计算机基础第七章.docx
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计算机基础第七章
7.1.计算机网络
7.1.1计算机网络的类型
1.网络的定义:
(1)计算机网络是指相互联接的,其目的在于实现资源共享的,独立自主的计算机的集合。
(2)凡将地理位置不同、并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来,以功能完善的网络软件实现网络中资源共享的系统,称为计算机网络系统。
2.网络的功能:
分配和调剂系统资源
集中处理系统中数据信息
均衡负载,协同工作,分布式处理,
提高系统的安全性和可靠性
合理配置系统,节省软、硬件设备的开销
提高系统兼容性,方便用户扩充,提高处理能力
为用户提供各类综合服务,为分布很广的用户提供通信手段。
3.网络的分类
从使用范围或规模来分:
(1)局域网(LAN):
指有限的地理区域内构成的计算机网络。
局域网具有以下特点:
直径<10公里;总数据传输率>几个Mbps(兆比特/秒);为某一单位或部门所独有。
根据数据传输率的不同,100Mbps局域网有快速以太网、光纤分布数据接口网(FDDI)和宽带异步传输模式(ATM)网。
(2)城域网(MAN):
指覆盖整个城市的计算机网络,采用与LAN相同的技术。
例如:
有线电视网(CATV)。
一般数据传输率<1Mbps
(3)广域网(WAN):
指与LAN相比覆盖面积辽阔的计算机网络。
例如综合业务数字网(ISDN)。
WAN一般由局域网和其它类型的通讯组件组成。
如电话线路、光纤、微波、卫星等。
现在正朝着宽带综合业务数字网(B-ISDN)方向发展。
从信息传输带宽或传输介质来分:
(1)基带网:
传输介质通常采用双绞线、扁平电缆或同轴电缆,数据传输率在0-10Mbps。
基带传输使用缆线上所有带宽传送一种数字信号。
信息传输是双向的。
(2)宽带网:
传输介质为带保护的同轴电缆,数据传输率为0-400Mbps。
宽带传输缆线上可以有多个模拟信号同时传送,信息传输是单向的。
如电视信号和网络传输可以同时通过有线电视同轴电缆传送。
从网络功能和结构来分:
(1)资源子网:
负责信息的处理。
如终端、计算机等。
(2)通信子网:
负责全网中的信息传递。
如交换机、网卡、缆线等。
通信子网的两种信道:
点到点信道:
网络中与每个资源连接的接口信息处理机(IMP)通过缆线连接。
如通过调制解调器的上网方式。
广播信道:
主要用于局域网中,IMP(网卡)置于主机内部。
7.1.2.网络的拓扑结构、传输介质与访问控制方式
一.网络的拓扑结构
1.网络拓扑结构的基本概念
拓扑结构是指网络中通信线路和节点间的几何排序,并用以表示整个网络的整体结构外貌和各模块之间的结构关系。
节点:
指连接到网络的一个有源设备。
如计算机、打印机、交换机等。
(1)转接节点:
支持网络的连接性能,并通过所连接的链路来转接信息。
如:
交换机、集线器等。
(2)访问节点:
它是信源(发信点)和信宿(收信点),又称为端点。
如计算机或终端设备及相应的连接线路等。
链路:
指两个节点间承载信息流的线路或信道。
2.拓扑结构的分类
根据通信子网设计方式不同分类
点到点方式:
星型、环型、树型、全连接型、交叉环型、不规则型六种
广播信道:
总线型、卫星型或无线电型、环型
拓朴结构影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等方面。
是设计计算机网络的基础环节。
网络中的基本拓朴结构:
其它类型的拓朴都是从这三种基本结构发展起来的。
如树型为多个星型组成;全连接型、不规则型为星型和环型组成。
二.网络的传输介质
传输介质
传输介质:
是传输信息的载体,是将信息从一个节点向另一个节点传送的连接线路实体。
大多数网络都是由某种电缆或缆线连接起来的。
常用传输介质:
双绞线、同轴电缆、光纤或磁介质、微波及红外线、卫星通信等。
双绞线:
双绞线由螺旋状扭在一起的两根、四根或八根绝缘导线组成。
可分为屏蔽双绞线STP和非屏蔽双绞线UTP。
同轴电缆:
