计算机网络网络基础.ppt
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1、,计算机网络,第一章 网络基础,第一节 计算机网络的应用,第二节 网络硬件,第三节 网络软件,第四节 参考模型,第五节 网络实例,第六节 数据通信服务实例,第七节 网络标准化,引 言,一. Internet(WWW)的由来与发展 Internet: 因特网,指特定的世界范围的互联网 internet: 互联网,只代表一般网络互联,如银行网络 Intranet: 企业内部网。优点: 开销少,易于安装 充分利用数据库资源 比Internet 更安全、带宽宽,第一章 网络基础,Extranet: 外联网 WWW: 全球信息网/环球网/万维网,它作为Internet上的 新一代用户界面 Interne
2、t 2:第二代Internet,采用IPV6(互联网协议版本6), 它是Internet 通信协议IPV4的升级版本,它的地址为128 位,提高Internet 的安全性、灵活性和提供其他增强功能,Internet的由来: 美国国防部成立高级研究计划局ARPA开发了ARPAnet (Advanced Research Projects Agency Network阿帕网) 美国国家科学基金会NSF开发了NSFAnet 美国宇航局NASA与能源部分别开发了NSInet和ESNET 欧洲与日本等也积极发展本地网络,于是在此基础上形 成了Internet,2. Internet的现状: 覆盖全球 全
3、球信息资源共享 第三大公共系统(电话与电视),3. Internet在中国的现状:,4. Internet的应用(提供的信息): 大学图书馆的图书、文摘、论文 娱乐、游戏、健康、咨询、生活信息服务 各公司的广告、网上宣传和服务 电视台的新闻、媒体报道 政府机构的信息、政策 各种报刊、杂志 各种电子出版物,5. Internet的有关问题: 电脑综合症 暴力 色情 网络安全: 病毒 黑客:红客、骇客、黑贼 拒绝服务攻击 Internet的道德及规范问题 语言问题,二. 上网干什么 1.浏览网页:看看新闻,查找资料,浏览股市,电子购物 2. 网上聊天: 3. 电子邮件: 4. 远程文件传输: 5.
4、 新闻组和BBS: 6. 网络游戏: 7. 杂乱事: 收听在线广播,拨打网络电话,远程控制 8. 新事:网上办公室,网上虚拟旅游,网上教育和考试,网上看病,1.1 计算机网络的应用,一. 什么是计算机网络 1. 定义:由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成 的集合体 建立计算机网络的主要目的:资源共享?资源安全?,多终端分时系统: 它的终端只是主机和用户之间的接口, 它本身并不拥有计算资源,全部资源集中在主机中,主机 以自己拥有的资源分时地为各终端用户服务,分布式系统:它在计算机网络基础上为用户提供了透明 的集成应用环境.用户可以用名字或命令调用网络中的任 何资源或进行远程的数据处理,不
5、必管资源或数据的地 理位置,多机系统:它专指同一机房中的许多大型主机互连组成的 功能强大、能高速并行处理的计算机系统。(高带宽和多 样性的连通性),2. 组成: 若干主机 一个通信子网 一组通信协议 TCP/IP:传输控制协议/因特网协议 NetBEUI:NetBIOS Extended User Interface(网络基本输 入/输出系统扩展用户接口) IPX/SPX:网间分组交换协议/顺序分组交换协议,网络结点: 端结点:指通信的源和宿结点 转接结点:指网络通信过程中起控制和转发信息作用的结点 通信链路:指传输信息的信道 子网(subnet):指通信线路和路由器(不包括主机)的集合,资源
6、子网:OSI的高四层 拥有资源的主机、请求资源的终端 主要是由网络的服务器和工作站组成 通信子网:OSI的低三层 任务是在端结点之间传送由信息组成的报文. 资源子网 主要是由传输介质、集线器、交换机和网卡等组成,负责信息的处理,包括上网的所有主机及其外部设备组成,负责信息的传递,包括通信处理机、终端控制器、交换机和传输介质,从计算机网络的功能来看,各部件主要完成两种功能,即网络通信和资源共享。把计算机网络中实现网络通信功能的设备及其软件的集合称为网络的通信子网,而把网络中实现资源共享功能的设备及其软件的集合称为资源子网,一个典型的局域网示意图:,总线型:,优点:布线量小、结构简单、成本较低、扩
