第8章网络基础--《大学计算机基础》(第2版) 铁道出版社(余益)
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• 常见的网络硬件有计算机、网络适配器、传输 介质、网络互连设备、共享的外部设备和网络 通信设备等。 • 计算机网络软件主要包括网络操作系统、网络 协议、网络管理软件和网络应用软件等。
网络硬件
网络中的计算机:分为服务器、工作站。 网络适配器（NIC或网卡）：计算机与传输 介质进行数据交互的中间部件，进行编码 转换和收发信息。
• • •
在访问一台计算机时，可用IP地址、域名表示该 计算机的地址 一个IP地址可以对应多个域名，一个域名也可对 应多个IP地址 提供域名服务的服务器英文缩写也是DNS
Internet的地址
4．IPv6地址 • 解决当前IPv4所面临的问题。 • 每个IPv6地址含128位，也将每一个地址分成一个前缀 和一个后缀
网络软件
网络管理软件：用于监视和控制网络的运行， 主要包括自动监控各个设备和线路的运行情 况、网络流量及拥堵的程度、虚拟网络的配 置和管理等。 如HP公司的HP Open View和SUN公司的SUN Net Manager等都是很流行的网络管理软件。 网络应用软件 主要是人们为了更好地利用计算机网络而编制的 应用程序，包括网络上的各种数据库管理系统、 办公自动化管理系统以及一些其他必要软件等。 随着网络技术的发展，现在的各种应用软件都考 虑到网络环境下的应用问题。
光纤
网络软件
网络操作系统（NOS）：是网络系统管理 软件和通信控制软件的集合，它负责整个 网络软件、硬件资源的管理。
网络操作系统主要分为对等式（Peer-To-Peer）、主 从式（Client-Server）两类。 主从式网络操作系统的有UNIX、Windows Server系 列、NetWare和Linux等。UNIX是唯一的跨微型机、 小型机和大型机的网络操作系统。
• 在经过一个较长的IPv4和IPv6共存时期后，IPv6最终会 完全取代IPv4。
8.3 局域网
8.3.1 局域网概述 8.3.2 局域网使用示例
局域网概述
1.局域网国际标准 IEEE802系列标准中，目前局域网使用最为广泛 的是IEEE802.3以太网标准和IEEE802.11无线局域网 标准。 2.MAC地址 局域网中每一台计算机的网卡上都有一个全球 唯一的MAC地址，用以标识局域网内不同的计算机。 如00-01-6C-89-90-AB 在Windows操作系统中，可在“命令提示符” 窗口下，通过键入“ipconfig /all”命令查看本机网卡 的MAC地址信息
Internet的地址
3．域名 • Internet对于计算机的命名方案称为域名系统DNS • DNS采用层次结构： 主机名.单位名.机构名.区域名
– 区域顶级域名又称国家代码，例如中国cn、英国uk、 日本jp等，由于Internet起源于美国，所以美国不用顶 级域名 – 机构名又称二级域名，主要表示单位类型，例如教 育机构edu、政府部门gov、商业系统com等。
ห้องสมุดไป่ตู้
Internet的地址
2.子网掩码
– 用于将一个大的网络划分为若干小的子网 络。它也是一个32位地址，其中值为1的位 用来描述网络地址（网络标识和子网地址部 分）。 – TCP/IP网络每一台主机都要求有子网掩码 – A类网络缺省子网掩码：255.0.0.0，B类网 络缺省子网掩码：255.255.0.0，C类网络缺 省子网掩码：255.255.255.0
计算机网络的分类
计算机网络有多种分类方法，这些分类方法 从不同角度体现了计算机网络的特点。 按地理范围来划分，分为局域网（LAN）、城 域网（MAN）和广域网（WAN）。 按通信方式划分，计算机网络分为点对点传 播网络和广播传播网络。 按传输介质划分，计算机网络分为有线网络 和无线网络。 按信号传输形式划分，计算机网络分为基带 传输网络和宽带传输网络。
– 前缀指明一个网络，后缀指明网上的某台特定的计算机
