微机应用基础 (6)

第6章 网络与Internet 教学提示：计算机网络技术是20世纪对人类社会产生最深远影响的科技成就之一。

随着Internet技术的发展和信息基础设施的完善，计算机网络技术正在改变着人们的工作、生活和学习方式。

因此，了解计算机网络技术，并掌握Internet的基本使用成为当代的必需。

教学目标：本章主要介绍网络基本知识与Internet的使用。

基本知识部分包括：网络的概念与功能，传输介质与网络设备等。

Internet部分重点介绍Internet的起源及现状，如何利用WWW进行信息的浏览，收发E-Mail，进行文件的传输等。

通过本章的学习，使大家初步了解网络技术的基础知识及Internet的常用服务，并熟练掌握Internet的使用方法。

6.1 计算机网络基础知识随着计算机应用领域的日益扩大，长期以来按手工方式生产、处理和传递信息的观念受到了巨大的冲击。

目前，计算机网络已广泛应用于教育、科研、工商业等各个方面。

1997年，在美国拉斯维加斯的全球计算机技术博览会上，微软公司总裁比尔盖茨先生发表了著名的演说。

在演说中，“网络才是计算机”的精辟论点充分体现出信息社会中计算机网络的重要基础地位，计算机网络技术的发展已越来越成为当今世界高新技术发展的核心之一。

6.1.1 计算机网络的发展世界上公认的、最成功的第一个远程计算机网络是1969年由美国高级研究计划署ARPA(Advanced Research Projects Agency)研制成功的ARPA网，它就是现在Internet的前身。

ARPA网初期只有4个结点，在它的基础之上，20世纪七八十年代计算机网络发展十分迅速，出现了大量的计算机网络。

一般来讲，计算机网络的发展可分为以下4个阶段。

1. 第一阶段：诞生阶段20世纪60年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机网络。

其典型应用是20世纪年代初美国航空建成的由一台计算机与分布在全美国的2000多个终端组成的航空订票系统SABRE-1(其示意图如图6.1所示)，该系统的终端是一台计算机的外部设备包括显示器和键盘，无CPU和内存。

图6.1 第一代网络微机应用基础·232· ·232·2. 第二阶段：形成阶段20世纪60年代中期至20世纪70年代的第二代计算机网络(如图6.2所示)是以多个主机通过通信线路互联起来，各主机相互独立，无主从关系和计算机网络。

其典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPA 网。

主机之间不是直接用线路相连，而是由接口报文处理机(IMP)转接后互联的。

IMP 和它们之间互联的通信线路一起负责主机间的通信任务，构成了通信子网。

通信子网互联的主机负责运行程序，提供资源共享，组成了资源子网。

这个时期，网络概念为“以能够相互共享资源为目的互联起来的具有独立功能的计算机之集合体”，形成了计算机网络的基本概念。

图6.2 第二代网络3. 第三阶段：互联互通阶段20世纪70～90年代的第三代计算机网络是具有统一的网络体系结构并遵循国际标准的开放式和标准化的网络。

ARPA 网兴起后，计算机网络发展迅猛，各大计算机公司相 继推出自己的网络体系结构及实现这些结构的软硬件产品。

由于没有统一的标准，不同厂商的产品之间互联很困难，人们迫切需要一种开放性的标准化实用网络环境，这样应运而生了两种国际通用的最重要的体系结构，即TCP/IP 体系结构和国际标准化组织的OSI 体系结构。

4. 第四阶段：高速网络技术阶段20世纪90年代末至今的第四代计算机网络属于网络互联与高速发展的网络。

由于局域网技术发展成熟，出现光纤及高速网络技术，多媒体网络、智能网络，整个网络就像一个对用户透明的大的计算机系统，整个网络发展为以Internet 为代表的互联网。

6.1.2 计算机网络的定义、功能及组成1. 计算机网络的定义在计算机的发展过程中，人们对于网络提出了不同的定义，其中最一般的定义是从资源共享观点出发，将计算机网络定义为用通信线路和通信设备，将分布在不同地点的具有独立功能的多个计算机系统连接起来，在功能完备的网络软件支持下，实现彼此之间的数据通信和资源共享的系统。

第6章网络与Internet·233·2. 网络基本组成由计算机网络的定义可知，计算机网络系统是由通信子网和资源子网组成的。

而网络硬件系统和网络软件系统是网络系统赖以存在的基础。

在网络系统中，硬件对网络的选择起着决定性作用，而网络软件则是挖掘网络潜力的工具。

1) 网络硬件网络硬件是计算机网络系统的物质基础。

它主要包括为网络上其他计算机提供服务的功能强大的计算机即服务器、连接到网络结点上的工作站以及网络中提供通信的数据通信系统如网络适配器、集线器(Hub)、同轴电缆、双绞线、光缆、交换机等。

2) 网络软件网络软件是网络的组织者和管理者，是实现网络功能不可缺少的软件环境。

通常网络软件包括：网络操作系统(如Novell公司的Netware，微软公司的Windows NT)、网络协议(如TCP/IP协议、FTP协议等)、网络服务软件、网络管理软件、网络工具软件等。

