1、第第9 9章章 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 計計 算算2計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)u了解數(shù)據(jù)通信的方式、傳輸方式、了解數(shù)據(jù)通信的方式、傳輸方式、WebWeb和瀏覽和瀏覽器、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全機制、解網(wǎng)格計算。器、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全機制、解網(wǎng)格計算。u掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、InternetInternet和和TCP/IPTCP/IP協(xié)議。協(xié)議。第第9章章 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 計計 算算3計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.1 通信與組網(wǎng)通信與組網(wǎng)Internet是信息時代獲取信息的重要手段，是信息時代獲取信息的重要手段，Internet飛速的發(fā)展離不開計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。飛速的發(fā)

2、展離不開計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。本節(jié)首先介紹通信技術(shù)方面有關(guān)的基礎(chǔ)知識。本節(jié)首先介紹通信技術(shù)方面有關(guān)的基礎(chǔ)知識。4計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.1.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念 信息信息(Information)是客觀事物的屬性和相互聯(lián)系特性是客觀事物的屬性和相互聯(lián)系特性的表現(xiàn)，它反映了客觀事物的存在形式和運動狀態(tài)。的表現(xiàn)，它反映了客觀事物的存在形式和運動狀態(tài)。 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(Data)是信息的數(shù)字化形式或數(shù)字化的信息形式。是信息的數(shù)字化形式或數(shù)字化的信息形式。 數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信是指在不同的計算機之間或終端之間，傳輸是指在不同的計算機之間或終端之間，傳輸用二進(jìn)制代碼用二進(jìn)制代碼0、1比特比特

3、(bit)表示的字母、數(shù)字、符號表示的字母、數(shù)字、符號等序列的過程。等序列的過程。 模擬數(shù)據(jù)模擬數(shù)據(jù)是指在某個區(qū)間產(chǎn)生的連續(xù)的值。是指在某個區(qū)間產(chǎn)生的連續(xù)的值。 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是指產(chǎn)生的離散的值。是指產(chǎn)生的離散的值。5計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.1.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念 信號信號(Signal)是傳輸介質(zhì)上攜帶信息，在通信系統(tǒng)中常用是傳輸介質(zhì)上攜帶信息，在通信系統(tǒng)中常用電信號、光信號、載波信號、脈沖信號、調(diào)制信號等描述。電信號、光信號、載波信號、脈沖信號、調(diào)制信號等描述。 模擬信號模擬信號是在一定的數(shù)值范圍內(nèi)可以連續(xù)取值的信號，是是在一定的數(shù)值范圍內(nèi)可以連續(xù)取值的信號

4、，是一種連續(xù)變化的電信號一種連續(xù)變化的電信號(例如，某些物理量的測量結(jié)果，例如，某些物理量的測量結(jié)果，模擬計算機的輸出模擬計算機的輸出)，這種電信號可以按照不同頻率在各，這種電信號可以按照不同頻率在各種介質(zhì)上傳輸。種介質(zhì)上傳輸。 數(shù)字信號數(shù)字信號是一種離散的脈沖序列是一種離散的脈沖序列(例如，計算機的輸出，例如，計算機的輸出，數(shù)字儀表的測量結(jié)果數(shù)字儀表的測量結(jié)果)，它用恒定的正電壓和負(fù)電壓來表，它用恒定的正電壓和負(fù)電壓來表示二進(jìn)制的示二進(jìn)制的1和和0值，這種脈沖序列可以按照不同的位速率值，這種脈沖序列可以按照不同的位速率在有線介質(zhì)上傳輸。在有線介質(zhì)上傳輸。6計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.1.

5、1 數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信的基本概念 信道信道(Channel)是指發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備之間用于是指發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備之間用于傳輸信號的介質(zhì)，也就是傳送信息的必經(jīng)之路。傳輸信號的介質(zhì)，也就是傳送信息的必經(jīng)之路。 不同的通信信道有不同的數(shù)據(jù)傳輸速率，一個信不同的通信信道有不同的數(shù)據(jù)傳輸速率，一個信道每秒鐘傳輸比特數(shù)的能力稱為帶寬道每秒鐘傳輸比特數(shù)的能力稱為帶寬(Bandwidth)。 7計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.1.2 數(shù)據(jù)通信方式數(shù)據(jù)通信方式 一個通信系統(tǒng)至少由發(fā)送器一個通信系統(tǒng)至少由發(fā)送器(發(fā)送端發(fā)送端)、傳輸介、傳輸介質(zhì)質(zhì)(信道信道)和接收器和接收器(接收端接收端)三部分組成。三部

6、分組成。 發(fā)送器產(chǎn)生信息，經(jīng)傳輸介質(zhì)傳送給接收器，發(fā)送器產(chǎn)生信息，經(jīng)傳輸介質(zhì)傳送給接收器，這樣便完成了信息從一端向另一端的傳送。這樣便完成了信息從一端向另一端的傳送。8計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論串行通信和并行通信串行通信和并行通信 發(fā)送端并串轉(zhuǎn)換12345678串并轉(zhuǎn)換接收端123456781 2 3 4 5 6 7 89.1.2 數(shù)據(jù)通信方式數(shù)據(jù)通信方式9計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論單工、半雙工和全雙工通信單工、半雙工和全雙工通信 發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備數(shù)據(jù)流通信連接（a）單工發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備數(shù)據(jù)流（b）半雙工通信連接發(fā)送設(shè)備接收設(shè)備接收設(shè)備發(fā)送設(shè)備數(shù)據(jù)流（c）全雙工通信連接9.

7、1.2 數(shù)據(jù)通信方式數(shù)據(jù)通信方式10計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論同步通信和異步通信同步通信和異步通信 同步同步是每次發(fā)送多個字節(jié)或信息塊，要求通信的收、是每次發(fā)送多個字節(jié)或信息塊，要求通信的收、發(fā)雙方在時間基準(zhǔn)上保持一致，系統(tǒng)需要一個同步時發(fā)雙方在時間基準(zhǔn)上保持一致，系統(tǒng)需要一個同步時鐘，用于傳輸大量的信息。鐘，用于傳輸大量的信息。 異步異步每次發(fā)送和接收一個字符的數(shù)據(jù)，同步在字符的每次發(fā)送和接收一個字符的數(shù)據(jù)，同步在字符的基礎(chǔ)上進(jìn)行，起始時刻是任意的，字符與字符之間的基礎(chǔ)上進(jìn)行，起始時刻是任意的，字符與字符之間的間隔也是任意的，即各個字符之間是異步的。間隔也是任意的，即各個字符之間是異步的。

