第7章計算機網絡基礎1.第7章

計算機網絡基礎8/3/20222.計算機網絡概述計算機網絡系統計算機網絡協議與體系結構Internet基礎Internet應用WWW

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計算機網絡概述8/3/20223.計算機網絡的產生與發展計算機網絡的組成計算機網絡的功能計算機網絡的分類7.1.1

計算機網絡的產生與發展圖7-1計算機網絡示意圖8/3/20224.1.計算機網絡的定義計算機網絡是指將一群具有獨立功能的計算機通過通信設備及傳輸媒體被互聯起來,在通信軟件的支持下,實現計算機間資源共享、信息交換或協同工作的系統。計算機網絡是計算機技術和通信技術緊密結合的產物,兩者的迅速發展及相互滲透,形成了計算機網絡技術。7.1.1計算機網絡的產生與發展計算機網絡的發展歷程以數據通訊為主的第一代計算機網絡以資源共享為主的第二代計算機網絡體系結構標準化的第三代計算機網絡

4）以Internet為核心的第四代計算機網絡返

回8/3/20225.以數據通訊為主的第一代計算機網絡1954年,美國軍方的半自動地面防空系統將遠距離的雷達和測控儀器所探測到的信息,通過通信線路匯集到某個基地的一臺IBM計算機上進行集中的信息處理,再將處理好的數據通過通信線路送回到各自的終端設備。這種以單個計算機為中心、面向終端設備的網絡結構,嚴格來講,是一種聯機系統,只是計算機網絡的雛形,我們一般稱之為第一代計算機網絡。返

回8/3/20226.以資源共享為主的第二代計算機網絡美國國防部高級研究計劃局（ARPA,AdvancedResearchProjectsAgency）于1968年主持研制,次年將分散在不同地區的4臺計算機連接起來,建成了ARPA網。到了1972年,有50多家大學和研究所與ARPA網連接,1983年,入網計算機達到100多臺。ARPA網的建成標志著計算機網絡的發展進入了第二代,它也是Internet的前身。返

回8/3/20227.以資源共享為主的第二代計算機網絡第二代計算機網絡是以分組交換網為中心的計算機網絡，它與第一代計算機網絡的區別在于:一是網絡中通信雙方都是具有自主處理能力的計算機，而不是終端機；二是計算機網絡功能以資源共享為主，而不是以數據通信為主。返

回8/3/20228.體系結構標準化的第三代計算機網絡由于ARPA網的成功,到了20世紀70年代,不少公司推出了自己的網絡體系結構。最著名的有IBM公司的和DEC公司的DNA（DigitalNetworkArchitecture）。隨著社會的發展,需要各種不同體系結構的網絡進行互連,但是由于不同體系的網絡很難互連,因此,國際標準化組織（ISO）在1977年設立了一個分委員會,專門研究網絡通信的體系結構。1983年,該委員會提出的開放系統互連參考模型（OSI-RM）各層的協議被批準為國際標準,給網絡的發展提供了一個可共同遵守的規則,從此計算機網絡的發展走上了標準化的道路,因此我們把體系結構標準化的計算機網絡稱為第三代計算機網絡返

回8/3/20229.以Internet為核心的第四代計算機網絡進入20世紀90年代，Internet的建立將分散在世界各地的計算機和各種網絡連接起來，形成了覆蓋世界的大網絡。隨著信息高速公路計劃的提出和實施，Internet迅猛發展起來，它將當今世界帶入了以網絡為核心的信息時代。目前這階段計算機網絡發展特點呈現為:高速互連、智能與更廣泛的應用返

回8/3/202210.計算機網絡的發展趨勢8/3/202211. 計算機網絡的發展方向是IP技術1光網絡,光網絡將會演進為全光網絡。從網絡的服務層面上看,將是一個IP的世界,通信網絡、計算機網絡和有線電視網絡將通過IP三網合一；從傳送層面上看,將是一個光的世界；從接入層面上看,將是一個有線和無線的多元化世界。三網合一8/3/202212. 隨著技術的不斷發展,新舊業務的不斷融合,目前廣泛使用的通信網絡、計算機網絡和有線電視網絡三類網絡正逐漸向單一的統一IP網絡發展,即所謂的三網合一。 IP網絡可將數據、語音、圖像、視頻均封裝到IP數據包中,通過分組交換和路由技術,采用全球性尋址,使各種網絡無縫連接。IP協議將成為各種網絡、各種業務的“共同語言”,實現三網合一并最終形成統一的IP網絡,這樣會大大地節約開支、簡化管理、方便用戶?？梢哉f三網合一是網絡發展的一個最重要的趨勢。光通信技術8/3/202213. 隨著光器件、各種光復用技術和光網絡協議的發展，光傳輸系統的容量已從Mb/s級發展到Tb/s級，提高了近10萬倍。光通信技術的發展主要有兩個大的方向: 一是主干傳輸向高速率、大容量的光傳送網發展，最終實現全光網絡； 二是接入向低成本、綜合接入、寬帶化光纖接入網發展，最終實現光纖到家庭和光纖到桌面。 全光網絡是指光信息流在網絡中的傳輸及交換始終以光的形式實現，不再需要經過光/電、電/光轉換，即信息從源節點到目的節點的傳輸過程中始終在光域內。IPv6協議8/3/202214. TCP/IP協議簇是互聯網的基石之一。目前廣泛使用的IP協議的版本為IPv4,其地址位數為32位,即理論上約有40億（232）個地址。隨著互聯網應用的日益廣泛和網絡技術的不斷發展,IPv4的問題逐漸顯露出來,主要有地址資源枯竭、路由表急劇膨脹、對網絡安全和多媒體應用的支持不夠等。 IPv6作為下一代的IP協議,采用128位地址長度,即理論上約有2128個地址,幾乎可以不受限制地提供地址。IPv6除一勞永逸地解決了地址短缺問題外,同時也解決了IPv4中端到端IP連接、服務質量（QoS）、安全性等缺陷。目前,很多網絡設備都已經支持IPv6,我們正在逐步走進IPv6的時代。寬帶接入技術與移動通信技術8/3/202215. 低成本光纖到戶的寬帶接入技術和更高速的3G乃至以后的4G、5G寬帶移動通信系統技術的應用,使得不同的網絡間無縫連接,為用戶提供滿意的服務。 同時,網絡可以自行組織,終端可以重新配置和隨身攜帶,它們帶來的寬帶多媒體業務也逐漸步入我們的生活。7.1.2計算機網絡的組成從物理連接上講,計算機網絡由計算機系統、通信鏈路和網絡節點組成。計算機系統進行各種數據處理,通信鏈路和網絡節點提供通信功能。從邏輯功能上看,可以把計算機網絡分成通信子網和資源子網兩個子網。返

回8/3/202216.計算機系統計算機網絡中的計算機系統主要擔負數據處理工作,它可以是具有強大功能的大型計算機,也可以是一臺微機,其任務是進行信息的采集、存儲和加工處理。返

回8/3/202217.網絡節點網絡節點主要負責網絡中信息的發送、接收和轉發。網絡節點是計算機與網絡的接口,計算機通過網絡節點向其他計算機發送信息,鑒別和接收其他計算機發送來的信息。在大型網絡中,網絡節點一般由一臺通信處理機或通信控制器來擔當,此時的網絡節點還具有存儲轉發和路徑選擇的功能,在局域網中使用的網絡適配器也屬于網絡節點。返

回8/3/202218.通信鏈路通信鏈路是連接兩個節點的通信信道,通信信道包括通信線路和相關的通信設備。通信線路可以是雙絞線、同軸電纜和光纖等有線介質,也可以是微波、紅外等無線介質。相關的通信設備包括中繼器、調制解調器等,中繼器的作用是將數字信號放大,調制解調器則能進行數字信號和模擬信號的轉換,以便將數字信號通過只能傳輸模擬信號的線路來傳輸。返

