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第七章 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 1. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與分類 定義:計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是利用通信設(shè)備和線路將分布在不同地理位置的、功能獨立的多個計算機(jī)系統(tǒng)互連起來，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和通信的系統(tǒng)。 從系統(tǒng)功能的角度來看，一個網(wǎng)絡(luò)包括三個組成部分： (1) 通信子網(wǎng)：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信，是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能的設(shè)備及其軟件的集合。(如傳輸線路、通信設(shè)備) (2) 資源子網(wǎng)：實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享的設(shè)備和軟件集合。 (如計算機(jī)、軟件、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等) (3) 通信協(xié)議：通信雙方共同遵守的規(guī)則和約定。 分類 ---- 從規(guī)模上可以分為以下幾種：局域網(wǎng)→城域網(wǎng)→廣域網(wǎng)→互聯(lián)網(wǎng) 2. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，人把計算機(jī)、服務(wù)器、交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備抽象為“點”，把網(wǎng)絡(luò)中的電纜等通信介質(zhì)抽象為“線”，這樣就可以將一個復(fù)雜的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)抽象為由點和線組成的幾何圖形。人們稱這種圖形為網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的類型： (1) 總線型網(wǎng)絡(luò) 將所有的節(jié)點都連接到一條電纜上布線方式。設(shè)備：網(wǎng)卡、同軸電纜、連接頭 特點: 安裝簡便，成本低，但故障診斷較困難。說明：該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本被淘汰。 (2) 星型網(wǎng)絡(luò) 由中央節(jié)點與各個計算機(jī)連接組成的網(wǎng)絡(luò)。設(shè)備：網(wǎng)卡、雙絞線、交換機(jī)。特點：控制簡單、故障診斷容易、容易在網(wǎng)絡(luò)中增加新的站點。缺點是中心節(jié)點負(fù)擔(dān)較重。說明：該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在局域網(wǎng)中應(yīng)用最廣。 (3) 環(huán)型網(wǎng)絡(luò) 環(huán)型網(wǎng)絡(luò)各個結(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中形成一個閉合的環(huán)，信息在環(huán)中作單向流動，可以實現(xiàn)任意兩個結(jié)點之間的通信。說明：該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本被淘汰。 (1) 樹型網(wǎng)絡(luò) 樹型網(wǎng)絡(luò)是星型網(wǎng)絡(luò)的一種變體，它是一個樹形層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/span> (5) 網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)的每一個節(jié)點都與其他節(jié)點有一條專業(yè)線路相連。 在上述5種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，前3種主要用于局域網(wǎng)。另外，在實際網(wǎng)絡(luò)中，特別是大型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般是上述幾種網(wǎng)絡(luò)相互連接而成，整個網(wǎng)絡(luò)并沒有一個統(tǒng)一的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 3. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo) · 帶寬：網(wǎng)絡(luò)上能夠同時傳輸信息的最大容量。 · 時延：指一個數(shù)據(jù)分組從網(wǎng)絡(luò)的一端傳輸?shù)侥繕?biāo)端所需要的時間。 · 網(wǎng)絡(luò)容量：指一個網(wǎng)絡(luò)中所能容納的最大的網(wǎng)絡(luò)終端數(shù)目。 · 支持的協(xié)議與服務(wù)：網(wǎng)絡(luò)所支持的協(xié)議越多，則能提供的服務(wù)也越多。 4. ISO OSI/RM模型 OSI是一個七層網(wǎng)絡(luò)模型，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。