8、 同步和異步的根本區(qū)別在于發(fā)送端和接收端的時鐘是同步和異步的根本區(qū)別在于發(fā)送端和接收端的時鐘是獨立的還是同步的。獨立的還是同步的。9.1.2 數(shù)據(jù)通信方式數(shù)據(jù)通信方式11計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.1.3 數(shù)據(jù)傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸方式u1基帶傳輸基帶傳輸 基帶就是指電信號所固有的基本頻帶?；鶐鬏斒侵冈谕ㄐ判诺郎蟼骰鶐Ь褪侵鸽娦盘査逃械幕绢l帶?；鶐鬏斒侵冈谕ㄐ判诺郎蟼鬏斢捎嬎銠C或終端產(chǎn)生的輸由計算機或終端產(chǎn)生的0或或1數(shù)字脈沖信號，也就是將數(shù)字信號數(shù)字脈沖信號，也就是將數(shù)字信號1或或0直接用兩種不同的電壓直接用兩種不同的電壓(電流電流)來表示，然后送到線路上去傳輸。來表示，然后送到線路上

9、去傳輸。u2頻帶傳輸頻帶傳輸 在頻帶傳輸系統(tǒng)中，計算機通過調(diào)制解調(diào)器與電話線路連接，通過電在頻帶傳輸系統(tǒng)中，計算機通過調(diào)制解調(diào)器與電話線路連接，通過電話交換網(wǎng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。話交換網(wǎng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 u3寬帶傳輸寬帶傳輸 寬帶傳輸是指傳輸介質(zhì)的頻帶較寬的信息傳輸，其帶寬通常在寬帶傳輸是指傳輸介質(zhì)的頻帶較寬的信息傳輸，其帶寬通常在300-400MHz，它可以容納全部廣播，并可進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，傳輸距離遠(yuǎn)，它可以容納全部廣播，并可進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，傳輸距離遠(yuǎn)12計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.2 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)9.2.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的起源計算機網(wǎng)絡(luò)的起源 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程是計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)

10、展過程是從簡單到復(fù)雜、從單機從簡單到復(fù)雜、從單機到多機、由終端與計算機之間的通信、演變到計到多機、由終端與計算機之間的通信、演變到計算機與計算機之間的直接通信算機與計算機之間的直接通信的過程。的過程。 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展經(jīng)歷了四個階段：計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展經(jīng)歷了四個階段：聯(lián)機系統(tǒng)階聯(lián)機系統(tǒng)階段、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)階段、標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)階段、網(wǎng)絡(luò)互連段、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)階段、標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)階段、網(wǎng)絡(luò)互連與高速網(wǎng)絡(luò)階段與高速網(wǎng)絡(luò)階段。 13計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.2.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的起源計算機網(wǎng)絡(luò)的起源u聯(lián)機系統(tǒng)階段聯(lián)機系統(tǒng)階段14計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.2.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的起源計算機網(wǎng)絡(luò)的起源u網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)階段網(wǎng)絡(luò)互

11、聯(lián)階段15計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論u標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)階段標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)階段 對各種體系結(jié)構(gòu)來說，同一體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)對各種體系結(jié)構(gòu)來說，同一體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品互連是非常容易實現(xiàn)的，而不同系統(tǒng)體產(chǎn)品互連是非常容易實現(xiàn)的，而不同系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品卻很難實現(xiàn)互連。系結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品卻很難實現(xiàn)互連。 1984年正式頒布了年正式頒布了“開放系統(tǒng)互連基本參考開放系統(tǒng)互連基本參考模型模型”(Open System Interconnection Basic Reference Model：OSI/RM)的國際標(biāo)準(zhǔn)。的國際標(biāo)準(zhǔn)。9.2.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的起源計算機網(wǎng)絡(luò)的起源16計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論u4. 4. 網(wǎng)絡(luò)互

12、聯(lián)與高速網(wǎng)絡(luò)階段網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與高速網(wǎng)絡(luò)階段 進(jìn)入進(jìn)入90年代，計算機網(wǎng)絡(luò)向互聯(lián)、高速、智能年代，計算機網(wǎng)絡(luò)向互聯(lián)、高速、智能化方向發(fā)展，并獲得廣泛的應(yīng)用。計算機網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并獲得廣泛的應(yīng)用。計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的特點是發(fā)展的特點是Internet的廣泛應(yīng)用與的廣泛應(yīng)用與ATM技術(shù)技術(shù)的迅速發(fā)展。的迅速發(fā)展。 網(wǎng)絡(luò)互連和高速計算機網(wǎng)絡(luò)就成為網(wǎng)絡(luò)互連和高速計算機網(wǎng)絡(luò)就成為第四代計算第四代計算機網(wǎng)絡(luò)機網(wǎng)絡(luò)。9.2.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的起源計算機網(wǎng)絡(luò)的起源17計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.2.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義計算機網(wǎng)絡(luò)的定義 計算機網(wǎng)絡(luò)還沒有一個精確的定義，在計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過計算機網(wǎng)絡(luò)還沒有一個精確的定義

13、，在計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程的不同階段，人們給出了計算機網(wǎng)絡(luò)的不同定義。程的不同階段，人們給出了計算機網(wǎng)絡(luò)的不同定義。 計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)就是利用通信設(shè)備和線路將地理位置分散的、就是利用通信設(shè)備和線路將地理位置分散的、具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)連接起來，按照以功能完具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)連接起來，按照以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件善的網(wǎng)絡(luò)軟件(即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式和網(wǎng)絡(luò)操即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)作系統(tǒng)(Network Operating System：NOS等等)進(jìn)行數(shù)據(jù)通進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。信，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。18計算

14、機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.2.3 計算機網(wǎng)絡(luò)的主要部件計算機網(wǎng)絡(luò)的主要部件 資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)由主機系統(tǒng)、終端、終端控制器、連網(wǎng)外設(shè)、各由主機系統(tǒng)、終端、終端控制器、連網(wǎng)外設(shè)、各種軟件資源與信息資源組成。資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處種軟件資源與信息資源組成。資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。理業(yè)務(wù)，向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)由通信控制處理機、通信線路與其他通信設(shè)備組由通信控制處理機、通信線路與其他通信設(shè)備組成，負(fù)責(zé)完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理任務(wù)。成，負(fù)責(zé)完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理任務(wù)。19計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論u計

15、算機網(wǎng)絡(luò)主要由以下部件組成：計算機網(wǎng)絡(luò)主要由以下部件組成： (1) 主計算機主計算機(Host Computer：HC)，簡稱主機，簡稱主機 (2) 終端終端(Terminal：T) (3) 通信控制處理機通信控制處理機(Communication Control Processor：CCC)，簡稱通信控制器，簡稱通信控制器 (4) 集中器集中器(Concentrator：C)，又稱集線器，又稱集線器 (5) 多路復(fù)用器多路復(fù)用器(MUX) (6) 調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器(Modem) (7) 線路控制器線路控制器(Line Controller：LC) (8) 前端處理機前端處理機(Front

