1、第第4章章 计算机网络与因特网计算机网络与因特网4.1 计算机网络基础计算机网络基础4.2 计算机局域网计算机局域网4.3 计算机广域网计算机广域网4.4 因特网的组成因特网的组成4.5 因特网提供的服务因特网提供的服务4.6 网络信息安全网络信息安全24.1 计算机网络基础计算机网络基础 计算机网络的组成计算机网络的组成 计算机网络的分类计算机网络的分类 网络的工作模式网络的工作模式 网络提供的服务网络提供的服务 网络操作系统网络操作系统34.1.1 计算机网络的计算机网络的组成与分类组成与分类4什么是计算机网络？什么是计算机网络？n 性质：性质：n 它是一种通信系统（与电话、它是一种通信系
2、统（与电话、电视系统不同，它是一种数据电视系统不同，它是一种数据通信系统）通信系统）n 它是计算机系统的延伸与扩展它是计算机系统的延伸与扩展（“网络就是计算机网络就是计算机”SUN公司）公司）n 需要使用多种复杂的技术需要使用多种复杂的技术n 利用通信设备和网络软件，把位置分散、功能相对独立利用通信设备和网络软件，把位置分散、功能相对独立的多台计算机以相互通信和资源共享为目的连接起来的的多台计算机以相互通信和资源共享为目的连接起来的一个系统一个系统5计算机网络的组成计算机网络的组成n 计算机等计算机等“智能智能”设备设备 n 数据传输介质：如双绞线、光缆、无线电波等，用于传数据传输介质：如双绞
3、线、光缆、无线电波等，用于传输数据输数据n 通信控制设备：如网卡、集线器、交换器、调制解调器、通信控制设备：如网卡、集线器、交换器、调制解调器、路由器等，确保通信正确、可靠、有效地进行路由器等，确保通信正确、可靠、有效地进行n 通信协议通信协议共同遵循的一组的规则和约定共同遵循的一组的规则和约定(考点考点)n 通信如何开始、如何结束？数据如何表示？命令如何表示？通信如何开始、如何结束？数据如何表示？命令如何表示？通信对象如何区分？其身份如何鉴别？发生错误如何处理？通信对象如何区分？其身份如何鉴别？发生错误如何处理？等等。例如：等等。例如：TCP/IP,HTTP,FTP，POP3等等n 网络操作
4、系统：实现通信协议、管理网络资源等网络操作系统：实现通信协议、管理网络资源等n 网络应用软件：实现各种网络应用，如浏览器、电子邮网络应用软件：实现各种网络应用，如浏览器、电子邮件程序、件程序、QQ等等6计算机组网的目的计算机组网的目的（1）数据通信数据通信n 使计算机之间可以相互传送数据，方便地交换信息使计算机之间可以相互传送数据，方便地交换信息（2）资源共享资源共享n 用户可以共享网络中其他计算机的软件、硬件和数据资源用户可以共享网络中其他计算机的软件、硬件和数据资源（3）实现分布式信息处理实现分布式信息处理n 大型问题可以借助于分散在网络中的多台计算机协同完成大型问题可以借助于分散在网络中
5、的多台计算机协同完成n 分散在各地各部门的用户通过网络合作完成一项共同的任务分散在各地各部门的用户通过网络合作完成一项共同的任务（4）提高计算机系统的可靠性和可用性提高计算机系统的可靠性和可用性n 计算机出现故障时，网络中的计算机可以互为后备计算机出现故障时，网络中的计算机可以互为后备n 计算机负荷过重时，可将部分任务分配给空闲的计算机计算机负荷过重时，可将部分任务分配给空闲的计算机7计算机网络的分类计算机网络的分类 n 按使用的传输介质可分为：按使用的传输介质可分为：n 有线网有线网 无线网无线网n 按网络的使用性质可分为：按网络的使用性质可分为：n 公用网公用网 专用网专用网 虚拟专网虚拟
6、专网(VPN)n 按网络的使用对象可以分为：按网络的使用对象可以分为：n 企业网企业网 政府网政府网 金融网金融网 校园网校园网 n 按网络所覆盖的按网络所覆盖的地域范围地域范围可以分为：（可以分为：（考点考点）n 局域网局域网(LAN)：使用专用通信线路把较小地域范围（一幢楼房、：使用专用通信线路把较小地域范围（一幢楼房、一个楼群、一个单位或一个小区）中的计算机连接而成的网络一个楼群、一个单位或一个小区）中的计算机连接而成的网络n 广域网广域网(WAN)：把相距遥远的许多局域网和计算机用户互相连接：把相距遥远的许多局域网和计算机用户互相连接在一起的网络。广域网有时也称为远程网在一起的网络。广