每一層均有自己的一套功能集，并與緊鄰的上層和下層交互作用。 ?物理層：該層負(fù)責(zé)原始的比特流數(shù)據(jù)信號的傳送以及定義計算機(jī)和通訊設(shè)備之間的接口標(biāo)準(zhǔn)。 ?數(shù)據(jù)鏈路層：負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的幀傳輸，用于建立、維護(hù)和釋放數(shù)據(jù)鏈路，以及傳輸差錯的檢出與恢復(fù)。 ?網(wǎng)絡(luò)層：解決的是網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)之間的通信問題。即無論兩臺計算機(jī)相距多遠(yuǎn)，中間相隔多少個網(wǎng)絡(luò)，這一層保障它們可以互相通信。 ?傳輸層：作用是把數(shù)據(jù)可靠地從一方送到另一方，解決的是數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)之間傳輸?shù)馁|(zhì)量問題。該層傳送的信息單位是報文。 ?會話層：功能包括：負(fù)責(zé)建立和終止網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。 ?表示層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的表示，比如發(fā)送數(shù)據(jù)之前的加密，接收數(shù)據(jù)時的解密，中英文的翻譯等等。 ?應(yīng)用層：該層提供網(wǎng)絡(luò)與用戶應(yīng)用軟件之間的接口服務(wù)。常用的電子郵件服務(wù)，文件傳輸服務(wù)等都是這一層提供的。 在OSI的7層模型中，網(wǎng)絡(luò)層以下3層表現(xiàn)為通訊子網(wǎng)，之上的各層表現(xiàn)為資源子網(wǎng)。 5. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件。 ①服務(wù)器：是提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的主機(jī)，一般網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器要安裝相關(guān)的服務(wù)軟件并能被網(wǎng)絡(luò)中的其它計算機(jī)訪問。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器有文件服務(wù)器、WWW服務(wù)器、郵件服務(wù)器、通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等。 ②客戶機(jī)：有時也稱為工作站，通過它可以訪問服務(wù)器上的資源。 常見的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備有網(wǎng)卡、中繼器、網(wǎng)橋、集線器、交換機(jī)、路由器等。 ③網(wǎng)絡(luò)接口卡：簡稱網(wǎng)卡，它能夠使工作站、服務(wù)器、打印機(jī)或其他節(jié)點通過網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)接收并發(fā)送數(shù)據(jù)。全球每個網(wǎng)卡都有一個唯一的網(wǎng)卡地址(MAC)，網(wǎng)卡屬于OSI模型的物理層的設(shè)備。 ④中繼器：由于信號在傳輸過程中有衰減，中繼器作用是放大信號以使其傳輸?shù)酶h(yuǎn)一些。中繼器屬于OSI模型的物理層的設(shè)備。 ⑥ 集線器：也稱為HUB，它只是一個信號放大和中轉(zhuǎn)的設(shè)備，有多個端口連接一組工作站。集線器的基本功能是信號分發(fā)，把一個端口接收的信號向所有端口分發(fā)出去。因而容易形成數(shù)據(jù)堵塞。集線器屬于OSI模型的物理層的設(shè)備。 ⑦ 網(wǎng)橋：具有單個的輸入端口和輸出端口的設(shè)備，它像一個聰明的集線器，將兩個相似的網(wǎng)絡(luò)連接起來，并對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的流通進(jìn)行管理。網(wǎng)橋?qū)儆?/span>OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。 ⑧交換機(jī)：交換機(jī)又叫智能集線器或多端口網(wǎng)橋，它的每一個端口都扮演一個網(wǎng)橋的角色，即數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)發(fā)過程中具有過濾作用，在交換機(jī)內(nèi)部有一個端口與網(wǎng)卡地址對照表，它負(fù)責(zé)將每一信息包獨立地從源端口送至指定網(wǎng)卡地址的目的端口，一個端口工作時不會影響到其它端口的傳輸。交換機(jī)的最基本功能就是集中連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如服務(wù)器、工作站、路由器、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等），共同構(gòu)成星形網(wǎng)絡(luò)。 ⑨路由器：主要用于互連局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)互相通信。在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，信息從一個網(wǎng)絡(luò)傳到另一個網(wǎng)絡(luò)時，有一個選擇最佳路徑進(jìn)行通信的問題，這個最佳路徑由路由器提供。