计算机网络

3 计算机网络的分类
• 根据网络的覆盖范围与规模
– 局域网LAN：覆盖的地域范围一般不超过几十 公里，常在公司、机关、学校、工厂等范围。 – 广域网WAN：广域网可以覆盖一个地区、国 家、甚至横跨几个洲而形成国际性的广域网络。 – 城域网MAN：城域网所覆盖的地域范围介于局 域网和广域网之间，一般从几十公里到几百公 里的范围。
5 域名
• IP地址为Internet提供了统一的编址方 式，直接使用IP地址就可以访问到 Internet中的主机。 • 为了便于用户记忆，Internet上引进了域 名服务系统DNS。按域名系统定义的主机 的名字称为域名。
域名系统是一种分布层次式的命名机制。 域名的组成 一般由子域名、域类型和国家代码三部分组成。 基本结构 “主机名.子域名.域类型.国家代码”，子域和域 之间用圆点分隔，最右边的子域是最高层域，从 右向左逐次降低，最左边的是主机名字， 例如：www.swufe.edu.cn。
第二代网络：多个主机通过通信线路互联
• 网络中有许多分散在不 同地理位置的主机，每 台主机都能联接许多终 端 • 各主机与IMP（接口 信息处理机）相连 • 各IMP实现路由及信 息的存储与转发。 IMP通过通信线路相 连，形成通信子网
第二代网络实例
• 20世纪60年代美国国防部的ARPANET. 主机通过接口报文处理机IMP转接后互联， 开始有“协议”。 • 20世纪70年代后第二代网络得到迅速发展。
6.4 windows的网络功能
1 局域网中计算机的连接与设置 • 假设局域网中有一台名为Teacher的计算机，要 访问它，有以下多种方式： • 方法一:通过网上邻居来访问 • 方法二:在“运行”框中键入\\Teacher并单击 “确定”按钮，即可访问该计算机 • 方法三：通过Windows系统的“搜索计算机”来 找到 • 方法四：在MS-DOS窗口键入“Net View \\Teacher”命令来查看
• 计算机网络的其他分类
– 根据网络通信信道的数据传输速率，如千 兆网 – 根据网络的信道带宽，如宽带网 – 根据用户的来源，如专用网，公众网
4 IP地址
• IP地址结构
因特网目前使用的IP地址采用IPv4结构。层次上
采用按逻辑网络结构划分。一个IP地址划分为两 部分：网络地址和主机地址。
网络地址 主机地址
jp
uk
日本
英国
ca
us
加拿大
美国
• 域名解析和域名服务器
域名解析： 将主机域名映 射成 IP 地址的 过程。
域名服务器： 域名服务器是安装有域 名解析处理软件的主机， 用于实现域名解析。
6.3 计算机网络的基本技术
主要技术简介： • 网络拓扑结构
• 网络硬件和软件 • 组网技术
1.
•
网络拓扑结构
第一代网络：面向终端的计算机网络
• 分散的多个终端通过线路 连到一主机上。 • 网络以一台计算机为中 心 （称为主机） • 用通信线路将许多分散 在不同地理位置的“终 端”连接到该主机 • 终端仅是计算机的外部 设备，只包括显示器和 键盘，没有CPU，也没 有内存 • 所有终端用户的事务在 主机中进行处理
国际组织域名 表 9-1 国际流行的域类型
域名 com int org edu 含义 商业部门 国际组织 非盈利组织 教育机构 域名 mil gov net 含义 军事机构 政府部门 网络支持中心
国家代码域名
国家代码 at au kr 国家名称 奥地利 澳大利亚 韩国 国家代码 cn de fr 国家名称 中国 德国 法国
•特殊IP地址
（1）网络地址 当一个IP地址的主机地址部分为0时，它表示一个网络 地址。例如206.115.16.0表示一个C类网络。 （2）广播地址 当一个IP地址的主机地址部分为1时，它表示一个广播地 址。例如145.55.255.255表示一个B类网络中全部主机。 （3）回送地址 任何一个IP地址以127为第1个十进制数时，则称为回送 地址。例如127.0.0.1。可用于对本机进行测试。 （4）私有地址 属于非注册地址,专门为组织机构内部使用。A类:10.0.0.0-10.255.255.255，B类:176.16.0.0-176.31.255.255，C类:196.168.0.0-196.168.255.255