• 表示法：冒分十六进制，如 CA01:37B3:BB67:BADF:1076:B373:EDCF:8753
– 128位每16位为一组，写成十六进制数，并用冒号分隔每 一组 – 优化叫零压缩，减少了字符个数，用两个冒号代替连续 的零 – 现存的IPv4地址可映射到IPv6的地址空间中
在计算机网络中关于信息传输顺序、信息 格式和信息内容等的规则或约定，称为网络 协议。 为减少复杂性，将网络协议的整体功能划 分为多个不同的功能层。 计算机网络的各个功能层和在各层上使用 的全部协议统称为网络体系结构。
开放系统互连参考 模型（OSI） 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层
–中国公用计算机互联网（ChinaNet） –中国教育和科研计算机网（CERNET） –中国科技网（CSTNET） –中国金桥信息网（CHINAGBN） –中国联通计算机互联网（UNINET） –中国移动互联网（CMNET）等。
• 由教育科研网牵头建设并开通了基于IPv6的CERNET 2主干网。
Internet概述
计算机网络的形成与发展
随着计算机科学技术的迅猛发展和信息社 会的到来，单一的计算机已经不能满足人们 的需求。 计算机技术与通信技术结合，形成了计算 机网络。
计算机网络的形成与发展
将地理位置不同、具有独立功能的多个计 算机系统通过通信设备和线路互相连接，并 按照有关协议实现相互通信、资源共享、协 同工作的综合系统称为计算机网络。
100Base-T 以 太 网
局域网概述
4.无线局域网（Wireless LAN，WLAN）
• 是指采用IEEE 802.11标准组建的局域网，在许 多不适合布线的场合有较广泛的应用。 • 目前应用较为IEEE 802.11g和IEEE 802.11n。 • Wi-Fi只是一个基于IEEE 802.11系列无线局域网 标准的一个技术。
网络的拓扑结构
拓扑结构是指网络中的通信链路（Link） 和结点（Node）之间的几何结构。 拓扑结构用于表示网络的整体构成及各模 块之间的连接关系。拓扑结构影响着整个网 络的设计、功能、可靠性和通信费用。 根据通信子网设计方式的不同，计算机网 络划分成不同的拓扑结构。
网络的基本拓扑结构有总线形、星形、环形和网状。在实际设计 的大多数计算机网络网络都是这些基本拓扑结构的结合体。
TCP/IP体系结构
应用层
传输层 网际层
网络层 物理层
8.2 计算机网络的硬件与软件组成
8.2.1 网络硬件 8.2.2 网络软件 8.2.3 网络地址
8.2 计算机网络的硬件与软件组成
• 计算机网络系统由网络硬件和网络软件两部分 构成。硬件对网络的性能起决定性的作用，而 网络软件则是支持网络运行，利用网络资源的 工具。
教学重点和难点
计算机网络的分类、体系结构 计算机网络的硬件与软件组成 局域网、Internet的应用技术 计算机病毒的防治 网络安全技术
8.1计算机网络概述
8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.1.4 8.1.5 计算机网络的形成与发展 计算机网络系统的组成与功能 计算机网络的分类 网络的拓扑结构 计算机网络体系结构
网络软件
协议软件：两台计算机直接通信时必须使用相同的 网络协议。目前流行的网络协议有。
（1）NetBEUI 专门为单网段小型局域网而设计，小而高效，不具备路由功 能。 （2）IPX/SPX 可以实现多网段间的通信，适合大型网络使用。Windows操 作系统中，其更名为“IPX/SPX兼容协议”。 （3）TCP/IP 是接入Internet的计算机必须安装的通信协议。多个局域网间 的通信一般也使用TCP/IP。 （4）AppleTalk 是与Macintosh （简称Mac） 机之间联网使用的网络协议。
Internet的地址
A类 B类 C类 0 1 1 网络标识（7 bit） 0 网络标识（14 bit） 1 0 网络标识（21 bit） 主机标识（24 bit） 主机标识（16 bit） 主机标识（8 bit）
