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文檔簡介
第五章PowerPoint2016
電子演示文稿處理內(nèi)容提要5.1認(rèn)識(shí)電子演示文稿5.2PowerPoint2010基本操作5.3幻燈片的基本操作5.4幻燈片的基本制作5.5幻燈片的動(dòng)畫效果與放映5.6演示文稿的輸出5.7幻燈片的設(shè)計(jì)規(guī)則25.1認(rèn)識(shí)電子演示文稿5.1.1什么是演示文稿演示文稿由“演示”和“文稿”兩個(gè)詞語組成,這說明它是用于演示而制作的文檔。演示文稿能將文檔、表格等枯燥的東西,結(jié)合圖片、圖表、聲音、影片和動(dòng)畫等多種元素,通過電腦、投影儀等設(shè)備生動(dòng)地展示給觀眾。34圖5-1工作匯報(bào)演示文稿5一個(gè)完整的演示文稿是由多張“文檔”組成的,而單張的“文檔”就叫做幻燈片,每張幻燈片都是演示文稿中既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系的內(nèi)容。演示文稿和幻燈片之間是包含與被包含的關(guān)系,也可以理解為整體與部分的關(guān)系圖5-2演示文稿
圖5-3一張幻燈片5.2PowerPoint2016基本操作5.2.1PowerPoint2016的啟動(dòng)和退出1、PowerPoint2016的啟動(dòng)(1)通過Windows開始菜單:(2)通過PowerPoint2016快捷方式:(3)通過安裝目錄啟動(dòng):(4)通過文件啟動(dòng):62、PowerPoint2016的退出(1)通過單擊PowerPoint2016窗口右上角的【關(guān)閉】按鈕。(2)通過單擊PowerPoint2016窗口中的【文件】菜單選項(xiàng)并選擇【退出】選項(xiàng)。(3)通過命令“Alt+F4”組合鍵完成退出。75.2.2PowerPoint2016工作窗口的組成8PowerPoint2016啟動(dòng)后,工作窗口的主要元素包括:標(biāo)題欄、選項(xiàng)卡、功能區(qū)、導(dǎo)航窗格、標(biāo)尺、編輯區(qū)、滾動(dòng)條、狀態(tài)欄等部分5.2.3PowerPoint2016視圖模式常用的視圖主要包括普通視圖、幻燈片瀏覽視圖、母版視圖、備注頁視圖和幻燈片放映視圖五類9
圖5-10“視圖”功能選項(xiàng)卡5.2.3PowerPoint2016視圖模式常用的視圖主要包括普通視圖、幻燈片瀏覽視圖、母版視圖、備注頁視圖和幻燈片放映視圖五類10圖5-11大綱瀏覽視圖5.2.3PowerPoint2016視圖模式常用的視圖主要包括普通視圖、幻燈片瀏覽視圖、母版視圖、備注頁視圖和幻燈片放映視圖五類11圖5-12幻燈片瀏覽視圖5.2.4演示文稿的建立和保存1.新建演示文稿(1)新建空白演示文稿(2)通過主題創(chuàng)建演示文稿(3)通過模板建立演示文稿122保存與保護(hù)演示文稿(1)直接保存演示文稿(2)另存為演示文稿(3)自動(dòng)保存演示文稿(4)保護(hù)演示文稿135.3幻燈片的基本操作5.3.1頁面設(shè)置切換到【設(shè)計(jì)】功能選項(xiàng)卡|單擊【頁面設(shè)置】按鈕|在彈出的【頁面設(shè)置】對話框輸入合適的大小和方向|單擊【確定】按鈕即可14圖5-29設(shè)計(jì)選項(xiàng)卡與頁面設(shè)置對話框5.3.2幻燈片的常見操作1.選定幻燈片(1)選擇單張幻燈片(2)選擇多張連續(xù)的幻燈片(3)選擇多張不連續(xù)的幻燈片(4)選擇所有幻燈片152.新建或刪除幻燈片(1)新建幻燈片(2)刪除幻燈片方法1:在打開的演示文稿中,在左側(cè)“幻燈片/大綱”窗格中選擇需要?jiǎng)h除的目標(biāo)幻燈片,然后右擊鼠標(biāo),從彈出的快捷菜單中選擇【刪除幻燈片】命令即可。方法2:選擇需要?jiǎng)h除的幻燈片,按鍵盤上的“Delete”鍵即可。163.移動(dòng)幻燈片方法1:在左側(cè)“幻燈片/大綱”窗格中通過單擊鼠標(biāo)左鍵選擇需要移動(dòng)一張或多張目標(biāo)幻燈片,在按住鼠標(biāo)左鍵不松手的同時(shí)移動(dòng)鼠標(biāo)光標(biāo)到目標(biāo)位置后松手即可。方法2:在左側(cè)“幻燈片/大綱”窗格中通過單擊鼠標(biāo)左鍵選擇需要移動(dòng)一張或多張目標(biāo)幻燈片|按住鍵盤的“Ctrl+X”組合鍵,然后將鼠標(biāo)光標(biāo)移動(dòng)到目標(biāo)位置后,按“Ctrl+V”快捷鍵即可。174.復(fù)制幻燈片5.隱藏幻燈片18圖5-33隱藏幻燈片5.3.3幻燈片的節(jié)管理1、新建節(jié)2、編輯節(jié)19圖5-34幻燈片的節(jié)管理5.3.4幻燈片的母版應(yīng)用1、進(jìn)入與退出幻燈片母版進(jìn)入:在PowerPoint工作界面中選擇【視圖】功能選項(xiàng)卡|【母版視圖】退出:在PowerPoint工作界面中選擇【幻燈片母版】|【關(guān)閉母版視圖】按鈕20圖
5-36進(jìn)入母版圖5-37退出母版視圖5.3.4幻燈片的母版應(yīng)用2、母版與版式的關(guān)系在默認(rèn)狀態(tài)下,幻燈片中只有一個(gè)母版,每個(gè)母版與一組版式相關(guān),每組版式與一個(gè)母版相關(guān)聯(lián)。如果演示文稿包含多個(gè)主題,則通常包含多個(gè)幻燈片母版。3、添加母版4、刪除母版5、母版的操作215.3.5設(shè)置幻燈片版式、主題及背景1.設(shè)置幻燈片版式布局Powerpoint為用戶提供了12種不同形式的版式,用戶可以在創(chuàng)建幻燈片時(shí)指定版式,也可在創(chuàng)建幻燈片后設(shè)置和更換版式。2.設(shè)置幻燈片主題主題與版式不同,它是預(yù)定義好的背景、配色方案、標(biāo)題和文本格式等內(nèi)容的幻燈片效果組合,是指內(nèi)容的效果組合,而非內(nèi)容的位置布局。3.設(shè)置背景在PowerPoint中,用戶既可以為幻燈片設(shè)置單一的背景顏色,也可以使用填充效果作為幻燈片的背景,也可以將漸變、紋理、圖案,甚至將圖片設(shè)置為背景,以便更好的體現(xiàn)鮮明個(gè)性。225.4幻燈片的基本制作
在PowerPoint2016中可以插入文本、圖形、藝術(shù)字、圖表、表格、SmartArt對象、音頻、視屏、超鏈接和動(dòng)作按鈕、動(dòng)畫等多種對象,使幻燈片的內(nèi)容顯得層次清晰、美觀大方、形象生動(dòng)、契合主題,富有感染力,以便更好的實(shí)現(xiàn)信息傳達(dá)目的。235.4.1輸入和編輯文字
1、在占位符中輸入文本選擇占位符,將鼠標(biāo)光標(biāo)定位到占位符中,即可輸入或粘貼所需的文本2、在文本框中輸入文本如果沒有文字占位符或要在占位外輸入文字,可以先創(chuàng)建一個(gè)文本框再輸入文字文本框是一種能移動(dòng)并可以調(diào)整大小的容器,而且可以實(shí)現(xiàn)文字橫排或垂直排版245.4.2插入圖片
1、插入剪貼畫2、插入屏幕截圖3、插入本地圖片4、圖片的基本操作(1)校正圖片,如銳化/柔化,亮度/對比度,調(diào)整圖片的色調(diào)和飽和度,設(shè)置藝術(shù)效果。(2)設(shè)置圖片樣式,如邊框、效果、版式。(3)排列圖片,如層次次序調(diào)整,對齊或旋轉(zhuǎn)。(4)調(diào)整圖片的大小和位置255.4.3插入圖形圖表
1、插入形狀2、插入SmartArt圖形SmartArt圖形廣泛應(yīng)用于演示文稿中,因?yàn)樗梢郧宄谋砻鹘M織的結(jié)構(gòu)、事件的流程或各部分之間的關(guān)系,對表達(dá)一些抽象的事務(wù)有很大幫助265.4.3插入圖形圖表
3、插入表格(1)方式1:以粘貼形式插入(2)方式2:繪制表格(3)方式3:嵌入Excel表格275.4.3插入圖形圖表
4、插入圖表28圖5-55插入圖表
圖5-56圖表設(shè)計(jì)工具5.4.4插入聲音和視頻
1、插入音頻Powerpoint可以插入剪輯管理器中的聲音、文件中的聲音(支持?jǐn)U展名為wav、wma、mp3和mid的文件)和錄制的聲音文件295.4.4插入聲音和視頻
2、錄制音頻具體操作包括:切換到需要插入錄音的幻燈片|選擇【插人】功能選項(xiàng)卡|選擇【媒體】選項(xiàng)組|單擊【音頻】按鈕|選擇【錄制音頻】命令|打開【錄音對話框】單擊右側(cè)錄音按鈕即可開始錄音單擊中間方形按鈕即可終止錄音單擊【確定】按鈕即可完成305.4.4插入聲音和視頻
3、編輯音頻插入的音頻播放時(shí),可以通過【播放】功能選項(xiàng)卡對音頻進(jìn)行簡單編輯,也可對音頻進(jìn)行必要的剪輯31聲音播放功能選項(xiàng)卡音頻裁剪對話框5.4.4插入聲音和視頻
4、插入視頻幻燈片中也可以插入自帶或本機(jī)的視頻、網(wǎng)上視頻、flash等,支持的視頻格式有AVI、ASF、MPEG、WMV等32插入視頻以及播放功能選項(xiàng)5.4.5插入超鏈接和動(dòng)作按鈕
1、通過對象插入超鏈接33插入超鏈接插入超鏈接對話框5.4.5插入超鏈接和動(dòng)作按鈕
2、插入動(dòng)作按鈕34形狀中的動(dòng)作按鈕動(dòng)作設(shè)置對話框5.5幻燈片的動(dòng)畫效果與放映
演示文稿的直觀、形象,更具吸引力等特性越來越被人們所重視。PowerPoint2016既可以設(shè)置豐富的幻燈片切換效果,也可以為幻燈片中的對象添加各種動(dòng)畫效果,從而提高演示文稿的趣味性和觀賞性,吸引用戶的注意力。355.5.1設(shè)置幻燈片切換效果
1、設(shè)置動(dòng)態(tài)切換效果定位到要設(shè)置切換效果的幻燈片,在【切換】功能選項(xiàng)卡的【切換到此幻燈片】選項(xiàng)組中選擇一種切換效果,如圖所示。365.5.1設(shè)置幻燈片切換效果
2、排練計(jì)時(shí)切換幻燈片在【幻燈片放映】功能選項(xiàng)卡的【設(shè)置】選項(xiàng)組中單擊【排練計(jì)時(shí)】按鈕,PowerPoint會(huì)從第一張幻燈片起自動(dòng)放映,并在屏幕上顯示如圖所示的“錄制”對話框。375.5.1設(shè)置幻燈片切換效果
2、排練計(jì)時(shí)切換幻燈片38幻燈片切換時(shí)間間隔5.5.2設(shè)置動(dòng)畫
1、為對象添加動(dòng)畫39系統(tǒng)內(nèi)置動(dòng)畫效果更多的進(jìn)入、強(qiáng)調(diào)、退出動(dòng)畫效果5.5.2設(shè)置動(dòng)畫
2、設(shè)置動(dòng)畫效果40動(dòng)畫功能選項(xiàng)卡與動(dòng)畫窗格5.5.3設(shè)置放映參數(shù)
1、設(shè)置放映方式2、排練計(jì)時(shí)3、錄制旁白415.5.4設(shè)置放映方式
1、從頭開始放映2、從當(dāng)前幻燈片開始放映3、廣播幻燈片4、自定義幻燈片放映425.6演示文稿的輸出
PowerPoint2016可以將演示文稿輸出為多種形式的文件,如大綱文件,講義等,同時(shí)還能將幻燈片以附件形式發(fā)送或保存到網(wǎng)頁中,也可以打印、輸出為視頻、打包發(fā)布等。435.6.1輸出為PDF文件
主要操作步驟為:(1)打開演示文稿|點(diǎn)擊【文件】按鈕|選擇【另存為】選項(xiàng),彈出另存為對話框。(2)在【另存為】對話框中的【保存類型】下拉列表中選擇PDF格式。(3)單擊【另存為】對話框中的【選項(xiàng)】按鈕打開選項(xiàng)對話框,設(shè)置要打印的幻燈片范圍等參數(shù)后單擊【確定】按鈕關(guān)閉。(4)單擊【保存】按鈕即可完成。445.6.2打印演示文稿
1、設(shè)置幻燈片大小、頁面方向和起始幻燈片編號(hào)45幻燈片大小設(shè)置5.6.2打印演示文稿
2、設(shè)置打印選項(xiàng),然后打印幻燈片或講義46
打印演示文稿5.6.3導(dǎo)出演示文稿在Powerpoint中,除了能輸出PDF格式文檔和常規(guī)打印外,還提供了創(chuàng)建視頻、將演示文稿打包成CD、創(chuàng)建基于word的講義等功能,以便將演示文稿和其包含的所有鏈接文件(如鏈接的聲音、電影及文稿中使用的特殊字體等)甚至PowerPoint播放器捆綁在一起,使演示文稿能夠在其他沒有安裝MicrosoftPowerpoint的計(jì)算機(jī)上也能播放演示文稿的全部內(nèi)容475.6.3導(dǎo)出演示文稿1、創(chuàng)建PDF/XPS文檔48創(chuàng)建PDF/XPS文檔5.6.3導(dǎo)出演示文稿1、創(chuàng)建PDF/XPS文檔49發(fā)布PDF/XPS文檔5.6.3導(dǎo)出演示文稿2、創(chuàng)建視頻50選項(xiàng)分辨率適合應(yīng)用的場景UltraHD(4K)