16、 End Processor：FEP) (9) 通信線路通信線路 9.2.3 計算機網(wǎng)絡(luò)的主要部件計算機網(wǎng)絡(luò)的主要部件20計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.2.4 計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒體計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒體u1有線傳輸介質(zhì)有線傳輸介質(zhì) (1) 雙絞線無屏蔽雙絞線雙絞線無屏蔽雙絞線(Unshielded Twisted Pair：UTP)和屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線(Shielded Twisted Pair：STP) 銅線 聚氯乙烯套層 屏蔽層 絕緣層 銅線 聚氯乙烯套層 絕緣層 21計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論(2) (2) 同軸電纜同軸電纜 50同軸電纜同軸電纜 75同軸電纜同軸電纜 外導(dǎo)體屏蔽層

17、 絕緣層 絕緣保護(hù)套層 內(nèi)導(dǎo)體 9.2.4 計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒體計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒體22計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論( (3 3) )光纜光纜9.2.4 計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒體計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒體23計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.2.4 計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒體計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒體u2無線傳輸介質(zhì)無線傳輸介質(zhì) (1) 短波短波 (2) 無線地面微波接力通信無線地面微波接力通信 (3) 衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信 (4) VSAT衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信 (5) 紅外線通信和激光通信紅外線通信和激光通信 24計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.2.5 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類計算機網(wǎng)絡(luò)的分類u1按距離劃分按距離劃分(1) 廣域網(wǎng)

18、廣域網(wǎng)(Wide Area Network：WAN) (2) 城域網(wǎng)城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network：MAN)(3) 接入網(wǎng)接入網(wǎng)(Access Network：AN)(4) 局域網(wǎng)局域網(wǎng)(Local Area Network：LAN) 城域網(wǎng) 城域網(wǎng) 接入網(wǎng) 接入網(wǎng) 接入網(wǎng) 接入網(wǎng) 接入網(wǎng) 接入網(wǎng) 廣域網(wǎng) 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) 校園網(wǎng) 企業(yè)網(wǎng) 25計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.2.5 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類計算機網(wǎng)絡(luò)的分類u2按網(wǎng)絡(luò)的功能劃分按網(wǎng)絡(luò)的功能劃分 (1) 電路交換電路交換(Circuit Switching) (2) 報文交換報文交換 (3) 分組交換分組交換(P

19、acket Switching) (4) 混合交換混合交換(在一個數(shù)據(jù)網(wǎng)中同時采用在一個數(shù)據(jù)網(wǎng)中同時采用電路交換和分組交換電路交換和分組交換 )26計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.2.6 計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)u1拓?fù)涞母拍钔負(fù)涞母拍?計算機科學(xué)家通過采用從圖論演變而來的計算機科學(xué)家通過采用從圖論演變而來的“拓?fù)渫負(fù)洹狈椒?，把工作站、服?wù)器方法，把工作站、服務(wù)器(Sever)等網(wǎng)絡(luò)單元抽象為等網(wǎng)絡(luò)單元抽象為“點點”，把網(wǎng)絡(luò)中的電纜等通信媒體抽象為，把網(wǎng)絡(luò)中的電纜等通信媒體抽象為“線線”，這樣從拓?fù)鋵W(xué)的觀點看計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就形成了這樣從拓?fù)鋵W(xué)的觀點看計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就形成了點和線

20、組成的幾何圖形，從而抽象出了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的點和線組成的幾何圖形，從而抽象出了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)。具體結(jié)構(gòu)。27計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.2.6 計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)u2鏈路與通路鏈路與通路 鏈路鏈路是兩個節(jié)點間的連線。鏈路分是兩個節(jié)點間的連線。鏈路分“物理鏈路物理鏈路”和和“邏輯鏈路邏輯鏈路”兩種，前者是指實際存在的通兩種，前者是指實際存在的通信連線，后者是指在邏輯上起作用的連線。信連線，后者是指在邏輯上起作用的連線。 通路通路是從發(fā)出信息的節(jié)點到接收信息的節(jié)點的是從發(fā)出信息的節(jié)點到接收信息的節(jié)點的一串節(jié)點和鏈路。也就是說，它是一系列穿越一串節(jié)點和鏈路。也就是說，它是一系列穿

21、越通信網(wǎng)絡(luò)而建立起的節(jié)點到節(jié)點的鏈路。通信網(wǎng)絡(luò)而建立起的節(jié)點到節(jié)點的鏈路。 28計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.2.6 計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)u3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指一個網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點之間互連網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指一個網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點之間互連的幾何構(gòu)形，即指各個節(jié)點之間的連接方式。的幾何構(gòu)形，即指各個節(jié)點之間的連接方式。29計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論終接器 工作站 工作站 工作站 工作站 主機 打印機 (1) (1) 總線型網(wǎng)絡(luò)總線型網(wǎng)絡(luò)(Bus Network)(Bus Network)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)9.2.6 計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)30計算機科學(xué)導(dǎo)論計

22、算機科學(xué)導(dǎo)論工 作 站 工 作 站 (2) (2) 樹型網(wǎng)絡(luò)樹型網(wǎng)絡(luò)(Tree Network)(Tree Network)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)9.2.6 計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)31計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論 主機 工作站 工作站 工作站 工作站 工作站 集線器 (3) (3) 星型網(wǎng)絡(luò)星型網(wǎng)絡(luò)(Star Network)(Star Network)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)9.2.6 計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)32計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論工作站 工作站 工作站 工作站 工作站 工作站 主機 (4) (4) 環(huán)型網(wǎng)絡(luò)環(huán)型網(wǎng)絡(luò)(Ring Network)(Ring Network)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)9.2

23、.6 計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)33計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.2.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由各個節(jié)點相互連接而成的，每個節(jié)點計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由各個節(jié)點相互連接而成的，每個節(jié)點都是具有通信功能的計算機系統(tǒng)，并且是按照層次結(jié)構(gòu)來都是具有通信功能的計算機系統(tǒng)，并且是按照層次結(jié)構(gòu)來構(gòu)造的。不同系統(tǒng)的各個層次實體之間應(yīng)能夠相互通信。構(gòu)造的。不同系統(tǒng)的各個層次實體之間應(yīng)能夠相互通信。 兩個實體要想實現(xiàn)通信，則必須使用相同的語言以及遵從兩個實體要想實現(xiàn)通信，則必須使用相同的語言以及遵從雙方都能接受的規(guī)則，這些規(guī)則的集合稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議雙方都能接受的規(guī)則，這些