图 8-12 Internet 的 3 类 IP 地址结构示意图
网络类型 A类 B类 C类 第一组数字 1～127 128～191 192～223
大学计算机基础
第8章
计算机网络基础 与信息安全
本章内容
• • • • • • 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 计算机网络概述 计算机网络的硬件与软件组成 局域网 Internet应用 计算机病毒 计算机信息安全
教学目标
了解计算机网络的基本知识 掌握局域网、Internet应用技术 了解相关的网络安全技术 掌握计算机病毒和黑客的相关 知识，特别是防范措施。
8.4 Internet 应用
8.4.1 Internet概述 8.4.2 接入Internet 8.4.3 Internet常见专业术语 8.4.4 WWW浏览 8.4.5电子邮件服务 8.4.6 文件传输 8.4.7 网络交流
Internet概述
1、Internet的发展 ARPAnet（阿帕网）→ NSFNET→ Internet→ Internet 2 2、Internet在中国的建设情况 • 中国于1994年4月正式接入Internet，并于当年5月建立CN主域名 服务器设置，可全功能访问Internet。 • 2004年12月，我国国家顶级域名cn服务器的IPv6地址成功登录 到全球域名根服务器。 • 目前中国计算机互联网已形成骨干网、大区网和省市网的3级体 系结构。 • 我国国家批准的骨干网络有
Internet的地址
1. IPv4地址
– 表示法：点分十进制
• 将32位地址按字节分为4段，每个字节用十进制 数0~255表示，各字节之间用点号“.”隔开
– IP地址采用分层结构，由网络号与主机号两 部分组成 – IP地址根据适用范围的不同分五类：A、B、 C、D和E五类地址，主要划分依据是网络号和 主机号的数量
计算机网络的形成与发展
1．面向终端的计算机网络时代 （20世纪60年代初） 2．以通信子网为中心的计算机网络时代 （20世纪60年代中期） 3．开放式标准化网络时代 （20世纪70年代末） 4．网络互连与高速网络时代 （20世纪90年代起）
计算机网络系统的组成与功能
计算机网络系统都由资源子网和通信子网 组成，如图所示。 各种特定的计算机网络具有不同的功能， 其主要功能集中在以下4个方面： ① 资源共享 ② 信息交换 ③ 分布式处理 ④ 提高系统可靠性
……
……
中央结点
……
……
图8-4 总线型拓扑结构
……
图8-5 星形拓扑结构
……
环形网
……
图8-6 环形拓扑结构
图8-7 网状拓扑结构
计算机网络体系结构
从整体角度抽象地定义了计算机网络的构 成，描述了各个网络部件之间的逻辑关系和 功能，并给出了计算机网络协调工作的方法 和必须遵守的规则。
计算机网络体系结构
局域网使用示例
1．各台计算机配置局域网参数
在控制面板中打开“网络和共享中心”，选择 “选择家庭组和共享选项”→“更改高级共享 设置”，展开“家庭或工作”网络，配置见表 8-5。
2．设置家庭网络、创建家庭组和加入家庭组 3．将本地文件和文件夹共享 4．将与计算机连接的打印机共享 5．访问家庭组的共享资源。
（a）RJ-45接口PCI网卡
（b）USB无线网卡
网络硬件
传输介质：将信息从一个结点向另一个结点传送的 连接线路实体。 常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤和无线 传输介质等4种。无线传输有微波、红外线和激光等。 网络互连设备：有中继器、集线器、网桥、交换机、 路由器、网关等。
双绞线
同轴电缆
3.Internet提供的常用基本服务 （1）万维网WWW浏览 （2）电子邮件E-mail （3）文件传输FTP （4）远程登录Telnet （5）BBS和论坛 （6）博客（Blog）、微博（MicroBlog） （7）网络游戏 （8）电子商务
局域网概述
3.以太网（Ethernet）