3. 计算机网络功能1) 基本功能将若干台计算机组成一个计算机网络系统，可以实现以下3个基本功能。

(1) 资源共享：其中包括计算机软、硬件资源及信息资源的共享。

(2) 信息交换：指计算机之间和计算机用户之间的通信与交往。

(3) 分布式处理：计算机之间或计算机用户之间的协同工作(分布式处理)。

2) 普及的网络服务网络提供的功能常被称为服务，计算机网络正是由于能提供和管理各种服务而变得有价值。

在可能的多种网络服务中，以下几种网络服务最为普及。

(1) 文件服务：指使用文件服务器提供数据文件、应用和磁盘空间共享的功能。

文件服务是网络的最初应用，也是网络的应用基础。

(2) 打印服务：增加了对打印机的访问能力，消除了距离限制，处理并发请求以及特殊设备的共享。

(3) 网络通信服务：借助于网络通信服务，远程用户可以连接到网络。

(4) 电子邮件服务：用户借助于电子邮件可以快捷方便地通信。

邮件服务除提供发送、接收和存储电子邮件的功能外，还可以包含智能的电子邮件路由能力(比如，如果某技术支持没有在邮件接收后15min(分钟)内打开邮件，则邮件自动转发给主管)，提示、规划、文档管理等功能。

(5) Internet服务：包括WWW服务器和浏览器、文件传输功能、安全过滤，以及直接登录到Internet上其他计算机的方法。

(6) 网络管理服务：集中管理网络，并简化网络的复杂管理任务。

6.1.3 计算机网络的分类人们按照不同的方法从不同的侧面对计算机网络进行了分类，可以从计算机网络的地理区域、拓扑结构、信息交换技术、使用范围等不同的角度，对计算机网络进行分类。

·233·微机应用基础·234· ·234·1. 按地域划分按照地域划分，可将计算机网络分为局域网、广域网和城域网3类。

网络的规模是以网上相距最远的两台计算机之间的距离来衡量的。

1) 局域网(Local Area Network ，简称LAN)局域网又称局部地区网，一般分布在一个较小的范围内，是目前大多数计算机组网的的主要方式。

局域网主要应用于：(1) 同一房间内的所有主机，覆盖距离为10 m 数量级。

(2) 同一楼内的所有主机，覆盖距离为100 m 数量级。

(3) 同一校园内、厂区内或院落内的所有主机，覆盖距离为1 km 数量级，这种情况也被称为校园网。

2) 城域网(Metropolitan Area Network ，简称MAN)城域网指所有主机(工作站点)分布在同一城区内，覆盖范围大约在10～100 km 的数 量级。

3) 广域网(Wide Area Network,简称WAN)广域网也称远程网，分布范围通常为几百公里到几千公里或更远，可跨越城市和地区，甚至全家、全世界。

其目的是为了让分布较远的各局域网互联。

我们平常讲的Internet 就是最大最典型的广域网。

2. 按资源共享方式划分1) 对等网对等型网络是指在网络中不需要专门的服务器，网络中的各工作站之间是平等的关系，每台连入网络的计算机既可以是服务器，也可以是工作站。

在工作过程中，既共享其他计算机上的资源，又要为其他计算机提供共享资源。

在其他计算机访问其共享资源时，可将其视为服务器，在其访问其他计算机时又可将其视为工作站。

对等网是最简单的网络，非常适合家庭，校园和小型办公室。

2) 客户/服务器网络如果网络所连接的计算机较多，在10台以上且共享资源较多时，就需要考虑专门设立一个计算机来存储和管理需要共享的资源，这台计算机被称为文件服务器，其他的计算机称为工作站。

工作站里的资源就不必与他人共享。

如果想与某人共享一份文件，就必须先把文件从工作站复制到文件服务器上，或者一开始就把文件安装在服务器上，这样其他工作站上的用户才能访问到这份文件。

这种网络称为客户/服务器(Client/Server)网络。

3. 按网络拓扑结构划分拓扑结构是指网络中各个站点相互连接的方法和形式。

它是建设计算机网络的第一步，也是实现网络协议的基础。

它对网络的性能，系统可靠性以及通信费用都有着重大的影响。

构成网络的拓扑结构有很多种，主要有总线型拓扑、星状拓扑、环状拓扑、树状拓扑和网状拓扑。

1) 总线型网络总线型网络采用单一信道作为传输介质，所有站点通过专门的连接器连到这个公共信第6章 网络与Internet ·235··235·道(总线)上，任何一个站点发送的信号都沿着介质传输，并且能够被总线上其他站点接收，它是一种广播网。

局域网技术中的以太网是总线型网络的一个实例，其结构如图6.3所示。

图6.3 总线型网络2) 星状网络星状网络是由中央节点和通过点—点链路接到中央节点的各站点组成，站点间的通信必须通过中央节点进行。

中央节点采用集中式通信控制策略，因此相当复杂，而其他各站点的通信处理负担都很小，其结构如图6.4所示。

3) 环状网络这种结构的网络形式主要应用于令牌网中，在这种网络结构中各设备是直接通过电缆来串接的，最后形成一个闭环，整个网络发送的信息就是在这个环中传递，通常把这类网络称之为“令牌环网”。

这种拓扑结构网络示意图如图6.5所示。

图6.4 星状网络 图6.5 环状网络 4) 树状网络树状网络是星状网络的一种变体。

像星状网络一样，网络节点都连接到控制网络的中央节点上。

但并不是所有的设备都直接接入中央节点，绝大多数节点是先连接到次级中央节点上再连到中央节点上，其结构如图6.6所示。

图6.6 树状网络微机应用基础·236· ·236·5) 网状网络这种结构网络中的每一个节点都与其他节点有一条专业线路相连，网络结构复杂。