由铜芯及外包的绝缘层、金属网屏蔽层、外层组成。
铜芯运载着组成数据的电子信号;绝缘层与金属网屏蔽层隔开,以防短路;屏蔽层可以吸收外界电子干扰信号,保护传输数据;外层由橡胶、塑料组成。
同轴电缆比双绞线更能抗干扰和信号衰减,传播的距离更长。
同轴电缆的类型:
细缆:
阻抗为50欧姆,也称为基带同轴电缆。
传输距离可达185米。
粗缆:
阻抗为75欧姆,铜芯比细缆要粗一些,也称为宽带同轴电缆。
传输距离可达500米。
光纤:
一种能传送光波的介质,通常由非常透明的石英玻璃拉成细丝,由纤芯和包层构成双层通信圆柱体。
纤芯用来传导光波。
它的数据传输速率达几Gb/s。
可实现高速率、长距离的数据传输。
三.访问控制方式:
在多个用户竞争信道使用权时,如何合理分配信道的技术。
根据美国电气和电子工程师学会(IEEE)局域网络标准委员会的标准,有以下三种访问控制方式:
IEEE802.3CSAM/CD总线式访问方式
CSAM/CD称为载波侦听多路访问/冲突检测方式,简称存取控制方式,适用于总线型和树型拓朴结构。
其工作过程如下:
(1) 计算机侦听到缆线空闲,没有被占用;
(2) 该计算机可以发送数据;
(3) 如果缆线上有数据,则任何其他计算机都不能传输数据,直到数据到达目的地,缆线重新空闲为止。
(4) 如果两台计算机同时发送数据,则会发生数据碰撞,此时两台计算机都停止发送数据,等待另一随机时间重新发送。
该方式在局域网中使用最广泛,如“以太网”采用该方式。
IEEE802.4令牌总线传递访问方式
适用于环型、总线型和树型网络结构。
其工作过程为:
(1) 网络中各个节点在逻辑上组成一个环,称为逻辑环;
(2) “令牌”(一种特定的二进制信息)轮流在各节点之间传递;
(3) 当环上有任何计算机要发送数据时,它必须首先获得一个自由令牌;
(4) 计算机获得令牌后,以帧的形式发送数据,该数据有目的计算机的地址;
IEEE802.5令牌环传递访问方式
适用于环型网络结构,其工作方式同令牌总线传递访问方式。
四.网络通信协议(补充)
OSI--开放系统互连(OpenSystemsInterconection)是由ISO发表的一系列标准,提出了一个连接不同设备的网络体系结构。
计算机网络中的主机和网络节点为了进行通信,必须共同遵守一套规则,也叫协议。
协议按单向依赖层次分为多级子协议。
其中低级协议,也称为通信规程。
对于远程终端,必须要用通信规程来进行管理和保证连接的可靠性。
如双方要理解时分复用后二进制位流信息的含义;正确执行发方的命令;执行结果要向发方汇报等。
双方要理解的规程相当复杂,因此要制定满足各种要求的传输规程,用于点-点或多点连接,属于链路级和物理级通信协议。
对于计算机网络中的任意主机之间的通信:
除了遵守通信规程外,还必须遵守各种高层协议。
如由于通信双方必须在通信之前先取得联系;双方的数据格式要作适当的转换等。
特别对于异种机之间的通信,由于使用了不同的数据格式和数据交换方式,必须建立一套公共协定,才能进行有效的通信,这就是国际标准的网络分层通信协议,也就是通常所说的ISO/OSI参考模型。
ISO/OSI参考模型分为7层协议,每层执行各自的任务,为用户提供有效通信。
每一层的目的是为高一层提供一定的服务。
1、物理层:
定义了缆线如何接到网卡上
2、链路层:
负责将来自物理层的数据流打包为数据帧,或从网络层向物理层发送数据帧。
3、网络层:
负责信息寻址和将逻辑地址和名字转换为物理地址。
决定路由和确定数据通道。
4、传送层:
除对话层外的又一层连接。
确保报文无差错地传输。
对信息重新打包(发送)或解包(接收)。
5、对话层:
允许不同计算机上的两个应用程序建立、使用和结束称为会话的连接。
6、表示层:
确定计算机间交换数据的格式,也称网络转换器。
将应用层发下来的数据转换成可识别的中间格式,或相反。
7、应用层:
应用程序访问网络服务的窗口。
如文件传输,电子邮件等。
7.1.3Internet和CERNET
一.Internet简介
P217
二.我国互联网情况及CERNET简介
我国于1994年初开始接入Internet,目前在我国经国务院批准能够直接与Internet连接的网络有4个:
