1、1第7章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 7.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 7.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成 7.3 局域網(wǎng) 7.4 廣域網(wǎng)* 7.5 Internet及其應(yīng)用 7.6 常用網(wǎng)頁制作軟件簡介27.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述7.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展7.1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義及其功能7.1.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類7.1.4 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)7.1.5 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)3（1）遠(yuǎn)程終端聯(lián)機(jī)階段一臺主機(jī)和若干終端通過通信線路連接起來。有人認(rèn)為這還不能算是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，只能稱為聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。7.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展缺點(diǎn)：主從關(guān)系明顯主機(jī)負(fù)擔(dān)過重線路利用率低4多個(gè)計(jì)算機(jī)連接起來的用于傳輸信息的計(jì)算機(jī)群。以美國的ARPANET

2、與分組交換技術(shù)為重要標(biāo)志。 特點(diǎn)：“計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)”通信；體系結(jié)構(gòu)差異較大，不利于互聯(lián)。（2）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段1971年ARPANET5IP 網(wǎng)絡(luò)路由器6 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO于1977年提出了一個(gè)使各種計(jì)算機(jī)在世界范圍內(nèi)互聯(lián)成網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)框架，即“開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型”，簡稱為OSI/RM，以實(shí)現(xiàn)更大范圍的計(jì)算機(jī)資源共享。特點(diǎn)：全網(wǎng)具有統(tǒng)一的體系結(jié)構(gòu)；以資源共享為主要目的。（3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)階段7 1993年美國宣布建立國家信息基礎(chǔ)設(shè)施NII后，全世界許多國家紛紛制定和建立本國的NII，從而極大地推動了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。（4）信息高速公路階段特點(diǎn)：開放性綜合性智能化8計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)相結(jié)

3、合的產(chǎn)物。是利用通信設(shè)備和通信線路，把地理上分散而各自具有獨(dú)立工作能力的許多計(jì)算機(jī)相互連接起來，在網(wǎng)絡(luò)軟件的支持下，實(shí)現(xiàn)彼此之間的數(shù)據(jù)通訊和資源共享的一個(gè)系統(tǒng)。 7.1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義及其功能（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義9數(shù)據(jù)通信：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最基本的功能。資源共享 例如，利用網(wǎng)上民航售票系統(tǒng)，可查詢各地航班信息，并可訂購需要的機(jī)票。不需要考慮資源的位置（3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能實(shí)現(xiàn)分布式的信息處理SETIHOME項(xiàng)目：尋找外星智能項(xiàng)目提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性和可用性10（1）按照網(wǎng)絡(luò)的使用性質(zhì)分類公用網(wǎng)：一般是國家的電信部門建造的網(wǎng)絡(luò)。也可稱為公眾網(wǎng)。例：中國公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)(CHINANET)

4、 中國金橋信息網(wǎng)(CHINAGBN)專用網(wǎng)：某部門為本系統(tǒng)的特殊業(yè)務(wù)工作的需要而建造的網(wǎng)絡(luò)例：中國科技網(wǎng)(CSTNET) 中國教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)(CERNET)7.1.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類11（2）按照網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類拓?fù)?topolgy)：從圖論演變而來的概念，是一種研究與大小形狀無關(guān)的點(diǎn)、線、面特點(diǎn)的方法。常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：總線形結(jié)構(gòu)星形結(jié)構(gòu)環(huán)行結(jié)構(gòu)樹形結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：各節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)上的連接形式。12總線形結(jié)構(gòu)將網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備和一根總線相連。網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)工作站都是通過總線進(jìn)行信息傳輸。13星形結(jié)構(gòu)各個(gè)工作站以星形方式連接網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備都以中心節(jié)點(diǎn)為中心，通過連接

5、線與中心節(jié)點(diǎn)相連接14環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過一條首尾相連的通信鏈路連接起來的一個(gè)閉合的環(huán)形結(jié)構(gòu)網(wǎng)。15樹形結(jié)構(gòu)天然的分級結(jié)構(gòu)又稱為分級的集中式網(wǎng)絡(luò)16網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)每個(gè)節(jié)點(diǎn)至少與其他兩個(gè)節(jié)點(diǎn)直接相連；通信速度快；可靠性高；但建網(wǎng)投資大。WorkstationWorkstationWorkstationWorkstationWorkstation17局域網(wǎng)(Local Area Network，LAN)覆蓋范圍在10公里以內(nèi)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)廣域網(wǎng)(Wide Area Network，WAN)覆蓋范圍在幾十公里到幾千公里。城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network，MAN) 介于局域網(wǎng)和