7、域网有时也称为远程网n 城域网或市域网城域网或市域网(MAN)：作用范围在广域网和局域网之间，其作：作用范围在广域网和局域网之间，其作用距离约为用距离约为5km50 km，例如一个城市范围的计算机网络，例如一个城市范围的计算机网络84.1.2 计算机网络的计算机网络的工作模式与网络服务工作模式与网络服务9计算机网络的计算机网络的2种工作模式种工作模式 n 资源：硬件、软件、数据都是计算机的资源资源：硬件、软件、数据都是计算机的资源n 网络中的计算机可以扮演网络中的计算机可以扮演2种不同的角色种不同的角色：n 客户机客户机：需要使用其它计算机资源的计算机：需要使用其它计算机资源的计算机n 服务器
8、服务器：提供资源（如数据文件、磁盘空间、打印机、处理：提供资源（如数据文件、磁盘空间、打印机、处理器等）给其它计算机使用的计算机器等）给其它计算机使用的计算机n 每一台联网的计算机，其每一台联网的计算机，其“身份身份”或者是客户机，或者是或者是客户机，或者是服务器，或者两种身份兼而有之服务器，或者两种身份兼而有之 n 计算机网络有计算机网络有两种基本的工作模式：（两种基本的工作模式：（考点考点）n 对等（对等（peer-to-peer，简称，简称P2P）模式）模式n 客户客户/服务器（服务器（Client/Server，简称，简称C/S）模式）模式 10对等工作模式（对等工作模式（P2P）n
9、网络中每台计算机既可以作为客户机也可以作为服务器网络中每台计算机既可以作为客户机也可以作为服务器n 例：例：Windows操作系统中的操作系统中的“网上邻居网上邻居”、BT、迅雷等、迅雷等ABLAN或或WANn 特点：特点：n 可共享资源主要是文件和打印机，由资源所在计算机自己管可共享资源主要是文件和打印机，由资源所在计算机自己管理，使用比较简单理，使用比较简单n 不需要专门的硬件服务器，也不需要网络管理员不需要专门的硬件服务器，也不需要网络管理员n 效率不高，可靠性、安全性较差效率不高，可靠性、安全性较差A计算机可使计算机可使用用B的打印机的打印机B计算机可访计算机可访问问A计算机硬计算机硬
10、盘中的文件盘中的文件11客户客户/服务器工作服务器工作模式（模式（C/S）n 特点：网络中的计算机有专门分工，有的是客户机，有的特点：网络中的计算机有专门分工，有的是客户机，有的是服务器是服务器n 服务器大多是一些专门设计的性能较高的计算机，并发服务器大多是一些专门设计的性能较高的计算机，并发处理能力强，存储容量大，网络数据传输速率高处理能力强，存储容量大，网络数据传输速率高n 服务器按用途分为：服务器按用途分为：Web服务器、打印服务器、邮件服服务器、打印服务器、邮件服务器、文件服务器、数据库服务器等务器、文件服务器、数据库服务器等文件服务器文件服务器打印服务器打印服务器客户机客户机客户机提
11、出服客户机提出服务请求，使用务请求，使用服务器所提供服务器所提供的资源的资源服务器用于提服务器用于提供资源，为客供资源，为客户机服务户机服务12网络服务之网络服务之1：文件服务：文件服务n 文件服务文件服务(又叫做又叫做“共享存储服务共享存储服务”)n 用户可以使用服务器中可共享的数据文件，使用方法如同使用户可以使用服务器中可共享的数据文件，使用方法如同使用本地磁盘一样用本地磁盘一样n 必须在获得服务器授权的情况下进行必须在获得服务器授权的情况下进行文件文件服务器服务器 有访问权限有访问权限无访问权限无访问权限(如果是共享服务器中的程序，则一般是将该程序下载到客户机中如果是共享服务器中的程序，
12、则一般是将该程序下载到客户机中然后再在客户机中运行，需购买软件的多用户版本和软件许可证然后再在客户机中运行，需购买软件的多用户版本和软件许可证)13网络服务之网络服务之2：打印服务：打印服务n 打印服务：共享打印机打印服务：共享打印机打印服务器打印服务器（管理程序）（管理程序）共享的共享的打印机打印机客户机客户机客户机客户机打印管理程序的一般原则是先来先服务打印管理程序的一般原则是先来先服务(排队处理排队处理)可以更改打印任务的顺序，也可取消某个正在排队的打印任务可以更改打印任务的顺序，也可取消某个正在排队的打印任务14网络服务之网络服务之3：消息传递服务：消息传递服务1.登录到登录到即时通信
13、即时通信服务器服务器3.给在线的给在线的伙伴发消息伙伴发消息4.消息由服消息由服务器立即转务器立即转发给您的伙发给您的伙伴伴5.您的伙伴立您的伙伴立即就能看到即就能看到您发的消息您发的消息2.服务器判断有您服务器判断有您的哪些朋友、家人、的哪些朋友、家人、同事同事(称为伙伴称为伙伴)已经已经在线，并通知您知道在线，并通知您知道（C/S工作模式）工作模式）n 消息传递服务：实现用户间的相互通信，如电子邮件、消息传递服务：实现用户间的相互通信，如电子邮件、QQ、短信息、短信息、IP电话、视频会议等。电话、视频会议等。例：例：QQ的工作过程的工作过程15网络服务之网络服务之4：应用服务：应用服务n