回8/3/202219.通信子網通信子網提供計算機網絡的通信功能,由網絡節點和通信鏈路組成。通信子網是由節點處理機和通信鏈路組成的一個獨立的數據通信系統。返

回8/3/202220.資源子網資源子網提供訪問網絡和處理數據的能力,由主機、終端控制器和終端組成。主機負責本地或全網的數據處理,運行各種應用程序或大型數據庫系統,向網絡用戶提供各種軟硬件資源和網絡服務；終端控制器用于把一組終端連入通信子網,并負責控制終端信息的接收和發送。終端控制器可以不經主機直接和網絡節點相連,當然還有一些設備也可以不經主機直接和節點相連,如打印機和大型存儲設備等。返

回8/3/202221.7.1.3計算機網絡的功能數據通信資源共享分布式處理提高系統的可靠性返

回8/3/202222.數據通信數據通信是計算機網絡的基本功能之一,用于實現計算機之間的信息傳送。如在網上收發電子郵件,發布新聞消息,進行電子商務、遠程教育、遠程醫療,傳遞文字、圖像、聲音、視頻等信息。返

回8/3/202223.資源共享計算機資源主要是指計算機的硬件、軟件和數據資源。共享硬件資源可以避免貴重硬件設備的重復購置,提高硬件設備的利用率；共享軟件資源可以避免軟件開發的重復勞動與大型軟件的重復購置,進而實現分布式計算的目標；共享數據資源可以促進人們相互交流,達到充分利用信息資源的目的。返

回8/3/202224.分布式處理對于綜合性大型科學計算和信息處理問題,可以采用一定的算法,將任務分交給網絡中不同的計算機,以達到均衡使用網絡資源,實現分布處理的目的。返

回8/3/202225.提高系統的可靠性在計算機網絡系統中,可以通過結構化和模塊化設計將大的、復雜的任務分別交給幾臺計算機處理,用多臺計算機提供冗余,以使其可靠性大大提高。當某臺計算機發生故障,不至于影響整個系統中其他計算機的正常工作,使被損壞的數據和信息能得到恢復。返

回8/3/202226.7.1.4計算機網絡的分類根據網絡的覆蓋范圍劃分:局域網、城域網、廣域網。按網絡的拓撲結構劃分:總線型網絡、星形網絡、環形網絡、樹狀網絡和混合型網絡等。按傳輸介質劃分:有線網和無線網按網絡的使用性質劃分:公用網和專用網。返

回8/3/202227.局域網和城域網局域網（LAN,LocalAreaNetwork）,一般用微機通過高速通信線路連接,覆蓋范圍從幾百米到幾公里,通常用于覆蓋一個房間、一層樓或一座建筑物。局域網傳輸速率高,可靠性好,適用各種傳輸介質,建設成本低。城域網（MAN,MetropolitanAreaNetwork）,是在一座城市范圍內建立的計算機通信網,通常使用與局域網相似的技術,但對媒介訪問控制在實現方法上有所不同,它一般可將同一城市內不同地點的主機、數據庫以及LAN等互相連接起來。返 回8/3/202228.廣域網和國際互聯網廣域網（WAN,WideAreaNetwork）,用于連接不同城市之間的LAN或MAN,廣域網的通信子網主要采用分組交換技術,常常借用傳統的公共傳輸網（如電話網）,這就使廣域網的數據傳輸相對較慢,傳輸誤碼率也較高。隨著光纖通信網絡的建設,廣域網的速度將大大提高。廣域網可以覆蓋一個地區或國家。因特網（Internet）,是覆蓋全球的最大的計算機網絡,但實際上不是一種具體的網絡技術,因特網將世界各地的廣域網、局域網等互聯起來,形成一個整體,實現全球范圍內的數據通信和資源共享。返 回8/3/202229.網絡的拓撲結構把網絡中的計算機等設備抽象為點,把網絡中的通信媒體抽象為線,這樣就形成了由點和線組成的幾何圖形,即采用拓撲學方法抽象出的網絡結構,我們稱之為網絡的拓撲結構。返

回8/3/202230.計算機網絡的拓撲結構8/3/202231.計算機網絡有很多種拓撲結構，最常用的網絡拓撲結構有:總線型拓撲、環形拓撲、星形拓撲、樹形拓撲、網狀拓撲以及混合型拓撲。總線型拓撲8/3/202232.總線型拓撲采用單一信道作為傳輸介質，所有主機（或站點）通過專門的連接器接到這根稱為總線的公共信道上，如圖7-13所示。任何一臺主機發送的信息都沿著總線向兩個方向擴散，并且總能被總線上的每一臺主機所接收。由于其信息是向四周傳播的，類似于廣播，所以總線網絡也被稱為廣播網。這種拓撲結構的所有的主機都彼此進行了連接，從而可以直接通信?？偩€型拓撲結構的優點是:結構簡單，布線容易，站點擴展靈活方便，可靠性高。缺點是:故障檢測和隔離較困難，總線負載能力較低。另外，一旦線纜中出現斷路，就會使主機之間造成分離，使整個網段通信中止?？偩€型拓撲返

回8/3/202233.圖7-13 總線型拓撲環形拓撲8/3/202234.環形拓撲是一個包括若干結點和鏈路的單一封閉環，每個結點只與相鄰的兩個結點相連，如圖7-14所示。信息沿著環路按同一個方向傳輸，依次通過每一臺主機。各主機識別信息中的目的地址，如與本機地址相符，信息被接收下來。信息環繞一周后由發送主機將其從環上刪除。環形結構的優點:容易安裝和監控，傳輸最大延遲時間是固定的，傳輸控制機制簡單，實時性強。缺點:網絡中任何一合計算機的故障都會影響整個網絡的正常工作，故障檢測比較困難，結點增、刪不方便。環形拓撲返

回8/3/202235.圖7-14 環形拓撲星形拓撲8/3/202236.星形拓撲是由各個結點通過專用鏈路連接到中央結點上而形成的網絡結構，如圖7-15所示。在星形拓撲中各結點計算機通過傳輸線路與中心結點相連，信息從計算機通過中央結點傳送到網上的所有計算機。星形網絡的特點是很容易在網絡中增加新結點，數據的安全性和優先級容易控制。網絡中的某一臺計算機或者一條線路的故障，將不會影響到整個網絡的運行。星形結構的優點:傳輸速度快，誤差小，擴容比較方便，易于管理和維護，故障的檢測和隔離也很方便。缺點:中央結點是整個網絡的瓶頸，必須具有很高的可靠性。中央結點一旦發生故障，整個網絡就會癱瘓。另外，每個結點都要和中央結點相連，需要耗費大量的電纜。實際上大都是采用交換機來構建多級結構的星形網絡，形成擴展星形結構。星形拓撲返

回8/3/202237.圖7-15 星形拓撲樹形拓撲8/3/202238.樹形結構是從總線型拓撲演變而來的,在樹形拓撲中,任何一個結點發送信息后都要傳送到根結點,然后從根結點返回到整個網絡,如圖7-16所示。這種結構的網絡在擴容和容錯方面都有很大優勢,很容易將錯誤隔離在小范圍內這種網絡依賴根結點,如果根結點出了故障,整個網絡將會癱瘓。樹型拓撲返