6、廣域網(wǎng)之間，550公里，一個(gè)城市。（3）按照網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍分類18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)19（4）按通信傳播方式分類廣播方式網(wǎng)絡(luò)：僅有一條通道，由網(wǎng)絡(luò)上所有的計(jì)算機(jī)共享。點(diǎn)對點(diǎn)傳播方式的網(wǎng)絡(luò)： 由一對對機(jī)器間的多條鏈路構(gòu)成。這種網(wǎng)絡(luò)上的報(bào)文分組在信源和信宿之間需通過一臺和多臺中間設(shè)備進(jìn)行傳播。一般來說，局域性網(wǎng)絡(luò)使用廣播方式；廣域性網(wǎng)絡(luò)使用點(diǎn)對點(diǎn)方式。20客戶機(jī)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò) (Client/Server，C/S模式)（5）按服務(wù)方式分類可信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器21對等網(wǎng)（Peer-To-Peer ,P2P）可信息網(wǎng)絡(luò)22 數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)通信

7、系統(tǒng)的簡單模型（三要素）：信源（宿）信道信宿（源）信源：信息的發(fā)送端信道：信息的傳輸通路；由各種類型的傳輸介質(zhì)和有關(guān)的中間通信設(shè)備所組成；是一個(gè)物理鏈路，或是電磁頻譜范圍內(nèi)的一個(gè)頻段；分類：有線/無線、專用/公用、模擬/數(shù)字。信宿：信息的接收端7.1.4 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)23舉例：有線電話人：信源人：信宿電話機(jī)：通信終端設(shè)備電話線：傳輸媒介電話線中的電流：信息的載體信道24數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)：通信子系統(tǒng)或通信子網(wǎng)，其主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：資源子系統(tǒng)或資源子網(wǎng)，由許多數(shù)據(jù)終端設(shè)備組成，是網(wǎng)絡(luò)中信息傳輸?shù)男旁椿蛐潘?，?fù)責(zé)提供信息、接收信息與處理信息。2

8、5 調(diào)制與解調(diào)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號和模擬信號的轉(zhuǎn)換的設(shè)備；調(diào)制和解調(diào)總是成對使用的。調(diào)制數(shù)字信號模擬信號解調(diào)模擬信號數(shù)字信號26定義：在一條物理信道上，同時(shí)傳輸多路信號；例如：聲音、數(shù)據(jù)等；目的：提高傳輸線路的利用率，減少費(fèi)用；采用設(shè)備：多路復(fù)用器。DEMUX復(fù)用器解復(fù)用器共享信道MUX 多路復(fù)用27時(shí)分多路復(fù)用 各終端設(shè)備以事先規(guī)定好的各不相同的時(shí)間間隔使用同一傳輸線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。頻率時(shí)間BCDBCDBCDBCDAAAATDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀TDM 幀28頻分多路復(fù)用 頻率時(shí)間頻率 1頻率 2頻率 3頻率 4頻率 5 每對終端設(shè)備使用各不相同而又互不干擾的頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。29

9、數(shù)據(jù)交換技術(shù) 交換機(jī)交換：中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)參與的通信現(xiàn)象。交換節(jié)點(diǎn)：中轉(zhuǎn)的節(jié)點(diǎn)。 30常用以下三種方法：（1）電路交換 （2）報(bào)文交換 （3）分組交換 存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用的交換技術(shù)可分電路交換和存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換兩大類。31（1）電路交換又叫線路交換(Circuit Switching)一種在發(fā)送端和接收端之間實(shí)際建立一條物理信道的交換方式。電路交換的三個(gè)階段：建立連接通信釋放連接32電信網(wǎng)電信網(wǎng)向用戶電話機(jī)提供可靠交付例：電話網(wǎng)33AB報(bào)文：在通信技術(shù)中，把要發(fā)送的數(shù)據(jù)與發(fā)出地、目的地等有關(guān)控制信息結(jié)合在一起組成一個(gè)報(bào)文。報(bào)文在交換機(jī)中排隊(duì)采用存儲/轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)（2）報(bào)文交換優(yōu)點(diǎn)：線路利用率較高；收