24、規(guī)則的集合稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(Network Protocol)。 34計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.2.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)u網(wǎng)絡(luò)協(xié)議由三個部分組成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議由三個部分組成 (1) 語法：語法：數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式、編碼和數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式、編碼和信號電平等。信號電平等。 (2) 語義：語義：用于協(xié)調(diào)同步和差錯處理的控制信息。用于協(xié)調(diào)同步和差錯處理的控制信息。 (3) 同步：同步：事件實現(xiàn)順序的詳細(xì)說明，包括速度匹事件實現(xiàn)順序的詳細(xì)說明，包括速度匹配和排序等。配和排序等。 35計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)(archit

25、ecture)是用層次結(jié)構(gòu)設(shè)計方是用層次結(jié)構(gòu)設(shè)計方法提出的計算機網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)及其協(xié)議的集合?；蛘撸ㄌ岢龅挠嬎銠C網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)及其協(xié)議的集合。或者，是計算機網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的各種功能的精確定義。是計算機網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的各種功能的精確定義。 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在1977年成立一個分委員會來專門研究年成立一個分委員會來專門研究網(wǎng)絡(luò)通信的體系結(jié)構(gòu)問題，并提出了網(wǎng)絡(luò)通信的體系結(jié)構(gòu)問題，并提出了OSI/RM，它是一個，它是一個定義異構(gòu)計算機連接標(biāo)準(zhǔn)的框架結(jié)構(gòu)。定義異構(gòu)計算機連接標(biāo)準(zhǔn)的框架結(jié)構(gòu)。 OSI為面向分布式應(yīng)用的為面向分布式應(yīng)用的“開放開放”系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)。系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)。

26、9.2.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)36計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論OSI/RMOSI/RM體系結(jié)構(gòu)圖體系結(jié)構(gòu)圖 協(xié)議數(shù) 據(jù)單元 應(yīng) 用 層 表 示 層 會 話 層 傳 輸 層 網(wǎng) 絡(luò) 層 鏈 路 層 物 理 層 網(wǎng) 絡(luò) 層 鏈 路 層 物 理 層 網(wǎng) 絡(luò) 層 鏈 路 層 物 理 層 應(yīng) 用 層 表 示 層 會 話 層 傳 輸 層 網(wǎng) 絡(luò) 層 鏈 路 層 物 理 層 子 網(wǎng) 內(nèi) 部 協(xié) 議 應(yīng) 用 層 協(xié) 議 表 示 層 協(xié) 議 會 話 層 協(xié) 議 傳 輸 層 協(xié) 議 網(wǎng) 絡(luò) 層 協(xié) 議 鏈 路 層 協(xié) 議 物 理 層 協(xié) 議 通 信 子 網(wǎng) 轉(zhuǎn) 接 結(jié) 點 轉(zhuǎn) 接 結(jié) 點 系

27、 統(tǒng) 1 系 統(tǒng) 2 層 次 7 6 5 4 3 2 1 報 文 報 文 報 文 報 文 分 組 幀 比 特 9.2.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)37計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.2.7 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)u在網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)中，每一個層次在邏輯上都在網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)中，每一個層次在邏輯上都是相對獨立的；每一層都有具體的功能；層與層是相對獨立的；每一層都有具體的功能；層與層之間的功能有明顯的界限；相鄰層之間有接口標(biāo)之間的功能有明顯的界限；相鄰層之間有接口標(biāo)準(zhǔn)，接口定義了低層向高層提供操作服務(wù)；計算準(zhǔn)，接口定義了低層向高層提供操作服務(wù)；計算機間的通信是建立

28、在同層次之間的基礎(chǔ)上。機間的通信是建立在同層次之間的基礎(chǔ)上。 1物理層物理層(Physical Layer) 2數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer) 3網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層(Network Layer) 4傳輸層傳輸層(Transport Layer) 5會話層會話層(Session Layer) 6表示層表示層(Presentation Layer) 7應(yīng)用層應(yīng)用層(Application Layer) 38計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.2.8 計算機網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)計算機網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)u計算機網(wǎng)絡(luò)之間的互連計算機網(wǎng)絡(luò)之間的互連(Interconnection)是指網(wǎng)絡(luò)在物是指網(wǎng)絡(luò)在物

29、理上的連接，兩個網(wǎng)絡(luò)之間至少有一條在物理上連接理上的連接，兩個網(wǎng)絡(luò)之間至少有一條在物理上連接的線路，它為兩個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換提供了物資基礎(chǔ)和的線路，它為兩個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換提供了物資基礎(chǔ)和可能性，但并不能保證兩個網(wǎng)絡(luò)一定能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)交可能性，但并不能保證兩個網(wǎng)絡(luò)一定能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這要取決于兩個網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議是不是相互兼容。換，這要取決于兩個網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議是不是相互兼容。 1中繼器中繼器(Repeater) 2網(wǎng)橋網(wǎng)橋(Bridge) 3路由器路由器(Router) 4網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)(Gateway) 39計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.3 Internet和和TCP/IP協(xié)議協(xié)議 Internet是

30、由大量計算機連接在一個巨大的通信系是由大量計算機連接在一個巨大的通信系統(tǒng)平臺上，它們共同遵循統(tǒng)平臺上，它們共同遵循TCP/IP協(xié)議，以協(xié)議，以美國國美國國家科學(xué)基金會家科學(xué)基金會NSF(National Science Foundation)的的主干網(wǎng)主干網(wǎng)NSFnet為基礎(chǔ)的全球最大的計算機互聯(lián)網(wǎng)。為基礎(chǔ)的全球最大的計算機互聯(lián)網(wǎng)。Internet與人類的社會、經(jīng)濟生活密切相關(guān)。與人類的社會、經(jīng)濟生活密切相關(guān)。 40計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.3.1 Internet的起源的起源 Internet是全球性的、最具影響力的計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，是全球性的、最具影響力的計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，也是世界范圍的

31、信息資源寶庫。目前，它已經(jīng)成為覆蓋也是世界范圍的信息資源寶庫。目前，它已經(jīng)成為覆蓋全球的信息基礎(chǔ)設(shè)施之一。全球的信息基礎(chǔ)設(shè)施之一。 Internet的前身是的前身是ARPANET。 TCP/IP協(xié)議為任何一臺計算機連入?yún)f(xié)議為任何一臺計算機連入Internet提供了技術(shù)提供了技術(shù)上的保障，任何人、任何實體都可以加入到上的保障，任何人、任何實體都可以加入到Internet中。中。41計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.3.2 TCP/IP協(xié)議協(xié)議 應(yīng)用層 傳輸層 網(wǎng)際層 網(wǎng)絡(luò) 接口層 SMTP FTP TELNET DNS SNMP NVP TETP TCP UDP IP ICMP ARP RARP

