1、第第6章章 网络基础知识网络基础知识 v6.1 计算机网络基础计算机网络基础v6.2 局域网技术局域网技术v6.3 Internet概述概述v6.4 Internet的应用的应用v6.5信息检索信息检索6.1 计算机网络基础计算机网络基础 什么是计算机网络？什么是计算机网络？计算机网络就是为了实现计算机之间的通信交计算机网络就是为了实现计算机之间的通信交往、资源共享和协同工作，采用通信手段，将往、资源共享和协同工作，采用通信手段，将地理位置分散的具有独立功能的许多计算机利地理位置分散的具有独立功能的许多计算机利用传输介质和网络设备连接起来使用某种协议用传输介质和网络设备连接起来使用某种协议能够
2、实现能够实现数据通信数据通信和和资源共享资源共享的计算机系统。的计算机系统。计算机网络的发展计算机网络的发展阶段阶段l面向终端的网络面向终端的网络 l计算机互联网络计算机互联网络l计算机网络互联阶段计算机网络互联阶段 l信息高速公路信息高速公路 6.1 计算机网络基础计算机网络基础 计算机网络的基本功能计算机网络的基本功能 计算机网络的主要功能是数据通信、资源共享计算机网络的主要功能是数据通信、资源共享、远程传输远程传输、集中管理、集中管理、实现分布式处理、实现分布式处理、负载、负载平衡等。平衡等。（其中最主要的功能就是数据通信和资源共享）（其中最主要的功能就是数据通信和资源共享）6.1 计算
3、机网络基础计算机网络基础计算机网络的分类计算机网络的分类 l按网络的网络规模和所跨越的地理位置分类按网络的网络规模和所跨越的地理位置分类 局域网（局域网（LAN）城域网（城域网（MAN）广域网（广域网（WAN)l按网络的拓扑结构进行分类按网络的拓扑结构进行分类 星形星形环形环形总线型总线型混合型混合型l按传输介质分类按传输介质分类有线网有线网 无线网无线网 6.1 计算机网络基础计算机网络基础图图6-1 星形拓扑结构图星形拓扑结构图 6.1 计算机网络基础计算机网络基础图图6-2 环形拓扑结构图环形拓扑结构图 6.1 计算机网络基础计算机网络基础图图6-3 总线型拓扑结构图总线型拓扑结构图 6
4、.1 计算机网络基础计算机网络基础图图 6-4 混合型拓扑结构图混合型拓扑结构图 6.1 计算机网络基础计算机网络基础计算机网络的主要性能指标计算机网络的主要性能指标l影响网络性能的因素有很多，如传输的距离、影响网络性能的因素有很多，如传输的距离、使用的线路、传输技术、带宽。计算机网络使用的线路、传输技术、带宽。计算机网络的主要性能指标是指带宽和时延。的主要性能指标是指带宽和时延。计算机网络系统构成计算机网络系统构成 l网络的硬件组成网络的硬件组成 网络服务器、客户机、通信设备、传输网络服务器、客户机、通信设备、传输介质介质 l网络的软件组成网络的软件组成 网络操作系统、客户机网络软件和网络网
5、络操作系统、客户机网络软件和网络通信协议通信协议常见的传输介质 图图6-5 无屏蔽双绞线无屏蔽双绞线 图图6-6 铜轴电缆铜轴电缆 图图6-7 光缆光缆 6.2 局域网技术局域网技术局域网的特点局域网的特点 l主要特点有：传输速率高，一般为主要特点有：传输速率高，一般为1Mbps-20Mbps，光纤高速网可达光纤高速网可达100Mbps，1000MbpS；支持传输介质；支持传输介质种类多；通信处理一般由网卡完成；传输质量好，误码种类多；通信处理一般由网卡完成；传输质量好，误码率低；具有规则的拓扑结构。率低；具有规则的拓扑结构。以太网技术以太网技术 l以太网（以太网（Ethernet）是最早的局
6、域网技术，是一种基于）是最早的局域网技术，是一种基于总线形的广播式网络，以高速、低成本的巨大优势受到总线形的广播式网络，以高速、低成本的巨大优势受到欢迎，是当前应用最广泛的一种局域网。欢迎，是当前应用最广泛的一种局域网。l以太网是基于以太网是基于IEEE802.3标准建立的，其基本形式是以标准建立的，其基本形式是以10Mbit/s的速度运行在总线拓扑结构上，近十年，以太的速度运行在总线拓扑结构上，近十年，以太网的传输速率从网的传输速率从10Mbit/s发展到今天的发展到今天的100Mbit/s、1000Mbit/s、10Gbit/s，其发展速度相当惊人。，其发展速度相当惊人。以太网技术以太网技