回8/3/202239.圖7-16 樹形拓撲網狀拓撲8/3/202240.網狀結構由結點和連接結點的點到點鏈路組成,每個結點都有一條或幾條鏈路同其他結點相連,如圖7-17所示。網狀結構通常用于廣域網中,優點是結點間路徑多,局部的故障不會影響整個網絡的正常工作,可靠性高,而且網絡擴充和主機入網比較靈活、簡單。但這種網絡的結構和協議比較復雜,建網成本高。網狀拓撲返

回8/3/202241.圖7-17網狀拓撲有線網和無線網有線網采用雙絞線、同軸電纜、光纖或電話線作傳輸介質。采用雙絞線和同軸電纜連成的網絡經濟且安裝簡便,但傳輸距離相對較短。以光纖為介質的網絡傳輸距離遠,傳輸率高,抗干擾能力強,安全好用,但成本稍高。無線網主要以無線電波或紅外線為傳輸介質,聯網方式靈活方便,但聯網費用稍高,可靠性和安全性還有待改進。另外,還有衛星數據通信網,它是通過衛星進行數據通信的。返

回8/3/202242.公用網和專用網公用網（PublicNetwork）,是一種付費網絡,屬于經營性網絡,由商家建造并維護,消費者付費使用。專用網（PrivateNetwork）,是某個部門根據本系統的特殊業務需要而建造的網絡,這種網絡一般不對外提供服務。例如軍隊、銀行、電力等系統的網絡就屬于專用網。返

回8/3/202243.7.2計算機網絡系統8/3/202244.計算機網絡系統一般可分為網絡硬件和網絡軟件。網絡硬件由主體設備、連接設備和傳輸介質三部分組成。網絡軟件包括網絡操作系統、網絡協議和應用軟件。7.2計算機網絡的組成與拓撲結構8/3/202245.網絡硬件網絡軟件7.2.1網絡硬件網絡的主體設備網絡的連接設備網絡的傳輸介質8/3/202246.1.網絡的主體設備計算機網絡中的主體設備稱為主機（Host）,一般可分為中心站（又稱為服務器）和工作站（客戶機）兩類。服務器是為網絡提供共享資源的基本設備,在其上運行網絡操作系統,是網絡控制的核心。其工作速度、磁盤及內存容量的指標要求都較高,攜帶的外部設備多且大都為高級設備。工作站是網絡用戶入網操作的節點,有自己的操作系統。用戶既可以通過運行工作站上的網絡軟件共享網絡上的公共資源,也可以不進入網絡,單獨工作。用作工作站的客戶機一般配置要求不是很高,大多采用個人微機并攜帶相應的外部設備,如打印機、掃描儀、鼠標等。返

回8/3/202247.2.網絡的連接設備網卡集線器中繼器網橋路由器交換機網關返

回8/3/202248.網卡網卡又叫網絡適配器（NIC）,是計算機網絡中最重要的連接設備之一,如圖所示,一般插在機器內部的總線槽上,網線則接在網卡上。返

回8/3/202249.網卡的作用①提供固定的網絡地址。②接收網線上傳來的數據,并把數據轉換為本機可識別和處理的格式,通過計算機總線傳輸給本機。③把本機要向網上傳輸的數據按照一定的格式轉換為網絡設備可處理的數據形式,通過網線傳送到網上。返

回8/3/202250.網卡的分類①網卡的總線類型:目前的總線接口主要是PCI型的，在筆記本電腦上需要使用PCMCIA標準的網卡。作為一種新型的總線技術，USB也被應用到網卡中。②網卡的速度:有10M、100M及1000M的，目前10/100Mbps自適應的網卡使用廣泛，性價比最高。③網卡的接口類型:網卡的接口類型有連接同軸電纜的BNC接口和連接雙絞線的RJ45接口。目前RJ45接口的網卡使用廣泛。網卡通常插入主機的主板擴展槽中，應當斷電操作。在安裝網卡后，往往還要進行協議的配置。比如運行Windows系統的計算機，可給網卡配置IPX/SPX協議和NetBEUI協議。如果要連接Internet，必須配置TCP/IP協議。返 回8/3/202251.集線器集線器是計算機網絡中連接多臺計算機或其他設備的連接設備,其外觀如圖所示。集線器主要提供信號放大和中轉的功能。一個Hub上往往有4個、8個或更多的端口,可使多個用戶機通過雙絞線電纜與網絡設備相連,形成帶集線器的總線結構（通過Hub再連接成總線拓撲或星形拓撲）。Hub上的端口彼此相互獨立,不會因某一端口的故障影響其他用戶。集線器只包含物理層協議。返

回8/3/202252.集線器集線器有多種:按帶寬的不同可分為10Mbps、100Mbps和10/100Mbps。按照工作方式的不同，可分為智能型和非智能型。按配置形式的不同，可分為固定式、模塊式和堆疊式。按端口數的不同，可分為4口、8口、12口、16口、24口和32口等。返

回8/3/202253.中繼器中繼器的作用是為了放大電信號,提供電流以驅動長距離電纜,增加信號的有效傳輸距離。從本質上看可以認為是一個放大器,承擔信號的放大和傳送任務。中繼器屬于物理層設備,用中繼器可以連接兩個局域網或延伸一個局域網,它連起來的仍是一個網絡,與集線器處于同一協議層次。返

回8/3/202254.網橋網橋是網絡中的一種重要設備,它通過連接相互獨立的網段從而擴大網絡的最大傳輸距離。網橋是一種工作在數據鏈路層的存儲-轉發設備。作為網段與網段之間的連接設備,它實現數據包從一個網段到另一個網段的選擇性發送,即只讓需要通過的數據包通過而將不必通過的數據包過濾掉,來平衡各網段之間的負載,從而實現網絡間數據傳輸的穩定和高效。返

回8/3/202255.路由器路由器屬于網間連接設備,它能夠在復雜的網絡環境中完成數據包的傳送工作。它能夠把數據包按照一條最優的路徑發送至目的網絡。路由器工作在網絡層,并使用網絡層地址（如IP地址等）。路由器可以通過調制解調器與模擬線路相連,也可以通過通道服務單元/數據服務單元（CSU/DSU）與數字線路相連。路由器比網橋功能更強,網橋僅考慮了在不同網段數據包的傳輸,而路由器則在路由選擇、擁塞控制、容錯性及網絡管理方面做了更多的工作。返

回8/3/202256.交換機交換機發展迅猛,基本取代了集線器和網橋,并增強了路由選擇功能。交換和路由的主要區別在于交換發生在OSI參考模型的數據鏈路層,而路由發生在網絡層。交換機的主要功能包括物理編址、錯誤校驗、幀序列以及流控制等。目前有些交換機還具有對虛擬局域網（VLAN）的支持、對鏈路匯聚的支持,有的甚至具有防火墻功能。交換機的外觀與Hub相似。從應用領域來分,交換機可分為局域網交換機和廣域網交換機；從應用規模來分,交換機可分為企業級交換機、部門級交換機和工作組級交換機。返

回8/3/202257.網關網關又稱協議轉換器,是軟件和硬件的結合產品,主要用于連接不同結構體系的網絡或用于局域網與主機之間的連接。網關工作在OSI模型的傳輸層或更高層,在所有網絡互連設備中最為復雜,可用軟件實現。網關沒有通用產品,必須是具體的某兩種網絡互連的網關。目前廣域網大多數采用X.25公用數據網,為了能從局域網上訪問X.25的資源,就需要有一種設備把X.25和局域網的差別隱藏起來。中繼器、網橋或路由器都不足以彌補這兩者間巨大的差異,于是引入了網關。返