32、802.3 802.5 FDDI HDLC 42計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.3.3 IP地址地址u1IP地址結(jié)構(gòu)地址結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)號(net-id) 主機號(host-id) 43計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論 0 網(wǎng) 絡(luò) 地 址主 機 地 址A類地址 1 8 16 24 32 10 網(wǎng) 絡(luò) 地 址主 機 地 址B類地址 11網(wǎng) 絡(luò) 地 址主 機 地 址C類地址 111多目的廣播地址D類地址 1111保留用于實驗和E類地址 主機地址27.255.2591.255.2523.255.2539.255.2547.2

33、55.259.3.3 IP地址地址u2IP地址編碼方案地址編碼方案44計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.3.3 IP地址地址u3下一代的網(wǎng)際協(xié)議下一代的網(wǎng)際協(xié)議 IPv6把原來把原來IPv4地址增大到了地址增大到了128bit。 IPv6沒有完全拋棄原來的沒有完全拋棄原來的IPv4，且允許與，且允許與IPv4在若干年內(nèi)共存，它使用一系列固定格式的擴在若干年內(nèi)共存，它使用一系列固定格式的擴展首部取代了展首部取代了IPv4中可變長度的選項字段。中可變長度的選項字段。 IPv6對對IP數(shù)據(jù)報協(xié)議單元的頭部進(jìn)行了簡化，數(shù)據(jù)報協(xié)議單元的頭部進(jìn)行了簡化，僅包含僅包含7個字段個字段(IPv4有有13個個) 。

34、45計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.3.4 Internet提供的主要服務(wù)提供的主要服務(wù) u1WWW服務(wù)服務(wù)(World Wide Web) (1) 超文本與超媒體超文本與超媒體 (2) WWW的工作方式的工作方式 (3) URL與信息定位與信息定位 (4) 主頁主頁 (5) Web瀏覽器瀏覽器 (6) 搜索引擎搜索引擎46計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.3.4 Internet提供的主要服務(wù)提供的主要服務(wù) u2域名系統(tǒng)域名系統(tǒng) 由于由于IP地址很難記憶，為了使用和記憶方便，地址很難記憶，為了使用和記憶方便，Internet還還采用了域名管理系統(tǒng)，簡稱采用了域名管理系統(tǒng)，簡稱DNS(Domai

35、n Name System)。 域名系統(tǒng)與域名系統(tǒng)與IP地址的結(jié)構(gòu)一樣，也是采用層次結(jié)構(gòu)。地址的結(jié)構(gòu)一樣，也是采用層次結(jié)構(gòu)。 任何一個連接在任何一個連接在Internet上的主機或路由器，都有一個唯上的主機或路由器，都有一個唯一的層次結(jié)構(gòu)的名字，即域名。一的層次結(jié)構(gòu)的名字，即域名。 域名的結(jié)構(gòu)由若干個分量組成，頂級域名放在最右面，各域名的結(jié)構(gòu)由若干個分量組成，頂級域名放在最右面，各分量之間用分量之間用“.”隔開：隔開：.三級域名三級域名.二級域名二級域名.頂級域名。頂級域名。 47計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論頂級域名頂級域名包括國家頂級域名包括國家頂級域名(nTLD)，如：，如：.cn表示中國

36、，表示中國，.us表示美表示美國等；國際頂級域名國等；國際頂級域名(iTLD)，采用，采用.int；通用頂級域名；通用頂級域名(gTLD)，如：如：.com 表示公司企業(yè)，表示公司企業(yè)，.net 表示網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機構(gòu)，表示網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機構(gòu)，.org表示非贏利表示非贏利性組織，性組織，.edu表示教育機構(gòu)表示教育機構(gòu)(美國專用美國專用)，.gov 表示政府部門表示政府部門(美國專美國專用用)，.mil 表示軍事部門表示軍事部門(美國專用美國專用)，.aero表示航空運輸企業(yè)，表示航空運輸企業(yè)，.biz表示公司和企業(yè)，表示公司和企業(yè)，.coop表示合作團(tuán)體，表示合作團(tuán)體，.info表示各種情表示各種情況，

37、況，.museum表示博物館，表示博物館，.name表示個人，表示個人，.pro表示會計、律師表示會計、律師和醫(yī)師等自由職業(yè)者等。和醫(yī)師等自由職業(yè)者等。中國的第二級域名類型中國的第二級域名類型有：有：.edu表示教育機構(gòu)，表示教育機構(gòu)，.com表示公表示公司，司，.gov表示政府機構(gòu)，表示政府機構(gòu)，.org表示非盈利組織，表示非盈利組織，.edu表示大學(xué)、表示大學(xué)、研究所內(nèi)的學(xué)術(shù)機構(gòu)，研究所內(nèi)的學(xué)術(shù)機構(gòu)，.bj表示北京地區(qū)，表示北京地區(qū)，.sh表示上海地區(qū)等。表示上海地區(qū)等。9.3.4 Internet提供的主要服務(wù)提供的主要服務(wù) 48計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論u3 3電子郵件服務(wù)電子郵件服

38、務(wù) 電子郵件服務(wù)電子郵件服務(wù)又稱為又稱為E-mailE-mail服務(wù)服務(wù)，是目前，是目前InternetInternet上使用最頻繁上使用最頻繁的服務(wù)，它為的服務(wù)，它為InternetInternet用戶之間發(fā)送和接收消息提供了一種快捷、用戶之間發(fā)送和接收消息提供了一種快捷、廉價的現(xiàn)代化通信手段。廉價的現(xiàn)代化通信手段。 電子郵件系統(tǒng)不但可以傳輸各種格式的文本信息，還可以傳輸電子郵件系統(tǒng)不但可以傳輸各種格式的文本信息，還可以傳輸圖圖像、聲音、視頻像、聲音、視頻等多種信息。等多種信息。 電子郵件服務(wù)基于電子郵件服務(wù)基于客戶機客戶機/ /服務(wù)器服務(wù)器結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 電子郵件包括電子郵件包括郵件頭郵件頭

39、(mail head)(mail head)與與郵件體郵件體(mail body)(mail body)兩部分。兩部分。9.3.4 Internet提供的主要服務(wù)提供的主要服務(wù) 49計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論u4 4文件傳輸服務(wù)文件傳輸服務(wù) 文件傳輸服務(wù)文件傳輸服務(wù)又稱為又稱為FTPFTP服務(wù)服務(wù)，由，由FTPFTP應(yīng)用程序提供，應(yīng)用程序提供，F(xiàn)TPFTP應(yīng)用程序應(yīng)用程序遵循遵循TCP/IPTCP/IP協(xié)議組中的文件傳輸協(xié)議。協(xié)議組中的文件傳輸協(xié)議。 FTPFTP服務(wù)采用的是典型的服務(wù)采用的是典型的客戶機客戶機/ /服務(wù)器服務(wù)器工作模式。工作模式。 大多數(shù)大多數(shù)FTPFTP服務(wù)都是服務(wù)都是匿