1.中国科学技术计算机网(CSTnet):
由中国科学院主管,是我国第一个与Internet连通的网络。
它有两个出口,一个是通过卫星接入美国Sprint公司;另一个是通过上海与日本的海底电缆进入日本,从日本国家高能物理研究所接入Internet。
它的主页是:
2.中国教育科研计算机网(CERnet):
是国家重点工业性试验项目,整个网络分主干网、地区网和校园网三个层次,其网管中心设在清华大学。
地区网点有8个,分别是:
北京、上海、南京、西安、广州、武汉、成都、沈阳。
它有三个出口,一是通过国际卫星接入美国Sprint端口,另一个接入德国DFN网的国际出口,第三个经日本,从亚洲科研教育网接入Internet。
它的主页是:
3.中国公用计算机互联网(Chinanet):
是原邮电部委托美国国信亚有限公司和中讯信亚公司承建的,于1996年6月正式开通,是一个由核心层、区域层和接入层组成的分层体系结构。
它有两个出口,一是从北京通过卫星接入美国MCI端口,另一个是在上海通过海底电缆接到美国Sprint端口。
它的北京站点主页是:
上海站点主页是:
4.金桥网(ChinaGBN):
是国家公共经济信息通信网。
它是一个包含数据网、语音网、图像网的综合性网络体系结构。
它的主页是:
国内著名的互联网络和门户站点名称
互联网络
门户站点
中国教育和科研计算机网(CERNET)
新浪网
中国科技网(CSTNET)
中华网
中国公用计算机互联网(CHINANET)
搜狐
中国金桥网(CHINAGBN)
网易
中国长城互联网(GWNWT)
首都在线
中国联通通信网(UNINET)
中国校园网
中国网络通信网(CNCNET)
东方网
中国移动通讯网(CMNET)
雅虎中国
中国对外经济贸易网(CIENET)
东方网景
三.Internet的基本概念
1.TCP/IP协议
Internet是当今世界上规模最大的计算机网络,已延伸到170多个国家和地区,有着丰富的信息资源。
Internet采用TCP/IP协议,它是针对网络互联开发的一组通信协议。
使得各种异构网络或主机能够通过TCP/IP协议实现互联通信。
IP协议是网际协议,作用是控制网上数据传输,但不检查遗失或丢弃的报文;TCP协议是传输控制协议,作用是保证数据传输的正确性和完整性。
这两个协议是Internet协议方案中最核心的协议。
也是当今计算机网络中应用最为广泛、最成熟的网络协议。
TCP/IP通信协议是Internet的标准。
2.IP地址
使用TCP/IP协议(IPv4)时,网络上每个主机必须有一个不与其它主机重复的IP地址,以标明该主机在网络上的位置。
IP地址是数字型的,由两部分组成,前面部分为网络号,后面部分为主机号。
每个IP地址由4个字节组成,共32位。
为了便于记忆,一般用十进制数表示。
例如:
中国教科网网控中心主机的IP地址为:
11001010.01110000.00000000.00100100,通常写成十进制数:
202.112.0.36。
3.Internet的网络号码和主机号码
IP地址由两部分组成:
第一部分是网络标识,称为网络号码,第二部分是主机标识,称为本地主机号码。
按照网络规模网络可分为三类,大型(A类)、中型(B类)和小型(C类)。
A类地址首位为0,网络号用第一字节余下的7位表示,即第一字段在1-126之间;每一网络号可有网络主机数为:
254*254*254=16387064台
B类地址首位10,网络号用第一字节余下的6位和第二字节表示,即第一字段在128-191之间;网络号有:
(191-128+1)*254=16256,每一网络号可有网络主机数为:
254*254=64516台
C类地址首位为110,网络号用第一字节余下的5位和第二、三字节表示,即第一字段在192-233之间。
网络号有:
2064512,每一网络号可有网络主机数为:
254台.例如:
193.168.0.8,该IP地址是属于C类地址。
网络号码为:
193.168.0
本地主机号为:
34
网络寻址规则
A、网络地址必须唯一。
B、网络标识不能以数字127开头。
在A类地址中,数字127保留给内部回送函数。