回8/3/202258.網關8/3/202259.網關的另一種應用是在一些大型企業中,這些企業中昂貴的大型主機或小型機一般不支持諸如NetWareIPX/SPX這樣的網絡協議,直接將這些主機聯入局域網是不可能的,一種可行的做法是用局域網上的一臺工作站作為網關來協調工作站和主機間的通信。這樣,局域網里的用戶通過網關就能與這些大型主機或小型機通信。3.網絡的傳輸介質傳輸介質是網絡中連接收發雙方的物理通路，也是通信中實際傳送信息的載體。通常，評價一種傳輸介質的性能指標主要包括以下內容:傳輸距離:數據的最大傳輸距離?？垢蓴_性:傳輸介質防止噪聲干擾的能力。返

回8/3/202260.3.網絡的傳輸介質8/3/202261. 帶寬:指信道所能傳送的信號的頻率寬度，也就是可傳送信號的最高頻率與最低頻率之差。信道的帶寬由傳輸介質、接口部件、傳輸協議以及傳輸信息的特性等因素所決定。它在一定程度上體現了信道的傳輸性能，是衡量傳輸系統的一個重要指標。通常，信道的帶寬大，信道的容量也大，其傳輸速率相應也高。 衰減性:信號在傳輸過程中會逐漸減弱。衰減越小，不加放大的傳輸距離就越長。 性價比:性價比越高說明我們的投入越值，對于降低網絡建設的整體成本很重要。網絡的傳輸介質根據傳輸介質形態的不同,我們可以把傳輸介質分為有線傳輸介質和無線傳輸介質。返

回8/3/202262.網絡傳輸介質8/3/202263.有線傳輸介質有線傳輸介質指用來傳輸電或光信號的導線或光纖。有線介質技術成熟,性能穩定,成本較低,是目前局域網中使用最多的介質。有線傳輸介質主要有雙絞線、同軸電纜和光纖等。無線傳輸無線傳輸的主要形式有無線電頻率通信、紅外通信、微波通信和衛星通信等。雙絞線雙絞線是把兩條相互絕緣的銅導線絞合在一起。采用絞合的結構是為了減少對相鄰導線的電磁干擾。根據單位長度上的絞合次數不同，把雙絞線劃分為不同規格。絞合次數越高，抵消干擾的能力就越強，制作成本也就越高。根據雙絞線外是否有屏蔽層又可分為屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線，用的較多的是非屏蔽雙絞線。電氣工業協會（EIA）將非屏蔽雙絞線又進行了分類，主要有:1類線、2類線、3類線、4類線、5類線、超5類線、6類線。目前用的比較廣泛的是超5類線或6類線。返 回8/3/202264.雙絞線8/3/202265.屏蔽雙絞線比非屏蔽雙絞線增加了一層金屬絲網,這層絲網的主要作用是增強其抗干擾性能,同時可以在一定程度上改善帶寬特性。屏蔽雙絞線性能更好一些,但價格稍高。雙絞線用于10/100Mbps局域網時,使用距離最大為100米。由于價格較低,因此被廣泛使用。在局域網中常用四對雙絞線,即四對絞合線封裝在一根塑料保護軟管里。同軸電纜同軸電纜有內導體銅芯、絕緣層、網狀編織的外導體屏蔽層以及塑料保護層組成。由于屏蔽層的作用,同軸電纜有較好的抗干擾能力。通常按直徑和特性阻抗不同將同軸電纜分為粗纜和細纜。粗纜直徑為10mm,特性阻抗為75Ω,使用中經常被頻分復用,因此又被稱為寬帶同軸電纜,是有線電視（CATV）中的標準傳輸電纜。細纜直徑為5mm,特性阻抗為50Ω,經常用來傳送沒有載波的基帶信號,因此又被稱為基帶同軸電纜。返

回8/3/202266.光纖光纖是由非常透明的石英玻璃拉成細絲做成的,信號傳播利用了光的全反射原理,當光從一種高折射率介質射向低折射率介質時,只要入射角足夠大,就會產生全反射,這樣一來,光就會不斷在光纖中折射傳播下去。返

回圖7-9光纜8/3/202267.圖7-8光導原理光纖的優點和缺點8/3/202268.優點:帶寬高，目前可以達到100Mbps～2Gbps。傳輸損耗小，中繼距離長。無中繼器的情況下，多模光纖可傳輸幾公里。單模光纖傳輸距離更遠，可達幾十公里。無串音干擾，且保密性好?？垢蓴_能力強。由于光纖中傳輸的是光信號，所以不但不受其他電磁信號的干擾，也不會干擾其他通信系統。體積小，重量輕。缺點:連接光纖需要專用設備，成本較高，并且安裝、連接難度大。返

回無線電頻率通信和紅外通信無線電頻率通信無線電頻率是指從1kHz至1GHz的電磁波譜。在此頻段范圍中包括短波波段、超高頻波段、甚高頻波段。無線電頻率通信中的擴展頻譜通信技術是當前無線局域網的主流技術。紅外通信紅外通信是以紅外線作為傳輸載體的一種通信方式。它以紅外二極管或紅外激光管作為發射源,以光電二極管作為接收設備。紅外通信成本較低,傳輸距離短,具有直線傳輸、不能透射不透明物的特點。紅外線與擴展頻譜技術已被國際電工無線電委員會選為無線局域網的標準,即IEEE802.11標準。返

回8/3/202269.微波通信和衛星通信1）微波通信微波是沿直線傳播的,收發雙方必須直視,而地球表面是一個曲面,因此傳播距離受到限制,一般只有50公里左右。若采用100米高的天線塔,則傳播距離可增大到100公里。為實現遠距離傳輸,必須設立若干中繼站。中繼站把收到的信號放大后再發送到下一站。微波受到的干擾比短波通信小得多,因而傳輸質量較高。另外微波有較高的帶寬,通信容量較大。與遠距離通信電纜相比,微波通信投資小,可靠性高,但隱蔽性和保密性差。返

回8/3/202270.微波通信和衛星通信8/3/202271.2）衛星通信衛星通信以空間軌道中運行的人造衛星作為中繼站,地球站作為終端站,實現兩個或者多個地球站之間的長距離大容量的區域性通信及至全球通信。衛星通信具有傳輸距離遠、覆蓋區域大、靈活、可靠、不受地理環境條件限制等獨特優點。以覆蓋面積來講,一顆通信衛星可覆蓋地球面積的三分之一多；若在地球赤道上等距離放上三顆衛星,就可以覆蓋整個地球。7.2.2網絡軟件8/3/202272.網絡軟件是一種在網絡環境下使用和運行或者控制和管理網絡工作的計算機軟件。根據軟件的功能,計算機網絡軟件可分為網絡系統軟件和網絡應用軟件兩大類。網絡系統軟件8/3/202273.網絡系統軟件是控制和管理網絡運行、提供網絡通信、分配和管理共享資源的網絡軟件,它包括網絡操作系統、網絡協議軟件、通信控制軟件和管理軟件等。網絡操作系統（NOS,NetworkOperatingsystem）是指能夠對局域網范圍內的資源進行統一調度和管理的程序,它是計算機網絡軟件的核心程序,是網絡軟件系統的基礎。網絡協議軟件（如TCP/IP協議軟件）是實現各種網絡協議的軟件,它是網絡軟件中最重要的核心部分,任何網絡軟件都要通過協議軟件才能發生作用。網絡應用軟件8/3/202274.網絡應用軟件是指為某一個應用目的而開發的網絡軟件（如遠程教學軟件、電子圖書館軟件、Internet信息服務軟件等）。網絡應用軟件為用戶提供訪問網絡的手段、網絡服務、資源共享和信息的傳輸。7.3計算機網絡的協議與體系結構網絡協議網絡體系結構返