标准以太网是采用粗缆连接的、传输速率为10Mbps 的10Base-5以太网。 目前最常用的计算机局域网是以IEEE802.3u标准为基 础的100Base-T快速以太网。
100Base-T 交 换 机 100Base-T 集 线 器
客户机
服务器
图 8-15
网络硬件
网络中的计算机:分为服务器、工作站。 网络适配器（NIC或网卡）：计算机与传输 介质进行数据交互的中间部件，进行编码 转换和收发信息。
• • •
在访问一台计算机时，可用IP地址、域名表示该 计算机的地址 一个IP地址可以对应多个域名，一个域名也可对 应多个IP地址 提供域名服务的服务器英文缩写也是DNS
Internet的地址
4．IPv6地址 • 解决当前IPv4所面临的问题。 • 每个IPv6地址含128位，也将每一个地址分成一个前缀 和一个后缀
网络软件
网络管理软件：用于监视和控制网络的运行， 主要包括自动监控各个设备和线路的运行情 况、网络流量及拥堵的程度、虚拟网络的配 置和管理等。 如HP公司的HP Open View和SUN公司的SUN Net Manager等都是很流行的网络管理软件。 网络应用软件 主要是人们为了更好地利用计算机网络而编制的 应用程序，包括网络上的各种数据库管理系统、 办公自动化管理系统以及一些其他必要软件等。 随着网络技术的发展，现在的各种应用软件都考 虑到网络环境下的应用问题。
光纤
网络软件
网络操作系统（NOS）：是网络系统管理 软件和通信控制软件的集合，它负责整个 网络软件、硬件资源的管理。
网络操作系统主要分为对等式（Peer-To-Peer）、主 从式（Client-Server）两类。 主从式网络操作系统的有UNIX、Windows Server系 列、NetWare和Linux等。UNIX是唯一的跨微型机、 小型机和大型机的网络操作系统。
• 在经过一个较长的IPv4和IPv6共存时期后，IPv6最终会 完全取代IPv4。
8.3 局域网
8.3.1 局域网概述 8.3.2 局域网使用示例
局域网概述
1.局域网国际标准 IEEE802系列标准中，目前局域网使用最为广泛 的是IEEE802.3以太网标准和IEEE802.11无线局域网 标准。 2.MAC地址 局域网中每一台计算机的网卡上都有一个全球 唯一的MAC地址，用以标识局域网内不同的计算机。 如00-01-6C-89-90-AB 在Windows操作系统中，可在“命令提示符” 窗口下，通过键入“ipconfig /all”命令查看本机网卡 的MAC地址信息
Internet的地址
3．域名 • Internet对于计算机的命名方案称为域名系统DNS • DNS采用层次结构： 主机名.单位名.机构名.区域名
– 区域顶级域名又称国家代码，例如中国cn、英国uk、 日本jp等，由于Internet起源于美国，所以美国不用顶 级域名 – 机构名又称二级域名，主要表示单位类型，例如教 育机构edu、政府部门gov、商业系统com等。
ห้องสมุดไป่ตู้
Internet的地址
2.子网掩码
– 用于将一个大的网络划分为若干小的子网 络。它也是一个32位地址，其中值为1的位 用来描述网络地址（网络标识和子网地址部 分）。 – TCP/IP网络每一台主机都要求有子网掩码 – A类网络缺省子网掩码：255.0.0.0，B类网 络缺省子网掩码：255.255.0.0，C类网络缺 省子网掩码：255.255.255.0
计算机网络的分类
计算机网络有多种分类方法，这些分类方法 从不同角度体现了计算机网络的特点。 按地理范围来划分，分为局域网（LAN）、城 域网（MAN）和广域网（WAN）。 按通信方式划分，计算机网络分为点对点传 播网络和广播传播网络。 按传输介质划分，计算机网络分为有线网络 和无线网络。 按信号传输形式划分，计算机网络分为基带 传输网络和宽带传输网络。
– 前缀指明一个网络，后缀指明网上的某台特定的计算机
• 表示法：冒分十六进制，如 CA01:37B3:BB67:BADF:1076:B373:EDCF:8753
– 128位每16位为一组，写成十六进制数，并用冒号分隔每 一组 – 优化叫零压缩，减少了字符个数，用两个冒号代替连续 的零 – 现存的IPv4地址可映射到IPv6的地址空间中