*3840x2160,最大文件大小大型顯示器全高清(1080p)1920x1080,較大文件大小計(jì)算機(jī)和HD屏幕高清(720p)1280x720,中等文件大小Internet和DVD標(biāo)準(zhǔn)(480p)852x480,最小文件大小便攜式設(shè)備表5-1視頻分辨率選項(xiàng)說明
5.6.3導(dǎo)出演示文稿3、將演示文稿打包成CD515.6.3導(dǎo)出演示文稿4、創(chuàng)建講義525.6.3導(dǎo)出演示文稿5、更改文件類型為了更好地滿足不同的應(yīng)用場景需求,演示文稿除了可以發(fā)布為PDF、視頻、CD等文件外,還支持另存為其他類型的文件。53文件類型說明PowerPoint97-2003演示文稿方便在安裝了低版本的PowerPint環(huán)境中打開。OpenDocument演示文稿開放文檔格式,確保文件不受廠商限制,可在其他應(yīng)用程序中打開。模板可以成為下次新建演示文稿的起點(diǎn),方便快速制作。powerPoint放映自動(dòng)以幻燈片放映形式打開PowerPoint圖片演示文稿將每張幻燈片均轉(zhuǎn)換為指定的PNG或JPEG格式圖片表5-2文件類型選項(xiàng)說明5.7幻燈片的設(shè)計(jì)規(guī)則
1、MagicSeven原則(7士2=5~9)2、KISS(KeepItSimpleandStupid)原則3、10/20/30法則4、能用圖表就用圖表5、動(dòng)畫及切換效果要少6、色彩搭配7、保證文稿的協(xié)調(diào)性與美觀性54案例演示55社會(huì)主義核心價(jià)值觀人民有信仰國家有力量積極培育和弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀把培育和弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀作為凝魂聚氣、強(qiáng)基固本的基礎(chǔ)工程,繼承和發(fā)揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化和傳統(tǒng)美德,廣泛開展社會(huì)主義核心價(jià)值觀宣傳教育,積極引導(dǎo)人們講道德、尊道德、守道德,追求高尚的道德理想,不斷夯實(shí)中國特色社會(huì)主義的思想道德基礎(chǔ)。社會(huì)主義核心價(jià)值觀基本內(nèi)容國家層面:富強(qiáng)、民主、文明、和諧社會(huì)層面:自由、平等、公正、法治個(gè)人層面:愛國、敬業(yè)、誠信、友善國家層面富強(qiáng)社會(huì)主義現(xiàn)代化國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的應(yīng)然狀態(tài)民主本質(zhì)和核心是人民當(dāng)家作主文明是民族的、科學(xué)的、大眾的社會(huì)主義文化的概括和諧學(xué)有所教,勞有所得,病有所醫(yī),老有所養(yǎng),住有所居社會(huì)層面自由指人的意志自由、存在和發(fā)展的自由平等法律面前一律平等,要求尊重和保障人權(quán)公正社會(huì)公平和正義法治通過法制建設(shè)來維護(hù)和保障公民的根本利益?zhèn)€人層面愛國要求人們以振興中華為己任,促進(jìn)民族團(tuán)結(jié)、維護(hù)祖國統(tǒng)一、自覺報(bào)效祖國敬業(yè)要求公民忠于職守,克己奉公,服務(wù)人民,服務(wù)社會(huì)誠信強(qiáng)調(diào)誠實(shí)勞動(dòng)、信守承諾、誠懇待人友善公民之間應(yīng)互相尊重、互相關(guān)心、互相幫助、和睦友好,形成社會(huì)主義新型人際關(guān)系5.8小結(jié)
PowertPoint2016是辦公自動(dòng)化軟件MicrosoftOffice2016家族中的一員,主要用于設(shè)計(jì)和制作廣告宣傳、產(chǎn)品展示、課堂教學(xué)科技等演示文稿,是人們在各種場合下進(jìn)行信息交流的重要工具,也是計(jì)算機(jī)辦公軟件的重要組成部分。本章主要介紹了PowerPoint2016的基本操作、幻燈片的基本操作和制作方法、動(dòng)畫效果與放映設(shè)置、打印輸出等內(nèi)容。62第六章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)內(nèi)容提要6.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述6.2數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)6.3局域網(wǎng)6.4Internet及應(yīng)用6.5網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制6.6網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)64計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述2018年,軟件公司DOMO在第6版報(bào)告中稱,互聯(lián)網(wǎng)每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)超過2.5EB(1EB=1018Bytes=109GB)。報(bào)告還稱,到2020年,互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量生產(chǎn)速度會(huì)達(dá)到平均每個(gè)居民每秒生成1.7MB。2001年3月15日通過的十五計(jì)劃綱要,第一次明確提出“三網(wǎng)融合”:“促進(jìn)電信、電視、互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合”。2006年3月14日通過的十一五規(guī)劃綱要,再度提出積極推進(jìn)“三網(wǎng)融合”。65計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述2001年3月15日通過的十五計(jì)劃綱要,第一次明確提出“三網(wǎng)融合”:“促進(jìn)電信、電視、互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合”。
2006年3月14日通過的十一五規(guī)劃綱要,再度提出積極推進(jìn)“三網(wǎng)融合”其中發(fā)展最快并起核心作用的就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。66計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及其連接的外部設(shè)備,通過通信線路連接起來,在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下,實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。67計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由若干結(jié)點(diǎn)和鏈路組成。結(jié)點(diǎn)可以是工作站或個(gè)人計(jì)算機(jī),還可以是服務(wù)器、打印機(jī)和其他網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備如集線器、交換機(jī),或者路由器等。每一個(gè)工作站﹑服務(wù)器、終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,即擁有自己唯一網(wǎng)絡(luò)地址的設(shè)備都是網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就是由這許許多多的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)組成的,把許多的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)用通信線路連接起來,形成一定的幾何關(guān)系,這就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。鏈路指無源的點(diǎn)到點(diǎn)的物理連接,即通信鏈路68簡單網(wǎng)絡(luò)和互連網(wǎng)69網(wǎng)絡(luò)的抽象表示70習(xí)慣上把連接到網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)稱為主機(jī)(host)。如果把主機(jī)都單獨(dú)畫出來,云符號(hào)表示的互連網(wǎng)就只包含網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備和連接這些設(shè)備的鏈路了。這里的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備主要是路由器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段:遠(yuǎn)程終端聯(lián)機(jī)階段;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)階段;國際互聯(lián)網(wǎng)與信息高速公路階段。71遠(yuǎn)程終端聯(lián)機(jī)階段第一階段:計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合,形成了初級(jí)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型。此階段網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用主要目的是提供網(wǎng)絡(luò)通信、保障網(wǎng)絡(luò)連通。這個(gè)階段的網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)格說來仍然是多用戶系統(tǒng)的變種。所有核心任務(wù)均由一臺(tái)中央服務(wù)器完成,用戶使用各自終端發(fā)送自己的命令要求。美國在1963年投入使用的飛機(jī)定票系統(tǒng)SABBRE-1就是這類系統(tǒng)的代表。72計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段第二階段:在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議完整的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。此階段網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的主要目的是:提供網(wǎng)絡(luò)通信、保障網(wǎng)絡(luò)連通,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享和網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備共享。這個(gè)階段的里程碑是美國國防部的ARPAnet網(wǎng)絡(luò)。73計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)階段第三階段:計(jì)算機(jī)解決了計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)與互連標(biāo)準(zhǔn)化的問題,提出了符合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)國際標(biāo)準(zhǔn)的“開放式系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM)”,從而極大地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。