计算机基础与网页制作7(1)

也有非标准端口数
24个端口
优点：保证每台计算机拥有足够的带宽 计算机数量很多时，优势比集线器明显
1 2
A001CD201B 56 20017D201B 96 …… 79E17D2019 B6 LAN1/PORT 1 LAN2 /PORT2 …… LAN4 /PORT12
位于同一网段的主机1到主机2的数据流 量将不会通过交换机到达其他网段
初建时只有4台电脑相连，1983年已有100多台不同型 号的计算机连入ARPANET网。
后来，通过卫星与欧洲各地的计算机互连。
第三代计算机网络 以网络互连为中心 Internet
计算机网络之间的连接称为“网络互连”，最常见的网 络互连的方式就是通过“路由器”等互连设备将不同的 网络连接到一起，形成可以互相访问的“互联网”。
交换机 路由器 网络 网络
计算机
计算机
网络
网络 网络
网络
计算机 路由器 （a） 一个简单的计算机网络
网络
（b） 由网络构成的互连网络
计算机网络的分类 从网络的地理范围进行分类
• 局域网(Local Area Network ， LAN) –范围：小，＜20km –特点：10-10000Mbps，出错率低（10-12 ~ 10-7 ），结构简单 –应用：以太网、无线局域网 • 城域网(Metropolitan Area Network ， MAN) –范围：中等，＜100km –特点：介于LAN和WAN之间 –应用：已被WAN所取代 • 广域网(Wide Area Network ， WAN) –范围：大，＞100km –特点：延迟大，出错率高，结构复杂、协议复杂 –应用：PDN、DDN、ISDN、FR、GE、10GE等
服务器（Server） 通常是指速度快、容量大的特殊计算机，它是整个网络系统 的核心，对客户机进行管理并提供网络服务。 客户机（Client） 是网络中使用共享资源的普通计算机，用户通过客户端软件 可以向服务器请求提供各种服务，例如邮件服务、打印服务 等。
对等网：
• 小型网络中，所有的计算机地位平等，没有服务器 和客户机之分 • 每台计算机既可以作为服务器器，也可以作为客户 机
•
应用 目前环型拓扑由于其独特的优势（单向传输）主要应用于 光纤网中。
星形拓扑结构
•
优点
树形是星形的扩展，主要 特点是可扩展性好 结构简单、组网容易、控制相对简单；
故障影响小且容易检测和排除。
•
缺点
电缆数量大，安装工作量可观； 通信线路利用率低； 中心节点是全网可靠性的瓶颈，如果中心节点出现故障，则整个网络 的通信就会瘫痪。
用交换机组网
10M/100M 10M
100M
学校局域网网络拓扑
网络互连设备：路由器(Router）
主要功能： 主要用于互连局域网和广域网，实现不同网络互相通信 路由：找到网络中数据传输最合适的路径
LAN2 R2 WAN
用路由器连接两个LAN
R1
LAN1
一般说来，通过WAN实 现LAN之间的互联，路 由器是唯一可行的设备。
(b) 总线型局域网中的“冲突”现象
•
优点：布线简单、节点增删容易、成本较低。
•
缺点
节点发送信息时要竞用总线，容易引起冲突； 如果节点数过多，则会降低网络的速度； 故障影响大且难以检测和排除。
环形拓扑结构
文本
文本
• •
优点 结构简单、实时性强。 缺点 增删节点操作复杂且会干扰整个网络的正常运行； 故障影响大且难以检测和排除。
网络体系结构：
什么是协议？
–网络上的计算机相互之间的通信都离不开一 种共同的“语言”，这种“语言” 就是协议 。 –采用相同的网络协议计算机间才能进行通信 。 –即双方通信过程的一组约定规则，依据这些 约定来建立通信关系。 • 如：有关信息传输的顺序、信息格式和信息
网络协议 人的协议和网络协议之间的对比 TCP/IP协议
Hi Hi
TCP connection req. TCP connection reply.