回8/3/202275.7.3.1網絡協議數據交換、資源共享是計算機網絡的最終目的。要保證有條不紊地進行數據交換,合理地共享資源,各個獨立的計算機系統之間必須達成某種默契,嚴格遵守事先約定好的一整套通信規程,包括嚴格規定要交換的數據格式、控制信息的格式和控制功能以及通信過程中事件執行的順序等。這些通信規程我們稱之為網絡協議（Protocol）。返

回8/3/202276.網絡協議的三個要素網絡協議主要由以下三個要素組成:語法，即用戶數據與控制信息的結構或格式。語義，即需要發出何種控制信息，以及完成的動作與做出的響應。時序，是對事件實現順序的詳細說明。返

回8/3/202277.協議分層網絡協議對計算機網絡是不可缺少的,一個功能完備的計算機網絡需要制定一整套復雜的協議集。對于結構復雜的網絡協議來說,最好的組織方式是層次結構,計算機網絡的協議就是分層的,層與層之間相對獨立,各層完成特定的功能,每一層都為上一層提供某種服務,最高層為用戶提供諸如文件傳輸、電子郵件、打印等網絡服務。返

回8/3/202278.協議分層協議分層的原因有以下幾點:分層有助于網絡的實現和維護。分層有助于技術發展。分層有助于網絡產品的生產。分層能促進標準化工作。返

回8/3/202279.7.3.2網絡體系結構計算機網絡的協議是按照層次結構模型來組織的,我們將網絡層次結構模型與計算機網絡各層協議的集合稱為網絡的體系結構或參考模型。世界上第一個網絡體系結構是IBM公司于1974年提出的,命名為“系統網絡體系結構SNA”。在此之后,許多公司紛紛提出了各自的網絡體系結構,如DEC公司的“數字網絡體系結構DNA”、Honeywell公司的“分布式系統體系結構DSA”等。返

回8/3/202280.7.3.2網絡體系結構8/3/202281.這些網絡體系結構的共同之處在于它們都采用了分層技術,但層次的劃分、功能的分配與采用的技術術語均不相同,結果導致了不同網絡之間難以互連。1977年,國際標準化組織提出了開放系統互連參考模型（OSI,OpenSystemInterconnection）的概念,1984年10月正式發布了整套OSI國際標準。OSI參考模型OSI參考模型將網絡的功能劃分為7個層次:物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。如圖所示。返

回圖7-10

OSI參考模型8/3/202282.物理層位于OSI參考模型的最底層,提供一個物理連接,所傳數據的單位是比特。其功能是對上層屏蔽傳輸媒體的區別,提供比特流傳輸服務。也就是說,有了物理層后,數據鏈路層及以上各層都不需要考慮使用的是什么傳輸媒體,無論是用雙絞線、光纖,還是用微波,都被看成是一個比特流管道。返

回8/3/202283.數據鏈路層8/3/202284.負責在各個相鄰節點間的線路上無差錯地傳送以幀（Frame）為單位的數據。每一幀包括一定數量的數據和一些必要的控制信息。其功能是對物理層傳輸的比特流進行校驗,并采用檢錯重發等技術,使本來可能出錯的數據鏈路變成不出錯的數據鏈路,從而對上層提供無差錯的數據傳輸。換句話說,就是網絡層及以上各層不再需要考慮傳輸中出錯的問題,就可以認定下面是一條不出錯的數據傳輸信道,把數據交給數據鏈路層,它就能完整無誤地把數據傳給相鄰節點的數據鏈路層。返

回網絡層計算機網絡中進行通信的兩臺計算機之間可能要經過多個節點和鏈路,也可能要經過多個通信子網,網絡層數據的傳送單位是分組或包（Packet）,它的任務就是要選擇合適的路由,使發送端的傳輸層傳下來的分組能夠正確無誤地按照目的地址發送到接收端,使傳輸層及以上各層設計時不再需要考慮傳輸路由。返

回8/3/202285.傳輸層在發送端和接收端之間建立一條不會出錯的路由,對上層提供可靠的報文傳輸服務。與數據鏈路層提供的相鄰節點間比特流的無差錯傳輸不同,傳輸層保證的是發送端和接收端之間的無差錯傳輸,主要控制的是包的丟失、錯序、重復等問題。返

回8/3/202286.會話層會話層雖然不參與具體的數據傳輸,但它卻對數據傳輸進行管理。會話層建立在兩個互相通信的應用進程之間,組織并協調其交互。例如,在半雙工通信中,確定在某段時間誰有權發送,誰有權接收；或當發生意外時（如已建立的連接突然斷了）,確定在重新恢復會話時應從何處開始,而不必重傳全部數據。返

回8/3/202287.表示層表示層主要為上層用戶解決用戶信息的語法表示問題,其主要功能是完成數據轉換、數據壓縮和數據加密。表示層將欲交換的資料從適合于某一用戶的抽象語法變換為適合于OSI系統內部使用的傳送語法。有了這樣的表示層,用戶就可以把精力集中在他們所要交談的問題本身,而不必更多地考慮對方的某些特性。返

回8/3/202288.應用層應用層是OSI參考模型中的最高層。應用層確定進程之間的通信性質以滿足用戶的需要,負責用戶信息的語義表示,并在兩個通信者之間進行語義匹配。這就是說,應用層不僅要提供應用進程所需要的信息交換等操作,而且還要作為互相作用的進程的用戶代理,來完成一些為進行語義上有意義的信息交換所必需的功能。返

回8/3/202289.OSI模型各層主要功能的歸納總結8/3/202290.應用層:與用戶應用進程的接口，即相當于“做什么?”表示層:數據格式的轉換，即相當于“對方看起來像什么?”會話層:會話的管理與數據傳輸的同步，即相當于“輪到誰講話和從何處講?”傳輸層:從端到端經網絡透明地傳送報文，即相當于“對方在何處?”網絡層:分組交換和路由選擇，即相當于“走哪條路可到達該處?”數據鏈路層:在鏈路上無差錯的傳送幀，即相當于“每一步該怎么走?”物理層:將比特流送到物理媒體上傳送，即相當于“對上一層的每一步應該怎樣利用物理媒體?”OSI模型各層主要功能的歸納總結8/3/202291.OSI參考模型的網絡功能可分為三組,下兩層解決網絡信道問題,第三、四層解決傳輸服務問題,上三層處理應用進程的訪問,解決應用進程通信問題。Internet參考模型TCP/IP協議是1974年由VintonCerf和RobertKahn開發的,隨著Internet的飛速發展,TCP/IP協議現已成為事實上的國際標準。TCP/IP協議實際上是一組協議,是一個完整的體系結構。如圖所示。返

回圖圖77--1111

TTCCPP//IIPP參參考考模模型型及及各各層層對對應應的的協協議議8/3/202292.OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較8/3/202293.TCP/IP參考模型中沒有數據鏈路層和物理層,只有網絡與數據鏈路層的接口,可以使用各種現有的鏈路層、物理層協議。TCP/IP模型的網際層（也稱互聯層）對應于OSI模型的網絡層,包括IP（網際協議）、ICMP（網際控制報文協議）、IGMP（網際組報文協議）以及ARP（地址解析協議）,這些協議處理信息的路由以及主機地址解析。傳輸層對應于OSI模型的傳輸層,包括TCP（傳輸控制協議）和UDP（用戶數據報協議）,這些協議負責提供流控制、錯誤校驗和排序服務,完成源到目標間的傳輸任務。應用層對應于OSI模型的應用層、表示層和會話層,它包括了所有的高層協議,并且不斷有新的協議加入。常用的應用層協議8/3/202294.超文本傳輸協議HTTP,用來傳遞制作的網頁文件。文件傳輸協議FTP,用于實現互聯網中交互式文件傳輸功能。電子郵件協議SMTP,用于實現互聯網中電子郵件傳送功能。網絡終端協議TELNET,用于實現互聯網中遠程登錄功能。域名服務DNS,用于實現網絡設備名字到IP地址的映射服務。路由信息協議RIP,用于網絡設備之間交換路由信息。簡單網絡管理協議SNMP,用來收集和交換網絡管理信息。網絡文件系統NFS,用于網絡中不同主機間的文件共享。TCP/IP與OSI參考模型的對比8/3/202295.OSI參考模型與TCP/IP參考模型都采用了層次結構的概念,但二者在層次劃分與使用的協議上是有很大區別的。OSI參考模型概念清晰,但結構復雜,實現起來比較困難,特別適合用來解釋其他的網絡體系結構。TCP/IP參考模型在服務、接口與協議的區別尚不夠清楚,這就不能把功能與實現方法有效地分開,增加了TCP/IP利用新技術的難度,但經過30多年的發展,TCP/IP模型贏得了大量的用戶和投資,伴隨著Internet的發展而成為目前公認的國際標準。TCP/IP與OSI參考模型的對比圖7-12