10、發(fā)雙方不需同時(shí)工作。缺點(diǎn)：延時(shí)長，不宜用于實(shí)時(shí)通信或交互通信。34（3）分組交換在發(fā)送端，先把較長的報(bào)文劃分成較短的、固定長度的數(shù)據(jù)段。 假定這個(gè)報(bào)文較長不便于傳輸報(bào)文 0 010分組交換網(wǎng)以“分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元；再依次把各分組發(fā)送到接收端。35帶寬又稱為信道容量；信道允許的最大數(shù)據(jù)傳輸速率；是數(shù)據(jù)通信信道的主要性能參數(shù)之一；接入網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率1Mbps，稱為寬帶網(wǎng)。 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸速率：簡稱數(shù)據(jù)率，也稱為吞吐率；指單位時(shí)間內(nèi)傳送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)位數(shù)；計(jì)量單位：千位/秒(Kbps)、兆位/秒(Mbps)。36端-端延遲：指數(shù)據(jù)從信源（源計(jì)算機(jī)）傳送到信宿（目的計(jì)算機(jī)）所花費(fèi)的

11、時(shí)間；延遲包括主機(jī)處理延遲和網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲。誤碼率：數(shù)據(jù)傳輸中出錯數(shù)據(jù)占被傳輸數(shù)據(jù)總數(shù)的比例；是通信信道的主要性能參數(shù)。37丟棄丟棄丟棄分組交換的因特網(wǎng) 不保證可靠交付38概念：在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，為使各計(jì)算機(jī)之間或計(jì)算機(jī)與終端之間能正確地傳送信息，必須對關(guān)于信息傳輸順序、信息格式和信息內(nèi)容等方面有一組約定或規(guī)則，即所謂的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。7.1.5 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議簡言之，即計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通信時(shí)遵守的規(guī)則或規(guī)約。39藍(lán)軍聯(lián)合進(jìn)攻白軍必勝藍(lán)軍單獨(dú)進(jìn)攻白軍必?cái)∶魅照邕M(jìn)攻?同意收到“同意”收到：收到“同意”40 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的內(nèi)容：語法：用來規(guī)定數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式，如采用

12、ASCII編碼。語義：確定通信雙方之間“講什么”同步：用來確定事件的順序以及速度匹配、排序人的協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間的對比timeHiHiGot the time？2:00TCP connection req.TCP connection reply.Get .*.cn/index.htm41計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的層次劃分及其各層協(xié)議的集合。即關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)設(shè)置哪幾層，每個(gè)層次又應(yīng)提供哪些功能的精確定義。“化整為零，分而治之”不同的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)可以用不同的硬件和軟件實(shí)現(xiàn)。（2）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)421974年IBM的SNA(System Network Architecture)1975年DEC的

13、DNA(digital Network Architecture)HP公司的DSN(Distrubuted System Network)Internet上使用的TCP/IPSperry Univac公司的DDABorroughts公司的DNSHoneywell公司的DSA日本富士通公司的FNA網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)有很多：43（3）OSI參考模型把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信功能劃分為7個(gè)層次。每個(gè)層次完成各自的功能，通過各層間的接口和功能的組合與其相鄰層連接，從而實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間、不同節(jié)點(diǎn)之間的信息傳輸。低層協(xié)議為相鄰的高層協(xié)議提供相應(yīng)服務(wù)，高層協(xié)議作為低層協(xié)議的用戶而存在。 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO于1977年提

14、出了一個(gè)使各種計(jì)算機(jī)在世界范圍內(nèi)互聯(lián)成網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)框架，即“開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型”，簡稱為OSI/RM。44 層號層的名稱主要功能7應(yīng)用層 與用戶應(yīng)用進(jìn)程的接口，即相當(dāng)于：做什么？6表示層數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，即相當(dāng)于：對方看起來像什么？5 會話層會話的管理和數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐剑聪喈?dāng)于：輪到誰講話和從何處講？4運(yùn)輸層從端到端經(jīng)網(wǎng)絡(luò)透明地傳輸報(bào)文，即相當(dāng)于：對方在何處？ 3網(wǎng)絡(luò)層分組傳輸和路由選擇，即相當(dāng)于：走哪條路可以到達(dá)該處？2數(shù)據(jù)鏈路層在鏈路上無差錯地傳送一幀一幀信息，即相當(dāng)于：每一步應(yīng)怎么走？1物理層 將比特流送到物理介質(zhì)上傳送，即相當(dāng)于：對于一層 的每一步該怎樣利用物理介質(zhì)？45應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層主機(jī)B應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層主機(jī)A互連物理傳輸媒體通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)46OSI參考模型及其各有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)只是技術(shù)規(guī)范，而不是過程規(guī)范，它的作用只是為開放系統(tǒng)提供概念上和功能上的主體框架。在具體實(shí)現(xiàn)中，一般只取OSI中的一部分并有所變化，至今并沒有一個(gè)與OSI完全一致的體系得以實(shí)現(xiàn)。說明：47TCP/IP協(xié)議是目前網(wǎng)絡(luò)互連中使用最為廣泛的協(xié)議，它是一個(gè)協(xié)議族。TCP/IP