7、充灵活 缺点:发生故障不容易检测、最高网络传输速度为 10M/秒、总线断开网络不可用、总线长度受限制,3. 网络的拓扑结构分为:,环型:,优点:控制简单、成本低、用户具有 平等访问权 缺点:发生故障不容易检测、不便于扩充,星型:,优点:便于管理、结构简单、扩展容易、更改容易 缺点:布线麻烦(用线槽、接线盒布线 )、成本高,全连接:,优点:容易排除故障,可靠性成倍提高 缺点:铺设大量的电缆,因而相当昂贵,树型:,优点:可以根据需要更改或扩展布线系统 不同的端口类型可能用来连接不同类型的电缆 可以集中监控网络活动和通信量 缺点:布线麻烦(用线槽、接线盒布线 )、成本高,1.2 网络硬件,一. 传输
8、技术 1. broadcast network:仅有一条通信信道,由网络上的所有机 器共享 2. Point-to-point network:由一对对机器之间的多条连接构成 一骑红尘妃子笑,无人知是荔枝来,二. 连接距离(规模) 1.local area network: 同一建筑、同一大学(几公里内),2.metropolitan area network: 同一个城市(几十公里内),3.wide area network:同一国家或同一洲(几百公里内),4.Internet: 指特定的世界范围的互联网,三. 传输介质利用方法 1.共享介质的网络:以太网共享总线、令牌环网共享令牌 2.交换
9、式网络: 类似于电话网,四. 用于企业的网络(目的) 1. 资源共享(resource sharing): 2. 高可靠性(high reliability): 3. 节约经费(saving money): file server,client-server model 4. 可扩充性: 当工作负荷加大时,增加更多的处理器, 就能改 善系统的性能 5. 与技术没有太大的关系:网络为分布在各地的雇员提供强 大的通信手段,五. 服务于公众的网络(三种服务) 1. 访问远程信息:电子购物,访问财务部门,在线式报纸,在线数 字图书馆 2.个人间通信: electronic mail, video co
10、nference 3. 交互式娱乐: video on demand,game,六. 计算机网络硬件组成 1. 服务器: 什么是服务器? 普通电脑可以作服务器吗? 普通电脑与服务器有什么区别?,服务器是指在网络环境下运行相应的应用软件,为网上用 户提供共享信息资源和各种服务的一种高性能计算机,英 文名称叫做SERVER 只不过它是能够提供各种共享服务(网络、Web应用、数 据库、文件、打印等)以及其他方面的高性能应用,它的高 性能主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行、 强大的外部数据吞吐能力等方面, 是网络的中枢和信息化的 核心,普通电脑可以作服务器吗?不可以 普通电脑与服务器有什么区
11、别? 稳定性、可靠性 性能 可扩展性 可管理性 操作系统 应用软件,文件服务器:管理用户文件资源,处理多个客户机的访问请 求.提高数据安全性的方法:配置多个硬盘,配置备份的文件 服务器 打印服务器:负责用户打印请求 邮件服务器:能发送电子邮件的服务器.常见的邮件服务软 件有Microsoft 公司的Exchange Server ,NetWare 的Group Wise ,以及Lotus 公司的cc:Mail,WWW/Web服务器: 支持WWW协议的服务器,基于客户机 /服务器模型. 数据库服务器: 装有一台数据库的Server. 数据库软件: access,vfp sql,mysql inf
12、ormix,oracle,sybase,jasmine,DB2, cloudscape,vir FTP服务器:支持FTP协议的服务器.分为:非匿名、匿名 (用户名:anonymous,口令: E-mail地址).,Archie服务器:自动在FTP主机中进行搜索,构造一个包含 全部文件目录信息的数据库,使你可以直接找到所需文件的 位置信息 应用系统服务器:实现动态网页技术的服务器. We b 文档根 据文档内信息改变的时间分为: 静态文档的信息(只有当作者 修改时才会改变)、动态文档的信息(在服务器端收到文档申 请时改变)、活动文档显示的信息 (在文档下载到浏览器一端运行后改变),代理服务器:它