此階段網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展到為企業(yè)提供信息共享服務(wù)的信息服務(wù)時(shí)代。具有代表性的系統(tǒng)是1985年美國國家科學(xué)基金會(huì)的NSFnet。74國際互聯(lián)網(wǎng)與信息高速公路階段第四階段:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向互連、高速、智能化和全球化發(fā)展,并且迅速得到普及,實(shí)現(xiàn)了全球化的廣泛應(yīng)用。最具代表性的就是Internet。75互聯(lián)網(wǎng)和互連網(wǎng)的區(qū)別Internet是人類在存儲(chǔ)和交換信息的領(lǐng)域中自印刷術(shù)以后的最大變革。中國人目前將其翻譯為“因特網(wǎng)”或者互聯(lián)網(wǎng),但不論哪個(gè),都是一個(gè)覆蓋全世界的,可以互相通信的網(wǎng)絡(luò)。這要和前邊的“互連網(wǎng)”稍加區(qū)別,“互連網(wǎng)”可能覆蓋了很大區(qū)域,但不是唯一的、覆蓋全世界的。在英文對比上,我們可以看到,互聯(lián)網(wǎng)是開頭字母大寫的Internet,而互連網(wǎng)則是全部小寫的internet。76計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能有兩個(gè):數(shù)據(jù)通信和資源共享。要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,網(wǎng)絡(luò)就要有連通性。使用這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的用戶,不管地理位置相距多遠(yuǎn),都可以以方便、經(jīng)濟(jì)的方式交換各種信息,包括文本、音頻,甚至視頻數(shù)據(jù)。資源共享的含義是多方面的,可以是信息共享、軟件共享,甚至是硬件共享。77計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類基于網(wǎng)絡(luò)作用范圍,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為四種:廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork,WAN)城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork,MAN)局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork,LAN)個(gè)域網(wǎng)(PersonalAreaNetwork,PAN)78廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)是連接不同地區(qū)局域網(wǎng)或城域網(wǎng)進(jìn)行通信的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。它通常跨接很大的地理范圍,所覆蓋的范圍從幾十公里到幾千公里。它能連接多個(gè)地區(qū)、城市和國家,甚至橫跨幾個(gè)洲并提供遠(yuǎn)距離通信,形成國際性的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。需要注意的是,廣域網(wǎng)并不等同于互聯(lián)網(wǎng)。79城域網(wǎng)城域網(wǎng)是在一個(gè)城市范圍內(nèi)所建立的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng),作用距離大約幾十公里。網(wǎng)中傳輸時(shí)延較小,它的傳輸媒介主要采用光纜,傳輸速率通常在100Mbit/s以上。80局域網(wǎng)局域網(wǎng)存在于一個(gè)局部的地理范圍內(nèi)(如一個(gè)學(xué)校、工廠和公司),一般是方圓幾公里。它是將各種計(jì)算機(jī),外部設(shè)備和數(shù)據(jù)庫等互相聯(lián)接起來組成的小型計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)。局域網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)可以通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)或?qū)S脭?shù)據(jù)電路,與遠(yuǎn)方的局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫或事務(wù)處理中心相連接,構(gòu)成一個(gè)較大范圍的信息處理系統(tǒng)。81個(gè)域網(wǎng)個(gè)域網(wǎng)是把個(gè)人使用的電子設(shè)備用無線技術(shù)連接起來的小范圍的網(wǎng)絡(luò)。用戶個(gè)人家庭、辦公室或個(gè)人攜帶的信息設(shè)備之間無需使用電線、電纜等進(jìn)行相互連接,只需要在互聯(lián)的設(shè)備上加上一片很小的無線電收發(fā)芯片,就可以實(shí)現(xiàn)個(gè)人身邊的各種信息設(shè)備之間的互聯(lián)。其覆蓋范圍一般在半徑10米以內(nèi)。82計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類基于網(wǎng)絡(luò)使用者,網(wǎng)絡(luò)可以分為公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。公用網(wǎng)一般是國家郵電部門建造的網(wǎng)絡(luò).“公用”的意思就是指所有愿意按郵電部門規(guī)定繳納服務(wù)費(fèi)用的人都可以使用。公用網(wǎng)絡(luò)的通信線路是公共用戶集體共享使用的。專用網(wǎng)指某些機(jī)構(gòu)或部門為了滿足特殊業(yè)務(wù)工作的需要而建造的網(wǎng)絡(luò)。它不能向本機(jī)構(gòu)或者部門以外的人提供服務(wù)。軍隊(duì)、銀行、電力等系統(tǒng)都有自己的專用網(wǎng)。83計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類基于傳輸介質(zhì),網(wǎng)絡(luò)可以分為有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)。有線網(wǎng)絡(luò)就是用雙絞線、同軸電纜或者光纖連接的網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)絡(luò)就是用無線介質(zhì)連接的網(wǎng)絡(luò),主要技術(shù)包括微波通信、紅外線通信和激光通信。目前這兩種網(wǎng)絡(luò)都很常見。84互聯(lián)網(wǎng)的組成互聯(lián)網(wǎng)從工作方式上看,可以劃分為邊緣部分和核心部分。邊緣部分由所有連接在互聯(lián)網(wǎng)上的主機(jī)組成。用戶可以直接使用這些主機(jī)進(jìn)行通信和資源共享。核心部分包含大量網(wǎng)絡(luò)和連接網(wǎng)絡(luò)的路由器,并為邊緣部分提供服務(wù)(連通性和交換)。路由器是核心部分的骨干設(shè)備。85互聯(lián)網(wǎng)的組成86互聯(lián)網(wǎng)通信方式分類在端系統(tǒng)之間的通信方式可以劃分為兩大類:客戶-服務(wù)器模式(Client/Servermodel,C/S模式)和對等連接模式(Peer-to-peermodel,P2P模式)所謂客戶和服務(wù)器都是主機(jī)內(nèi)運(yùn)行的應(yīng)用進(jìn)程。主機(jī)A運(yùn)行客戶程序,主機(jī)B運(yùn)行服務(wù)器程序。A發(fā)出服務(wù)請求,B向A提供服務(wù),即客戶是服務(wù)請求方,是主動(dòng)方;服務(wù)器是服務(wù)提供方,是被動(dòng)方、應(yīng)答方。但無論是客戶還是服務(wù)器主機(jī),都需要使用網(wǎng)絡(luò)核心部分提供的服務(wù)。如果客戶端僅僅采用瀏覽器,我們也稱為瀏覽器/服務(wù)器模式(Browser/Servermodel,B/S模式)。87C/S模式88P2P模式對等連接模式,指兩臺(tái)主機(jī)在通信時(shí)不區(qū)分服務(wù)請求方和服務(wù)提供方。只要兩臺(tái)主機(jī)都運(yùn)行了對等連接軟件,它們就可以平等、對等連接通信。對等通信從本質(zhì)上說還是客戶-服務(wù)器模式,只是對等連接中每一臺(tái)主機(jī)既是客戶又同時(shí)是服務(wù)器。如主機(jī)B,當(dāng)B請求C的服務(wù)時(shí),C就是服務(wù)器,B就是客戶。但如果B還給A提供服務(wù),B同時(shí)也是服務(wù)器。89P2P模式90計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指不管網(wǎng)絡(luò)中的具體設(shè)備,把網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)抽象為點(diǎn),把兩點(diǎn)間的連接抽象為線,用簡單的拓?fù)鋱D形式描繪出網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)連接方式。局域網(wǎng)常見拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有如下幾種:總線型、星型、環(huán)型,以及樹型。這里我們所說的局域網(wǎng)是指傳統(tǒng)的有線局域網(wǎng)。91總線型拓?fù)?2總線型拓?fù)淇偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)如下:(1)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單,節(jié)點(diǎn)的插入、刪除比較方便,網(wǎng)絡(luò)易于擴(kuò)展。(2)設(shè)備少、造價(jià)低,安裝和使用比較方便。(3)具有較高的可靠性。因?yàn)閱蝹€(gè)節(jié)點(diǎn)的故障不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。93總線型拓?fù)淇偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)如下:(1)總線傳輸距離有限,通信范圍受到限制。(2)故障診斷和隔離比較困難。一旦傳輸出現(xiàn)故障時(shí),就需要將整個(gè)總線切斷。(3)易于發(fā)生數(shù)據(jù)碰撞,線路爭用現(xiàn)象比較嚴(yán)重。(4)分布式協(xié)議不能保證信息的及時(shí)傳送,不具有實(shí)時(shí)功能。94樹形拓?fù)?5星形拓?fù)湫切屯負(fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)如下:(1)控制簡單。任何一個(gè)站點(diǎn)只和中央節(jié)點(diǎn)相連接,因而介質(zhì)訪問控制方法簡單,因而訪問協(xié)議也十分簡單。這樣易于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理。(2)故障的診斷和隔離容易。中央節(jié)點(diǎn)對連接線路可以逐一隔離進(jìn)行故障檢測和定位,單個(gè)連接點(diǎn)的故障只影響一個(gè)設(shè)備,不會(huì)影響全網(wǎng)。(3)服務(wù)方便。中央節(jié)點(diǎn)可以方便地向各個(gè)站點(diǎn)提供服務(wù),或者重新配置網(wǎng)絡(luò)。96星形拓?fù)湫切屯負(fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)如下:(1)需要耗費(fèi)大量的電纜,安裝、維護(hù)的工作量也增加很多。(2)中央節(jié)點(diǎn)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的“瓶頸”,負(fù)擔(dān)很重,一旦發(fā)生故障,則全網(wǎng)都受影響。