7、术以太网的几种标准以太网的几种标准lIEEE 802.3进行了详细的划分，规定了6种标准。分别是10Base5、10Base2、10BaseT、1Base5、10Broad36、10BaseF。以太网的帧结构以太网的帧结构l根据IEEE 802.3的帧格式所制定的以太网帧结构如图6-8所示。图图 6-8 以太网帧格式以太网帧格式 以太网技术以太网技术 以太网媒体接入控制方式（以太网媒体接入控制方式（CSMA/CD）l早期的以太网是一种基于总线形的广播式网络，网络中的早期的以太网是一种基于总线形的广播式网络，网络中的结点所需要发送的数据帧则都是以广播的方式通过公开的结点所需要发送的数据帧则都是以
8、广播的方式通过公开的传输介质发送到总线上，而连接在总线上的所有结点都有传输介质发送到总线上，而连接在总线上的所有结点都有可能接收到该帧，同时也可以利用该总线发送数据，这样可能接收到该帧，同时也可以利用该总线发送数据，这样网络中就会争着抢用传输介质而发生冲突。为此，需要一网络中就会争着抢用传输介质而发生冲突。为此，需要一种访问机制以便让结点知道网络当前的情况，而带有冲突种访问机制以便让结点知道网络当前的情况，而带有冲突检测的载波监听多路访问协议（检测的载波监听多路访问协议（CSMA/CD）就是这样一种）就是这样一种访问机制。访问机制。l以太网以太网CSMA/CD协议的发送流程可以概括为协议的发送
9、流程可以概括为4点：点：先听后先听后发，边听边发，冲突停止，延迟重发发，边听边发，冲突停止，延迟重发。以太网的工作流程以太网的工作流程监听总线是否忙？检测到冲突？停止发送并发送阻塞信号YNY初始化NY发送数据结束延迟随机时间，准备重新发送继续发送N是否发送完毕？监监听听信信道道是是否否有有信信息息？丢丢弃弃该该帧帧NNN接接收收帧帧准准备备接接收收结结束束将将数数据据传传送送至至高高层层Y帧帧长长度度符符合合？Y地地址址匹匹配配？Y校校验验正正确确？YN(a)(a)发送过程发送过程(b)(b)接收过程接收过程图图6-9 CSMA/CD6-9 CSMA/CD工作流程图工作流程图 l无线局域网（无
10、线局域网（WLAN）就是在不采用传统缆线的）就是在不采用传统缆线的同时，提供以太网或者令牌网络的功能。同时，提供以太网或者令牌网络的功能。无线局无线局域网利用电磁波在空气中发送和接受数据，是对域网利用电磁波在空气中发送和接受数据，是对有线联网方式的一种补充和扩展，使网上的计算有线联网方式的一种补充和扩展，使网上的计算机具有可移动性，能快速方便地解决使用有线方机具有可移动性，能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络联通问题。式不易实现的网络联通问题。l无线局域网的优点无线局域网的优点安装便捷安装便捷使用灵活使用灵活经济节约经济节约易于扩展易于扩展 l无线局域网的相关概念无线局域网的相关概念无线
11、局域网无线局域网6.3 Internet概述概述 从计算机网络体系结构的角度来看，从计算机网络体系结构的角度来看，Internet是一个国际性的广域是一个国际性的广域网。网。Internet是由符合是由符合TCP/IP等网络协议，在全球范围内将各个等网络协议，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，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，被称为被称为“信息高速公路信息高速公路”。Internet简介简介 lInternet最早来源于美国国防部高级研究计划局最早来源于美国国防部高级研究计划局DARPA的前的前身身ARPA建立的建立的ARPAn