13、是一种服务器软件 主要功能有:设置用户验证和记帐功能;对用户进行分级管 理,设置不同用户的访问权限;增加缓冲器(Cache),提高 访问速度;连接Internet与Intranet充当FireWall;节省IP开 销 主要的服务器软件有:WinGate公司的WinGate Pro、微软公 司的Microsoft Proxy、Netscape的Netscape Proxy、Ositis Software公司的WinProxy、Tiny Software公司WinRoute、 Sybergen Networks公司的SyGate等 危害:管理员可以全面监视你的一举一动!,2. 工作站: 将计算机与
14、网络连接起来就成为网络工作站. (终 端机工作站) 什么是无盘网络?(作业:组建无盘网络) 什么是虚拟机网络?(VPC、Vmware) 终端(瘦客户端):是一种全新的C/S模式,在欧美很流行.终 端模式称为终端服务(TERMINAL SERVICE)和基于 WINDOWS的终端(WINDOWS-BASED TERMINAL,WBT) 终端除了没有硬盘,CD-ROM,软驱,其他与一台PC机没有什 么差别,也拥有主板,内存,网卡,显卡,鼠标键盘接口,并口,串 口,USB口,终端采用的工作模式是C/S(CLIENT/SERVER)模式,由于 没有硬盘所以终端所使用的全部数据是放在服务器上的,当 终端
15、登录到服务器以后,服务器会发送给终端一个早已设置 好的用户界面以及适合该用户的一些应用程序,服务器接收 由终端所发出的进行操作的鼠标键盘命令,然后将运算的结 果图象发送回终端显示.采用终端进行工作,所有的升级工 作和管理维护工作均集中在服务器端,工作站是一种高档的微型计算机,通常配有高分辨率的大 屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器,并且具 有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以 及联网功能 工作站根据软、硬件平台的不同,一般分为基于RISC (精简指令系统)架构的UNIX系统工作站和基于 Windows、Intel的PC工作站,根据体积和便携性,工作站分为: 台式工作站类似
16、于普通台式电脑,体积较大,没有便携性 可言,但性能强劲,适合专业用户使用 移动工作站其实就是一台高性能的笔记本电脑。但其硬件 配置和整体性能又比普通笔记本电脑高一个档次,3. 网卡: 数据信号(缆线), 基本功能:并行数据和串行信号之 间转换;数据帧的装配与拆装; 网络访问控制和数据缓冲,PCMCIA 无线网卡,无线网PCI网卡,4. Modem(猫、调制解调器): 数字信号模拟信号 贝尔:192.168.1.254 用户名和密码:root 中兴/TP-LINK/大唐:192.168.1.1用户名和密码:admin 实达:192.168.10.1 user/password root/grou
17、ter,5. Repeater(中继器): 它可以物理地再生接到的信号, 再将其发送出去,6. Hub(集线器): 对数据进行整形再生, 对网络安装提供装 拆和集中管理的方便 中继器与集线器有什么区别? 提供更多的端口 纠错能力,7.Ap: Access Point无线访问节点 它主要是提供无线工作站对有线局域网和从有线局域网 对无线工作站的访问,在访问接入点覆盖范围内的无线 工作站可以通过它进行相互通信 在无线网络中,AP就相当于有线网络的集线器,它能够 把各个无线客户端连接起来,无线客户端所使用的网卡 是无线网卡,传输介质是空气 AP的室内覆盖范围一般是30m100m,它没有控制的作用,不