14、例：例：银行银行ATM自动柜员机的工作过程自动柜员机的工作过程:n ATM机是金融计算机网络上的客户机，机是金融计算机网络上的客户机，它是一台嵌入式计算机，供存款、取款、它是一台嵌入式计算机，供存款、取款、查询等使用查询等使用n 服务器在银行的计算中心，它是一台大服务器在银行的计算中心，它是一台大(巨巨)型计算机，具有一个非常庞大的账型计算机，具有一个非常庞大的账目数据库目数据库WANn 应用服务应用服务(application service)：n 完成的某项任务完全由网络中的应用服务器完成完成的某项任务完全由网络中的应用服务器完成16Client/Server的的管理管理 网络操作系统网络
15、操作系统n 网络操作系统网络操作系统(Network operating system,NOS)是指是指运行在服务器上的操作系统，有时也称之为运行在服务器上的操作系统，有时也称之为“服务器操服务器操作系统作系统”n 网络操作系统的责任是：网络操作系统的责任是：n支持大量客户机同时发出服务请求并快速作出响应支持大量客户机同时发出服务请求并快速作出响应n管理并协调资源的分配与共享管理并协调资源的分配与共享n管理、监测与记录客户机的操作管理、监测与记录客户机的操作(记录用户每一次登录和退出的时间，以及每一次使记录用户每一次登录和退出的时间，以及每一次使用服务器资源的情况用服务器资源的情况)n数据保护
16、和错误处理数据保护和错误处理 等等17当前使用的主流网络操作系统当前使用的主流网络操作系统n 主流网络操作系统：主流网络操作系统：nUNIX系统，系统，稳定性和安全性好，可用于大型网络稳定性和安全性好，可用于大型网络n微软公司的微软公司的Windows系统服务器版系统服务器版（如（如Windows NT Server、Windows 2000 Server，Windows Server 2019 R2等，一般用于中低档服务等，一般用于中低档服务器）器）nLinux，源代码开放，可免费得到许多应用软件源代码开放，可免费得到许多应用软件n 网络管理员网络管理员(超级用户超级用户)的职责：的职责：n
17、为用户建立账号为用户建立账号(开户开户)、分配资源使用权限、撤销账、分配资源使用权限、撤销账号号(销户销户)、维护网络正常工作和保证信息安全、维护网络正常工作和保证信息安全4.2 计算机局域网计算机局域网4.2.1 局域网的特点与组成局域网的特点与组成4.2.2 常用局域网介绍常用局域网介绍194.2.1 局域网的特点与组成局域网的特点与组成20计算机局域网计算机局域网(LAN)的特点的特点 n 为一个单位所拥有，地为一个单位所拥有，地理范围有限理范围有限n 使用专门铺设的传输介使用专门铺设的传输介质进行连网质进行连网n 数据传输速率高数据传输速率高(10Mbps1Gbps)、延、延迟时间短迟
18、时间短n 可靠性高、误码率低可靠性高、误码率低(10-810-11)路由器路由器防火墙防火墙文件服文件服务器务器共享共享打印机打印机局域网局域网集线器集线器广域网广域网广域网广域网21局域网的组成局域网的组成 网络上的每个节点都装有网络接口网络上的每个节点都装有网络接口卡卡(NIC,简称网卡简称网卡)，网卡通过传输，网卡通过传输介质把节点相互连接起来介质把节点相互连接起来双绞线、同轴双绞线、同轴电缆、光纤或电缆、光纤或者无线电波者无线电波 网络网络服务器服务器工作站工作站网络接网络接口卡口卡传输介质传输介质工作站工作站工作站工作站网络网络 打印机打印机网络上的每台设备网络上的每台设备(如工如工
19、作站、服务器、打印机作站、服务器、打印机等等)都称为是网络中的都称为是网络中的 一个一个“节点节点”22局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构总线型局域网总线型局域网环型局域网环型局域网星型局域网星型局域网网络上的网络上的 节点节点23局域网的数据传输方法局域网的数据传输方法n 网络上的每个节点（如工作站、服务器、打印机等），都是网络上的每个节点（如工作站、服务器、打印机等），都是数据传输的数据传输的“源源”或者或者“目的地目的地”n 介质访问地址介质访问地址(MAC地址地址)：为了相互区别，局域网中的每个：为了相互区别，局域网中的每个节点都有一个惟一的地址，称为节点都有一个惟一的地址，称为MAC地
