1、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、主要功能、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、主要特点、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WWW、Windows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,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；,网络连接对象若干台独立的
2、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）。,1.1基本特征,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、通信系统必须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
3、能力。,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,1.2主要功能,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，以相互交换信息为主要目的，资源共享能力弱，是计算机网络发展的初级阶段。,1.3发展阶段,将分散在不同地理位置（单位、部门）的计算机互连，以资源共享为主要目的，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。,B:计算机网络阶段,C:计算机网络互联阶段,1984年，国际标准化组织公布
4、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。,由于网络传输能力低、不能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。,D:信息高速公路阶段,三电一体三网合一,电脑因特网Computer 电讯通信网 Communication 电视有线电视网,1.4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
5、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，性能下降 总线出现故障，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，都有可能引起全网故障，且故障检测困难。 可扩充性差。,星
6、型结构,星型结构的主要特点是： 星型拓扑结构简单，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。 树型结构的主要特点是： 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
7、结点的依赖性大，根结点出现故障，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。 网状结构的主要特点是 每结点都有冗余链路，可靠性高 因为有多条路径，所以可以选择最佳路径，减少时延，改善流量分配，提高网络性能，但路经选择比较复杂 结构复杂，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
8、、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,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,TCP/IP,1TCP/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。 2TCP/IP协议所支持的服务 （1）文件传输FTP（File Transfer Protocol） （2）电
9、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 城域网 广域网,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.
10、1-20 KM) ；扑结构简单(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 ：建网机型种类繁多；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(6
11、4kbps-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（WANWide Area Network）,广域网的组成示例,城域网（MANMetroplitan 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
12、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）
13、,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),1.8网络互连,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,有线传输介质 双绞线 同轴电缆 光缆,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。,无线传输介质,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满足要求； 可靠性(差错率)：在可能的情况下，尽量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；,如何选择通信介质,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!,