12、et，该网于，该网于1969年投入使用。最初，年投入使用。最初，ARPAnet主要用于军事研究目的。主要用于军事研究目的。l1983年，年，ARPAnet分裂为两部分：分裂为两部分：ARPAnet和纯军事用的和纯军事用的MILNET。与此同时，局域网和其它广域网的产生和蓬勃发展。与此同时，局域网和其它广域网的产生和蓬勃发展对对Internet的进一步发展起了重要的作用。其中，最为引人注的进一步发展起了重要的作用。其中，最为引人注目的就是美国国家科学基金会目的就是美国国家科学基金会NSF建立的美国国家科学基金建立的美国国家科学基金网网NSFnet。NSFnet于于1990年年6月彻底取代了月彻底
13、取代了ARPAnet而成而成为为Internet的主干网。的主干网。lInternet已成为目前规模最大的国际性计算机网络。已成为目前规模最大的国际性计算机网络。6.3 Internet概述概述 Internet的接入方式的接入方式:进入进入Internet是指把自己使用的计算机系统连是指把自己使用的计算机系统连到到Internet的主干网内，获得的主干网内，获得Internet提供的各提供的各种服务。每一个用户使用的计算机系统和软硬种服务。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，如各种类型的计算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。进入机系统、局
14、域网、单台微机等。进入Internet的方式有很多，但任何计算机系统或环境只要的方式有很多，但任何计算机系统或环境只要采用采用TCP/IP通信协议，通过公用通信网络均可通信协议，通过公用通信网络均可以进入到以进入到Internet中。中。常见的常见的Internet接入方式接入方式v拨号互连方式拨号互连方式 v专线入网专线入网 v无线入网无线入网 vADSL方案方案 v局域网方式局域网方式 v广域网方式广域网方式（现在最常用的是拨号互连方式）（现在最常用的是拨号互连方式）6.3 Internet概述概述 1.网络体系结构概述网络体系结构概述世界上第一个网络体系结构是美国世界上第一个网络体系结构
15、是美国IBM公司于公司于1974年提出的，命年提出的，命名为系统网络体系结构（名为系统网络体系结构（SNA）。之后，其它一些公司相继推出）。之后，其它一些公司相继推出本公司的一套体系结构，并采用不同的名称。而不同公司的产品，本公司的一套体系结构，并采用不同的名称。而不同公司的产品，由于网络体系结构的不同，很难互相连通。由于网络体系结构的不同，很难互相连通。为了使不同体系结构的计算机网络都能互连，国际标准化组织为了使不同体系结构的计算机网络都能互连，国际标准化组织ISO于于1978年提出了开放系统互联（年提出了开放系统互联（OSI）参考模型。）参考模型。OSI有有7层，层，从低到高依次称为物理层
16、、数据链路层、网络层、传输层、会话从低到高依次称为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。然而层、表示层和应用层。然而OSI模型比较完整，但也非常复杂，模型比较完整，但也非常复杂，现在已基本不用。现在已基本不用。美国国防部高级研究计划局（美国国防部高级研究计划局（DOD-ARPA）于）于1969年提出的年提出的TCP/IP模型却得到了最广泛的应用。由于模型却得到了最广泛的应用。由于TCP/IP有大量的协议有大量的协议和应用支持，现在已成为事实上的标准。和应用支持，现在已成为事实上的标准。6.3 Internet概述概述 2.TCP/IP模型的层次结构模型的层次结构lTCP/
17、IP模型从低到高各层依模型从低到高各层依次为网络接口层、网际层、次为网络接口层、网际层、传输层和应用层。除了网络传输层和应用层。除了网络接口层外，其它三层都明确接口层外，其它三层都明确定义了其功能、协议和实现定义了其功能、协议和实现方式。方式。lTCP/IP体系与体系与OSI参考模型参考模型的关系如图的关系如图6-11所示所示:图图6-11 OSI6-11 OSI参考模型与参考模型与TCP/IPTCP/IP体系之间的关系体系之间的关系6.3 Internet概述概述3.IP地址和域名地址和域名 lIP地址和域名是在地址和域名是在Internet网络中对资源进行定网络中对资源进行定位的一种技术手
18、段，每台接入到位的一种技术手段，每台接入到Internet网络中网络中的计算机都有一个唯一的的计算机都有一个唯一的IP地址。地址。lInternet上的每台主机都有一个唯一的上的每台主机都有一个唯一的IP地址。地址。将将IP地址的长度设为地址的长度设为32位，分为位，分为4段，每段段，每段8位，位，用点分十进制表示方法，每段数字范围为用点分十进制表示方法，每段数字范围为0255，段与段之间用句点隔开。，段与段之间用句点隔开。6.3 Internet概述概述例如：例如：32位位 IP 地址点分十进制表示：地址点分十进制表示：10100110 01101111 00000001 00000110
19、表示为：表示为：166.111.1.6Internet委员会定义了委员会定义了5种种IP地址类型以适合不同容量地址类型以适合不同容量的网络，即的网络，即A、B、C、D、E共共5类。常用的是类。常用的是A类类B类类和和C类，而类，而D类和类和E类为特殊地址。类为特殊地址。IP地址有两部分组地址有两部分组成：成：网络号网络号和和主机号主机号。A类：类：前前8位表示网络号，后位表示网络号，后24位为主机号。位为主机号。B类：类：前前16位表示网络号，后位表示网络号，后16位为主机号。位为主机号。C类：类：前前24位表示网络号，后位表示网络号，后8位为主机号。位为主机号。6.3 Internet概述概
20、述 4.域名系统域名系统 l因特网中利用计算机处理速度快和存储容量大的特点，允许用户使因特网中利用计算机处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。这种标志与网络中的每一台主机的用另一种识别标志。这种标志与网络中的每一台主机的IP地址一一地址一一对应，不同的是这种标志由字符组成便于用户记忆。我们把这样的对应，不同的是这种标志由字符组成便于用户记忆。我们把这样的一种对应关系规则称为域名系统一种对应关系规则称为域名系统DNS(Domain Name System)。lDNS提供主机名与提供主机名与IP地址之间的转换服务地址之间的转换服务,它是今天在它是今天在 Internet 上成上
21、成功运作的名字服务系统。功运作的名字服务系统。l域名采用了层次树状结构的命名方法。域名的结构由若干个分量组域名采用了层次树状结构的命名方法。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：成，各分量之间用点隔开。形式如：三级域名三级域名.二级域名二级域名.顶级域名顶级域名。如清华大学注册的域名为如清华大学注册的域名为 。各个分量分别代表不。各个分量分别代表不同级别的域名，各级域名由其上一级的域名管理机构管理，而最高同级别的域名，各级域名由其上一级的域名管理机构管理，而最高的顶级域名则由因特网的有关机构管理。的顶级域名则由因特网的有关机构管理。域名结构图域名结构图v例如：南昌大学科学技术
22、学院注册的域名为例如：南昌大学科学技术学院注册的域名为,其中其中cn为顶级域名，为顶级域名，com为二级为二级域名，域名，ndkj为三级域名。为三级域名。comnetorgedugovcn树根顶级域名ibmhpmotocctv二级域名lissmjddd三级域名(教育)(政府)(商业)(中国)(网络服务)(非盈利性组织)图图6-12 域名结构图域名结构图 5.URL地址地址 统一资源定位符（统一资源定位符（Uniform Resource Locator，URL）是）是对可以从互联网上得到的资源的位置和访问方法的一种简洁对可以从互联网上得到的资源的位置和访问方法的一种简洁的表示，是互联网上标准资