(3)各站點(diǎn)的分布處理能力較低。97環(huán)型拓?fù)?8環(huán)型拓?fù)洵h(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)如下:(1)電纜長度短,只需要將各節(jié)點(diǎn)逐次相連。(2)可使用光纖。光纖的傳輸速率很高,十分適合于環(huán)形拓?fù)涞膫鬏敗#?)所有站點(diǎn)都能公平訪問網(wǎng)絡(luò)的其他部分,網(wǎng)絡(luò)性能穩(wěn)定。99環(huán)型拓?fù)洵h(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)如下:(1)因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸需要通過環(huán)上的每一個(gè)節(jié)點(diǎn),若某一節(jié)點(diǎn)故障,則引起全網(wǎng)故障。(2)節(jié)點(diǎn)的加入和撤出過程復(fù)雜。(3)介質(zhì)訪問控制協(xié)議采用令牌傳遞的方式,在負(fù)載很輕時(shí)信道利用率相對較低。100樹形拓?fù)?01樹形拓?fù)錁湫屯負(fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)與星型拓?fù)漕愃?,若根?jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障,會(huì)引起全網(wǎng)不能正常工作。102樹形拓?fù)錁湫屯負(fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)如下:(1)易于擴(kuò)展。該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以延伸出很多分支和子分支,因而容易在網(wǎng)絡(luò)中加入新的分支或新的節(jié)點(diǎn)。(2)易于隔離故障。如果某一線路或某一分支節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障,它主要影響局部區(qū)域,因而能比較容易地將故障部位跟整個(gè)系統(tǒng)隔離開。103兩臺(tái)計(jì)算機(jī)傳輸文件的準(zhǔn)備工作讓兩臺(tái)計(jì)算機(jī)能互相傳送文件,要做多少基礎(chǔ)工作?發(fā)起通信的計(jì)算機(jī)必須將數(shù)據(jù)通信的通路激活,保證要傳送的數(shù)據(jù)可以在這條通路上正確傳輸。要通知網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)結(jié)點(diǎn),如何識(shí)別目標(biāo)計(jì)算機(jī)。發(fā)起通信的計(jì)算機(jī)要探明目標(biāo)計(jì)算機(jī)是否已經(jīng)開機(jī)并正常聯(lián)網(wǎng),另外,發(fā)起通信的計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用程序必須弄清楚,目標(biāo)計(jì)算機(jī)是否已經(jīng)做好了接收文件和存儲(chǔ)文件的準(zhǔn)備工作。。。。由此可見,能夠互相通信的計(jì)算機(jī)之間需要達(dá)到一種高度的“協(xié)調(diào)性”。104網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展1969年,在ARPAnet的構(gòu)建中,專家們就提出了分層的辦法1974年,IBM公司宣布了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(SystemNetworkArchitecture,SNA),該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)就是按分層方法制定的。1983年,開放系統(tǒng)互連基本參考模型(OpenSystemsInterconnectionReferenceModel,OSI/RM,簡稱OSI)正式確定。105網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展1983年,TCP/IP協(xié)議族成為ARPAnet上的標(biāo)準(zhǔn),世界上只要使用TCP/IP協(xié)議的計(jì)算機(jī)都可以利用互連網(wǎng)相互通信。這些互連網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)使得互聯(lián)網(wǎng)雛形形成。因此人們也把1983年作為互聯(lián)網(wǎng)的誕生年。到了20世紀(jì)90年代,整套OSI標(biāo)準(zhǔn)都制定好了,但卻沒有什么廠家生產(chǎn)出符合OSI標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。因此,人們稱TCP/IP為“事實(shí)上的國際標(biāo)準(zhǔn)”,OSI只是一個(gè)“法律上的國際標(biāo)準(zhǔn)”。106協(xié)議的概念為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定就稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(NetworkProtocol),簡稱為協(xié)議。包括如下三個(gè)部分:語法:即數(shù)據(jù)和控制信息的格式或結(jié)構(gòu)。語義:即需要發(fā)出何種控制信息,完成何種操作,以及做出何種響應(yīng)。同步:即事實(shí)實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。107計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)額概念由于網(wǎng)絡(luò)要完成的功能極其復(fù)雜,因此分層時(shí)將各種任務(wù)分到不同層次去做。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu):計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合就是網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。體系結(jié)構(gòu)這個(gè)詞來源于建筑學(xué)科的架構(gòu)(architecture),是一個(gè)抽象名詞。具體的功能則要靠實(shí)現(xiàn)(implementation)來完成。108OSI/RM和TCP/IP結(jié)構(gòu)109OSI/RM結(jié)構(gòu)是7層,而TCP/IP結(jié)構(gòu)為4層。OSI/RM的會(huì)話層和表示層通常只有理論意義,實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)與應(yīng)用層合并為一個(gè)總的層次。TCP/IP最下邊的網(wǎng)絡(luò)接口層在分析時(shí)常按OSI/RM模式分為物理層和數(shù)據(jù)鏈路層兩層,并完成相應(yīng)功能。OSI/RM各層介紹應(yīng)用層:屬于OSI/RM結(jié)構(gòu)的第七層。為應(yīng)用程序提供服務(wù)并規(guī)定應(yīng)用程序中通信相關(guān)的注意事項(xiàng)。應(yīng)用層協(xié)議定義的是應(yīng)用進(jìn)程間通信和交互的標(biāo)準(zhǔn),如FTP,SMTP,HTTP,POP3等都是應(yīng)用層的協(xié)議。110OSI/RM各層介紹表示層:屬于OSI/RM結(jié)構(gòu)的第六層。將應(yīng)用層處理的信息轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母袷?,或?qū)碜韵乱粚拥臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為上層能夠處理的格式。因此它主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。具體來說,就是將設(shè)備固有的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)傳輸格式。111OSI/RM各層介紹會(huì)話層:屬于OSI/RM結(jié)構(gòu)的第五層。負(fù)責(zé)建立和斷開通信連接以及數(shù)據(jù)的分割等數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)的管理。傳輸層:屬于OSI/RM結(jié)構(gòu)的第四層。提供可靠的端到端服務(wù),并只在通信雙方結(jié)點(diǎn)上進(jìn)行處理。如TCP和UDP協(xié)議都是這一層的協(xié)議。TCP是一個(gè)可靠傳輸?shù)膮f(xié)議,而UDP是盡最大努力交付的協(xié)議。112OSI/RM各層介紹網(wǎng)絡(luò)層:屬于OSI/RM結(jié)構(gòu)的第三層。將數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥繕?biāo)地址。目標(biāo)地址可以是穿過多個(gè)路由器連接成的互連網(wǎng)絡(luò)后要找的某個(gè)地址。因此這一層主要負(fù)責(zé)尋址和路由選擇。如IP,ICMP都是這一層的協(xié)議。數(shù)據(jù)鏈路層:屬于OSI/RM結(jié)構(gòu)的第二層。在物理層提供服務(wù)的基礎(chǔ)上,通信實(shí)體間建立數(shù)據(jù)鏈路連接,進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的傳輸。幀是數(shù)據(jù)鏈路層的發(fā)送和接收基本數(shù)據(jù)單元。113OSI/RM各層介紹物理層:屬于OSI/RM結(jié)構(gòu)的第一層。關(guān)注數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)的機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和過程特性,以維持基本信號(hào)0和1的傳輸。114網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備網(wǎng)關(guān)(Gateway):又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器。網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)層以上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連,是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備,僅用于兩個(gè)高層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)互連。網(wǎng)關(guān)既可以用于廣域網(wǎng)互連,也可以用于局域網(wǎng)互連。網(wǎng)關(guān)使用在不同的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或語言,甚至體系結(jié)構(gòu)完全不同的兩種系統(tǒng)之間。115網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備路由器(Router):是連接因特網(wǎng)中各局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的設(shè)備,它會(huì)根據(jù)信道的情況自動(dòng)選擇路由,尋找最佳路徑,按前后順序發(fā)送信號(hào)。它用于連接多個(gè)邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò),所謂邏輯網(wǎng)絡(luò)是代表一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)或者一個(gè)子網(wǎng)。