TCP/IP與OSI參考模型的對比8/3/202296.7.4

Internet基礎8/3/202297.Internet的起源和發展Internet的組成及常用專業術語Internet的IP地址及域名系統Internet的接入方式接入Internet的計算機的上網設置在信息技術飛速發展的今天，我們真正感覺到世界已經是觸手可及。通過計算機我們能夠找到任何想知道或者是可以想象到的信息；能夠和世界上任何地方的人們進行通信聯絡，建立視頻會議；能夠登錄到資源豐富的計算機上，搜索世界上最大的圖書館，或者是訪問世界上最吸引人的博物館；我們可以看VCD.聽音樂、閱讀各種多媒體雜志；可以在家里購買各種所需要的商品——所有這一切，都是通過進入世界上最大的計算機網絡——Internet來實現的。8/3/2022.98Internet不是一個單一的網絡,它是一個巨大的、全球范圍內的計算機網絡,它是借助于現代通信技術和計算機技術實現全球信息傳遞的一種快捷、有效、方便的工具。8/3/2022.99沒有單獨的個人、群體或組織結構來負責運營Internet。Internet可以連接各種各樣的計算機和網絡——PC.Macintosh、UNIX、系統工作站、大中型計算機以及各種局域網和廣域網，如政府網、企業局域網、校園網，以及服務商中國電信（ChinaNet）、美國在線（AmericaOnline）等。Internet的基礎知識8/3/2022.100不管他們處于世界上的任何地方,具有何種規模,只要遵循共同的通信協議TCP/IP,就可以連接到Internet中。每次當你連接到Internet上,你的計算機就成為Internet上的一個分支了?？梢哉J為,Internet是由網絡路由器（Router）和通信線路連接的,基于通信協議TCP/IP構成的當今信息社會的基礎結構。Internet的基礎知識7.4.1 Internet的起源和發展8/3/2022.1011.Internet的起源Internet是在美國較早的軍用計算機網ARPAnet的基礎上經過不斷發展變化而形成的，其起源主要可分為以下幾個階段:（1）Internet的雛形形成階段:1969年，美國國防部高級研究計劃局（ARPA，AdvancedResearchProjectsAgency）開始建立一個命名為ARPANET的網絡，當時建立這個網絡只是為了將美國的幾個軍事及研究用電腦主機連接起來，人們普遍認為這就是Internet的雛形。（2）Internet的發展階段:美國國家科學基金會NSF）在1985開始建立NSFNet。NSF規劃建立了15個超級計算中心及國家教育科研網，用于支持科研和教育的全國性規模的計算機網絡NFSNet，并以此作為基礎，實現同其他網絡的連接。NSFNet成為Internet上主要用于科研和教育的主干部分，代替了ARPANet的骨干地位。8/3/2022.1021989年MILNet（由ARPANet分離出來）實現和NSFNet連接后,就開始采用Internet這個名稱。此后,其他部門的計算機網相繼并入Internet,ARPANet宣告解散。Internet的起源(3)Internet的商業化階段:90年代初，商業機構開始進入Internet，使Internet開始了商業化的新進程，也成為Internet大發展的強大推動力。8/3/2022.1031995年,NSFNET停止運作,Internet已徹底商業化了。這種把不同網絡連接在一起的技術的出現,使計算機網絡的發展進入一個新的時期,形成由網絡實體相互連接而構成的超級計算機網絡,人們把這種網絡形態稱為Internet（互聯網絡）。Internet的起源2.Internet在中國的發展8/3/2022.1041987年9月20日，錢天白教授發出我國第一封電子郵件“越過長城，通向世界”，揭開了中國人使用Internet的序幕。Internet在中國的發展可以粗略地劃分為三個階段:第一階段為1987～1993年，我國一些科研部門通過Internet建立電子郵件系統，并在小范圍內為國內少數重點高校和科研機構提供電子郵件服務。8/3/2022.105第二階段為1994～1995年，這一階段是教育科研網發展階段。北京中關村地區及清華、北大組成的NCFC網于1994年4月開通了與國際Internet的64kbps專線連接，同時還設立了中國最高域名（CN）服務器。這時，中國才算真正加入了國際Internet行列。此后又建成了中國教育和科研計算機網（CERNet:ChinaEducationalResearchNetwork）。第三階段是1995年以后，該階段開始了商業應用。Internet在中國的發展我國現有四大主干網絡的基本情況。1）公用計算機互聯網（ChinaNet）ChinaNet是由原郵電部組織建設和管理的。原郵電部與美國SprintLink公司在1994年簽署Internet互連協議,開始在北京、上海兩個電信局進行Internet網絡互連工程。目前,ChinaNet在北京和上海分別有兩條專線,作為國際出口。ChinaNet由骨干網和接入網組成。骨干網是ChinaNet的主要信息通路,覆蓋全國各省市、自治區,包括8個地區網絡中心和31個省市網絡分中心；接入網是由各省內建設的網絡節點形成的網絡。8/3/2022.1062）中國教育和科研計算機網（CERNet）中國教育和科研計算機網CERNet是1994年由國家計委、原國家教委批準立項,原國家教委主持建設和管理的全國性教育和科研計算機互聯網絡。該項目的目標是建設一個全國性的教育科研基礎設施,把全國大部分高校連接起來,實現資源共享。它是全國最大的公益性互聯網絡。8/3/2022.107中國四大主干網絡-2CERNet已建成由全國主干網、地區網和校園網在內的三級層次結構網絡。CERNet分四級管理,分別是全國網絡中心、地區網絡中心和地區主節點、省教育科研網、校園網。CERNet全國網絡中心設在清華大學,負責全國主干網的運行管理。地區網絡中心和地區主節點分別設在清華大學、北京大學、北京郵電大學、上海交通大學、西安交通大學、華中科技大學、華南理工大學、電子科技大學、東南大學、東北大學這10所高校,負責地區網的運行管理和規劃建設。8/3/2022.108中國教育科研網CERNet還是中國開展下一代互聯網研究的試驗網絡,它以現有的網絡設施和技術力量為依托,建立了全國規模的IPv6試驗網。CERNet在全國第一個實現了與國際下一代高速網Internet2的互聯,目前國內僅有CERNet的用戶可以順利地直接訪問Internet2。CERNet的建設,加快了我國的信息基礎建設,縮小了與先進國家在信息領域的差距,也為我國計算機信息網絡建設起到了積極的示范作用。8/3/2022.109中國教育科研網3）中國科學技術網（CSTNet）8/3/2022.110中國科技信息網（簡稱ChinaSTNet）是國家科學技術委員會聯合全國各省、市的科技信息機構,采用先進信息技術建立起來的信息服務網絡,旨在促進全社會廣泛的信息共享、信息交流。中國科技信息網絡的建成對于加快中國國內信息資源的開發和利用,促進國際交流與合作起到了積極的作用,以其豐富的信息資源和多樣化的服務方式為國內外科技界和高技術產業界的廣大用戶提供服務。中國四大主干網絡-3中國科學技術網中國科技信息網是利用公用數據通信網為基礎的信息增值服務網,在地理上覆蓋全國各省市,邏輯上連接各部、委和各省、市科技信息機構,是國家科技信息系統骨干網,同時也是國際Internet的接入網。中國科技信息網從服務功能上是Intranet和Internet的結合。其Intranet功能為國家科委系統內部提供了辦公自動化的平臺以及國家科委、地方省市科委和其他部委科技司局之間的信息傳輸渠道；其Internet功能則為主要服務于專業科技信息服務機構,包括國家、地方省市和各部委科技信息服務機構。中國科技信息網自1994年與Internet接通之后取得了迅速發展,目前已經在全國20余個省市建立網絡節點。8/3/2022.1114）國家公用經濟信息通信網絡（金橋網:ChinaGBN）8/3/2022.112金橋網是建立在金橋工程上的業務網,支持金關、金稅、金卡等“金”字頭工程的應用。它覆蓋全國,實行國際聯網,為用戶提供專用信道、網絡服務和信息服務的基干網。金橋網由吉通公司牽頭建設并接入Internet。中國四大主干網絡-43.Internet的發展趨勢8/3/2022.113從1996年起世界各國陸續啟動下一代高速互聯網絡及其關鍵技術的研究，與現在使用的互聯網相比，下一代互聯網具有以下不同:（1）規模更大:下一代互聯網將逐漸放棄IPv4，啟用IPv6地址協議。