23、源的地址。互联网上的每个文件的表示，是互联网上标准资源的地址。互联网上的每个文件都有一个唯一的都有一个唯一的URL，它包含的信息指出文件的位置以及浏，它包含的信息指出文件的位置以及浏览器应该怎么处理它。览器应该怎么处理它。URL由三部分组成：资源类型、存放资源的主机域名、资源由三部分组成：资源类型、存放资源的主机域名、资源文件名。文件名。6.4 Internet的应用的应用 随着计算机网络技术的不断发展，随着计算机网络技术的不断发展，Internet已经成为世界上最大的互联网，其网络资源已经成为世界上最大的互联网，其网络资源数量巨大，包罗万象。数量巨大，包罗万象。Internet提供了迅速提供
24、了迅速方便的通信手段，人们足不出户即可从网上方便的通信手段，人们足不出户即可从网上获取更多的数据、消息。获取更多的数据、消息。1.IE浏览器的使用浏览器的使用 浏览器（浏览器（BrowserBrowser）是指显示网页服务器或者文件系统）是指显示网页服务器或者文件系统的的HTMLHTML文件内容，并让用户与这些文件交互的一种软件。文件内容，并让用户与这些文件交互的一种软件。它用来显示在万维网或局域网等内的文字、图像及其他它用来显示在万维网或局域网等内的文字、图像及其他信息。信息。常见的网页浏览器有微软公司的常见的网页浏览器有微软公司的Internet ExplorerInternet Expl
25、orer（简称（简称IEIE）、苹果公司的）、苹果公司的SafariSafari、谷歌公司的、谷歌公司的ChromeChrome、MozillaMozilla公司的公司的FirefoxFirefox，对于国内用户，常用的还有，对于国内用户，常用的还有QQQQ浏览器、百度浏览器、搜狗浏览器、猎豹浏览器、浏览器、百度浏览器、搜狗浏览器、猎豹浏览器、360360浏览器、浏览器、UCUC浏览器、傲游浏览器等。浏览器、傲游浏览器等。微软公司的微软公司的IE10.0浏览器：浏览器：IE的版本不同，则主界面的组成各不同，的版本不同，则主界面的组成各不同，IE10.0浏览器的主浏览器的主界面由标题栏、地址栏、
26、搜索栏、菜单栏、主窗口、常用按界面由标题栏、地址栏、搜索栏、菜单栏、主窗口、常用按钮和状态栏组成。如下图是钮和状态栏组成。如下图是IE10.0版本的主界面版本的主界面2.电子邮件电子邮件 电子邮件（也称为电子邮件（也称为E-mail）是用户间通过计算机网）是用户间通过计算机网络收发信息的服务。目前，电子邮件是互联网上使络收发信息的服务。目前，电子邮件是互联网上使用最为广泛的功能，成为网络用户之间快捷、简便、用最为广泛的功能，成为网络用户之间快捷、简便、可靠且成本低廉的现代化通讯手段。它与传统的通可靠且成本低廉的现代化通讯手段。它与传统的通信方式相比有着巨大的优势，具体表现如下：信方式相比有着巨
27、大的优势，具体表现如下：v发送速度快发送速度快v信息多样化信息多样化v收发方便收发方便v成本低廉成本低廉v更为广泛的交流对象更为广泛的交流对象v安全安全v在在TCP/IP互联网中，电子邮件客户端程序向服务器互联网中，电子邮件客户端程序向服务器发送邮件采用发送邮件采用SMTP协议；而接收邮件采用协议；而接收邮件采用POP3（第（第3代邮局协议）协议或代邮局协议）协议或IMAP（交互式电子邮件（交互式电子邮件存取协议）协议。存取协议）协议。v电子邮件地址的格式：用户名电子邮件地址的格式：用户名邮件服务器域名邮件服务器域名v例如：例如：。其中用户名。其中用户名yueyar88是用户注册的账号登录名，