在计算机网络中关于信息传输顺序、信息 格式和信息内容等的规则或约定，称为网络 协议。 为减少复杂性，将网络协议的整体功能划 分为多个不同的功能层。 计算机网络的各个功能层和在各层上使用 的全部协议统称为网络体系结构。
开放系统互连参考 模型（OSI） 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层
–中国公用计算机互联网（ChinaNet） –中国教育和科研计算机网（CERNET） –中国科技网（CSTNET） –中国金桥信息网（CHINAGBN） –中国联通计算机互联网（UNINET） –中国移动互联网（CMNET）等。
• 由教育科研网牵头建设并开通了基于IPv6的CERNET 2主干网。
Internet概述
计算机网络的形成与发展
随着计算机科学技术的迅猛发展和信息社 会的到来，单一的计算机已经不能满足人们 的需求。 计算机技术与通信技术结合，形成了计算 机网络。
计算机网络的形成与发展
将地理位置不同、具有独立功能的多个计 算机系统通过通信设备和线路互相连接，并 按照有关协议实现相互通信、资源共享、协 同工作的综合系统称为计算机网络。
100Base-T 以 太 网
局域网概述
4.无线局域网（Wireless LAN，WLAN）
• 是指采用IEEE 802.11标准组建的局域网，在许 多不适合布线的场合有较广泛的应用。 • 目前应用较为IEEE 802.11g和IEEE 802.11n。 • Wi-Fi只是一个基于IEEE 802.11系列无线局域网 标准的一个技术。
网络的拓扑结构
拓扑结构是指网络中的通信链路（Link） 和结点（Node）之间的几何结构。 拓扑结构用于表示网络的整体构成及各模 块之间的连接关系。拓扑结构影响着整个网 络的设计、功能、可靠性和通信费用。 根据通信子网设计方式的不同，计算机网 络划分成不同的拓扑结构。
网络的基本拓扑结构有总线形、星形、环形和网状。在实际设计 的大多数计算机网络网络都是这些基本拓扑结构的结合体。
TCP/IP体系结构
应用层
传输层 网际层
网络层 物理层
8.2 计算机网络的硬件与软件组成
8.2.1 网络硬件 8.2.2 网络软件 8.2.3 网络地址
8.2 计算机网络的硬件与软件组成
• 计算机网络系统由网络硬件和网络软件两部分 构成。硬件对网络的性能起决定性的作用，而 网络软件则是支持网络运行，利用网络资源的 工具。
教学重点和难点
计算机网络的分类、体系结构 计算机网络的硬件与软件组成 局域网、Internet的应用技术 计算机病毒的防治 网络安全技术
8.1计算机网络概述
8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.1.4 8.1.5 计算机网络的形成与发展 计算机网络系统的组成与功能 计算机网络的分类 网络的拓扑结构 计算机网络体系结构
网络软件
协议软件：两台计算机直接通信时必须使用相同的 网络协议。目前流行的网络协议有。
（1）NetBEUI 专门为单网段小型局域网而设计，小而高效，不具备路由功 能。 （2）IPX/SPX 可以实现多网段间的通信，适合大型网络使用。Windows操 作系统中，其更名为“IPX/SPX兼容协议”。 （3）TCP/IP 是接入Internet的计算机必须安装的通信协议。多个局域网间 的通信一般也使用TCP/IP。 （4）AppleTalk 是与Macintosh （简称Mac） 机之间联网使用的网络协议。
Internet的地址
A类 B类 C类 0 1 1 网络标识（7 bit） 0 网络标识（14 bit） 1 0 网络标识（21 bit） 主机标识（24 bit） 主机标识（16 bit） 主机标识（8 bit）
图 8-12 Internet 的 3 类 IP 地址结构示意图
网络类型 A类 B类 C类 第一组数字 1～127 128～191 192～223
大学计算机基础
第8章
计算机网络基础 与信息安全