40、名服務(wù)匿名服務(wù)，為了保證，為了保證FTPFTP服務(wù)器的安全，幾乎所服務(wù)器的安全，幾乎所有匿名有匿名FTPFTP服務(wù)器都只允許用戶下載文件，而不允許用戶上載文件。服務(wù)器都只允許用戶下載文件，而不允許用戶上載文件。 目前，常用的目前，常用的FTPFTP下載工具主要有下載工具主要有CuteFTPCuteFTP、LeapFTPLeapFTP、AceFTPAceFTP、BulletFTPBulletFTP、WS-FTPWS-FTP等。等。9.3.4 Internet提供的主要服務(wù)提供的主要服務(wù) 50計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論u5 5遠(yuǎn)程登錄服務(wù)遠(yuǎn)程登錄服務(wù) 遠(yuǎn)程登錄遠(yuǎn)程登錄服務(wù)又被稱為服務(wù)又被稱為Te

41、lnetTelnet服務(wù)服務(wù)，是指用戶使用，是指用戶使用TelnetTelnet命令、使自己的計算機暫時成為遠(yuǎn)程計算機的一個仿真終命令、使自己的計算機暫時成為遠(yuǎn)程計算機的一個仿真終端的過程。端的過程。 遠(yuǎn)程登錄服務(wù)采用的是典型的遠(yuǎn)程登錄服務(wù)采用的是典型的客戶機客戶機/ /服務(wù)器服務(wù)器工作模式。工作模式。 9.3.4 Internet提供的主要服務(wù)提供的主要服務(wù) 51計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.3.5 Intranet Intranet是采用是采用TCP/IP協(xié)議，使用協(xié)議，使用WWW工具，采用防止工具，采用防止外界侵入的安全措施，為企業(yè)內(nèi)部提供服務(wù)，并有連接外界侵入的安全措施，為企業(yè)內(nèi)部提

42、供服務(wù)，并有連接Internet功能的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。功能的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。 采用采用Intranet技術(shù)可以把企業(yè)內(nèi)部的信息分為企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)可以把企業(yè)內(nèi)部的信息分為企業(yè)內(nèi)部的保密信息與向社會公眾公開的企業(yè)產(chǎn)品廣告信息，從而實保密信息與向社會公眾公開的企業(yè)產(chǎn)品廣告信息，從而實現(xiàn)對企業(yè)內(nèi)部信息保密?，F(xiàn)對企業(yè)內(nèi)部信息保密。 Internet強調(diào)其開放性，而強調(diào)其開放性，而Intranet注重網(wǎng)絡(luò)資源的安全性。注重網(wǎng)絡(luò)資源的安全性。52計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.4 網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理 計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越廣泛、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模迅速擴大、網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越廣泛、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模迅速擴大、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜、

43、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備種類繁多、管理系統(tǒng)多樣化、用結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備種類繁多、管理系統(tǒng)多樣化、用戶對網(wǎng)絡(luò)的依賴程度和對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求不斷提高。戶對網(wǎng)絡(luò)的依賴程度和對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求不斷提高。 網(wǎng)絡(luò)管理工具網(wǎng)絡(luò)管理工具和和網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理標(biāo)準(zhǔn)不斷出現(xiàn)和更新，引著更多標(biāo)準(zhǔn)不斷出現(xiàn)和更新，引著更多的研究者從事網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的研究和開發(fā)。的研究者從事網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的研究和開發(fā)。53計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.4.1 網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)u1基本概念基本概念 網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理簡稱為簡稱為網(wǎng)管網(wǎng)管，主要是指對網(wǎng)絡(luò)硬件、，主要是指對網(wǎng)絡(luò)硬件、網(wǎng)絡(luò)軟件和人力資源的使用、協(xié)調(diào)和綜合。網(wǎng)絡(luò)軟件和人力資源的使用、協(xié)調(diào)和綜合

44、。54計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.4.1 網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)u2網(wǎng)絡(luò)管理的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)管理的目標(biāo) 網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理的目的就是更加有效地使用網(wǎng)絡(luò)中的目的就是更加有效地使用網(wǎng)絡(luò)中的各種資源，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的正常運行，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的各種資源，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的正常運行，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時能及時報告和處理，并協(xié)調(diào)、保出現(xiàn)故障時能及時報告和處理，并協(xié)調(diào)、保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高效運行等。證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高效運行等。 55計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.4.1 網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)u3網(wǎng)絡(luò)管理對象網(wǎng)絡(luò)管理對象 網(wǎng)絡(luò)管理對象網(wǎng)絡(luò)管理對象是網(wǎng)絡(luò)中幾乎所有的實體。是網(wǎng)絡(luò)中幾乎所有的實體。56計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.4.1 網(wǎng)絡(luò)

45、管理基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)u4設(shè)備的可管理性設(shè)備的可管理性 被管對象與網(wǎng)絡(luò)中的具體資源不一定有一一對應(yīng)被管對象與網(wǎng)絡(luò)中的具體資源不一定有一一對應(yīng)的關(guān)系，并非所有的資源都要有相應(yīng)的對象去表的關(guān)系，并非所有的資源都要有相應(yīng)的對象去表示它，所以有些資源是網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)不可控制的。示它，所以有些資源是網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)不可控制的。同時，有些被管對象并不代表實際的網(wǎng)絡(luò)資源，同時，有些被管對象并不代表實際的網(wǎng)絡(luò)資源，如日志就屬于這種對象。如日志就屬于這種對象。57計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論 OSI/RM 管理站 應(yīng)用層 表示層 會話層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)管理框架 協(xié)議支持 操作系統(tǒng)

46、 代理系統(tǒng) 被管理資源 9.4.1 網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理基礎(chǔ)u5網(wǎng)絡(luò)管理的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)管理的結(jié)構(gòu)58計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.4.2 網(wǎng)絡(luò)管理功能網(wǎng)絡(luò)管理功能 1. 配置管理配置管理(Configuration Management) 2. 性能管理性能管理(Performance Management) 3. 計費管理計費管理(Account Management) 4. 故障管理故障管理(Fault Management) 5. 安全管理安全管理(Security Management) 59計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.4.3 Internet的管理信息庫的管理信息庫u1Intern