18、能直接跟ADSL MODEM相连,所以在 使用时必须再添加一台交换机或者集线器。如下图:,8. Bridge(网桥、桥接器): 再生数据, 识别数据的目的节点地址是否属于本网段 连接两个局域网的存储转发设备,用它可以完成具有相同 或相似体系结构网络系统的连接,高速无线网桥AP 41X1,网桥 BR1200,网桥 BR400,9. Router(路由器): 识别数据的目的节点地址所在的网络; 能从多条路径中选择最佳的路径发送数据; 转换数据包格式 连通不同网络 选择最佳线路,路由器与网桥有什么区别? 路由器工作在第三层 网桥通常只有2个端口(超过2个端口的网桥称为switch) 路由器可以连接不
19、同协议的网络,10. Switch(交换机、交换式集线器): 根据网络信息构造转发表, 做出数据包转发决策,交换机与集线器有什么区别? 交换机工作在第三层 交换机采用点到点协议(更快的速度、更安全),11. 通信介质: 有线:双绞线、同轴电缆、光导纤维 无线:卫星线路、微波、激光、线外线、短波,水晶头的制作标准练习,568A标准从左到右的线序是:白绿,绿,白橙,蓝,白蓝, 橙,白棕,棕 568B标准从左到右的线序是:白橙,橙,白绿,蓝,白蓝, 绿,白棕,棕(与568A的区别:1和3交换,2和6交换),正线(直通线、平行线):两端都采用568A标准 反线(交叉线):一端用568A标准,另一端用5
20、68B标准 什么时候用平行线,什么时候用交叉线? 一般情况:连接两端相同用交叉线,连接两端不同用平行线,水晶头的制作标准练习,信息模块的制作,1.3 网络软件,一. 协议分层 1.层(layer)或级(level):每一层的目的都是向它的上一层提供 一定的服务,而把如何实现这一服务的细节对上一层加以 屏蔽 2.对等进程(peer):不同机器里包含对应层的实体 3.物理介质(physical medium):指第一层下,它进行实际的通信,4.协议(protocol): 对等进程之间通话的规则 5.接口:告诉上面的进程如何访问它 6.网络体系结构(network architecture):层和协
21、议的集合 7. 协议栈(protocol stack):某一系统所使用的协议列表,每层一个 协议,层、协议和接口:,潘基文-翻译-秘书-秘书-翻译-马健结构:,M,网络信息流动过程:,二. 各层的设计问题 1.每一层都需要识别发送方和接收方的机制: 2.根据信息的传送方向,串行通讯可以分为: 单工通信:数据仅在一个方向传输 半双工通信:数据能在任一个方向传输,但不能同时传输 全双工通信:数据能同时双向传输,3. 差错控制: 检错,纠错,验收 4. 保持报文发送的先后顺序: 5. 高速发送,低速接收: 6. 所有进程能接收任意长的报文;进程传送数据单元太小时, 能收集几个传向同一目标的短报文成一
22、个长报文,并且能 再分解为原报文: 7. 当每一对通信进程建立一个独立的连接不方便或不合算 时,可以利用下一层的同一连接为多个无关的对话服务: 重要条件:multiplexing 和demultiplexing是透明的 8. 当源端和目标端有多条通路时,必须进行路由选择:,三. 接口和服务 1. 实体(entity):每一层中的活动元素,分为软件实体和硬件实体 2. 对等实体(peer entity):不同机器上同一层的实体 3. n层实体实现的服务为n+1层所利用,n层被称为服务提供者 (service provider),n+1层为服务用户(service user),4. 服务:定义该层
23、做些什么,不管上面的子层如何访问它或 该层如何工作的 5. 在典型的接口上,n+1层实体通过SAP(如图1-12)把一个接口 数据单元IDU传递给n层实体.IDU由服务数据单元SDU和一 些控制信息组成 6. 为了传递SDU,n层实体可能将SDU分成几段,每一段加上一 个报头后作为独立的协议数据单元PDU(protocal data unit) 送出,四. 面向连接的服务和无连接的服务 1.connection-oriented service:以电话系统为模式 2.connectionless service:以邮政系统为模式 3. quality of service:评价每种服务的特性
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- 计算机网络 网络 基础
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