IPv6地址空間由IPv4的32位擴大到128位，2的128次方形成了一個巨大的地址空間，未來的移動電話，電視、冰箱等信息家電都可以擁有自己的IP地址，一切都可以通過網絡來控制，把人類帶進真正的數字化時代。（2）速度更快:下一代互聯網的網絡傳輸速率比現在提高1000倍以上，這與目前的“寬帶網”是兩個截然不同的概念，下一代互聯網強調的是端到端的絕對速度。2004年12月7日，CERNet2（第二代中國教育和科研計8/3/2022.114算機網）在北京與天津就實現了真正流量達每秒400億比特的傳輸速率，傳輸一本《辭?！返膬热葜挥靡徽Ｑ鄣墓し?。（3）更安全:目前的因特網因為種種原因，在體系設計上有一些不完善的地方，存在大量安全隱患，下一代互聯網將在建設之初就從體系設計上充分考慮安全問題，使網絡安全的可控制性、可管理性大大增強。Internet的發展7.4.2 Internet的組成及常用專業術語8/3/2022.115Internet的組成Internet的常用專業術語1.Internet的組成8/3/2022.116物理網協議應用軟件信息1）物理網8/3/2022.117物理網是實現因特網通信的基礎,它的作用類似于現實生活中的交通網絡,像一個巨大的蜘蛛網覆蓋著全球,而且在仍然不斷延伸和加密。在Internet上傳輸的信息至少遵循三個協議:網際協議、傳輸協議和應用程序協議。網際協議負責將信息發送到指定的接收機；傳輸協議（TCP）負責管理被傳送信息的完整性；應用程序協議幾乎和應用程序一樣多，如STMP、Telnet、FTP和HTTP等，每一個應用程序都有自己的協議，它負責將網絡傳輸的信息轉換成用戶能夠識別的信息。8/3/2022.118Internet的組成2）協議3）應用軟件8/3/2022.119實際應用中,通過一個個具體的應用軟件與Internet打交道。每一個應用程序的使用代表著要獲取Internet提供的某種網絡服務。例如,通過WWW瀏覽器可以訪問Internet上的Web服務器,享受圖文并茂的網頁信息。4）信息沒有信息,網絡就沒有任何價值。信息在網絡世界中就像貨物在交通網絡中一樣,建設物理網（修建公路）、制定協議（交通規則）和使用各種各樣的應用軟件（交通工具）的目的是傳輸信息（運送貨物）。Internet的組成2.Internet的常用專業術語8/3/2022.120與Internet打交道常常會接觸一些常用的名詞或術語，有的在本書中其他部分已經涉及，如TCP/IP、FTP、E-mail、WWW、Telnet、BBS、POP、SMTP等，此處僅列出在其他部分未涉及的部分名詞或術語。ISP:服務提供商，主要為用戶提供撥號上網、WWW瀏覽、FTP、收發E-mail、BBS、Telnet等各種服務。PPP協議:點對點協議，Modem與ISP連接通信時所支持的協議。DNS:域名服務器，用戶間Internet任意站點的必由之路，也相當于指路牌。在配置Internet軟件時，必須將ISP提供給自己的DNS的IP地址寫正確。博客:Blog或Weblog，源于“WebLog”（網絡日志）的縮寫，是一種十分簡易的傻瓜化個人信息發布方式。7.4.3 Internet的IP地址及域名系統8/3/2022.1211.IP地址1）IP地址的概念Internet是一個龐大的網絡,在這個龐大的網絡上進行信息交換的基本要求就是在網上的每臺計算機、路由器等都要有一個唯一可標識的地址,就像日常生活中朋友間通信必須寫明通信地址一樣。在Internet上為每個計算機指定的唯一的32位地址稱為IP地址,也稱為網際地址。IP地址具有固定、規范的格式，它由32位二進制數組成，分成4段，其中每8位構成一段，這樣每段所能表示的十進制數的范圍最大不超過255，段與段之間用“.”隔開。為了便于識別和表達，IP地址以十進制形式表示，每8位為一組用一個十進制數表示。例如:8/3/2022.12211001010.01110111.00000010.11000111是一個IP地址,它對應的十進制數的IP地址為99。IP地址IP地址常用A、B.C三類，它們均由網絡號和主機號兩部分組成，規定每一組都不能用全0和全1，通常全0表示網絡本身的IP地址，全1表示網絡廣播的IP地址。為了區分類別A、B.C，三類的最高位分別為0、10、110，如圖7-18所示。圖7-188/3/2022.123IP地址編碼示意圖IP地址分類A類IP地址:用8位來標識網絡號,24位標識主機號,最前面一位為“0”,這樣A類IP地址所能表示的網絡數范圍為1～127,即1.x.y.z～126.x.y.z格式的IP地址都屬于A類IP地址。A類IP地址通常用于大型網絡。8/3/2022.124IP地址分類-AB類IP地址8/3/2022.125用16位來標識網絡號,16位標識主機號,最前面兩位為“10”。網絡號和主機號的數量大致相當,分別用兩個8位來表示,第一個8位表示的數的范圍為128～191。B類IP地址適用于中等規模的網絡,每個網絡所能容納的計算機數為6萬多臺。例如各地區的網絡管理中心。IP地址分類-BC類IP地址8/3/2022.126用24位來標識網絡號,8位標識主機號,最前面三位為“110”。網絡號的數量要遠大于主機號,如一個C類IP地址共可連上254臺主機。C類IP地址的第一個8位表示數的范圍數為192～223。C類IP地址一般適用于校園網等小型網絡。IP地址分類-C字即可分出IP地址8/3/2022.127綜上所述：從第一段的十進制數的類別，見表7-1。表7-1A、B.C類IP地址子網掩碼是用來判斷任意兩臺計算機的IP地址是否屬于同一子網的根據。最為簡單的理解就是將兩臺計算機各自的IP地址與子網掩碼進行AND運算后,如果得出的結果是相同的,則說明這兩臺計算機是處于同一個子網絡上的,可以進行直接通信。一般來說,一個單位IP地址獲取的最小單位是C類（256個）,有的單位擁有IP地址卻沒有那么多的主機入網,造成IP地址的浪費；有的單位不夠用,形成IP地址緊缺。這樣,我們有時可以根據需要把一個網絡劃分成更小的子網。8/3/2022.1282）子網掩碼一般來說,一個單位IP地址獲取的最小單位是C類（256個）,有的單位擁有IP地址卻沒有那么多的主機入網,造成IP地址的浪費；有的單位不夠用,形成IP地址緊缺。這樣,我們有時可以根據需要把一個網絡劃分成更小的子網。8/3/2022.129子網掩碼正常情況下的子網掩碼的地址為:網絡位全為“1”，主機位全為“0”。因此有:A類地址網絡的子網掩碼地址為:。B類地址網絡的子網掩碼地址為:。C類地址網絡的子網掩碼地址為:8/3/2022.130可以利用主機位的一位或幾位將子網進一步劃分,縮小主機的地址空間而獲得一個范圍較小的、實際的網絡地址（子網地址）,這樣更便于網絡管理。子網掩碼2.Internet域名系統8/3/2022.131為了方便用戶,Internet在IP地址的基礎上提供了一種面向用戶的字符型主機命名機制,這就是域名系統,它是一種更高級的地址形式。1）域名系統與主機命名8/3/2022.132在Internet中,IP地址是一個具有32比特長的數字,用十進制表示時,也有12位整數,對于一般用戶來說,要記住這類抽象數字的IP地址是十分困難的。為了向一般用戶提供一種直觀明了的主機識別符（在Internet中,計算機稱為“主機”,而計算機的全名稱為“主機名”）,TCP/IP協議專門設計了一種字符型的主機命名機制,也就是說給每一臺主機一個有規律的名字（由字符串組成）。2）Internet域名系8/3/2022.133統的規定Internet制定了一組正式的通用標準代碼,作為第一級域名。表7-2常用組織域名對照表組織模式是按組織管理的層次結構劃分所產生的組織型域名,由三個字母組成,而地理模式則是按國別地理區域劃分所產生的地理型域名,這類域名是世界各國和地區的名稱,并且規定由兩個字母組成,見表8-3。8/3/2022.134Internet域名系統的規定表7-3常用國家或地區域名對照表8/3/2022.1353）中國互聯網絡的域名規定根據已發布的《中國互聯網絡域名注冊暫行管理辦法》，中國互聯網絡的域名體系最高級為cn。二級域名共40個，分為6個“類別域名”（AC.COM、EDU、GOV、NET和ORG）和34個“行政區域名”（如BJ、SH、TJ等）。二級域名中除了EDU的管理和運行由中國教育和科研計算機網絡中心負責之外，其余全部由中國互聯網絡信息中心CNNIC負責8/3/2022.1367.4.4