20、址（地址（MAC地址是一个地址是一个48位的二进制数）（位的二进制数）（考点考点）n 数据传输方法：数据传输方法：n 采用采用时分时分多路复用技术，多个节点共享传输介质（多路复用技术，多个节点共享传输介质（考点考点）n 不允许任何节点连续传输任意长的数据，必须把要传输的数据分不允许任何节点连续传输任意长的数据，必须把要传输的数据分成小块（称为成小块（称为“帧帧”，frame），），每个节点每次只传输一个帧每个节点每次只传输一个帧，确保任何节点都有传输数据的机会（确保任何节点都有传输数据的机会（考点考点）24局域网数据帧的格式局域网数据帧的格式 有效载荷有效载荷(传输的数据传输的数据)校验校验信
21、息信息发送节点发送节点MAC地址地址接收节点接收节点MAC地址地址发给哪一台计发给哪一台计算机？算机？校验信息随同数据一起进行传输，校验信息随同数据一起进行传输，供接收节点在收到数据之后验证供接收节点在收到数据之后验证数据传输是否正确数据传输是否正确哪一台计算机发哪一台计算机发送的数据帧送的数据帧需要传输的数据，如程序、需要传输的数据，如程序、邮件、邮件、MP3音乐等音乐等25什么是什么是网卡网卡（网络接口卡（网络接口卡）？）？n 网卡就是计算机的网络通信控制器网卡就是计算机的网络通信控制器n 主要功能：实现节点之间的数据通信，收发数据帧主要功能：实现节点之间的数据通信，收发数据帧网卡及其网卡
22、及其安装安装笔记本电脑使用笔记本电脑使用的网卡的网卡n 网络中每个节点网络中每个节点(工作站或服务器工作站或服务器)都必须安装网卡，都必须安装网卡，不同类型的局不同类型的局域网，数据帧的格式各不相同域网，数据帧的格式各不相同，需安装使用不同类型的网卡需安装使用不同类型的网卡（要点）（要点）n 由于芯片组集成度的提高，现在网卡的功能大多已集成在芯片组中，由于芯片组集成度的提高，现在网卡的功能大多已集成在芯片组中，即所谓的即所谓的“集成网卡集成网卡”n 每块网卡均由生产厂家分配一个全球惟一的每块网卡均由生产厂家分配一个全球惟一的MAC地址，该地址就是地址，该地址就是使用这块网卡的节点使用这块网卡的
23、节点MAC地址（地址（要点要点）264.2.2 常用局域网介绍常用局域网介绍27常用局域网之常用局域网之1：总线式以太网：总线式以太网n 以总线式集线器以总线式集线器(hub)为中心，为中心，每个节点通过每个节点通过以太网卡以太网卡和和双绞线双绞线连接到集线器的一个端口，通过集线器与其他节点相互通信连接到集线器的一个端口，通过集线器与其他节点相互通信 集线器集线器ABCD把一个端口接收到的帧把一个端口接收到的帧向所有端口分发出去，向所有端口分发出去，并对信号进行放大，以并对信号进行放大，以扩大网络的传输距离，扩大网络的传输距离，起着中继器的作用起着中继器的作用 有效载荷有效载荷(传输的数据传输
24、的数据)校验校验信息信息发送节点发送节点MAC地址地址接收节点接收节点MAC地址地址AD(以太网数据帧以太网数据帧)28常见局域网之常见局域网之2：交换式以太网：交换式以太网n 以交换式集线器以交换式集线器(switch hub)为中心构成为中心构成n 交换式集线器是一种高交换式集线器是一种高速电子交换器，连接在速电子交换器，连接在交换器上的所有节点均交换器上的所有节点均可同时相互通信可同时相互通信总线式以太网总线式以太网交换式以太网交换式以太网Hub向所有节点发送数据帧，由节点向所有节点发送数据帧，由节点选择接收选择接收Hub按按MAC地址将数据帧直接发送给地址将数据帧直接发送给指定的节点指
25、定的节点1次只允许次只允许1对节点进行数据帧的传输对节点进行数据帧的传输允许多对节点同时进行数据帧的传输允许多对节点同时进行数据帧的传输总线式拓扑结构总线式拓扑结构星形拓扑结构星形拓扑结构所有节点共享一定的带宽所有节点共享一定的带宽每个节点各自独享一定的带宽每个节点各自独享一定的带宽 交换式交换式 集线器集线器123456考考点点29小结：以太网的优缺点小结：以太网的优缺点n 优点：优点：n增删节点容易增删节点容易n成本低成本低n维护方便维护方便n轻负载时效率高（节点少，或者信息发送不频繁）轻负载时效率高（节点少，或者信息发送不频繁）n 缺点：缺点：重负载情况下网络性能将急剧下降，不适合实时性