2 计算机网络的功能
（1）资源共享：资源共享的资源包括网内计算机的 硬件、软件和信息。
（2）数据通信：网络中的计算机与计算机之间交换 各种数据和信息。 （3）分布式处理：将一个大型复杂的计算问题分配 给网络中的多台计算机分工协作来完成。 （4）提高了计算机的可靠性和可用性：可以调度另 一台计算机来接替完成出现故障计算机的计算任 务。
第6章 计算机网络基础
内容概要： 6.1 计算机网络发展概述 6.2 计算机网络的基本概念 6.3 计算机网络的基本技术 6.4 windows的网络功能
第6章 计算机网络基础
6.1 计算机网络发展概述
• 1 计算机网络的发展历史
• 计算机网络源于计算机与通信技术的结合，其发展 历史按年代划分经历了以下四个时期。
– 69年 4台计算机入网 – 71年 26台计算机入网 – 75年 100台计算机入网 – 75年以后 Internet网
第三代网络：开放式和标准化的网络
• 国际标准化组织ISO的开放系统互联体系结 构OSI。 • 传输控制协议/网际协议体系结构TCP/IP
第四代网络：高速化和综合化的网络
• 从20世纪80年代末开始，局域网技术发展 成熟，出现光纤及高速网络技术和多媒体， 智能网络，发展为以Internet为代表的互联 网。 • 1997年，美国Next Generation Internet
最初，分时的多终端系统的终端 是紧连着主机的
第一代网络实例
• 上世纪50年代中美国半自动地面防空系统 （SAGE).将远距离的雷达和测控设备的信 息经过通信线路汇集到一台IBM计算机进行 处理和控制。 • 上世纪60年代美国的飞机订票系统 SABRE-1：一台主机，2000多个终端， 通信媒介为电话线。
2 网络硬件
（1）传输介质 • 双绞线，TP（Twisted Pair） • 它由两根具有绝缘保护层 的铜导线互相绞在一起， 使每一根导线在传输中辐 射的电波被另一根线上发 出的电波抵消，以此减少 信号在传输过程中的相互 干扰，双绞线也由此而得 名。 • 无屏蔽双绞线UTP • 屏蔽双绞线STP
双绞线技术和标准都很 成熟，价格低廉，安装 容易。但传输率较低， 抗电磁干扰能力较弱
A类 B类 C类 D类 E类 0 网络号(7位) 10 网络号(14位) 110 网络号(21位) 1110 11110 主机号(24位) 主机号(16位) 主机号(8位) 备用 试验开发用
• A类网络：第1字节1-127，主机：1677214 • B类网络：第1字节128-191，共有16384网络地 址，主机：65534 • C类网络：第1字节192-233，共有2097192网络 地址，主机：254 • 信息学院一个主机的IP地址是196.168.3.X 子网掩码是255.255.255.0 – C类地址 0 1 1 1 1 1 1 1
系统，通过通信线路互相连接，在相应的
网络软件支持下，按照约定的通信协议进 行信息交换，实现通信和资源共享的系统。
计算机网络的组成
• 通信子网
• 包括网络通信线路 和通信设备（如集 线器、路由器，也 可能是网桥、网关 等）
• 资源子网
• 通信子网连接所连 接的全部主机，各 主机中的信息可以 共享
图中的黑点代表各种通信设 备，由它和通信线路构成了 传递数据的网络，称为通信 子网。网中的计算机构成的 网络称为资源子网
3 网络软件
• 概念 网络软件就是在网络环境下运行的计算机 程序，其功能是管理网络中的所有计算机 和网络设备，使它们能够协同工作，进行 数据的传递和资源共享。 • 如：网络操作系统
• 网络操作系统的类型
– 网络操作系统可以按其软件是否平均分布在网 中各结点而分成对等结构和非对等结构两类。
– 对等结构网络操作系统，是指安装在每 个连网结点上的操作系统软件均相同， 局域网中所有的连网结点地位平等，并 拥有绝对自主权。
服务器 RJ-45插座
工作站 双绞线
集 线 器 (Hub)
网卡
RJ-45接头
•Internet的接入
个人电脑接入互联网的方法： （1）通过局域网接入Internet。各大专院校、
研究机构多采用此方式。 （2）宽带接入（ADSL）
