,数据从不同线路可到达目的地),美国Internet主干网,48*计算机科学工程系 李书涛,ARPANET主要技术:分组交换技术包交换,49*计算机科学工程系
18、 李书涛,ARPANET主要技术:TCP/IP协议,TCP/IP协议集 TCP/IP是Internet采用的协议标准,也是全世界采用的最广泛的工业标准。事实上它是一个协议系列,目前已经包括了100多个协议,用来将各种计算机和数据通信设备组成实际的计算机网络。这个协议系列的正确名字应是Internet协议系列,TCP和IP是其中两个最基本最重要的协议:传输控制协议(Transmission Control Protocol)网络互联协议(Internet Protocal)。通常用TCP/IP来代表整个Internet协议系列。,50*计算机科学工程系 李书涛,TCP/IP模型,应用层,表示层,
19、会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,OSI模型,硬件,应用层,传输层,网络层,网络接口层,TCP/IP模型,硬件,FTP、NSP、TELNET、SMTP、SNMP,TCP,UDP、NVP,路由协议、IP,IEEE802.3、IEEE8802.5、X.25,协议名称,51*计算机科学工程系 李书涛,ARPANET主要技术:中介信息处理器,提出了专门用于通信的接口机,解决数据格式转换、控制信息流量、纠正信息差错等问题。产生了一些新的网络设备。,52*计算机科学工程系 李书涛,我国1994年正式接入Internet。中国科技网(CSTNET):55M中国公用计算机互联网(CHINANET):
20、2387M 其中:北京863M、上海867M、广州657M中国教育和科研计算机网(CERNET):117M中国金桥信息网(CHINAGBN):151M 其中:北京51M、上海49M、广州51M中国联通互联网(UNINET):100M 其中:上海47M、广州53M中国网通公用互联网(CNCNET):355M 其中:上海200M、广州155M中国国际经济贸易互联网(CIETNET):2M中国移动互联网(CMNET):90M 其中:北京45M、广州45M,我国Internet的发展,53*计算机科学工程系 李书涛,中国公用计算机互联网 中国科技网中国教育与科研计算机网 中国金桥信息网,中国四大计算机
21、网,54*计算机科学工程系 李书涛,因特网的组成,物理网实现信息流的传送,协议共同遵守的交流规范,应用软件我们与网络打交道的交互界面,信息网络的灵魂,55*计算机科学工程系 李书涛,三、Internet的工作过程,个人或企业都不能直接连入因特网,首先都要连接到因特网服务提供商ISP的主机上,由他们提供线路、设备等,将个人或企业的计算机再通过网络服务提供商NSP的连接通道接入因特网。个人或企业的计算机接入因特网时,一定要将速度快、使用方便、价格便宜作为衡量享受因特网服务质量的标准。结论 选择ISP的标准:ISP所在的位置,ISP支持的传输速率,ISP的可靠性,ISP的出口带宽,ISP的收费标准。
22、,56*计算机科学工程系 李书涛,ISP(Internet Service Provider)因特网服务商NSP(Network Service Provider)网络服务提供商,Internet工作过程示意图,57*计算机科学工程系 李书涛,域名服务器DNS,域名管理系统DNS(Domain Name System)完成域名与IP地址的转换(解析)。DNS采用层次结构,入网的每台主机都可以有一个类似下面的域名:,主机名.机构名.网络名.顶层域名,特点:从左到右,域的范围变大,具有实际含义,比IP地址好记,58*计算机科学工程系 李书涛,域名服务器DNS,例:为北京电信局主机服务器的域名。,域
23、名系统的提出为用户带来很大的方便,由于计算机只认识IP地址,所以要通过域名服务器将域名转换为IP地址。域名管理系统DNS(Domain Name System)完成域名与IP地址的转换(解析)。本地服务器收到一个域名后,首先在本地域名服务器上查找,若找不到,则向其它域名服务器请求协助查找。,59*计算机科学工程系 李书涛,四、国际互联网的接入1、通信系统的一般模型,60*计算机科学工程系 李书涛,城市地面固定电话铜线网调制解调器接入ISDN“一线通”不对称的数字用户环路 ADSL 有线电视HFC网宽带接入 移动通信接入 卫星通信接入 LAN接入系统,2、接入Internet方式,61*计算机科
24、学工程系 李书涛,PPP帐号口令,INTERNET,ISP网络,3、拨号入网原理,62*计算机科学工程系 李书涛,拨号上网连接示意图,电话线,电话,接计算机RS232口,电源线,Modem,拨号上网连接示意,63*计算机科学工程系 李书涛,计算机通过网卡和网线将计算机联入局域网,再通过局域网与其它网络进行连接。,网络设备,Internet,4、通过局域网联网方式,64*计算机科学工程系 李书涛,网上邻居,鼠标右键单击,选择“属性”命令,选择TCP/IP协议,单击“属性”按钮,配置联网环境,65*计算机科学工程系 李书涛,在实际应用中,我们是通过一个个具体的应用软件与因特网打交道。每一个应用软件
25、的使用代表着我们要获取因特网提供的某种网络服务。,拨号软件:存储、检索、选择并连接被呼叫的计算机号码。,文件传输软件:用于将一个或多个文件从一个系统到另一个系统。,终端仿真软件:完成不同地域、不同类型机器之间的信息转换。Telnet。,浏览器软件:Explorer、Netscape。,5、网络应用软件,66*计算机科学工程系 李书涛,4 国际互联网提供的服务,4 国际互联网提供的服务一、W W W 服务,WWW是World Wide Web的缩写,中文意译是“万维网”或“全球信息网”,把信息检索技术和超文本技术相融合而形成的环球信息系统。WWW服务器与浏览器WWW服务采用客户机/服务器结构。信
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