第4章计算机网络基础及其应用.ppt
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1、16:55,1,第4章 计算机网络基础及其应用,16:55,2,本章概要,4.1 计算机网络的基本概念 4.2 局域网 4.3 局域网互连 4.4 互联网技术及其应用,16:55,3,4.1 计算机网络的基本概念,4.1.1 计算机网络的定义、发展 4.1.2 计算机网络分类 4.1.3 计算机网络的拓扑结构 4.1.4 计算机网络协议 4.1.5 计算机网络安全简介,16:55,4,4.1.1 计算机网络的发展与定义,一、以单机为中心的通信系统 第一代 只有一台主机 二、多台计算机互联的计算机网络 第二代 多台主机互联 资源子网和通信子网组成 三、国际标准化的网络 第三代 有统一的体系结构,
2、遵循国际标准化协议,16:55,5,4. 计算机网络的定义,以能够相互共享资源为目的 依据协议互联起来的 具有独立功能的 计算机的集合体,16:55,6,4.1.2. 计算机网络的分类,按网络覆盖的地理范围分类 按网络的拓扑结构分类 按传输介质分类 按数据交换方式分类 报文交换 分组交换,16:55,7,按网络覆盖的地理范围分类,按距离分类 局域网(local area network LAN):约几十米到数千米范围内如机房、大楼、校园中的的网络 城域网(metropolitan area network MAN):在整个城市范围分布,约覆盖几公里到几十公里范围 广域网(wide area n
3、etwork WAN):覆盖广阔的地理区域,如整个国家范围内,或相邻几个国家甚至于覆盖全球的网络 距离影响速度、速度影响技术细节,16:55,8,4.1.3 计算机网络的拓扑结构,16:55,9,4.1.4 计算机网络协议,1、网络协议 为网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定叫做网络协议,16:55,10,2、协议分层 降低设计复杂性、便于维护、提高运行效率 层次化的结构的优点 各层之间相互独立 利于实现和维护 易于标准化 分层原则 层次数量不能过多 截然不同的功能最好不要合在同一层 类似的功能最好放在同一层 在实现技术经常变化的地方增加层次 层次边界选择合理,确保层次之间信息流量较小,
4、16:55,11,3 网络的体系结构,层次结构与协议的集合 计算机网络是一个相当复杂的系统,网络的设计通常分为多个层次,相应的协议也被分为多个层次。如何分层,以及各层中具体采用的协议总和,称为网络的体系结构。 世界上著名的网络体系结构有:ARPANET、SNA、DNA及OSI,16:55,12,4 OSI参考模型,开放系统互连参考模型(OSI) 国际标准化组织ISO在80年代初提出来 定义了开放系统的层次结构和各层所提供的服务 不同厂家的网络产品,遵循此模型即可互连,16:55,13,4.1.4 OSI参考模型简介,OSI参考模型七层框架 应用层:负责应用管理和执行应用程序 表示层:实体间数据
5、交换的标准接口 会话层:实体间建立、管理和拆除对话连接方法 传输层:建立点对点通信通道,并传输数据 网络层:控制信息中间转发和路径选择、阻塞控制 链路层:相邻结点间的传送链路,并传送数据帧 物理层:对传输介质的描述,16:55,14,16:55,15,4.1.5 计算机网络安全简介,网络安全的主要问题 网络硬件、软件及系统中的数据安全 保证网络信息安全 安全技术 实时硬件安全技术 软件系统安全技术 数据信息安全技 网络站点安全技术 核心安全技术 数据加密技术、病毒防治技术和防火墙技术,16:55,16,1、数据加密技术,16:55,17,2病毒定防技术,(1)计算机病毒的定义 计算机病毒,是指
6、编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据,影响计算机使用,并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码 。,16:55,18,计算机病毒的特性,隐蔽性、欺骗性 感染性、传播性 潜伏性、可触发性 破坏性,16:55,19,(2)计算机病毒的预防,新购置的计算机软硬件系统的测试 避免使用盗版软件 计算机系统的启动 尽可能硬盘启动 重要数据文件的备份,16:55,20,3、 防火墙技术,内部网络和外部网络之间设置屏障 阻止外界对内部资源的非法访问 防止内部对外部的不安全访问,网络1,防火墙,网络2,16:55,21,(2) 防火墙的功能,安全策略的检查站 只有满足安全策略检查的信息才能通过
7、 如:口令、身份验证等 有效防止内部网络的相互影响 用防火墙将内部网络隔开 网络安全的屏障 隐蔽网络内部细节 对网络存取和访问进行监控审计 记录访问日志 对网络使用情况统计,16:55,22,4.2 局域网,在一个较小的范围内利用通信线路将众多计算机连接成网,称为局域网。 典型代表: 1972年美国加州大学:Newhall环网 1975年美国Xerox公司:以太网 1974年英国剑桥大学:剑桥环网,16:55,23,4.2.1. 局域网特点及分类,1、局域网特点 覆盖范围比较小 数据传输速率高 误码率低 保密性好,16:55,24,局域网,16:55,25,局域网关键要素,传输介质 网络拓朴结
8、构 媒体访问控制方法,16:55,26,常用传输介质,双绞线:100Mbps 同轴电缆: 光纤:100Mbps、1Gbps、10Gbps 无线介质 微波通信 卫星通信 蜂窝无线通信,16:55,27,网络拓朴结构,星状拓朴结构 总线拓朴结构 环形拓朴结构 无线局域网的蜂窝状物理拓朴,16:55,28,星状拓朴结构,16:55,29,总线拓朴结构,16:55,30,环形拓朴结构,16:55,31,无线局域网的蜂窝状物理拓朴,16:55,32,媒体访问控制方法,包括两方面内容 要确定网络的每个节点能够将信息发送到传输介质上去的特定时刻 如何对公用传输介质进行访问并加以利用和控制 二种主要控制方法
9、CSMA/CD Token-Ring,16:55,33,CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect,载波监听多路访问/冲突检测技术 总线结构争用协议 每个站点都有权争用通道,发送信息后检测是否发生冲突,产生冲突后重发。,16:55,34,Token-Ring,令牌环 环关网关控制方法 使用一个令牌沿环路循环,当一个站点要发送信息时,先要取得空闲令牌。 站点可以设置优先级,不会产生冲突,16:55,35,4.2.2 Ethernet网络,1、什么是以太网 Ethernet是一个中等区域范围内实现计算机通信的技术规范 3、10BAS
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