Internet的接入方式8/3/2022.137隨著互聯網技術的蓬勃發展，Internet已經成為世界上覆蓋面最廣、規模最大，信息資源最豐富的計算機網絡，網絡應用日益普及。目前Internet的接入技術比較多，常用的主要有以下幾種:1.

PSTN方式PSTN（PublishedSwitchedTelephoneNetwork,公用電話交換網）技術是利用PSTN通過調制解調器撥號實現用戶接入的方式。這種接入方式是大家非常熟悉的一種接入方式,目前最高的速率為56kbps,已經達到香農定理確定的信道容量極限,這種速率遠遠不能夠滿足寬帶多媒體信息的傳輸需求。連接方式如圖7-19所示。圖7-19

PSTN連接方式8/3/2022.138但由于電話網非常普及,用戶終端設備Modem很便宜,如果家里有電腦,只要到一個提供拔號入網服務的ISP（Internet服務提供者）辦理入網手續,申請一個入網賬號,把電話線接入Modem就可以直接上網。因此,PSTN撥號接入方式比較經濟,至今仍是網絡接入的主要手段。8/3/2022.139PSTN方式2.

ADSL方式8/3/2022.140ADSL（AsymmetricalDigitalSubscriberLine,非對稱數字用戶環路）是一種能夠通過普通電話線提供寬帶數據業務的技術,也是目前極具發展前景的一種接入技術。ADSL素有“網絡快車”之美譽,因其下行速率高、頻帶寬、性能優、安裝方便、不需交納電話費等特點而深受廣大用戶喜愛。ADSL接入技術示意如圖7-20所示。ADSL方案的最大特點是不需要改造信號傳輸線路,完全可以利用普通銅質電話線作為傳輸介質,配上專用的Modem即可實現數據高速傳輸。ADSL支持上行速率640Kbps～1Mbps,下行速率1～8Mbps,其有效的傳輸距離在3～5公里范圍以內。在ADSL接入方案中,每個用戶都有單獨的一條線路與ADSL局端相連,它的結構可以看作是星形結構,數據傳輸帶寬是由每一個用戶獨享的。ADSL方式8/3/2022.141圖7-20

ADSL連接方式3.

LAN方式8/3/2022.142如果用戶是通過局域網（LAN）連接Internet,則不需要調制解調器和電話線路,而是需要一個網卡和網絡連接線,通過集線器或交換機經路由器接入Internet,這種方式實際上是將局域網作為一個子網接入Internet。最近各電信公司以及部分ISP都在推出寬帶LAN接入方式上網,用戶PC的上網速率可達2Mbps（至少確保512Kbps）。4.

無線方式8/3/2022.143由于鋪設光纖的費用很高，對于需要寬帶接入的用戶，一些城市提供無線接入。用戶通過高頻天線和ISP連接，距離在10km左右，帶寬為2～11Mbps，費用低廉，性能價格比很高，但是受地形和距離的限制，適合城市里距離ISP不遠的用戶。無線接入技術主要有以下幾種類型:蜂窩技術、數字無繩技術、點對點微波技術、衛星技術、藍牙技術等。7.4.5接入Internet的計算機的上網設置8/3/2022.144個人用戶接入Internet的計算機一般要進行虛擬撥號或本地連接上網設置。1.虛擬撥號（PPPoE技術）設置8/3/2022.145目前，用ADSL方式接入Internet都采用虛擬撥號，也就是PPPoE技術（傳統撥號方式上網，ISP分配動態IP）。下面介紹在Windows7中的PPPoE軟件安裝。Windows7操作系統集成了對PPPoE協議的支持，所以使用Windows7的ADSL用戶不需要再安裝任何其他PPPoE軟件，直接使用Windows7的連接向導就可以輕而易舉地建立自己的ADSL虛擬撥號上網文件。其具體操作如下:（1）依次打開“開始”→“控制面板”→“網絡和Internet”→“網絡和共享中心”,選擇“設置新的連接或網絡”（圖7-21）。（2）在出現的對話框中選擇“連接到Internet”,如圖7-22所示,然后單擊“下一步”,在彈出的對話框（圖7-23）中選擇“寬帶（PPPoE）”。S圖7-23選擇“寬帶”圖7-21設置新的連圖7-23選擇“寬帶”8/3/2022.146（3）在打開的對話框（圖7-24）中按照提示輸入連接名（一般是ISP提供的用戶名）和密碼,選中“允許其他人使用此連接”,然后單擊“連接”,設置成功如圖7-25所示。圖7-25建立連接8/3/2022.147（4）下一次連接到Internet時,則需要單擊任務欄右下角的網絡設置圖標,單擊剛才創建的連接,如圖7-26所示。圖7-23 Internet連接8/3/2022.1482.本地連接上網設置用LAN方式接入Internet的用戶上網要對本地連接進行配置，具體操作如下: