7 计算机网络基础知识

• 网络体系结构
–大多数网络在设计时是将网络划分 大多数网络在设计时是将网络划分 为若干个相互联系而又各自独立的 层次，然后针对每个层次及层次间 层次， 的关系制定相应的协议。 的关系制定相应的协议。 –这样可以减少协议设计的复杂性。 这样可以减少协议设计的复杂性。 这样可以减少协议设计的复杂性 像这样的计算机网络层次结构模型 及各层协议的集合称为计算机网络 体系结构（ 体系结构（Network Architecture）。 Architecture）。
IP地址和域名 地址和域名
域名结构： 域名结构：
– 因特网中的域名采用了层次树
状结构的命名方法。 状结构的命名方法。 – 域名的结构由若干个分量组成， 域名的结构由若干个分量组成，
各分量之间用点隔开。形式如： 各分量之间用点隔开。形式如：三 级域名.二级域名.顶级域名。 级域名.二级域名.顶级域名。
–一个功能完善的计算机网络是一个复杂 一个功能完善的计算机网络是一个复杂 结构， 结构，网络上多个结点间不断地交换着 数据信息和控制信息， 数据信息和控制信息，要实现计算机网 络中多个节点之间的数据控制与通信， 络中多个节点之间的数据控制与通信， 必须遵守事先约定好的规则和标准， 必须遵守事先约定好的规则和标准，从 而把不同厂家、 而把不同厂家、不同操作系统计算机和 其他设备连接在一起， 其他设备连接在一起，这样的规则和标 准称为网络协议（Protocol）。 准称为网络协议（Protocol）。
7.1计算机网络的概述
• 计算机网络的主要功能: 计算机网络的主要功能:
数据通信 资源共享 分布式处理 （其中最主要的功能就是实现信息资源的 共享） 共享）
计算机网络的分类
• 计算机网络的分类按照特点有很多种方法， 计算机网络的分类按照特点有很多种方法， 这里仅介绍下列几种： 这里仅介绍下列几种：
第7章 网络基础 章
本章概述
• 在人类迈入21世纪的今天，计算机网络已 成为一切信息系统的基础，是人们日常工 作、学习和生活的重要组成部分。 • 从局域网到风靡全世界的国际互联网给人 们带来的好处，足以证明网络的发展对人 类社会的进步有着极其重大的影响。 • 本讲主要介绍了计算机网络的基础知识以 及Internet网络基础知识。
常见的Internet接入方式
• 拨号互连方式 • 专线入网 • 无线入网 • ADSL方案 ADSL方案 • 局域网方式 • 广域网方式
IP地址和域名 地址和域名
• IP地址 IP地址
IP地址就是给每个连接在因特网上的主 IP地址就是给每个连接在因特网上的主 机分配一个在全世界范围内唯一的32位的 机分配一个在全世界范围内唯一的32位的 32 一个标识符。这个号码是唯一的。 一个标识符。这个号码是唯一的。 IP地址的结构使我们可以在因特网上很 IP地址的结构使我们可以在因特网上很 方便地进行寻址。 方便地进行寻址。 IP地址现在由因特网名字与号码指派公 IP地址现在由因特网名字与号码指派公 司ICANN（Internet Corporation for ICANN（ Numbers）进行分配。 Assigned Names and Numbers）进行分配。
计算机网络的软、硬件组成
• 网络的硬件组成
–计算机网络的硬件的基本组成包括：网 计算机网络的硬件的基本组成包括： 计算机网络的硬件的基本组成包括 络服务器、客户机、共享的外部设备、 络服务器、客户机、共享的外部设备、 通信设备、传输介质。 通信设备、传输介质。
• 网络的软件组成
–网络软件包括网络操作系统、客户机网 网络软件包括网络操作系统、 网络软件包括网络操作系统 络软件和网络通信协议等。 络软件和网络通信协议等。
课程内容:
• 计算机网络概述
• 计算机局域网 • Internet基础知识 Internet基础知识 • Web信息的检索及管理 Web信息的检索及管理 • 本章小结
7.1计算机网络的概述
• 计算机网络的定义: 计算机网络的定义:
计算机网络是由地理位置不同， 计算机网络是由地理位置不同，并具 有独立功能的多个计算机系统， 有独立功能的多个计算机系统，用通信 设备和线路连接起来， 设备和线路连接起来，并配以功能完善 的网络软件，以实现网络资源共享的系 的网络软件， 统。
域名结构图
其结构像一棵倒立的树:
树根 顶级域名 Net(网络服务) Org(非盈利性组织) Com(商业) Edu(教育) Gov(政府) …… Cn(中国)
二级域名
cctv ……
ibm
hp
moto
三级域名
liss
……
mj
ddd
图7-6 域名结构图
域名一般为我们访问的网站的主页地址， 域名一般为我们访问的网站的主页地址，还有 二级域名一般为我们访问的二级主页面地址，网 二级域名一般为我们访问的二级主页面地址， 址是我们能够达到页面的地址。 址是我们能够达到页面的地址。
TCP/IP体系结构
• 基于系统的设计思想，在TCP／IP协议簇中计 算机网络的功能仅划分成三个层次，而且三 个层次的关系也不像OSI中那样顺序严格。在 第一层中包括IP(网间互联协议)、ICMP(网间 控制报文协议)等；第二层有TCP(传输控制协 议)，UDP(用户数据报协议)等；第三层是 FTP(文件传输协议)，Telnet(终端仿真协议)， SMTP(电子邮件传输协议)等。
ISO/OSI参考模型
• 网络技术的发展过程中曾出现过多种网络体 系结构。信息技术的发展在客观上提出了网 络体系结构标准化的需求，在此背景下国际 化标准组织（ISO）在1984年公布了开放系统 互联（OSI）参考模型。 • OSI参考模型从最基本的物理连接直到最高层 次的应用，描述了信息流自上而下通过源设 备的7层模型，再经过中介设备，然后自下而 上穿过目标设备的7层模型 。各层实现各自的 功能。（参考书本）
TCP/IP与OSI模型对比
• 如果将TCP／IP与OSI模型对应，TCP／IP的 第一层相当于OSI的第三层(网络层)；其第二 层相当于OSI的第四层(运输层)；第三层则包 含了OSI的第五、六、七层的功能。TCP／IP 协议簇中并没有OSI中的物理层和数据链路层， 设计者认为计算机网络所依赖的通信网络可 以是多种多样的，每—种通信网都有自己的 信号处理技术和规定，这些技术和规定都可 以成为按TCP／IP协议簇组成的计算机网络系 统中的物理层和网络层协议，无需硬性规定 某一种，这也许可算是Internet的成功所在。
网络拓扑结构图
图7-2 环型结构
图7-1 星型结构
图7-3 总线型结构
计算机网络的主要性能指标
• 计算机网络通信中有以下一些主要 的性能指标。 的性能指标。
– 通信速率 – 通信信道 – 带宽 – 数据传输模式（同步、异步） 数据传输模式（同步、异步） – 时延
计算机网络的体系结构
• 协议的概念
举个例子： 举个例子： www.baidu.com就是一级域名 www.baidu.com就是一级域名 zhidao.baidu.com就是二级域名 zhidao.baidu.com就是二级域名 http://www.baidu.com和 http://www.baidu.com和 http://zhidao.baidu.com http://zhidao.baidu.com/question/18875374.h tml?ansup1#here 就是网址 网址由协议＋域名组成。 网址由协议＋域名组成。 http://www.baidu.com这是个网址 这是个网址， 如：http://www.baidu.com这是个网址，前面是 http://协议，后面www.baidu.com是域名。 http://协议，后面www.baidu.com是域名。 协议 www.baidu.com是域名
–从网络的覆盖的地理范围划分 从网络的覆盖的地理范围划分
• 局域网(LAN) 局域网(LAN) • 广域网（WAN) 广域网（ • 城域网（MAN） 城域网（MAN）
–从网络的拓扑结构进行分类 从网络的拓扑结构进行分类
• 星型 • 环型 • 总线型 • 混合型 网络采用不同的拓扑结构， （网络采用不同的拓扑结构，在性能上有着各自的优缺 点。）