26、重负载情况下网络性能将急剧下降，不适合实时性要求较高的环境，特别是总线式以太网要求较高的环境，特别是总线式以太网30常见局域网之常见局域网之3：光纤光纤分布式数字接口分布式数字接口网（网（FDDIFDDI）FDDIFDDI拓扑结构：环型，双环结构，每个设备可以挂接到两个拓扑结构：环型，双环结构，每个设备可以挂接到两个环路结点上（环路结点上（要点要点）环上的结点依次获得对环路的访问权。为提高可靠性，环上的结点依次获得对环路的访问权。为提高可靠性，FDDIFDDI采用双环结构采用双环结构(分别称为主分别称为主/副环副环)，主环支持正常情况下的数据，主环支持正常情况下的数据传输工作，副环作为传输工作
27、，副环作为种冗余设施，保证在主环故障或者结点种冗余设施，保证在主环故障或者结点故障时环路仍然可以正常地工作。故障时环路仍然可以正常地工作。光纤传输线FDDI的帧格式和的帧格式和其他常用局域网的其他常用局域网的帧格式不同帧格式不同，因此，因此与其他局域网进行与其他局域网进行互连时，需要通过互连时，需要通过网关或路由器才能网关或路由器才能实现。实现。31常见局域网之常见局域网之4:无线局域网无线局域网 n 特点：特点：n 使用使用S频段频段(2.4G2.4835GHz)无线电波作为传输介质，对人体无线电波作为传输介质，对人体没有伤害没有伤害n 具有灵活性，相对于有线网络，它的组建、配置和维护较为容
28、易具有灵活性，相对于有线网络，它的组建、配置和维护较为容易n 使用扩频方式通信时，具有抗干扰、抗噪声、抗衰减能力，通信使用扩频方式通信时，具有抗干扰、抗噪声、抗衰减能力，通信比较安全，不易偷听和窃取，具有高可用性比较安全，不易偷听和窃取，具有高可用性n 无线局域网通过无线网卡、无线无线局域网通过无线网卡、无线hub、无线网桥等设备进行组网、无线网桥等设备进行组网无线网卡无线网卡集线器集线器 无线无线hub无线无线hub32无线局域网通信协议无线局域网通信协议n 802.11标准标准(Wi-Fi),其中：其中：n 802.11a:25Mbpsn 802.11g:54Mbpsn 802.11b(传
29、输速率能根据环境变化传输速率能根据环境变化)，最大可达，最大可达11 Mbpsn 蓝牙（蓝牙（bluetooth）（）（考点考点）n 近距离无线数字通信的标准，是近距离无线数字通信的标准，是802.11的补充的补充n 最高数据传输速率可达最高数据传输速率可达1Mbps(有效传输速率为有效传输速率为721kbps)n 传输距离为传输距离为10cm10mn 适合于办公室或家庭环境的无线网络适合于办公室或家庭环境的无线网络33无线局域网的特点（无线局域网的特点（考点考点）n 优点优点n具有很好的灵活性具有很好的灵活性n最大通信范围可达几公里甚至几十公里最大通信范围可达几公里甚至几十公里n组网、配置和
30、维护较容易组网、配置和维护较容易n 缺点缺点n还不能完全脱离有线网络，只是有线网络的补充还不能完全脱离有线网络，只是有线网络的补充n产品比较贵产品比较贵n传输速度较慢传输速度较慢34n 复习题复习题1.有一个口号叫做有一个口号叫做“网络就是计算机网络就是计算机”，其内涵就是：，其内涵就是：计算机网络用户原理上可以共享网络中其他计算机计算机网络用户原理上可以共享网络中其他计算机的软件和硬件资源，就好象使用自己计算机一样方的软件和硬件资源，就好象使用自己计算机一样方便（）便（）2.在客户在客户/服务器模式的网络中，性能高的计算机必定服务器模式的网络中，性能高的计算机必定是服务器，性能低的计算机必定
31、是客户机（）是服务器，性能低的计算机必定是客户机（）3.局域网中的主机都可以连接到一个共享的传输介质局域网中的主机都可以连接到一个共享的传输介质上，因此网络中任一台计算机的硬件和软件资源都上，因此网络中任一台计算机的硬件和软件资源都是可以给网络中的其他计算机用户共享使用（）是可以给网络中的其他计算机用户共享使用（）4.以太网中的集线器既能接收信息帧也能发送信息帧，以太网中的集线器既能接收信息帧也能发送信息帧，因此集线器也是一个节点（）因此集线器也是一个节点（）355.计算机网络中，数据传输速率是一个重要的性能计算机网络中，数据传输速率是一个重要的性能指标，它是指单位时间内有效传输二进制的数目，