當(dāng)數(shù)據(jù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí),可通過路由器的路由功能來完成。116網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備網(wǎng)橋(Bridge)/交換機(jī)(Switch):網(wǎng)橋?qū)蓚€(gè)相似的網(wǎng)絡(luò)連接起來,并對其中數(shù)據(jù)的流通進(jìn)行管理。它工作于數(shù)據(jù)鏈路層,不但能擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的距離或范圍,而且可提高網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性和安全性。但網(wǎng)橋不能連接不同網(wǎng)段,連接不同網(wǎng)段必須靠路由器。判斷是否處于同一網(wǎng)段關(guān)鍵在于網(wǎng)絡(luò)IP分配情況。網(wǎng)橋?qū)φ军c(diǎn)所處網(wǎng)段的了解是靠“自學(xué)習(xí)”實(shí)現(xiàn)的。117網(wǎng)橋的自學(xué)習(xí)部分過程118當(dāng)主機(jī)H1向主機(jī)H6發(fā)出消息,該數(shù)據(jù)包將到達(dá)網(wǎng)橋B1的端口1,如果B1中沒有H1和H6的記錄,則B1會(huì)記錄下H1發(fā)的包從端口1進(jìn)入的信息,然后從端口2轉(zhuǎn)發(fā)出去。網(wǎng)橋B2的端口1收到這個(gè)數(shù)據(jù)包,查找本機(jī)的地址表,如果也沒有H1的記錄和H6的記錄,則B2會(huì)記錄下H1發(fā)的包從端口1進(jìn)入的信息,然后從端口2轉(zhuǎn)發(fā)出去。這樣B1和B2都“學(xué)習(xí)”到了H1相對自己的位置。網(wǎng)橋的自學(xué)習(xí)部分過程119如果下次其它主機(jī)收發(fā)包,如H5向H1發(fā)數(shù)據(jù)包,B2和B1通過查找地址表,都知道應(yīng)該從自己的端口1轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)數(shù)據(jù)包才能到H1。如果是H3向H1發(fā)數(shù)據(jù)包,B2從端口1接到H3發(fā)的包,查找地址表得到H1也在端口1一側(cè),則B2不會(huì)再轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包,而是直接丟棄。這就相當(dāng)于一種過濾機(jī)制,減輕了B2尤其是它的端口2的負(fù)擔(dān)。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備中繼器(Repeater)/集線器(Hub):是工作在物理層上的連接設(shè)備。適用于完全相同的兩類網(wǎng)絡(luò)的互連,主要功能是通過對數(shù)據(jù)信號(hào)的放大或者轉(zhuǎn)發(fā),來擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木嚯x。120數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型121調(diào)制和解調(diào)調(diào)制就是對信號(hào)源的信息進(jìn)行處理加到載波上,使其變?yōu)檫m合于信道傳輸?shù)男问降倪^程。一般來說,信號(hào)源的信息(也稱為信源)含有直流分量和頻率較低的頻率分量,稱為基帶信號(hào)?;鶐盘?hào)一般是數(shù)字信號(hào),它往往不能作為傳輸信號(hào),因此必須把基帶信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)相對基帶頻率而言頻率非常高的信號(hào)以適合于信道傳輸,一般是模擬信號(hào)。調(diào)制是通過改變高頻載波即消息的載體信號(hào)的幅度(調(diào)幅)、相位(調(diào)相)或者頻率(調(diào)頻),使其隨著基帶信號(hào)幅度的變化而變化來實(shí)現(xiàn)的。122調(diào)制和解調(diào)解調(diào),則是從已調(diào)信號(hào)中恢復(fù)出原調(diào)制信號(hào)的過程,也就是一個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的過程。如果僅僅是對基帶信號(hào)波形進(jìn)行變換使之與信道特性相適應(yīng),變換后仍然是基帶信號(hào),則成為基帶調(diào)制,或者叫編碼,因?yàn)檫@個(gè)過程僅僅是把數(shù)字信號(hào)從一個(gè)形式轉(zhuǎn)換為另一個(gè)形式。123信道在傳輸信息時(shí),信息必須通過信道(channel)。信道一般表示向某一個(gè)方向傳送信息的媒體,因此,一條通信電路常包含一條發(fā)送信道和一條接收信道。從通信雙方交互方式看,有以下三種基本方式:單向通信,又稱單工通信,即通信只能在一個(gè)方向進(jìn)行而沒有反方向交互過程。典型例子是無線電廣播和電視廣播。124信道雙向交替通信,又稱半雙工通信,即通信雙方都可以發(fā)送信息,但不能同時(shí)發(fā)送或接收。也就是說,某段時(shí)間只能一方向另一方發(fā)送消息,過段時(shí)間后可以反過來。雙向同時(shí)通信,又稱全雙工通信,即通信雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收消息。按信道的概念,單向通信只需要一條信道,而雙向交替通信和雙向同時(shí)通信都需要兩條信道。125數(shù)據(jù)傳輸方式分類數(shù)據(jù)傳輸方式(datatransmissionmode),是數(shù)據(jù)在信道上傳送所采取的方式。若按數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻樞蚩梢苑譃椴⑿袀鬏敽痛袀鬏?;若按?shù)據(jù)傳輸?shù)耐椒绞娇煞譃橥絺鬏敽彤惒絺鬏敗?26并行傳輸并行傳輸是將數(shù)據(jù)以成組的方式在兩條以上的并行信道上同時(shí)傳輸。例如采用8單位代碼字符可以用8條信道并行傳輸,一條信道一次傳送一個(gè)字符。因此不需額外的措施就實(shí)現(xiàn)了收發(fā)雙方的字符同步。缺點(diǎn)是傳輸信道多,設(shè)備復(fù)雜,成本較高,故較少采用。127串行傳輸串行傳輸是數(shù)據(jù)流以串行方式在一條信道上傳輸。該方法易于實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是要解決收、發(fā)雙方碼組或字符的同步,需外加同步措施。串行傳輸采用較多。在串行傳輸時(shí),接收端如何從串行數(shù)據(jù)流中正確地劃分出發(fā)送的一個(gè)個(gè)字符所采取的措施稱為字符同步。根據(jù)實(shí)現(xiàn)字符同步方式不同,數(shù)據(jù)傳輸有異步傳輸和同步傳輸兩種方式。128異步傳輸異步傳輸每次傳送一個(gè)字符代碼(5~8bit),在發(fā)送每一個(gè)字符代碼的前面均加上一個(gè)“起”信號(hào),其長度規(guī)定為1個(gè)碼元,后面均加一個(gè)止信號(hào)。止信號(hào)長度為1或2個(gè)碼元。字符可以連續(xù)發(fā)送,也可以單獨(dú)發(fā)送;不發(fā)送字符時(shí),連續(xù)發(fā)送止信號(hào)。每一字符的起始時(shí)刻可以是任意的,但在同一個(gè)字符內(nèi)各碼元長度相等。接收端則根據(jù)字符之間的止信號(hào)到起信號(hào)的跳變(“1”→“0”)來檢測識(shí)別一個(gè)新字符的“起”信號(hào),從而正確地區(qū)分出每個(gè)字符。129同步傳輸同步傳輸是以固定時(shí)鐘節(jié)拍來發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)的。在串行數(shù)據(jù)流中,各信號(hào)碼元之間的相對位置都是固定的,接收端要從收到的數(shù)據(jù)流中正確區(qū)分發(fā)送的字符,必須建立位定時(shí)同步和幀同步。位定時(shí)同步又叫比特同步,其作用是使數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備接收端的位定時(shí)時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備收到的輸入信號(hào)同步,以便數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備從接收的信息流中正確判決出信號(hào)碼元,產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)序列。130獨(dú)立信道VS復(fù)用分用131頻分復(fù)用頻分復(fù)用(FrequencyDivisionMultiplexing,F(xiàn)DM)就是將用于傳輸信道的總帶寬劃分成若干個(gè)子頻帶(或稱子信道),每一個(gè)子信道傳輸一路信號(hào)。頻分復(fù)用要求總頻率寬度大于各個(gè)子信道頻率之和,同時(shí)為了保證各子信道中所傳輸?shù)男盘?hào)互不干擾,應(yīng)在各子信道之間設(shè)立隔離帶,這樣就保證了各路信號(hào)互不干擾。頻分復(fù)用技術(shù)的特點(diǎn)是所有子信道傳輸?shù)男盘?hào)以并行的方式工作,每一路信號(hào)傳輸時(shí)可不考慮傳輸時(shí)延,因而頻分復(fù)用技術(shù)取得了非常廣泛的應(yīng)用。132時(shí)分復(fù)用時(shí)分復(fù)用(TimeDivisionMultiplexing,TDM)就是將提供給整個(gè)信道傳輸信息的時(shí)間劃分成若干時(shí)間片(簡稱時(shí)隙),并將這些時(shí)隙分配給每一個(gè)信號(hào)源使用,每一路信號(hào)在自己的時(shí)隙內(nèi)獨(dú)占信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。時(shí)分復(fù)用技術(shù)的特點(diǎn)是時(shí)間片事先規(guī)劃分配好且固定不變。其優(yōu)點(diǎn)是時(shí)間片分配固定,便于調(diào)節(jié)控制,適于數(shù)字信息的傳輸;缺點(diǎn)是當(dāng)某信號(hào)源沒有數(shù)據(jù)傳輸時(shí),它所對應(yīng)的信道會(huì)出現(xiàn)空閑,而其他繁忙的信道無法占用這個(gè)空閑的信道,因此會(huì)降低線路的利用率。133頻分復(fù)用VS時(shí)分復(fù)用134波分復(fù)用波分復(fù)用實(shí)質(zhì)是光的頻分復(fù)用。波分復(fù)用(WavelengthDivisionMultiplexing,WDM)是將兩種或多種不同波長的光載波信號(hào)(攜帶各種信息)在發(fā)送端經(jīng)復(fù)用器聚合在一起,并耦合到光線路的同一根光纖中進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù);在接收端,經(jīng)分用器將各種波長的光載波分離,然后由光接收機(jī)作進(jìn)一步處理以恢復(fù)原信號(hào)。這種在同一根光纖中同時(shí)傳輸兩個(gè)或眾多不同波長光信號(hào)的技術(shù),稱為波分復(fù)用135波分復(fù)用136碼分復(fù)用碼分復(fù)用(CodeDivisionMultiplexing,CDM)是用一組包含互相正交的碼字的碼組攜帶多路信號(hào),更常見的名字是碼分多址(CodeDivisionMultipleAccess,CDMA)。它采用同一波長的擴(kuò)頻序列,頻譜資源利用率高,與WDM結(jié)合,可以大大增加系統(tǒng)容量。有碼分多址,頻分多址、時(shí)分多址和同步碼分多址等相關(guān)技術(shù)。137碼分多址系統(tǒng)碼分多址系統(tǒng)為每個(gè)用戶分配了各自特定的地址碼,利用公共信道來傳輸信息。CDMA系統(tǒng)的地址碼相互具有準(zhǔn)正交性,用來區(qū)別地址,而在頻率、時(shí)間和空間上都可能重疊。