实验一：互联网基础及其应用 一、计算机网络基础知识 基本特征、基本功能、发展阶段、拓扑结构 通信协议、体系结构、网络分类、网络互连 二、Internet基本知识 发展状况、主要特征、地址形式、域名系统 三、Internet应用 中国网络发展状况、ISP、网络资源与服务、Web与网络功能、网络安全 1计算机网络基础知识 互联网的形成条件 1.1基本特征 网络连接对象—若干立的主机系统（服务器、工作站、打印机、扫描仪等） 网络接口介质（电话线、双绞线，光纤等通信介质以及激光、微波等传输信道） 通信协议（主机与主机，主机与通信子网、通信子网中各结点机间） 网络操作系统（Netware、Unix、Windows NT）。 网络四要素 联网计算机具有“独立功能”，能联网/脱网工作，可以平等地访问其他主机，也为其它主机提供服务； 网络中的计算机分为服务器(高档计算机，提供并管理网络共享资源)和工作站(普通计算机，通过服务器存取和使用网络资源)； 联网的计算机系统、通信系统一定要遵守一系列网络协议约定规程并具有网络操作系统； 具有很强的大范围内多点双向交互式通信能力。 1.2基本功能 数据通信（基本功能） 共享资源（重要功能） 分布式处理及可靠性 1.3发展阶段 A：远程终端联机阶段 一台主计算机与多个终端相联接，在物理结构上具有了计算机网络的雏形，以相互交换信息为最大的目的，资源共享能力弱，是计算机网络发展的初级阶段。 B:计算机网络阶段 将分散在不同地理位置（单位、部门）的计算机互连，以资源共享为最大的目的，是现代计算机网络诞生的标志。ARPA网是这种网络的典型代表（1968年计划，1969年建成4个结点实验网）。计算机网络从逻辑功能上将数据处理、资源共享与数据通信处理分开，称为通信子网和资源网。 C:计算机网络互联阶段 1984年，国际标准化组织公布了开放系统互连参考模型( OSI RM)及为参考模型的各个层次制定了一系列的协议标准，解决异型机连网和异型网互连的大范围内的资源共享问题，形成符合国际标准的在ARPA网基础上发展起来的大型远程计算机网络—Internet。 D:信息高速公路阶段 由于网络传输能力低、不能够满足大容量的实时多媒体信息的传输与处理。 未来的信息高速公路，将以传输速率极高的光纤为传输媒体，建成三网合一（因特网、通信网、电视网）的信息高速公路网。 三电一体\三网合一 电脑\因特网\Computer 电讯\通信网\ Communication 电视\有线拓扑结构 拓扑结构即计算机网络结点和通信链路所组成的几何形状。 总线型结构 总线型结构采用一条单根的通信线路（总线）作为公共的传输通道，所有的结点都通过相应的接口直接连接到总线上，并通过总线进行数据传输 特点如下：· 结构相对比较简单灵活，易于安装与扩展 采用分布控制方式，各结点平等争用总线，并通过总线直接通信 采用广播式传输，响应速度快，共享能力强 网络效率和带宽利用律低，负载过重，性能直线下降 总线发生故障，则影响整个网络 环型结构 特点： 在环型网络中，各工作站间无主从关系，结构相对比较简单。 信息流在网络中沿环单向传递，延迟固定，实时性较好。 两个结点之间仅有唯一的路径，简化了路经选择。 可靠性差，任何线路或结点的故障，都可能会引起全网故障，且故障检验测试困难。 可扩充性差。 星型结构 星型结构的主要特征是： 星型拓扑结构相对比较简单，便于管理和维护。 易实现结构化布线。 星型结构易扩充，易升级。 通信线路专用，电缆成本高。 星型结构的网络由中心结点控制与管理，中心结点的可靠性基本上决定了整个网络的可靠性。 中心结点负担重，易成为信息传输的瓶颈，且一旦故障，全网瘫痪。 树型结构 树型结构是从总线型和星型结构演变来的，它有两种类型，一种是由总线型拓扑结构派生出来的，它由多条总线连接而成。另一种是星型结构的变种，各结点按一定的层次连接起来，形状像一棵倒置的树，故得名树型结构。树型结构的主要特征是： 这种结构是天然的分级结构。 易于扩展。 易故障隔离，可靠性高。 电缆成本高。 根结点的依赖性非常大，根结点发生故障，将导致全网不能工作。 网状结构 网状结构是指将各网络结点与通信线路互连成不规则的形状，每个结点至少与其它两个结点相连，或者说每个结点至少有两条链路与其他结点相连。 网状结构的主要特征是 每结点都有冗余链路，可靠性高 因为有多条路径，所以能选择最佳路径，减少时延，改善流量分配，提高网络性能，但路经选择很复杂 结构较为复杂，不易管理和维护 适用于大型广域网。 线路成本高。 混合型拓扑结构 混合型拓扑结构是由以上几种拓扑结构混合而成的。 如：环星型结构，它是令牌环网和FDDI网常用的结构，由总线型和星型的混合构成等。 1.5通信协议 为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。 网络协议的组成 语义：“讲什么”；控制信息的内容，需要做出的动作及响应； 语法：“怎么讲”；数据与控制信息的格式、数据编码等； 时序：“序速控”；事件先后顺序和速度匹配。 