32、指标，它是指单位时间内有效传输二进制的数目，下面计量单位中下面计量单位中1.kb/s，2.MB/s，3.Mb/s，4.Gb/s，其中常用的是（），其中常用的是（）6.以下关于网络以下关于网络OS中叙述正确的是（）中叙述正确的是（）A.广义而言，接入网络的每一台计算机都必须安装广义而言，接入网络的每一台计算机都必须安装网络操作系统网络操作系统B.若一台计算机安装了网络操作系统，那么该计算若一台计算机安装了网络操作系统，那么该计算机只有在接入网络的情况下才能够正常工作机只有在接入网络的情况下才能够正常工作C.网络中的所有计算机安装的网络操作系统必须是网络中的所有计算机安装的网络操作系统必须是相同的
33、相同的D.按客户按客户/服务器模式工作的计算机，服务器模式工作的计算机，Windows XP既可单状在服务器上，也可以安装在客户机上既可单状在服务器上，也可以安装在客户机上367.以太网是一种使用的最广泛的局域网，下面关于以以太网是一种使用的最广泛的局域网，下面关于以太网叙述中，正确的是太网叙述中，正确的是1.以太网中的节点每次只能以太网中的节点每次只能发一帧的信息发一帧的信息 2.以太网中的每个节点都有一个惟一以太网中的每个节点都有一个惟一的地址，每发送一帧数据的时候，都必须包含自己的地址，每发送一帧数据的时候，都必须包含自己的发送地址和接收的地址，这个地址就是的发送地址和接收的地址，这个地
34、址就是IP地址地址 3.以太网的数据传输为以太网的数据传输为10Mbps100Mbps，甚至，甚至更快更快 4.以太网大多使用集线器组网，网络中的每以太网大多使用集线器组网，网络中的每一个节点通过网卡和双绞线与集线器连接一个节点通过网卡和双绞线与集线器连接8.为实现局域网中两个节点相互通信，节点必须具备为实现局域网中两个节点相互通信，节点必须具备的最基本地址信息是（）的最基本地址信息是（）9.以交换式集线器为中心构造的以太网的拓扑结构是以交换式集线器为中心构造的以太网的拓扑结构是（）（）37n 10.(2019考题考题)在局域网中，每台计算机都必须有在局域网中，每台计算机都必须有一个一个MAC
35、地址，以便相互区别，事先计算机之间地址，以便相互区别，事先计算机之间的通信（）的通信（）n 11.计算机局域网采用的是频分多路复用技术共享计算机局域网采用的是频分多路复用技术共享传输介质（）传输介质（）4.3 计算机广域网计算机广域网4.3.1 专用广域网专用广域网4.3.2 公用数据网公用数据网39广域网的有关知识广域网的有关知识40什么是计算机广域网？什么是计算机广域网？n广域网（广域网（WAN）是跨越很大地域范围（从几十公里）是跨越很大地域范围（从几十公里到几千公里）并包含大量计算机的一种计算机网络到几千公里）并包含大量计算机的一种计算机网络n特点：特点：n远距离：需要使用远程数字通信线
36、路进行通信远距离：需要使用远程数字通信线路进行通信n大规模：网络中包含大量的网络（子网）和计算机，大规模：网络中包含大量的网络（子网）和计算机，数量几乎不受限制数量几乎不受限制n异构性：进行互连的局域网有多种不同类型异构性：进行互连的局域网有多种不同类型n从功能来说，广域网与局域网并无本质区别，只是从功能来说，广域网与局域网并无本质区别，只是由于数据传输速率相差很大，一些在局域网上能够由于数据传输速率相差很大，一些在局域网上能够实现的功能在广域网上可能很难完成实现的功能在广域网上可能很难完成 41广域网的分类广域网的分类n 按用途分：按用途分：n 专用广域网：由机构或组织自行构建，用于处理特定
37、事务专用广域网：由机构或组织自行构建，用于处理特定事务（如政府网、金融网、教育网、军事网等）（如政府网、金融网、教育网、军事网等）n 公用数据网：由网络服务提供商（如电信局、有线电视台）公用数据网：由网络服务提供商（如电信局、有线电视台）构建，用于为社会公众提供数据通信服务构建，用于为社会公众提供数据通信服务n 按技术分：按技术分：n X.25网（低速）网（低速）n 帧中继网（中速）帧中继网（中速）n ATM网（中高速）网（中高速）n n 不同局域网、广域网互联而成的广域网不同局域网、广域网互联而成的广域网424.3.1 专用广域网专用广域网 政府网、金融网、科技网、教育网等一些系统和行政府网
38、、金融网、科技网、教育网等一些系统和行业性的专用广域网，其主干部分和接入部分一般都使用业性的专用广域网，其主干部分和接入部分一般都使用电信部门提供的传输线路和网络设备构建而成，很少有电信部门提供的传输线路和网络设备构建而成，很少有单位全部自行建设。单位全部自行建设。43使用电话网连接远程计算机使用电话网连接远程计算机 n 适合家庭用户、外出公干人员和企事业单位的外地分支机构适合家庭用户、外出公干人员和企事业单位的外地分支机构联网联网 n 可用技术：可用技术：n 电话拨号电话拨号n ADSLn ISDN公用拨号公用拨号电话网电话网局域网局域网MODEMMODEMMODEMMODEM必须使用调制解
39、调器把数字信号必须使用调制解调器把数字信号调制成模拟音频信号进行传输调制成模拟音频信号进行传输 缺点：线路利用率低，数据传输速度缺点：线路利用率低，数据传输速度慢，通信质量不稳定，费用较高（特慢，通信质量不稳定，费用较高（特别是长途通信）别是长途通信）44使用使用(远程数字通信远程数字通信)专线连接专线连接n 应用：用作政府网、金融网、科技网等广域网中的主干线路应用：用作政府网、金融网、科技网等广域网中的主干线路 n 优点：优点：n 实现每周实现每周7天、每天天、每天24小时的不间断通信小时的不间断通信n 可根据需要租用不同的远程数字通信线路（可根据需要租用不同的远程数字通信线路（PDH或或S
40、DH）n 缺点：缺点：租用专线的费用较高租用专线的费用较高 远程数字远程数字 通信线路通信线路局域网局域网局域网局域网路由器路由器租用的专线租用的专线局域网局域网局域网局域网45虚拟专网（虚拟专网（VPN）n 构建在帧中继网、构建在帧中继网、ATM网等公用数据网的基础上，也可以构网等公用数据网的基础上，也可以构建在因特网平台之上，是一种逻辑上的专用网络，不必租用建在因特网平台之上，是一种逻辑上的专用网络，不必租用专线，但效果如同租用专线一样专线，但效果如同租用专线一样n 采用隧道技术以及加密、身份鉴别等方法，信息安全可以得采用隧道技术以及加密、身份鉴别等方法，信息安全可以得到保证到保证n 优点
41、：节省费用、运行灵活、易于扩展、易于管理优点：节省费用、运行灵活、易于扩展、易于管理n 虚拟专网应用前景广阔，具体实施也不困难虚拟专网应用前景广阔，具体实施也不困难公用公用骨干网骨干网局域网局域网 专线专线局域网局域网拨号线拨号线464.3.2 公用数据网公用数据网47什么是公用数据网？什么是公用数据网？n 电信部门的传统业务：电话、电报和传真电信部门的传统业务：电话、电报和传真n 20世纪世纪80年代以来开展的新业务：年代以来开展的新业务：n 组建公用数据网，向公众提供数据通信服务，如公用电子组建公用数据网，向公众提供数据通信服务，如公用电子信箱、电子数据交换（信箱、电子数据交换（EDI）和
42、因特网业务等）和因特网业务等n 公用数据网是国家的公用通信基础设施之一，由国家统一公用数据网是国家的公用通信基础设施之一，由国家统一建设、管理和运营。建设、管理和运营。n 数据通信网的主要特点：数据通信网的主要特点：n 传输的是数字信息传输的是数字信息n 采用数字传输技术而非模拟传输技术采用数字传输技术而非模拟传输技术n 采用分组交换技术而非电路交换技术采用分组交换技术而非电路交换技术(电话网电话网)48电路交换（电路交换（考点考点）n 通话前经过拨号接通双方的线路，通信完毕释放通话前经过拨号接通双方的线路，通信完毕释放链路。链路。n 特点：特点：在通话的全部时间内用户始终占用信道在通话的全部
43、时间内用户始终占用信道 效率低、速度慢，适合批量数据传输。效率低、速度慢，适合批量数据传输。49分组交换分组交换(Packet Switching)（重要考点重要考点）n 分组交换的要点分组交换的要点：n 被传输的数据必须划分为若干被传输的数据必须划分为若干“分组分组”(packet,简称简称“包包”)进行进行传输传输n 每个分组中必须包含收发双方的地址每个分组中必须包含收发双方的地址n 每个分组由分组交换机进行处理、存储和转发才能送达目的地每个分组由分组交换机进行处理、存储和转发才能送达目的地n 每个分组的格式如下：每个分组的格式如下：有效载荷有效载荷(传输的数据传输的数据)校验校验信息信息
44、发送计算机发送计算机地址地址目的计算机目的计算机地址地址编号编号n 分组交换示意：分组交换示意：321（c）132（b）不同的包在不同链不同的包在不同链路上进行传输路上进行传输1233 2 1（d）到接收方到接收方后，再将后，再将收到的包收到的包按顺序组按顺序组合在一起合在一起3213 2 1（a）发送方发送方将数据将数据分成分成3个个包包表示分组交换机表示分组交换机50分组交换的优点和技术基础分组交换的优点和技术基础n 优点：优点：n 可同时处理许多不同的传输任务，线路利用率较高可同时处理许多不同的传输任务，线路利用率较高n 收发双方不必同步工作，当接收方忙时，数据可留在分组交收发双方不必同