C、网络标识的第一个字节不能为255。
数字255作为广播地址。
D、网络标识的第一个字节不能为“0”,“0”表示该地址是本地主机,不能传送。
主机寻址规则
A、主机标识在同一网络内必须是唯一的。
B、主机标识的各个位不能都为“1”,如果所有位都为“1”,则该机地址是广播地址,而非主机的地址。
C、主机标识的各个位不能都为“0”,如果各个位都为“0”,则表示“只有这个网络”,而这个网络上没有任何主机。
IP地址由国际互联网信息中心统一分配
4.域名
主机的IP地址用进制或十进制表示使用起来不太方便,更常用的是主机的名字(域名),域名是网络上每台计算机的名称,网络上不允许有重复的域名。
域名的常用结构是:
主机名.机构名.次高域名.最高域名
例如:
该域名中www表示主机为Web服务器,机构名tsinghua是清华大学,edu表示该机构是一个教育机构,cn则表示该主机源自的国家是中国。
在机构性域名中,次高域名常有以下14种
机构性域
表示的机构或组织类型
com
盈利性的商业实体
edu
教育机构或设施
gov
非军事性政府或组织
int
国际性机构
mil
军事机构或设施
net
网络资源或组织
org
非盈利性组织机构
firm
商业或公司
store
商场
web
和WWW有关的实体
arts
文化娱乐
arc
消遣性娱乐
infu
信息服务
nom
个人
在地理性域名中,最高域名有
地理区域性域
表示的国家和地区
cn
中国
hk
中国香港
tw
中国台湾
us
美国
uk
英国
au
澳大利亚
jp
日本
ca
加拿大
de
德国
fr
法国
…
每个域名对应一个IP地址。
在发送信息时域名服务器(DNS)将主机的域名转换为IP地址。
四.INTERNET提供的基本服务方式
电子函件(E-mail):
在网络上传送信件,它简便、迅速、廉价,是Internet上使用最多的一种服务。
文件传输FTP(上传和下载软件)
FTP是将一台计算机上的文件传送到另一台计算机上。
例如可以使用ftp:
//glitlib@
远程登录(Telnet):
从本地机以终端方式访问远程的服务器的方式。
用户可以像在本地机器上机一样来使用远程服务器。
综合信息服务(GOPHER):
一种基于菜单的信息检索工具。
用户可以在浏览器的地址栏中输入gopher地址;如gopher:
//t连接到其他文件。
阿奇工具(ARCHIE):
自动定期地访问众多的FTP服务器,将这些服务器的文件索引成一个可以检索的数据库,即可通过文件名或文件说明来查找文件所在的FTP服务器地址,它类似常说的雅虎等搜索引擎的功能。
例如:
http:
//archie.emnet.co.uk,
广域信息服务系统(WAIS):
基于关键词的互联网检索工具,用户可以根据关键词寻找自己所需的信息。
万维网(WWW):
www也称3w,是worldWideWeb的缩写,中文名称叫做万维网或环球网。
www有时也简称为web,它是基于超文本方式具有十分友好的用户查询接口的信息查询工具。
它提供的基于超文本格式的检索器。
是目前最受欢迎的检索工具。
WWW、Gopher、Wais的差别:
都是基于服务器和客户机的方式,但它们在资料处理方式上有所不同。
WWW每一个连接对象都是可搜寻到的超文本文件;Gopher每一个连接的对象可能是菜单、文件、索引或连接到其他文件的连接;Wais每一个连接对象都是索引,而每个索引所传回的都是一个文件。
电子新闻(USENETNEWS):
互联网上有成千上万个学术讨论组,用户可以申请加入到某个讨论组中。
如直接输入新闻组的地址
五.INTERNET接入方式
1.电话拨号上网:
对于大多数个人来说,一般采用该种上网方式,该方式一般使用点到点协议(PPP)拔号上网,上网设备除PC机以外,还要准备调制解调器一个,电话线路一条,并配备支持TCP/IP协议的兼容浏览器软件(Netscape,IE等)。
调制解调器(modem)的作用:
实现电话线路传输的模拟信号和计算机处理的数字信号进行相互转换的功能。
2.分组网上网(UNIX主机或TCP/IP协议):
3.专线上网(DDN)
本节练习与思考
1.何谓Internet?