– 安装ADSL调制解调器 – 开户获取用户名和密码 – 建立宽带连接
• 光纤 光纤就是光导纤维，由 直径大约为0.1mm的 细玻璃丝（多用石英玻 璃）构成。光波能够在 光纤中传播
光纤数据传输率高，传输容 量大，重量轻，不受电磁和 静电干扰，保密性强。
• 无线传输介质
– 采用无线介质连接的网络称为无线网络。 – 无线网采用的传输媒体主要是无线电波与红外线
– 无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线 Hub、无线接入点AP（Access Point，亦译 作网络桥通器）、无线网桥、无线Modem及无 线网卡等实现
• 网络地址用来标识一个网络 • 主机地址用来标识网络中的一台主机 • IP地址在整个Internet网络中是唯一的
•
IP地址表示
IP地址由32位二进制数组成，分成四节（每节8位二进制 数表示0-255），中间用“.”号分开。为了方便理解和记 忆，将4个字节二进制数转换成4个十进制数来表示，这种 表示方法一般称为点分十进制表示法。如 206.115.30.188。
2 计算机网络的发展趋势
• 计算机网络将进一步朝着开放、综合、 高速、智能的方向发展，必将对未来的 经济、军事、科技、教育与文化等诸多 领域产生重大的影响。
• 如:WLAN，蓝牙，3G无线网络，云计算。
6.2 计算机网络的基本概念和功能
1.计算机网络的定义
• 地理位置分散的、功能独立的自主计算机
– 无线网络组网灵活，容易安装，节点加入或退出 方便，可移动上网。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
• 网卡
– 网络接口卡NIC （Network Interface Card）简 称网卡，也叫网络适配器，是插在个人计算机或服务器 扩展槽内的扩展卡，与网络操作系统配合工作，控制网 络上的信息流。 – 网卡的物理地址 每块网卡都有全球唯一的编号，称为网卡的硬件地址或 物理地址，它由网卡生产厂家写入网卡的EPROM中 。 – 网卡的网络协议 网卡主要涉及到网络协议的物理层和数据链路层。一般 具有数据转换、数据包的装配和拆卸、网络存取控制、 数据缓存和网络信号等功能。
•
子网掩码
IP地址中的网络标识和主机标识部分则用子网掩码来区分。 子网掩码是一个32位的二进制数值，分别对应IP地址的 32位二进制数值，子网掩码也可以用点分十进制形式来表 示。IP地址中的网络标识部分在子网掩码中用“1”来表示， 主机标识部分在子网掩码中用“0”来表示。
•IP地址分类
根据网络地址和主机地址的不同划分，编址方案将 IP地址划分为A、B、C、D、E五类。
– 非对等结构网络操作系统将局域网中结点 分为服务器和工作站。非对等结构以集中 方式管理局域网的共享资源， 能实现网 络资源的合理配置与利用。
服务器
工作站
• 网络操作系统实例
目前，服务器/客户机模型中流行的网络操作 系统主要有：
– Microsoft公司的Windows NT Server、 Windows 2000 Server操作系统。 – Novell公司的NetWare操作系统。 – IBM公司的LAN Server操作系统。 – UNIX操作系统。 – Linux操作系统。
4 组网技术
（1）对等式网络的组网技术 • 双机互联可组成一个最小规模的对等式 网络。硬件只需要网卡和双绞线。
工作站 双绞线 工作站
网卡
RJ-45接头
（2）非对等式以太网的组网技术
• 基本硬件设备包括：服务器、工作站、 带有RJ-45接口的以太网卡、集线器(Hub)、 非屏蔽双绞线(UTP)和RJ-45连接头。
总线型拓扑结构 用一条称为总线的中 央主电缆作为公共传 输线路，每个工作站
节点通过一根支线连
接到总线上 。
• 星型拓扑结构 它由一个中心节点和一 些外围节点构成，中心 节点和外围结点之间采 用一条单独的通信电缆 相连接，外围结点之间 没有连接电缆
• 树型拓扑结构 总线形结构的扩 展，如果总线形 网络通过多层集 线器连接到主机， 主机按级分层连 接，使整个网络 看上去就像一棵 倒立的树 。