路由器屬于OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備。 ⑩網(wǎng)關(guān)：是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，主要用于連接差別非常大的異種網(wǎng)絡(luò)，與路由器相比，網(wǎng)關(guān)主要工作在OSI的傳輸層以上。網(wǎng)關(guān)按功能可分為以下三類：① 協(xié)議網(wǎng)關(guān) ② 應(yīng)用網(wǎng)關(guān)。③ 安全網(wǎng)關(guān)。 6. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件 網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)主要包括有：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議；網(wǎng)絡(luò)工具軟件；網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件 7. 網(wǎng)絡(luò)IP地址 為了使計算機(jī)相互識別并進(jìn)行通信，每臺連入互聯(lián)網(wǎng)中的計算機(jī)都有一個“號碼”，這個“號碼”稱為該計算機(jī)的因特網(wǎng)地址，由于這個地址是在IP協(xié)議中定義并由該協(xié)議處理的，因此通常稱為IP地址。IP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議族中最為核心的協(xié)議，它是網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議。在TCP/IP中，IP地址是一個很基本的概念，是理解網(wǎng)絡(luò)通信的一個重要基礎(chǔ)。 Internet接入方式 計算機(jī)接入Internet的最基本的方式有三種：通過局域網(wǎng)接入、電話線接入、有線電視電纜接入。另外，還可以通過無線方式接入。 8. 域名系統(tǒng) 域名:為方便記憶而為計算機(jī)進(jìn)行命名。與IP地址作用同，但便于記憶。(通常95%的個人用戶入網(wǎng)后由ISP提供一個動態(tài)IP地址，沒有域名) 域名系統(tǒng) DNS :完成域名向IP地址的轉(zhuǎn)換。是由若干個域名服務(wù)器程序完成的。域名解析就是將域名翻譯成IP地址的過程。 9. WWW服務(wù) (1) Web(萬維網(wǎng)) 所謂WWW(World Wide Web)，也稱或Web，是建立在客戶機(jī)/服務(wù)器模型之上，以HTML語言和HTTP協(xié)議為基礎(chǔ)，能夠提供面向各種Internet服務(wù)的信息瀏覽系統(tǒng)。 萬維網(wǎng)的工作方式: WWW是基于客戶機(jī)/服務(wù)器方式工作的?？蛻魴C(jī)與服務(wù)器各自完成不同的功能，其中： ① 瀏覽器。是一種安裝在客戶端專門用于定位和訪問Web信息，獲取相關(guān)資源的導(dǎo)航工具。通過瀏覽器，除了可以訪問WWW資源空間的信息外，還可以訪問包括Telnet、FTP、電子郵件等全部的Internet資源。 ② WWW服務(wù)器(又稱Web服務(wù)器)。存放有網(wǎng)頁，即瀏覽器中所看到的畫面。客戶程序向服務(wù)器程序發(fā)出請求，服務(wù)器程序向客戶程序送回客戶所要的網(wǎng)頁文檔。 (2) URL(統(tǒng)一資源定位符) 也稱為Web地址或網(wǎng)址。 一個完整的URL包含三個部分：第一部分使用的是通訊協(xié)議；第二個部分是服務(wù)器的名稱或IP地址；第三是部分是網(wǎng)頁或文件的文件名。三者組合起來，就是完整的URL。例如: http://主機(jī)全名[：端口號]/文件路徑/文件名 ftp://用戶名@服務(wù)器域名/目錄文件 telnet:// 服務(wù)器域名 例：ftp://ftp.microsoft.com/Softlib/ http://blog.sina.com/cn/main/ (3) 主頁 我們把只使用域名，如(http://www.)就可以瀏覽到的第一個網(wǎng)頁稱為該網(wǎng)站的主頁，主頁實際上也是一個Web站點的首頁。通過主頁中的超鏈接就可以瀏覽該網(wǎng)站的其它頁面。 網(wǎng)頁(Web頁):瀏覽器中所看到的畫面。 (4) 搜索引擎 是專業(yè)搜索網(wǎng)站為用戶提供的檢索信息的搜索工具，常見有百度搜索(www.baidu.com)、Google搜索(www.google.com)、雅虎搜索(www.yahoo.cn)、搜狐(www.sohu.com)等。 10. 文件傳輸(FTP) FTP就是將遠(yuǎn)程計算機(jī)中的文件拷貝到自己計算機(jī)中，或?qū)⒈镜赜嬎銠C(jī)中的文件拷貝到遠(yuǎn)程計算機(jī)中。 11. 中國科學(xué)技術(shù)網(wǎng)（CSTNET）、中國教育和科研網(wǎng)（CERNET）、中國公用計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET）和中國金橋網(wǎng)（CHINAGBN），其中CSTNET和CERNET是為科研、教育服務(wù)的非營利性質(zhì)的Internet,CHINANET和CHINAGBN是為社會提供Internet服務(wù)的經(jīng)營性Internet. |
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