也就是說,每一個(gè)用戶有自己的地址碼,這個(gè)地址碼用于區(qū)別每一個(gè)用戶,地址碼彼此之間是互相獨(dú)立的,也就是互相不影響的,但是由于技術(shù)等種種原因,我們采用的地址碼不可能做到完全正交,或者說完全獨(dú)立,相互不影響,所以稱為準(zhǔn)正交138數(shù)據(jù)基本交換方式在數(shù)據(jù)傳送階段,有三種基本交換方式:電路交換、報(bào)文交換、分組交換139電路交換電路交換是指整個(gè)報(bào)文的比特流連續(xù)地從源點(diǎn)直達(dá)終點(diǎn),中間沒有間斷。電路連接可以參考電話網(wǎng)的通信。首先呼叫方要撥號(hào)請求建立連接,經(jīng)過若干交換機(jī)后,被叫方聽到交換機(jī)送來的鈴聲并摘機(jī)后,從主叫端到被叫端就建立了一條連接,形成一條專用的物理通路。它保證了雙方通話時(shí)所需的通信資源,而且這些資源在雙方通信時(shí)不會(huì)被其它用戶占用。通話完畢掛機(jī)時(shí),交換機(jī)釋放剛才這條專用通路的資源。也就是說,電路交換要經(jīng)過“建立連接——通話——釋放連接”的過程。140報(bào)文交換報(bào)文交換指整個(gè)報(bào)文先傳送到相鄰結(jié)點(diǎn),全部存儲(chǔ)后,該結(jié)點(diǎn)查找轉(zhuǎn)發(fā)表,再轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)。這也是20世紀(jì)40年代時(shí),電報(bào)通信采用的交換方式。在報(bào)文交換中心,每份電報(bào)被接收完后,操作員根據(jù)報(bào)文目的站地址用相應(yīng)的發(fā)報(bào)機(jī)發(fā)出去。141分組交換分組交換指單個(gè)分組(整個(gè)報(bào)文的一部分)傳送到相鄰結(jié)點(diǎn)以后,存儲(chǔ)后經(jīng)過查找轉(zhuǎn)發(fā)表,轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)。分組交換是把全部發(fā)送的信息分成多個(gè)數(shù)據(jù)包,每個(gè)數(shù)據(jù)包在傳送到結(jié)點(diǎn)后,由結(jié)點(diǎn)根據(jù)路由表決定從哪條路徑轉(zhuǎn)發(fā),最終都到達(dá)目標(biāo)地址就可以了。這種方法適合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中存在大量突發(fā)數(shù)據(jù)這種情況。142網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)是指在網(wǎng)絡(luò)中傳輸信息的載體,常用的傳輸介質(zhì)分為有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì)兩大類。不同的傳輸介質(zhì),其特性也各不相同,而這些不同的特性對網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通信質(zhì)量和通信速度有較大影響。網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)是指在網(wǎng)絡(luò)中傳輸信息的載體,常用的傳輸介質(zhì)分為有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì)兩大類。143有線傳輸介質(zhì)有線傳輸介質(zhì)是指在兩個(gè)通信設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)的物理連接部分,它能將信號(hào)從一方傳輸?shù)搅硪环?,有線傳輸介質(zhì)主要有雙絞線、同軸電纜和光纖。雙絞線和同軸電纜傳輸電信號(hào),光纖傳輸光信號(hào)。144無線傳輸介質(zhì)無線傳輸介質(zhì)指我們周圍的自由空間。我們利用無線電波在自由空間的傳播可以實(shí)現(xiàn)多種無線通信。在自由空間傳輸?shù)碾姶挪ǜ鶕?jù)頻譜可將其分為無線電波、微波、紅外線、激光等,信息被加載在電磁波上進(jìn)行傳輸。145雙絞線雙絞線分為屏蔽雙絞線(ShieldedTwistedPair,STP)與非屏蔽雙絞線(UnshieldedTwistedPair,UTP)。非屏蔽雙絞線外邊有個(gè)套層,里邊就是絕緣層包裹的導(dǎo)線,價(jià)格便宜,傳輸速度偏低,抗干擾能力較差。屏蔽雙絞線在外邊套層和包著導(dǎo)線的絕緣層之間還有個(gè)屏蔽層,它抗干擾能力較好,具有更高的傳輸速度,但價(jià)格相對較貴。146雙絞線147同軸電纜同軸電纜(CoaxialCable)是指有兩個(gè)同心導(dǎo)體,而導(dǎo)體和屏蔽層又共用同一軸心的電纜。它目前是CATV系統(tǒng)中使用的標(biāo)準(zhǔn),既可使用頻分多路復(fù)用的模擬信號(hào)發(fā)送,也可傳輸數(shù)字信號(hào)??垢蓴_性能比雙絞線強(qiáng)。當(dāng)需要連接較多設(shè)備而且通信容量相當(dāng)大時(shí)可以選擇同軸電纜。目前可以在有線電視網(wǎng)居民小區(qū)中可以見到148同軸電纜149光纖光纖(fiber)又稱為光纜或光導(dǎo)纖維,由光導(dǎo)纖維纖芯、玻璃網(wǎng)層和能吸收光線的外殼組成。與其它傳輸介質(zhì)比較,光纖的電磁絕緣性能好、信號(hào)衰小、頻帶寬、傳輸速度快、傳輸距離大。主要用于要求傳輸距離較長、布線條件特殊的主干網(wǎng)連接。具有不受外界電磁場的影響,無限制的帶寬等特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)每秒萬兆位的數(shù)據(jù)傳送,尺寸小、重量輕,數(shù)據(jù)可傳送幾百千米,但價(jià)格昂貴。150光纖151無線電波無線電波是指在自由空間(包括空氣和真空)傳播的射頻頻段的電磁波。無線電技術(shù)是通過無線電波傳播聲音或其他信號(hào)的技術(shù)。利用導(dǎo)體中電流強(qiáng)弱的改變會(huì)產(chǎn)生無線電波這一現(xiàn)象,通過調(diào)制可將信息加載于無線電波之上。當(dāng)電波通過空間傳播到達(dá)收信端,電波引起的電磁場變化又會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生電流。通過解調(diào)將信息從電流變化中提取出來,就達(dá)到了信息傳遞的目的。152微波微波是指頻率為300MHz-300GHz的電磁波,是無線電波一個(gè)有限頻段的簡稱,即波長在1米(不含1米)到1毫米之間的電磁波。微波頻率比一般的無線電波頻率高,通常也稱為“超高頻電磁波”。153紅外線紅外線是太陽光線中眾多不可見光線中的一種,由英國科學(xué)家赫歇爾于1800年發(fā)現(xiàn),又稱為紅外熱輻射。紅外傳輸不易被人發(fā)現(xiàn)和截獲,保密性強(qiáng),而且紅外傳輸幾乎不會(huì)受到人為干擾,抗干擾性強(qiáng)。此外,紅外線通信機(jī)體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格低廉。但是它必須在非常近的直視距離內(nèi)通信,且傳播受天氣的影響。在不能架設(shè)有線線路,而使用無線電又怕暴露自己的情況下,使用紅外線通信是比較好的。154局域網(wǎng)局域網(wǎng)一般為一個(gè)單位所有,且地理范圍和站點(diǎn)數(shù)目均有限。通信距離較短,數(shù)據(jù)傳輸速度快,可達(dá)到每秒傳輸數(shù)兆至數(shù)百兆位信息。軟件控制簡單,通信協(xié)議單純,硬件設(shè)備少,成本低,使用方便靈活。線路專用,具有很好的保密性。這里所講的局域網(wǎng)可以認(rèn)為是由路由器連接的小規(guī)模網(wǎng)絡(luò),內(nèi)部可以由網(wǎng)橋或者中繼器擴(kuò)大范圍。155局域網(wǎng)局域網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)硬件(包括服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)適配器、集線器等)和網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)(雙絞線、光纖等),以及網(wǎng)絡(luò)軟件(局域網(wǎng)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件等)所組成。156局域網(wǎng)服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)中具有高計(jì)算能力和配置的計(jì)算機(jī),可以以集中方式管理局域網(wǎng)中的共享資源。工作站則是為本地用戶訪問本地資源和網(wǎng)絡(luò)資源提供服務(wù)的配置低的計(jì)算機(jī)。網(wǎng)絡(luò)適配器俗稱網(wǎng)卡,它是一塊插件板,插在計(jì)算機(jī)主板擴(kuò)展槽中。網(wǎng)卡適配器接口上可以連接線纜,從而使使用該適配器的服務(wù)器和工作站能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)網(wǎng),如圖6-19所示。157網(wǎng)卡158局域網(wǎng)局域網(wǎng)里的設(shè)備必須要安裝軟件才能正常工作。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下用戶和網(wǎng)絡(luò)資源間的接口,用來對網(wǎng)絡(luò)管理和控制。WindowsserverUnixLinux159局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)就是在網(wǎng)絡(luò)上以各種形式數(shù)據(jù)組織起來并能進(jìn)行使用和傳輸?shù)南到y(tǒng)軟件,如SQLServer,Oracle和Informix等。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件是軟件開發(fā)者根據(jù)網(wǎng)絡(luò)用戶的需要,用開發(fā)工具開發(fā)的各種直接讓用戶使用的軟件,如收銀臺(tái)收款軟件、聊天軟件等。160無線局域網(wǎng)絡(luò)利用射頻(RadioFrequency;RF)的技術(shù),使用電磁波,取代舊式雙絞線所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò),在空中進(jìn)行通信連接,使得無線局域網(wǎng)絡(luò)能利用簡單的存取架構(gòu)讓用戶透過它自由存取信息。組建一個(gè)最簡單的家庭無線局域網(wǎng)只需要有一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的無線路由器和包含無線網(wǎng)卡的上網(wǎng)設(shè)備,如筆記本、手機(jī)等。161無線局域網(wǎng)絡(luò)162以太網(wǎng)技術(shù)靜態(tài)劃分信道:頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用等技術(shù),其目的就是讓用戶分配到的信道資源不會(huì)和其他用戶產(chǎn)生沖突,動(dòng)態(tài)媒體接入控制:又稱多點(diǎn)接入。信道并非在用戶通信時(shí)固定分配。該技術(shù)可以進(jìn)一步分為受控接入和隨機(jī)接入。163動(dòng)態(tài)媒體接入控制(1)受控接入:用戶不能隨機(jī)發(fā)送信息,要服從一定控制。典型例子是集中控制的多點(diǎn)線路輪詢方式和分散控制的令牌環(huán)局域網(wǎng)。(2)隨機(jī)接入:所有用戶可以隨機(jī)發(fā)送信息,但如果碰巧有兩個(gè)甚至多個(gè)用戶同時(shí)發(fā)送,那么在共享媒體上必然產(chǎn)生碰撞(或者稱為發(fā)生沖突),使得這些發(fā)送都失敗。因此,設(shè)計(jì)一種解決碰撞的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是該技術(shù)的重點(diǎn)。164網(wǎng)絡(luò)適配器在通信中的作用165計(jì)算機(jī)連接到局域網(wǎng)要通過網(wǎng)絡(luò)適配器,即網(wǎng)卡來運(yùn)作。