本章内容
• • • • • • 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 计算机网络概述 计算机网络的硬件与软件组成 局域网 Internet应用 计算机病毒 计算机信息安全
教学目标
了解计算机网络的基本知识 掌握局域网、Internet应用技术 了解相关的网络安全技术 掌握计算机病毒和黑客的相关 知识，特别是防范措施。
8.4 Internet 应用
8.4.1 Internet概述 8.4.2 接入Internet 8.4.3 Internet常见专业术语 8.4.4 WWW浏览 8.4.5电子邮件服务 8.4.6 文件传输 8.4.7 网络交流
Internet概述
1、Internet的发展 ARPAnet（阿帕网）→ NSFNET→ Internet→ Internet 2 2、Internet在中国的建设情况 • 中国于1994年4月正式接入Internet，并于当年5月建立CN主域名 服务器设置，可全功能访问Internet。 • 2004年12月，我国国家顶级域名cn服务器的IPv6地址成功登录 到全球域名根服务器。 • 目前中国计算机互联网已形成骨干网、大区网和省市网的3级体 系结构。 • 我国国家批准的骨干网络有
Internet的地址
1. IPv4地址
– 表示法：点分十进制
• 将32位地址按字节分为4段，每个字节用十进制 数0~255表示，各字节之间用点号“.”隔开
– IP地址采用分层结构，由网络号与主机号两 部分组成 – IP地址根据适用范围的不同分五类：A、B、 C、D和E五类地址，主要划分依据是网络号和 主机号的数量
计算机网络的形成与发展
1．面向终端的计算机网络时代 （20世纪60年代初） 2．以通信子网为中心的计算机网络时代 （20世纪60年代中期） 3．开放式标准化网络时代 （20世纪70年代末） 4．网络互连与高速网络时代 （20世纪90年代起）
计算机网络系统的组成与功能
计算机网络系统都由资源子网和通信子网 组成，如图所示。 各种特定的计算机网络具有不同的功能， 其主要功能集中在以下4个方面： ① 资源共享 ② 信息交换 ③ 分布式处理 ④ 提高系统可靠性
……
……
中央结点
……
……
图8-4 总线型拓扑结构
……
图8-5 星形拓扑结构
……
环形网
……
图8-6 环形拓扑结构
图8-7 网状拓扑结构
计算机网络体系结构
从整体角度抽象地定义了计算机网络的构 成，描述了各个网络部件之间的逻辑关系和 功能，并给出了计算机网络协调工作的方法 和必须遵守的规则。
计算机网络体系结构
局域网使用示例
1．各台计算机配置局域网参数
在控制面板中打开“网络和共享中心”，选择 “选择家庭组和共享选项”→“更改高级共享 设置”，展开“家庭或工作”网络，配置见表 8-5。
2．设置家庭网络、创建家庭组和加入家庭组 3．将本地文件和文件夹共享 4．将与计算机连接的打印机共享 5．访问家庭组的共享资源。
（a）RJ-45接口PCI网卡
（b）USB无线网卡
网络硬件
传输介质：将信息从一个结点向另一个结点传送的 连接线路实体。 常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤和无线 传输介质等4种。无线传输有微波、红外线和激光等。 网络互连设备：有中继器、集线器、网桥、交换机、 路由器、网关等。
双绞线
同轴电缆
3.Internet提供的常用基本服务 （1）万维网WWW浏览 （2）电子邮件E-mail （3）文件传输FTP （4）远程登录Telnet （5）BBS和论坛 （6）博客（Blog）、微博（MicroBlog） （7）网络游戏 （8）电子商务
局域网概述
3.以太网（Ethernet）
标准以太网是采用粗缆连接的、传输速率为10Mbps 的10Base-5以太网。 目前最常用的计算机局域网是以IEEE802.3u标准为基 础的100Base-T快速以太网。
100Base-T 交 换 机 100Base-T 集 线 器
客户机
服务器
图 8-15