Get http://www.xjtu.edu.cn/index.htm
Got the time? 2:00 time
<file>
网络协议分层：为什么分层？
信件寄送过程的实现：
写信 读信
分层实现后的 数据传输
产生计算机网络的基本条件: 通信技术与计算机技术的结合
打印机
服务器
通信设备 通信线路
笔记本
数据库 服务器 通信系统 大型机 微型机 微型机 工作站
计算机网络的功能
数据通信
是计算机网络的最基本功能，可实现 计算机间的信息传输。例如：电子邮 件、发布新闻、电子商务、远程教育、 远程医疗等活动。 是计算机网络的最主要功能。可以共 享的网络资源包括硬件、软件和数据。 将大型复杂的问题分解成若干较简单 的子问题，分别交由网络中各台计算 机分工协作来完成。例如：火车票、 飞机票在多个地点进行预售。
同轴电缆起来很像 有线电视电缆，线 端是BNC连接器
有线传输介质：光纤（光缆）
光波在纤芯中的传输
优点：依靠光波承载信息；高传送速率，通信容量大；传 输损耗小，适合长距离传输；抗干扰性能好，保密性好； 轻便；
无线传输介质
计算机网络中的无线通信主要是指微 波通信 微波数据通信常采用以下两种方式： 地面通信和卫星通信
网络互连设备：集线器（Hub）
功能：将一些计算机连接起来组成一个局域网 性能：各端口共享带宽 集线器的带宽：10M bps 100M bps 1000M bps 每一个端口工作时都是这个带宽
任何时刻，只能有一个端口可发送数据
共享带宽：每一个端口平均拥有带宽W/n W：集线器带宽 n：是端口数量
• 端口数量：8口、16口和24口等大类 ，也有非标准端 口数
hub
stations
局域网
hub
stations
hub
station
Server farm Switch
局域网结构简单容易实现。
一个学校或企业大多拥有许多个互连的局域网，这样的网络常称 为校园网或企业网。
城域网
城域网是在一个城市范围内建立的计算机通信网，它可用作骨干网将 位于同一城市内不同地点的主机、数据库，以及局域网等互相连接起 来。城域网通常使用与局域网相似的技术，通信线路主要采用光缆。
网络协议分层
网络协议复杂，采用分层处理方法解决问题，可以 把复杂的网络互联问题简单化，即在不同的层上予 以解决不同的问题。
应用层
OSI 模 型
表示层
会话层 传输层 网络层
数据链路层
有线传输介质：双绞线
U双绞线，看起来像电话 线，线端是方型的塑料头， 即RJ-45接头
塑料外套
铜芯
彩色绝缘层 塑料外套
铜芯
金属屏蔽层
彩色绝缘层
（上图为UTP，下图为STP）
非屏蔽双绞线 UTP
白 橙 橙 白 绿 绿 白 兰 兰 白 棕 棕
有线传输介质：同轴电缆
铜芯 绝缘层 外导体 屏蔽层 保护套
使用微波 使用转发器接收和转发
两个地面站之间传送 距离：50 -100 km
卫星通信示意图
网络互连设备
• 常用的互连设备有
–网卡 –集线器 –交换机 – 路由器 –一台计算机如果要利用电话线连网 ，就必须配置“调制解调器”（ Modem）
局域网设备——网卡
NIC（Network Interface Card），或称 为网络适配器NAC（Network Adapter Card），是构成网络的基本部件
资源共享
分布式处理
资源共享
硬件资源共 享
数据资源共享
软件资源共享
2. 计算机网络的发展
第一代计算机网络 以单个主机为中心的面向终端
1954年半自动地面防空系统（SAGE）
各终端通过通信线路共享昂贵的中心主机的硬件和软 件资源
主机
...