這個(gè)適配器安裝了處理器和存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)器包括RAM和ROM。應(yīng)該說,網(wǎng)絡(luò)適配器本身工作于物理層和數(shù)據(jù)鏈路層兩個(gè)層次??偩€連接總線法是最早的以太網(wǎng)連接模式。當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),總線上連接的所有計(jì)算機(jī)都能檢測到這個(gè)數(shù)據(jù)。這就是廣播通信。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器都要有一個(gè)和其他網(wǎng)絡(luò)適配器不一樣的地址。在發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí),只要在幀內(nèi)寫明要接收該數(shù)據(jù)包的主機(jī)所擁有的網(wǎng)絡(luò)適配器地址就可以了。接收到數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)適配器只需要檢查一下該數(shù)據(jù)幀指定的接收方的網(wǎng)絡(luò)適配器地址是否與自己的一致,一致則接收,否則就丟棄。這些數(shù)據(jù)幀不進(jìn)行編號(hào),接收方也不發(fā)回確認(rèn)。這種服務(wù)是一種盡最大努力的交付166CSMA/CD協(xié)議載波監(jiān)聽多點(diǎn)接入/碰撞檢測(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection,CSMA/CD)協(xié)議??偩€型網(wǎng)絡(luò)里,計(jì)算機(jī)肯定在總線上很多點(diǎn)分別接入。所謂載波監(jiān)聽,就是用電子技術(shù)檢測總線上是否有其它計(jì)算機(jī)也在發(fā)送數(shù)據(jù)。不管在發(fā)送數(shù)據(jù)前,還是發(fā)送數(shù)據(jù)過程中,每臺(tái)計(jì)算機(jī)必須不停檢測信道。如果有其它計(jì)算機(jī)已經(jīng)發(fā)送數(shù)據(jù)了,則必須等到信道空閑才能發(fā)送數(shù)據(jù)。碰撞檢測意味著“邊發(fā)送邊監(jiān)聽”。當(dāng)幾臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)在總線上發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),總線上的信號(hào)電壓由于互相疊加,變化幅度會(huì)增大。當(dāng)信號(hào)電壓變化幅度超過一定門限值,就可以認(rèn)為總線上有最少兩臺(tái)計(jì)算機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)。如果此時(shí)本機(jī)也在發(fā)送數(shù)據(jù),必須立刻停止發(fā)送,然后等待一段時(shí)間后再發(fā)送。16710BASE-T標(biāo)準(zhǔn)1990年IEEE制定了10BASE-T的標(biāo)準(zhǔn)802.3i——10表示10Mbit/s的數(shù)據(jù)率,BASE表示連接線的信號(hào)是基帶信號(hào),T代表雙絞線。它的出現(xiàn)是局域網(wǎng)發(fā)展歷史上的一個(gè)里程碑。168Internet的發(fā)展1967年,時(shí)任IPTO處長勞倫斯·羅伯茨著手籌建“分布式網(wǎng)絡(luò)”1968年,羅伯茨提交研究報(bào)告《資源共享的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》,提出ARPAnet的構(gòu)想ARPAnet于1969年第一期工程投入使用,由西海岸的四個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。1972年,ARPAnet已經(jīng)連接了50多個(gè)大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)。1983年,TCP/IP成為通用協(xié)議169Internet的發(fā)展中國在1994年正式接入Internet。到20世紀(jì)末,已經(jīng)建成了中國科技網(wǎng)(CSTNET)、中國教育和科研網(wǎng)(CERNET)、中國金橋網(wǎng)(CHINAGBN)和中國計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)(CHINANET)四大中國互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)。170Internet的特點(diǎn)開放性:互聯(lián)網(wǎng)是世界上最開放的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)只要支持TCP/IP協(xié)議就可以連接到互聯(lián)網(wǎng)上,而且沒有時(shí)間和空間的限制,沒有地理上的距離限制。共享性:網(wǎng)絡(luò)用戶可以隨意看公開的網(wǎng)頁或電子公告板,從中尋找自己需要的信息和資料。搜索引擎為用戶提供了更加便利的查找渠道。有些網(wǎng)站還提供下載功能,用戶可以通過付費(fèi)甚至免費(fèi)的方式共享信息。171Internet的特點(diǎn)平等性:在Internet上人人平等。在互聯(lián)網(wǎng)內(nèi),你是怎樣的人僅僅取決于你通過鍵盤操作而表現(xiàn)出來的你。有句著名的話,“在互聯(lián)網(wǎng)上,沒有人知道你是一條狗?!保∣ntheInternet,nobodyknowsyou’readog)。該句是美國著名雜志《紐約人》(NewYorker)上彼得·施泰納(PeterSteiner)一幅漫畫的標(biāo)題。是采用通訊工具進(jìn)行即時(shí)對話。172Internet的特點(diǎn)低廉性:在互聯(lián)網(wǎng)內(nèi),雖然有一些付款服務(wù),但絕大多數(shù)的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)都是低價(jià)甚至是免費(fèi)提供的。而且在互聯(lián)網(wǎng)上有許多信息和資源也是免費(fèi)的。因?yàn)樵缙贗nternet為學(xué)術(shù)交流服務(wù),那時(shí)都是免費(fèi)的。進(jìn)入商業(yè)化以后,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商一般采用低價(jià)策略占領(lǐng)市場,使用戶通信費(fèi)和網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi)比較低廉。173Internet的特點(diǎn)交互性:主要包括三個(gè)方面。一是通過網(wǎng)頁實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)人機(jī)對話,主要工具是超文本鏈接。二是通過電子公告板或電子郵件實(shí)現(xiàn)異步人機(jī)對話。三是采用通訊工具進(jìn)行即時(shí)對話。174IP地址IP地址就是給互聯(lián)網(wǎng)上每臺(tái)主機(jī)或者路由器的每個(gè)接口都分配一個(gè)全世界范圍內(nèi)唯一的標(biāo)識(shí)符。我們現(xiàn)在見到的IP地址版本有兩個(gè),IPv4和IPv6。前者采用32位二進(jìn)制串標(biāo)識(shí)IP地址,而后者采用128位二進(jìn)制串。IPv6是解決目前地址耗盡的唯一思路,可以應(yīng)付目前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備爆炸式增長的情況。175IPv4VSIPv6地址數(shù)量IPv4是32位,如果每個(gè)IP對應(yīng)分配給一臺(tái)計(jì)算機(jī),可以分配給232臺(tái)計(jì)算機(jī),其數(shù)量稍大于4*109臺(tái)。IPv6是128位,如果每個(gè)IP對應(yīng)分配給一臺(tái)計(jì)算機(jī),可以分配給2128臺(tái)計(jì)算機(jī),其數(shù)量大約是3.4*1038臺(tái)。這個(gè)數(shù)量是天文數(shù)字,大到無法想象,地球上每一平方米,都可以有1026個(gè)地址,甚至空中的塵埃都可以擁有地址176IPv4發(fā)展階段IPv4編址方法經(jīng)歷了三個(gè)歷史階段:分類的IP地址劃分子網(wǎng)構(gòu)成超網(wǎng)。177分類IP地址178點(diǎn)分十進(jìn)制記法對于計(jì)算機(jī)一般用戶來說,記憶32位二進(jìn)制數(shù)地址顯然不是一件容易的事情。我們通常用的記法叫做點(diǎn)分十進(jìn)制記法,即把32位二進(jìn)制數(shù)每8位(1個(gè)字節(jié))分為一段,兩段之間用點(diǎn)隔開(輸入時(shí)用英文句號(hào)或者小數(shù)點(diǎn)都可以)。為了增加可讀性,被分開的4個(gè)字節(jié)各自轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)表示。179特殊IP地址180IP地址和MAC硬件地址的區(qū)別181兩級(jí)IP方法的問題第一,IP地址空間利用率有時(shí)很低。第二,給每個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)都分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào),路由器要存儲(chǔ)的信息以及信息查找就要耗費(fèi)很多時(shí)間。第三,兩級(jí)IP地址不夠靈活。如果某單位需要在新地點(diǎn)開通新網(wǎng)絡(luò),必須申請新IP,而不能在已經(jīng)申請的IP地址塊基礎(chǔ)上增加網(wǎng)絡(luò)。182三級(jí)IP地址1985年起,IP地址變成了三級(jí)地址,又增加了一個(gè)“子網(wǎng)號(hào)”。這種方式就叫劃分子網(wǎng)。劃分子網(wǎng)是將一個(gè)單位已經(jīng)分配到的網(wǎng)絡(luò)號(hào)進(jìn)一步內(nèi)部劃分,外部并不需要知道內(nèi)部是如何劃分的。原來的網(wǎng)絡(luò)號(hào)是不能動(dòng)的,只能從主機(jī)位再劃分出若干位作為子網(wǎng)號(hào)。劃分子網(wǎng)后,從IP數(shù)據(jù)報(bào)本身已經(jīng)無法簡單的區(qū)分網(wǎng)絡(luò)位和主機(jī)位,因此必須采用子網(wǎng)掩碼183兩級(jí)IP和三級(jí)IP地址子網(wǎng)掩碼對比184劃分子網(wǎng)的問題劃分子網(wǎng)增加了靈活性,但減少了能夠連接在網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)總數(shù)。到了1992年,互聯(lián)網(wǎng)又面臨了幾個(gè)亟待解決的問題:第一,B類地址在1992年已經(jīng)分配了一半,很快就要全部分配完;第二,互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)上路由表中項(xiàng)目數(shù)量增長太快;第三,可以預(yù)見整個(gè)IPv4地址空間將全部耗盡,而且這個(gè)時(shí)間最終在2011年到來。對于前兩個(gè)問題,無分類編址這種方式很快出現(xiàn)了,對其進(jìn)行緩解,最后一個(gè)問題則由專門的IPv6工作組來解決。185無分類域間路由選擇CIDRCIDR特點(diǎn)如下:第一,消除了傳統(tǒng)的ABC類別地址以及劃分子網(wǎng)的概念,從而更加有效的分配IPv4地址空間。在CIDR方式中,IP地址又恢復(fù)為兩個(gè)部分,前邊部分是“網(wǎng)絡(luò)前綴”,用來指明網(wǎng)絡(luò),后邊部分指明主機(jī)。CIDR采用斜線記法標(biāo)明網(wǎng)絡(luò)前綴長度。第二,CIDR把網(wǎng)絡(luò)前綴相同的連續(xù)IP地址組成一個(gè)“CIDR地址塊”。只要知道該塊內(nèi)任一地址,就可以知道該塊最小地址和最大地址。186CIDR如,已知IP地址是某CIDR地址塊中一個(gè)地址,用二進(jìn)制表示后,前21位是網(wǎng)絡(luò)前綴,則后11位是主機(jī)號(hào)。/21=10011001000101001011000100001001并可以得到該地址塊的最小和最大地址如下187最小地址10011001000101001011000000000000最大地址5510011001000101001011011111111111IPv4私有地址在IPv4地址協(xié)議中預(yù)留了3個(gè)IP地址段,作為私有地址,供組織機(jī)構(gòu)內(nèi)部使用。這三個(gè)地址段分別位于A、B、C三類地址內(nèi):