Internet能提供那些基本服务?
2.什么是WWW?
3.IP地址由几部分构成?
它与域名是什么关系?
7.1.4Windows2000内部网的操作
WINDOWS2000内部网是一种局域网,它由以下两部分的组成:
硬件系统:
包括计算机(服务器和工作站)、网络适配卡、局域网通信电缆;
软件系统:
包括网络操作系统(NOS)、网络服务软件以及通信软件等。
常用局域网网络操作系统介绍:
1. Netware:
由Novell公司开发,曾经在微机局域网中占有主导地位,主要工作在DOS环境下。
2. Windows2000:
其前身是WindwosNT,由微软公司开发,目前在微机局域网中占有主导地位。
一、Windows2000内部网的基本概念
Windows2000支持的网络类型:
工作组(小型局域网)和域(大型局域网)
1、 服务器
是一个提供文件、打印及应用程序服务,并支持多种硬件设备的客户机/服务器平台。
2、 工作站
Windows2000工作站,就是一台联网的微机。
3、 域(属于逻辑分组)
在一个域中,所有计算机共享一个中心目录数据库,它由一个或多个域控制器管理,在一个域里的成员机能够共享系统资源。
域结构的Windows2000网络内有以下类型计算机:
域控制器、成员服务器、其他的计算机
4、 工作组
工作组由一群以网络连接在一起的计算机组成。
组内计算机可以互相共享资源。
网络上的每台计算机地位平等,工作组结构的计算机具有以下特性:
(1)网络上的每台计算机都有自己的本地安全数据库
(2)网络上不一定在有Windows2000服务器
(3)工作组结构适用于计算机数据不多的网络
5、 账户
Windows2000支持的账户有两种类型:
域用户账户和本地用户账户
6、 登录脚本
登录脚本是用户登录是就会自动运行的处理程序
登录脚本的文件类型:
扩展名为.bat.cmd的批处理文件;扩展名为.exe的可执行文件;Windows脚本宿主:
如VBScript(.VBS)Jscript(.JS)。
二.Windows2000内部网的基本操作
Windows2000内部网的基本操作可分为服务器端的操作和用户端的操作。
服务器端的一般网络用户操作:
(1)建立用户帐户
(2)建立工作组
(3)登录
(4)共享网络资源
7.1.5IE浏览器操作
万维网(WWW)是Internet的一种应用,是英文woddwldeweb的简称,直接译为中文是布满世界的蜘蛛网。
web是基于超文本的、具有友好的用户查询界面的信息查询工具。
由在Internet网上的称为Web服务器的计算机组成。
Web不同的信息资源有机地组织在一起并统一放在一个单一的web网中。
在worldwldeweb的世界里,有许多的名词常常被人们提起,如:
Hypertext、HTML、Homepage、浏览器、HTTP通信协议、URL等,解了这些名词的意义,对于WWW就可以说有了一个大概的认识。
在WWW中,浏览Internet信息通过浏览器进行,WWW浏览器有很多种,但流传最广和使用最多的代表是网景公司的NetscapeNavigatort微软公司的InternetExplorer(IE)。
IE浏览器的使用
一.Internet的设置
根据接入Internet的方法有不同的设置,设置方法有以下三种:
1:
第一次使用IE时会出现以下画面,要求你进行连接设置:
2:
在IE菜单中使用”工具”—>”Internet选项””连接”选项卡”建立连接”按钮进行设置
3:
方法三:
使用控制面板中的Internet图标进入Internet属性
二.IE的功能概述
1:
浏览Internet上的多媒体信息
2:
文字排版
3:
访问几乎所有的Internet资源
4:
收发电子邮件
5:
定制历史记录,可快速回到曾经浏览过的页面
6:
为Web站点制作书签
7:
自动处理交互式的表格
8:
阅读Internet新闻和在Internet上发表文章
9:
保证Internet信息传输和数据接收的安全性
三.IE5.0的使用
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- 特殊限制:
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