IP地址的表示方法： IP地址的表示方法： 地址的表示方法 为了便于使用，这个32位的IP地址在 为了便于使用，这个32位的IP地址在 32位的IP 书写时分为4 书写时分为4组，每组8位，组与组之间 每组8 号隔开， 用“.”号隔开，并用对应的十进制数来 号隔开 表示。 表示。 例如IP地址： 例如IP地址： IP地址 00011100.00110100.11001111.00010011 (32位二进制表示) (32位二进制表示) 位二进制表示 可以写成： 十进制表示） 可以写成：28.52.207.19 （十进制表示）
Internet基础知识
• Internet的字面意思是“互联网络”。从计算机网络体 系结构的角度来看，它是一个国际性的广域网。 Internet是由符合TCP/IP等网络协议，在全球范围内将 各个计算机网络连接起来形成的互联网，它是目前全 世界最大的网络，被称为“信息高速公路”，目前已 与170多个国家和地区互相连接。Internet的应用已越 来越广泛，了解、学习Internet对每个学习计算机的人 来说都必不可少。 • Internet起源于美国。1969年，美国国防部在当时的国 际形势下，考虑到现代化战争要求军事指挥系统必须 在任何情况下，保持互相联络的畅通无阻和信息处理 的迅速快捷，指令其下属的高级研究计划署 ARPA(Advanced Research Projects Agency)组织了名为 ARPANET的计算机实验网络的研究。随后ARPANET 网由军事慢慢的转为民用，成为现在的Internet网络。
Internet的接入方式
• 进入Internet是指把自己使用的计算机系统 进入Internet是指把自己使用的计算机系统 Internet 连到Internet的主干网内，获得Internet提 连到Internet的主干网内，获得Internet提 Internet的主干网内 Internet 供的各种服务。 供的各种服务。每一个用户使用的计算机系 统和软硬件环境可能有较大的差异， 统和软硬件环境可能有较大的差异，如：各 种类型的计算机系统、局域网、单台微机等。 种类型的计算机系统、局域网、单台微机等。 • 因此进入Internet的方式有很多，但任何计 因此进入Internet的方式有很多， Internet的方式有很多 算机系统或环境只要采用TCP/IP通信协议， 算机系统或环境只要采用TCP/IP通信协议， TCP/IP通信协议 通过公用通信网络均可以进入到Internet中 通过公用通信网络均可以进入到Internet中。 Internet
OSI模型信息传输过程图
主机A
图7-4 OSI模型信息传输过程图
主机B
TCP/IP通信协议
• 由于公用通信网的多样性，其网络协议也就表现出复 杂性，在OSI公布之前已有的各种网络协议就说明了 这一点 。 • 在众多的计算机广域网络协议中，应用最广、影响最 大的当属TCP／IP协议簇(传输控制协议／互联协议)。 之所以把它叫做协议簇是因为这个系统是由以TCP和 TCP IP这两个协议为主的若干个协议组成。这个协议簇诞 生于20世纪70年代，是美国国防部为当时建造一个用 于国防研究的计算机网络系统而设计的。这个系统的 设计思想与当时众多的计算机网络系统的设计思想的 重大区别在于：不限制网络中的计算机系统的结构； 不局限通信网络的类型，保证在任何恶劣的环境下系 统都能安全、可靠、有效地运行。也即意味着系统是 完全开放的。正是因为这个思想，才使得这个计算机 网络系统在20世纪80年代转为民用后，迅速发展成了 全球最大的计算机广域网络系统，这就是著名的 Internet网络(国际互联网)。
Iห้องสมุดไป่ตู้地址和域名 地址和域名
• 域名
– 域名系统功能。 域名系统功能。因特网中利用计算机处 理速度快和存储容量大的特点， 理速度快和存储容量大的特点，允许用户使 用另一种识别标志。 用另一种识别标志。 – – 这种标志与网络中的每一台主机的IP地 这种标志与网络中的每一台主机的IP地 IP 我们把这样的一种对应关系规则称为域 址一一对应，但其由字符组成便于用户记忆。 址一一对应，但其由字符组成便于用户记忆。 名系统，这些标志称为域名。 名系统，这些标志称为域名。