A類地址:--55
B類地址:--55
C類地址:--55這樣就可以解決企業(yè)或?qū)W校內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的需要。這些地址是不會(huì)被Internet分配的,它們在Internet上也不會(huì)被路由,雖然它們不能直接和Internet網(wǎng)連接,但通過技術(shù)手段仍舊可以和Internet通訊。188IPv4私有地址但內(nèi)網(wǎng)要想和外部Internet鏈接就需要轉(zhuǎn)換成公網(wǎng)唯一IP與外部鏈接,需要使用路由NAT(NetworkAddressTranslation,網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)。當(dāng)在專用網(wǎng)內(nèi)部的一些主機(jī)本來已經(jīng)分配到了本地IP地址(即上邊列舉的三個(gè)IP段中的地址),但現(xiàn)在又想和因特網(wǎng)上的主機(jī)非加密通信時(shí),可使用NAT方法。這種方法需要在專用網(wǎng)連接到因特網(wǎng)的路由器上安裝NAT軟件。裝有NAT軟件的路由器叫做NAT路由器,它至少有一個(gè)有效的外部全球IP地址。189域名系統(tǒng)DNS是互聯(lián)網(wǎng)使用的命名系統(tǒng),用來將人們方便使用的機(jī)器名字轉(zhuǎn)換IP地址。許多應(yīng)用層軟件都使用DNS,但計(jì)算機(jī)用戶卻覺察不到該系統(tǒng)的使用。人類容易記憶的有規(guī)律的字符串,而對于和自身關(guān)系不大的IP地址卻不怎么關(guān)心。為了方便用戶使用互聯(lián)網(wǎng)上的主機(jī)資源,這些主機(jī)不但需要有IP地址,還要有一個(gè)便于人類記憶的名字。但計(jì)算機(jī)內(nèi)部不好處理變長的域名,因此為了解決人和計(jì)算機(jī)認(rèn)知的矛盾,DNS就產(chǎn)生了。190域名191“域”可以進(jìn)一步劃分成子域,這樣做下去,就形成了頂級(jí)域、二級(jí)域等等。但域名并不代表計(jì)算機(jī)的物理地點(diǎn)。域名長度不固定,一般有含義,只是為了讓人記憶。一個(gè)完整的域名由兩個(gè)或兩個(gè)以上部分組成,各部分之間用英文的句號(hào)來分隔,最后一個(gè)英文句號(hào)的右邊部分稱為頂級(jí)域名,頂級(jí)域名“.”的左邊部分稱為二級(jí)域名,二級(jí)域名的左邊部分稱為三級(jí)域名,以此類推,每一級(jí)的域名控制它下一級(jí)域名的分配。頂級(jí)域名分類
分為國家頂級(jí)域名,通用頂級(jí)域名和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)域名。國家頂級(jí)域名用來表示國家或者地區(qū)通用頂級(jí)域名是供一些特定組織使用的頂級(jí)域名基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)域名只有一個(gè)arpa,用于反向域名解析。192常見國家頂級(jí)域名國家或地區(qū)頂級(jí)域名國家或地區(qū)頂級(jí)域名美國us(一般省略不寫)中國大陸cn英國uk中國香港hk俄羅斯ru中國臺(tái)灣tw加拿大ca日本jp德國de法國fr193常見通用頂級(jí)域名域名含義域名含義com公司企業(yè),商業(yè)機(jī)構(gòu)net網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機(jī)構(gòu)org非營利性組織int國際組織edu教育機(jī)構(gòu)gov政府機(jī)構(gòu)mil軍事部門museum博物館194統(tǒng)一資源定位符統(tǒng)一資源定位符(UniformResourceLocator,URL)對可以從互聯(lián)網(wǎng)上得到的資源的位置和訪問方法的一種簡潔的表示,是互聯(lián)網(wǎng)上標(biāo)準(zhǔn)資源的地址?;ヂ?lián)網(wǎng)上的每個(gè)文件都有一個(gè)唯一的URL,它包含的信息指出文件的位置以及瀏覽器應(yīng)該怎么處理它。這里的資源包括任何可以在互聯(lián)網(wǎng)上訪問的對象,如文件目錄、文檔、聲音、圖像等。195URL的基本結(jié)構(gòu)協(xié)議://[用戶名:密碼@]主機(jī)[:端口號(hào)]/目錄/文件名.文件后綴?參數(shù)=值#標(biāo)志一些典型例子如下:ftp://abc:abc123@0:2345/test/computer.txt/url.php?name=china&page=1/index.html#print196萬維網(wǎng)WWW(WorldWideWeb)是環(huán)球信息網(wǎng)的縮寫,中文名字為“萬維網(wǎng)”,"環(huán)球網(wǎng)"等,常簡稱為Web。分為Web客戶端和Web服務(wù)器程序。WWW可以讓W(xué)eb客戶端(常用瀏覽器)訪問瀏覽Web服務(wù)器上的頁面。它是一個(gè)由許多互相鏈接的超文本組成的系統(tǒng),通過互聯(lián)網(wǎng)訪問。萬維網(wǎng)并不等同互聯(lián)網(wǎng),萬維網(wǎng)只是互聯(lián)網(wǎng)所能提供的服務(wù)其中之一,是靠著互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的一項(xiàng)服務(wù)。197HTTP協(xié)議全稱為超文本傳輸協(xié)議(HyperTextTransferProtocol)。該協(xié)議定義了瀏覽器(萬維網(wǎng)客戶進(jìn)程)怎樣向萬維網(wǎng)服務(wù)器請求萬維網(wǎng)文檔,以及服務(wù)器怎樣把文檔傳送給瀏覽器。它是一個(gè)面向事務(wù)的協(xié)議,也就是說,每一次信息交換系列操作是一個(gè)整體,要么所有信息都交換完成,要么不交換。198瀏覽器訪問網(wǎng)頁199電子郵件界面200電子郵件發(fā)送/接收過程201電子郵件系統(tǒng)用戶代理、郵件服務(wù)器和郵件協(xié)議(包括發(fā)送郵件和接收郵件所用的協(xié)議)。用戶代理(UserAgent,UA)是用戶與電子郵件的接口,大多數(shù)情況下是運(yùn)行在用戶電腦中的一個(gè)程序,因此它又稱為電子郵件客戶端軟件。微軟的OutlookExpress和Foxmail都是比較有名的UA。202電子郵件系統(tǒng)郵件服務(wù)器的功能是發(fā)送和接收郵件,并向發(fā)件人報(bào)告郵件傳送結(jié)果,如已交付、被拒絕、丟失等。郵件服務(wù)器按照C/S模式工作。SMTP是簡單郵件傳輸協(xié)議(SimplemailTransferProtocol),用于用戶代理向郵件服務(wù)器發(fā)送郵件或在郵件服務(wù)器之間發(fā)送郵件。POP3是郵局協(xié)議版本3(PostOfficeProtocolVersion3),用于用戶代理從郵件服務(wù)器讀取郵件。203搜索引擎搜索引擎(SearchEngine)是互聯(lián)網(wǎng)提供的另一個(gè)重要功能。它指根據(jù)一定的策略、運(yùn)用特定的計(jì)算機(jī)程序從互聯(lián)網(wǎng)上搜集信息,在對信息進(jìn)行組織和處理后,為用戶提供檢索服務(wù),將用戶檢索的相關(guān)信息展示給用戶,大體可以分為全文檢索搜索引擎和分類目錄搜索引擎204全文檢索搜索引擎——谷歌205全文檢索搜索引擎是通過搜索軟件(像Spider程序)到互聯(lián)網(wǎng)上收集信息,可以從一個(gè)網(wǎng)站鏈接到另一個(gè)網(wǎng)站,像蜘蛛爬行一樣,然后按規(guī)則建立一個(gè)很大的在線索引數(shù)據(jù)庫讓用戶查詢。用戶只需要輸入關(guān)鍵詞,就能在該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢。分類搜索目錄206利用各網(wǎng)站向搜索引擎提交網(wǎng)站信息時(shí)的關(guān)鍵詞和網(wǎng)站描述等信息,經(jīng)過人工審核編輯后,如果認(rèn)為符合網(wǎng)站登錄的條件,則錄入到分類目錄數(shù)據(jù)庫里,供網(wǎng)上用戶查詢。基本通信模型vs保密通訊模型207計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信面臨的安全威脅分為兩個(gè)大類:被動(dòng)攻擊和主動(dòng)攻擊。被動(dòng)攻擊,如竊聽或者偷窺,非常難以被檢測到,但可以防范。主要包括竊聽(Eavesdropping)和流量分析(Trafficanalysis)。208計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信面臨的安全威脅主動(dòng)攻擊,常常是對數(shù)據(jù)流的修改,可以被檢測到,但難以防范,主要包括中斷(Interruption),消息篡改(Modificationofmessage),偽裝(Masquerading),重放(Replaying),以及拒絕服務(wù)(DenialofService,DoS)。209主動(dòng)攻擊210計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全性根據(jù)著名信息安全專家DorothyElizabethDenning在1982年出版的書CryptographyandDataSecurity里的觀點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)的安全性是不可判定的。我們只能針對各種被動(dòng)和主動(dòng)的威脅提出如下的目標(biāo)來檢驗(yàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性。211計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全性保密性(Confidentiality)指保證信息為授權(quán)者使用而不泄漏給未經(jīng)授權(quán)者。完整性(Integrity)包括數(shù)據(jù)完整性和系統(tǒng)完整性。前者指數(shù)據(jù)未被未授權(quán)篡改或者損壞,后者指系統(tǒng)未被非授權(quán)操縱,能夠按既定的功能運(yùn)行。可用性(Availability)指保證信息和信息系統(tǒng)隨時(shí)為授權(quán)者提供服務(wù),而不要出現(xiàn)非授權(quán)者濫用卻對授權(quán)者拒絕服務(wù)的情況。上面列的是最基本的三個(gè),簡稱CIA212計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全性不可否認(rèn)性(Non-repudiation):要求無論發(fā)送方還是接收方都不能抵賴所進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸。鑒別(Authentication):鑒別就是確認(rèn)實(shí)體是它所聲明的。適用于用戶、進(jìn)程、系統(tǒng)、信息等。審計(jì)(Accountability):確保實(shí)體的活動(dòng)可被跟蹤。可靠性(Reliability):特定行為和結(jié)果的一致性。213數(shù)據(jù)加密模型214
我們假設(shè)加密密鑰和解密密鑰一
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