47、et網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理(SNMP的體系結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu) ) SNMP 報文 IP 管理站 網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用 TCP UDP 被管對象 代理 UDP IP 60計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.4.3 Internet的管理信息庫的管理信息庫u2Internet網(wǎng)絡(luò)管理的工作原理網(wǎng)絡(luò)管理的工作原理Internet網(wǎng)絡(luò)管理方案的核心是網(wǎng)絡(luò)管理方案的核心是SNMP，它采用，它采用“請求回答請求回答”的操作方式。的操作方式。 (1) GET操作操作用來獲取特定的網(wǎng)絡(luò)管理信息。用來獲取特定的網(wǎng)絡(luò)管理信息。 (2) GET-NEXT操作操作通過遍歷來提供強大的管理信息提取功能。通過遍歷來提供強大的管理信息提取功能。

48、 (3) SET操作操作對管理信息進(jìn)行設(shè)置、修改以實現(xiàn)控制。對管理信息進(jìn)行設(shè)置、修改以實現(xiàn)控制。 (4) TRAP(陷阱陷阱)操作操作用來向管理站報告嚴(yán)重的異常事件。用來向管理站報告嚴(yán)重的異常事件。61計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.4.3 Internet的管理信息庫的管理信息庫u3管理信息庫管理信息庫 由于由于MIB未對受管對象進(jìn)行具體的定義，這就使得未對受管對象進(jìn)行具體的定義，這就使得SNMP更加靈活機動，可以適用于更廣泛的領(lǐng)域。更加靈活機動，可以適用于更廣泛的領(lǐng)域。 MIB是網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)用的信息存儲處，在是網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)用的信息存儲處，在MIB中，被管中，被管對象封裝著關(guān)于網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)

49、管理行為和作用的數(shù)據(jù)。對象封裝著關(guān)于網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)管理行為和作用的數(shù)據(jù)。 MIB提供了執(zhí)行查詢、被管對象操作，處理事件管理及被提供了執(zhí)行查詢、被管對象操作，處理事件管理及被管對象間關(guān)系的能力。管對象間關(guān)系的能力。 網(wǎng)管系統(tǒng)通常可以支持單一或多個網(wǎng)管系統(tǒng)通?？梢灾С謫我换蚨鄠€MIB的體系結(jié)構(gòu)。的體系結(jié)構(gòu)。62計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.4.4 網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議u網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議簡稱為簡稱為網(wǎng)管協(xié)議網(wǎng)管協(xié)議，是管理程序和代，是管理程序和代理程序之間進(jìn)行通信的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)理程序之間進(jìn)行通信的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議主要有三種：議主要有三種： (1) 基于基于TCP/IP體系

50、的簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議體系的簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP) (2) 基于基于OSI參考模型的公共管理信息服務(wù)和公共管理信息參考模型的公共管理信息服務(wù)和公共管理信息協(xié)議協(xié)議(Common Management Information Sevice/Common Management Information Protoclo：CMIS/CMIP) (3) 基于基于TCP/IP體系的公共管理信息服務(wù)與協(xié)議體系的公共管理信息服務(wù)與協(xié)議(CMOT)63計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.4.5 網(wǎng)絡(luò)管理發(fā)展方向網(wǎng)絡(luò)管理發(fā)展方向 1網(wǎng)絡(luò)管理的集成化網(wǎng)絡(luò)管理的集成化 2網(wǎng)絡(luò)管理的集中化網(wǎng)絡(luò)管理的集中化 3Web化化

51、4網(wǎng)絡(luò)管理智能化網(wǎng)絡(luò)管理智能化64計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.5 移動通信與無線上網(wǎng)移動通信與無線上網(wǎng)u1無線應(yīng)用協(xié)議無線應(yīng)用協(xié)議(Wireless Application Protocol，WAP) WAP是一種無線應(yīng)用協(xié)議，是一個全球性的開放協(xié)議。是一種無線應(yīng)用協(xié)議，是一個全球性的開放協(xié)議。 WAP的提出是為了滿足人們在移動中連接互聯(lián)網(wǎng)的需要，的提出是為了滿足人們在移動中連接互聯(lián)網(wǎng)的需要，相對互聯(lián)網(wǎng)而言，無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的帶寬窄，連接的穩(wěn)定性相對互聯(lián)網(wǎng)而言，無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的帶寬窄，連接的穩(wěn)定性差，手機的差，手機的CPU功率相對于計算機會更小，內(nèi)存和顯示器功率相對于計算機會更小，內(nèi)存和顯示器更

52、小，輸入設(shè)備更為簡單等。更小，輸入設(shè)備更為簡單等。 65計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.5 移動通信與無線上網(wǎng)移動通信與無線上網(wǎng)u2WAP規(guī)范規(guī)范 (1) WAP編程模型編程模型 (2) 無線置標(biāo)語言無線置標(biāo)語言 (3) 微瀏覽器規(guī)范微瀏覽器規(guī)范 (4) 輕量級協(xié)議棧輕量級協(xié)議棧 (5) 無線電話應(yīng)用無線電話應(yīng)用(WRA)框架框架 (6) WAP網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)66計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.5 移動通信與無線上網(wǎng)移動通信與無線上網(wǎng)u3WAP協(xié)議棧協(xié)議棧 (1) 無線應(yīng)用環(huán)境無線應(yīng)用環(huán)境(Wireless Application Environment：WAE) (2) 無線會話協(xié)議無線會話協(xié)議(

53、Wireless Session Layer：WSP) (3) 無線事務(wù)協(xié)議無線事務(wù)協(xié)議(Wireless Transaction Layer：WTP) (4) 無線傳輸層安全無線傳輸層安全(Wireless Transport Layer Security：WTLS) (5) 無線數(shù)據(jù)報文協(xié)議無線數(shù)據(jù)報文協(xié)議(Wireless Transport Layer：WDP) (6) 承載器承載器(Bearer)層層 (7) 其他服務(wù)和應(yīng)用其他服務(wù)和應(yīng)用 67計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.6 網(wǎng)絡(luò)安全機制網(wǎng)絡(luò)安全機制 要保證計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性和可靠性，必然要涉及到要保證計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性和

54、可靠性，必然要涉及到人、計算機、網(wǎng)絡(luò)、管理、法律與法規(guī)等一系列問題，因人、計算機、網(wǎng)絡(luò)、管理、法律與法規(guī)等一系列問題，因此，網(wǎng)絡(luò)安全不是一個單純的技術(shù)問題，它涉及一個系統(tǒng)此，網(wǎng)絡(luò)安全不是一個單純的技術(shù)問題，它涉及一個系統(tǒng)的概念，包括了技術(shù)、管理與法制環(huán)境等多個方面。的概念，包括了技術(shù)、管理與法制環(huán)境等多個方面。 網(wǎng)絡(luò)安全性成為信息化建設(shè)的一個核心問題。網(wǎng)絡(luò)安全性成為信息化建設(shè)的一個核心問題。68計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.6.1 網(wǎng)絡(luò)安全的基本問題網(wǎng)絡(luò)安全的基本問題u1網(wǎng)絡(luò)外部的威脅網(wǎng)絡(luò)外部的威脅 (1) 網(wǎng)絡(luò)安全威脅網(wǎng)絡(luò)安全威脅 (2) 網(wǎng)絡(luò)防攻擊網(wǎng)絡(luò)防攻擊(黑客攻擊、惡意程序黑客攻擊、