1.6体系结构 ISO/OSI七层开放式网络互联模型 TCP/IP的层次结构 TCP/IP 1．TCP/IP协议 TCP/IP协议实际上代表了Internet所使用的一组协议，其中两个最基本也是最重要的协议即是TCP/IP协议。 2．TCP/IP协议所支持的服务 （1）文件传输FTP（File Transfer Protocol） （2）电子邮件E-mail（Electronic Mail） （3）远程登录Telnet TCP/IP的层次结构 1.7网络分类 计算机网络可以从不同的角度进行分类，常用的分类方法有： 按网络覆盖的地理范围分类 按网络的拓扑结构分类 按网络协议分类 按传输介质分类 按所使用的网络操作系统分类 按传输技术分类 按网络覆盖的地理范围分类 局域网（LAN — Local Area Network） 在较小的地理区域内，利用通信线路将纵多的计算机或数据终端设备连接起来的通信网络。常用于组建一栋楼(群)、一个校园和一个企业的计算机网络。 特点：以微机为主要建网对象； 较小的地理覆盖范围(0.1-20 KM) ；扑结构相对比较简单(总线形、星形、环形型、网状)；传输速率高，误码少(1Mbps-1Gbps)；建网周期短，成本低；为单位独有，易管理；硬件：服务器、工作站、共享外围设备、网卡、传输电/光缆、中继器/ 集线器/交换机等通信连接设备； 软件：Netware / Windows NT等网络操作系统 局域网的组成示例 广域网（WAN—Wide Area Network） 广域网可以覆盖一个城市、一个国家甚至于全球（如Internet），实现远距离计算机之间的数据传输和信息共享。 特点 ：建网机型种类非常之多；较大的地理覆盖范围(公里至几千、几万公里)；网络拓扑结构较为复杂。大多借用长距离的公用通信线路(电话、卫星、微波)；传输速率降低，误码增多(64kbps-2Mbps) ；建网周期较长，成本高。 互连设备：中继器 、网桥、路由器和网关等 广域网的组成示例 城域网（MAN—Metroplitan Area Network） 是一种大范围高速的LAN，它的覆盖范围介于局域网和广域网之间，满足几十公里范围内的计算机联网需求，实现大量用户、多种信息（数据 / 语音 / 图象 ）传输的综合信息网络。 特点：城市地区以光纤为主要传输介质；中等的地理覆盖范围（几十公里）；采用局域网和互连技术；具有更高的可靠性与可用性；为多个单位所共有，高速数据通道； 主要技术：光纤分布式数据接口FDDI、分布队列双总线DQDB、交换多兆位数据服务SMDS 按网络的拓扑结构分类 总线型 环型 星型 树型 网状型 混合型 按网络协议分类 以太网（Ethernet）,以太网使用IEEE802.3标准协议 令牌环网（Token Ring），令牌环网使用IEEE802.5协议 FDDI网、ATM网、 X.25网、TCP/IP 按使用的网络操作系统分类 Netware网 Unix网 Linux网 Windows NT网等 按使用的传输介质分类 双绞线网络（以双绞线为传输介质） 光纤网络（以光纤为传输介质） 同轴电缆网络（以同轴电缆为传输介质） 无线网络（以无线电波为传输介质） 卫星数据通信网（通过卫星进行数据通信） 1.8网络互连 调制解调器(Modem) 网络适配器(Adapter) 中继器(Repeater) 集成器(Hub) 网桥(Bridge) 路由器(Router) 网关(Gateway) 局域网中的网络连接设备 广域网中的网络互联设备 传输介质 无线传输介质 无线通信介质主要是微波和卫星。 微波通信：指用频率在100MHz到10GHz的微波信号进行通信。 特点：只能进行可视范围内的通信；大气对微波信号的吸收与散射影响较大。 卫星通信：是指利用同步轨道或中低轨道上的人造卫星进行中转的通信方式。 如何明智的选择通信介质 一般来说，影响传输介质选择的因素包括： 拓扑结构：(如星形结构不适合选用同轴电缆，可选择双绞线方等方式)； 容量：介质提供的传输速率应能够很好的满足要求； 可靠性(差错率)：在可能的情况下，尽可能地选择可靠性高的介质； 应用环境：包括传输距离、环境恶劣程度、信号强度等； 实验任务及作业 （1）试描述寝室网类别，拓扑结构。 （2）试列举常见网络设备及其功能。 The End! 有线传输介质 双绞线 同轴电缆 光缆 * * 1946年世界上第一台电子数字计算机ENIAC诞生时，计算机技术与通信技术并没有直接的联系； 20世纪50年代初，由于美国军方的需要，美国半自动地面防空系统（SAGE）的研究开始了计算机技术与通信技术相结合的尝试； 通信子网 资源子网 H: 主机 T: 终端 CCP：通信控制 处理器 ISO/OSI七层开放式网络互联模型 ISO/OSI七层模型中的数据传输 应用层（直接支持用户的通信协议） 传输层（传输控制协议TCP） 网络层（网际协议IP） 网内层（访问具体的LAN） 局域网 城域网 广域网 * *

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