28、是用户注册的账号登录名，代代表用户申请信箱的服务器域名。表用户申请信箱的服务器域名。v参考教材熟悉如何申请一个电子邮箱并收发邮件。参考教材熟悉如何申请一个电子邮箱并收发邮件。3.文件传输文件传输u利用浏览器实现文件的上传与下载利用浏览器实现文件的上传与下载u利用迅雷实现文件的上传和下载利用迅雷实现文件的上传和下载6.5.信息检索信息检索 信息检索（信息检索（Information Retrieval）是指根）是指根据用户的需要找出相关信息的过程和技术，据用户的需要找出相关信息的过程和技术，它把用户想要的信息按一定的方式组织起来，它把用户想要的信息按一定的方式组织起来，然后提供给用户。然后提供给
29、用户。信息检索起源于图书馆的参考咨询和文摘索信息检索起源于图书馆的参考咨询和文摘索引工作，以前的检索手段主要为手工检索、引工作，以前的检索手段主要为手工检索、机械检索和计算机检索。机械检索和计算机检索。1.常用的网络搜索引擎常用的网络搜索引擎 Internet是一个巨大的信息资源宝库，几乎所有的是一个巨大的信息资源宝库，几乎所有的Internet用户都希望宝库中的资源越来越丰富，使之应有尽有。那用户都希望宝库中的资源越来越丰富，使之应有尽有。那么用户如何在如此丰富的网络资源中快速有效地查找到自么用户如何在如此丰富的网络资源中快速有效地查找到自己想要的信息呢？就这要借助于己想要的信息呢？就这要借
30、助于Internet中的搜索引擎。中的搜索引擎。常用的搜索引擎有：常用的搜索引擎有：搜索引擎搜索引擎URL地址地址百度http:/谷歌http:/搜狗http:/中文雅虎https:/2.网络电子图书馆网络电子图书馆v以中文的以中文的CNKI（China Knowledge Internet）电）电子图书馆为例介绍网络电子图书馆的基本的使用方子图书馆为例介绍网络电子图书馆的基本的使用方法。法。vCNKI又称为又称为“中国知网中国知网”，它由中国学术期刊，它由中国学术期刊（光盘版）电子杂志社、清华同方知网（北京）技（光盘版）电子杂志社、清华同方知网（北京）技术有限公司主办，是基于术有限公司主办，
31、是基于中国知识资源总库中国知识资源总库的的中文知识门户网站，具有知识的整合、集散、出版中文知识门户网站，具有知识的整合、集散、出版和传播功能。和传播功能。v在在IE浏览器的地址栏中输入浏览器的地址栏中输入CNKI的网址的网址http:/，进入如图所示的，进入如图所示的CNKI的首的首页。页。CNKI的首页的首页3.信息发布信息发布v信息发布是信息发布是LBS面向用户终端的主要信息发送方式，是用户面向用户终端的主要信息发送方式，是用户获取位置及相关信息的重要途径。信息发布是将原始原料，获取位置及相关信息的重要途径。信息发布是将原始原料，例如文字、图片、视频、音乐等形式通过网络，传递到分布例如文字
32、、图片、视频、音乐等形式通过网络，传递到分布于各地的显示终端，以丰富多彩、声情并茂的方式进行播放，于各地的显示终端，以丰富多彩、声情并茂的方式进行播放，从而达到良好的通知、公告、广告等宣传效果。信息发布系从而达到良好的通知、公告、广告等宣传效果。信息发布系统可以广泛地应用于政府、银行、企业、商场等等。在高端统可以广泛地应用于政府、银行、企业、商场等等。在高端的信息发布系统软件中，用户还可以使用实时数据性更强的的信息发布系统软件中，用户还可以使用实时数据性更强的数据库、实时更新的网络新闻、实时更新的公用信息，例如数据库、实时更新的网络新闻、实时更新的公用信息，例如天气预报、火车票等信息的发布。典型的信息发布网站有阿天气预报、火车票等信息的发布。典型的信息发布网站有阿里巴巴里巴巴http:/、环球资源网、环球资源网http:/、中国制造、中国制造http:/www.made-in_等等。等等。v用户在网络上发布信息的方式丰富多样，例如目前较主流的用户在网络上发布信息的方式丰富多样，例如目前较主流的信息发布方式有微博、微信、信息发布方式有微博、微信、BBS、百度贴吧等、百度贴吧等v