55、惡意程序(Rogue Program)、拒絕服務(wù)攻擊、拒絕服務(wù)攻擊 ) (3) 網(wǎng)絡(luò)安全漏洞網(wǎng)絡(luò)安全漏洞(網(wǎng)絡(luò)漏洞、服務(wù)器漏洞、操網(wǎng)絡(luò)漏洞、服務(wù)器漏洞、操作系統(tǒng)漏洞作系統(tǒng)漏洞 )69計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.6.1 網(wǎng)絡(luò)安全的基本問題網(wǎng)絡(luò)安全的基本問題u2網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的威脅網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的威脅 除了外部可能對網(wǎng)絡(luò)安全構(gòu)成威脅的因素外，還有一些威脅可能除了外部可能對網(wǎng)絡(luò)安全構(gòu)成威脅的因素外，還有一些威脅可能是來自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。例如，如何防止信息源結(jié)點是來自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。例如，如何防止信息源結(jié)點(Node)用戶對他發(fā)用戶對他發(fā)送的信息事后不承認(rèn)，或者信息目的結(jié)點接收到信息之后不認(rèn)賬，送的信息事后不承認(rèn)，或者信

56、息目的結(jié)點接收到信息之后不認(rèn)賬，即出現(xiàn)抵賴問題。即出現(xiàn)抵賴問題。 解決來自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的不安全因素必須從技術(shù)與管理兩個方面入手。解決來自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的不安全因素必須從技術(shù)與管理兩個方面入手。通過網(wǎng)絡(luò)管理軟件隨時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)與用戶工作狀態(tài)；對重通過網(wǎng)絡(luò)管理軟件隨時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)與用戶工作狀態(tài)；對重要資源要資源(如主機、數(shù)據(jù)庫、磁盤等如主機、數(shù)據(jù)庫、磁盤等)使用狀態(tài)進(jìn)行記錄與審計。同時，使用狀態(tài)進(jìn)行記錄與審計。同時，制定和不斷完善網(wǎng)絡(luò)使用和管理制度，加強用戶培訓(xùn)和管理。制定和不斷完善網(wǎng)絡(luò)使用和管理制度，加強用戶培訓(xùn)和管理。 70計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.6.2 網(wǎng)絡(luò)安全的內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)安全的內(nèi)容u1

57、保密性保密性u2安全協(xié)議安全協(xié)議u3接入控制接入控制u4采取的措施采取的措施 (1) 保護(hù)措施保護(hù)措施 (2) 跟蹤措施跟蹤措施71計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.6.3 數(shù)據(jù)加密技術(shù)數(shù)據(jù)加密技術(shù)數(shù)據(jù)加密技術(shù)是為了提高網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)及數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)加密技術(shù)是為了提高網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)及數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院捅Ｃ苄裕乐箶?shù)據(jù)被非法截取和破譯而采用的主安全性和保密性，防止數(shù)據(jù)被非法截取和破譯而采用的主要技術(shù)手段，也是網(wǎng)絡(luò)安全的重要技術(shù)。要技術(shù)手段，也是網(wǎng)絡(luò)安全的重要技術(shù)。u1對稱密鑰密碼系統(tǒng)對稱密鑰密碼系統(tǒng) 對稱密鑰密碼系統(tǒng)是指加密和解密均相同，而且通信雙方必須都要獲對稱密鑰密碼系統(tǒng)是指加密和解密均相同，而且

58、通信雙方必須都要獲得密鑰，并保持密鑰。得密鑰，并保持密鑰。 u2公開密鑰系統(tǒng)公開密鑰系統(tǒng) 公開密鑰密碼系統(tǒng)要求密鑰成對使用，即加密和解密分別由兩個密鑰公開密鑰密碼系統(tǒng)要求密鑰成對使用，即加密和解密分別由兩個密鑰來實現(xiàn)。每個用戶都有一對選定的密鑰，一個可以公開，即公共密鑰，來實現(xiàn)。每個用戶都有一對選定的密鑰，一個可以公開，即公共密鑰，用于加密；另一個由用戶安全擁有，即秘密密鑰，用于解密。用于加密；另一個由用戶安全擁有，即秘密密鑰，用于解密。72計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.6.3 數(shù)據(jù)加密技術(shù)數(shù)據(jù)加密技術(shù)u3計算機網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)加密計算機網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)加密 (1) 鏈路加密方式鏈路加密方式面向鏈路

59、的加密方式將網(wǎng)絡(luò)看作由鏈路連接的結(jié)點集合，面向鏈路的加密方式將網(wǎng)絡(luò)看作由鏈路連接的結(jié)點集合，每一個鏈路被獨立的加密。它用于保護(hù)通信結(jié)點間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。每一個鏈路被獨立的加密。它用于保護(hù)通信結(jié)點間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。每一個連接相當(dāng)于每一個連接相當(dāng)于OSI參考模型建立在物理層之上的鏈路層。參考模型建立在物理層之上的鏈路層。 (2) 端對端加密方式端對端加密方式端對端加密方式建立在端對端加密方式建立在OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層。參考模型的網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層。 73計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.6.4 防病毒技術(shù)防病毒技術(shù)u1預(yù)防病毒預(yù)防病毒 (1) 制定系統(tǒng)的防病毒策略制定系統(tǒng)的防病毒策略 (2) 部署多層

60、防御戰(zhàn)略部署多層防御戰(zhàn)略 (3) 定期更新防病毒定義文件和引擎定期更新防病毒定義文件和引擎 (4) 定期備份文件定期備份文件 (5) 預(yù)訂可發(fā)布新病毒威脅警告的電子郵件警報服務(wù)預(yù)訂可發(fā)布新病毒威脅警告的電子郵件警報服務(wù)u2檢測病毒檢測病毒u3消除病毒消除病毒 (1) 安排全面隨機掃描安排全面隨機掃描 (2) 試探性掃描試探性掃描 (3) 用防病毒產(chǎn)品中的病毒發(fā)作應(yīng)對功能用防病毒產(chǎn)品中的病毒發(fā)作應(yīng)對功能74計算機科學(xué)導(dǎo)論計算機科學(xué)導(dǎo)論9.6.5 防火墻技術(shù)防火墻技術(shù)u1防火墻的基本概念防火墻的基本概念 防火墻防火墻(Firewall)是由硬件是由硬件(路由器、服務(wù)器等路由器、服務(wù)器等)和軟件和軟