45、步工作，当接收方忙时，数据可留在分组交换机中缓冲换机中缓冲n 可以给数据建立优先级，使得重要的数据能优先传送可以给数据建立优先级，使得重要的数据能优先传送n 实现分组交换的条件实现分组交换的条件“分组交换机分组交换机”（考点考点）n 分组交换机的任务是：负责包的转发分组交换机的任务是：负责包的转发n 实现分组交换的原理是：存储转发实现分组交换的原理是：存储转发+路由选择路由选择n 分组交换机有许多端口，用来连接计算机和远程数字通信线分组交换机有许多端口，用来连接计算机和远程数字通信线路路n 分组交换机可以互连，以扩大网络的规模和任意延伸网络的分组交换机可以互连，以扩大网络的规模和任意延伸网络的
46、连接距离连接距离51使用分组交换机构建广域网使用分组交换机构建广域网计算机的编址方案计算机的编址方案使用两个整数表示：使用两个整数表示：第第1个数表示分组交个数表示分组交换机号，第换机号，第2个数表个数表示计算机连接到该交示计算机连接到该交换机上的端口号（换机上的端口号（考考点点）交交换换机机1 1123412345交交换换机机2 2123412345交换机交换机3 31 2 3 4 51 2 3 4 交换机交换机4 41 2 3 4 51 2 3 4 高速数字通信干线高速数字通信干线1,21,53,23,54,1 4,34,52,3分组交换机有许多端口，低速端口用来连接计算机，高速端口则通过
47、远分组交换机有许多端口，低速端口用来连接计算机，高速端口则通过远程数字通信线路连接另一交换机程数字通信线路连接另一交换机,每个端口既可输入也可输出每个端口既可输入也可输出4.4 因特网的组成因特网的组成4.4.1 网络分层结构与网络分层结构与TCP/IP协议协议4.4.2 IP协议与路由器协议与路由器4.4.3 因特网的发展及其结构因特网的发展及其结构4.4.4 因特网的接入因特网的接入534.4.1 网络分层结构与网络分层结构与 TCP/IP协议协议（1）网络的分层结构）网络的分层结构（2）TCP/IP协议协议(栈栈)54（1）网络的分层结构）网络的分层结构55文件处理模块主机 甲主机 乙文
48、件处理模块通信服务模块通信服务模块网络接入模块网络接入模块物理通信网络网络接口网络接口计算机网络为什么要划分层次？计算机网络为什么要划分层次？例：主机甲通过网络向主机乙传送一个文件，甲乙双方均划例：主机甲通过网络向主机乙传送一个文件，甲乙双方均划分为三层，其分工为：分为三层，其分工为：从指定位置处从指定位置处读出文件，然读出文件，然后交给下层模后交给下层模块进行发送块进行发送把 文 件 保把 文 件 保存 到 指 定存 到 指 定的 文 件 夹的 文 件 夹中中将文件分成一将文件分成一个个包，交给个个包，交给下层模块传输下层模块传输将一个个包将一个个包组装成文件组装成文件负责完成与具体物理网负
49、责完成与具体物理网络的接口，将数据包转络的接口，将数据包转换成帧，按帧在物理网换成帧，按帧在物理网上传输上传输从物理网上接收帧，将从物理网上接收帧，将数据帧转换成数据包数据帧转换成数据包56计算机网络分层的好处计算机网络分层的好处 n 优点：优点：n各层之间是独立的各层之间是独立的n灵活性好灵活性好n结构上可分割开结构上可分割开n易于实现和维护易于实现和维护n能促进标准化工作能促进标准化工作国际标准国际标准（7层）层）因特网标准因特网标准（4层）层）57(2)TCP/IP协议协议(栈栈)计算机网络的分层结构中，不同计算机的同一层必须共同遵循相同的规则和约定，才能正确地进行数据通信，这些规则和约
50、定就是网络协议网络协议 现在的大多数局域网和因特网，采用的是发源于美国国防部的TCP/IP协议系列协议系列 58什么是什么是TCP/IP协议？协议？n TCP/IP是网络互连的工业标准，它包含了是网络互连的工业标准，它包含了100多个协议，多个协议，其中：其中：TCP（传输控制协议（传输控制协议)和和IP(网际协议网际协议)是两个最基是两个最基本、最重要的协议本、最重要的协议4321网络接口和硬件层网络接口和硬件层(以太网以太网,FDDI,X.25,ATM等等)网络互连层（网络互连层（IP）传输层（传输层（TCP或或UDP）应用层应用层(SMTP,HTTP,FTP等等)如电子邮件、如电子邮件、