终端 终端 终端 终端
第二代计算机网络
1969年 ARPANET
广域网
广域网也称远程网， 所覆盖的范围从几十 公里到几千公里，它 能连接多个城市或国 家，或横跨几个洲并 能提供远距离通信， 目的是将分布在不同 地区的局域网或计算 机系统互连起来以达 到资源共享。它的通 信设备和通信线路一 般由电信部门提供。
计算机网络的分类
• 网络按工作模式分为： –客户端/服务器 –对等网络
网卡的一端与局域网内的计算机相连，另 一端与传输介质连接
台式机的网卡
计算机与外部设备相连，必须通过相应的适配器。 计算机与传输介质相连必须通过网络适配器（网卡）。 在网络的通信过程中，网卡主要负责接收和发送数据。
★★无线网卡
台 Usb无线网卡
式
机 无
线Байду номын сангаас
网 卡
笔记本电脑无线网卡
Access Point （无线访问节点）
8口
16口
缺点：当计算机数量较多时，不能保证每台计算机拥有足够的带宽 工程经验：10M bps集线器 100M bps集线器 站点<=25 站点<=35
1 2
若主机1向主机2发送一个 数据包，尽管两者在同一 网段，但网络中的集线器 会将会不加选择地向所有 端口转发流量，从而引发 广播风暴。
网络互连设备：交换机(Switch)
常见术语
信道：通信中传递信息的通道，它是一条物理路 径或一个信号传输频率 一条传输介质可以承载一个或多个通信信道 信道容量：单位时间内信道上所传输的最大比特 数用bps表示。（100Mbps：每秒比特）
网络体系结构：
网络系统中，计算机之间的通信是非常 复杂的，例如： 如何建立物理线路？ 如何控制数据流量和防止数据丢失？ 数据怎样传送给指定的接收者？
功能：将一些计算机连接起来组成一个局域网 性能：各端口独享带宽 交换机的带宽：10M bps 100M bps 100M bps 1000M bps 10Gbps 10/100M bps 100/1000M bps 10/100/1000M bps 独享带宽：每一个站点拥有相同的带宽W W：交换机带宽 端口数量：8口、12口、16口、24口、48口等
网络基础技术
你的计算机如何才能上网？
内容提要
网络基础知识 局域网 因特网技术 如何介入因特网 因特网信息服务 网络安全
1. 什么是计算机网络
一群具有独立功能的计算机通过通信线路和通信设备互 连起来，在功能完善的网络软件（网络协议、网络操作系统 等）的支持下，实现计算机之间数据通信和资源共享的系统
常见网络拓扑结构
网络拓扑结构： 把网络中的计算机以及各种设备都看作为一个 “点”，而连接各设备的电缆看作为“线”， 这样点和线的不同组合形式就构成了不同的集 合图形，这种集合图形称为网络拓扑结构 常见的网络拓扑结构： 总线型、星型、环型、树型和网状
总线型拓扑结构
冲突
(a) 总线型局域网的拓扑结构
网状拓扑结构
• 结构 点到点全连接，随节点数的增长，建造成本急剧增 长，只适用于节点数很少的广域网中 • 优点 系统可靠性高，即：系统不受瓶颈问题和失效问题 的影响。 • 缺点 结构复杂、成本高、网络协议复杂。
局域网拓扑结构：总线型、星型、环型
A
C
B
C
A
D
T
Bus
A A B C B
C
Ring
Star
模拟信号
数字信号
数字信号
不同类型的用户访问因特网
企业用户
因特网
移动用户
基站
PSTN PSTN ISDN、ADSL DDN
MODEM
路由器
MODEM
LAN
PC
共享器 家庭用户
LAN
PSTN 公共电话交换网 ISDN 综合业务数据网 ADSL 非对称用户线路 DDN 数字数据网 X.25 公共分组交换网
传输介质：
传输介质：计算机与通信设备之间、以及通信设备 之间都通过传输介质互连， 具体有双绞线、同轴电缆、 资源 光纤、电话线、微波信 介质 道、卫星信道等。
客户机
客户机
邮件服务器 文件服务器
计算机网络基本概念
传输介质：
有线传输介质：双绞线、同轴电缆、光缆
无线传输介质：微波、红外线、无线电波
计算机网络基本概念
封装 （信封）
用户
解封 （信封）
装袋 （邮袋）
邮局
拆袋 （邮袋）
装车 （车厢） 铁路
卸车 （车厢）
OSI协议：
• 为了解决不同标准的网络之间进行通信的问 题，国际标准化组织于1984年推出了开放 系统互连模型OSI，简称OSI协议。 • 只要处于世界上任何位置的计算机都遵循 OSI协议，那么就可以相互通信。
PC机
网络
网络
路由器
网络
网络 网络
观看动画
路由器实现LAN-WAN-LAN互联示例
广域网设备——调制解调器
英文名字Modem，把计算机中的数字信号 翻译成可在普通电话线上传输的模拟信号 ，这个过程叫调制；将模拟信号转换成计 算机可识别的二进制数字信号。这个过程 叫解调
调制
解调
数字信号
模拟信号