江蘇專轉(zhuǎn)本計算機第4章

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1、第 4章 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 與 因 特 網(wǎng)4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ)4.2 計 算 機 局 域 網(wǎng)4.3 計 算 機 廣 域 網(wǎng)4.4 因 特 網(wǎng) 的 組 成4.5 因 特 網(wǎng) 提 供 的 服 務(wù)4.6 網(wǎng) 絡(luò) 信 息 安 全 2 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 的 組 成 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 的 分 類 網(wǎng) 絡(luò) 的 工 作 模 式 網(wǎng) 絡(luò) 提 供 的 服 務(wù) 網(wǎng) 絡(luò) 操 作 系 統(tǒng) 3 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 4.1.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 的組 成 與 分 類 4 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 什 么

2、是 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) ？n 性 質(zhì) ：n 它 是 一 種 通 信 系 統(tǒng) （ 與 電 話 、電 視 系 統(tǒng) 不 同 ， 它 是 一 種 數(shù) 據(jù)通 信 系 統(tǒng) ）n 它 是 計 算 機 系 統(tǒng) 的 延 伸 與 擴 展（ “ 網(wǎng) 絡(luò) 就 是 計 算 機 ” SUN公 司 ）n 需 要 使 用 多 種 復(fù) 雜 的 技 術(shù)n 利 用 通 信 設(shè) 備 和 網(wǎng) 絡(luò) 軟 件 ， 把 位 置 分 散 、 功 能 相 對 獨 立的 多 臺 計 算 機 以 相 互 通 信 和 資 源 共 享 為 目 的 連 接 起 來 的一 個 系 統(tǒng) 5 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 的 組 成1.

3、 計 算 機 等 “ 智 能 ” 設(shè) 備 2. 數(shù) 據(jù) 傳 輸 介 質(zhì) ： 如 雙 絞 線 、 光 纜 、 無 線 電 波 等 ， 用 于 傳輸 數(shù) 據(jù)3. 通 信 控 制 設(shè) 備 ： 如 網(wǎng) 卡 、 集 線 器 、 交 換 器 、 調(diào) 制 解 調(diào) 器 、路 由 器 等 ， 確 保 通 信 正 確 、 可 靠 、 有 效 地 進 行4. 通 信 協(xié) 議 共 同 遵 循 的 一 組 的 規(guī) 則 和 約 定 (考 點 )n 通 信 如 何 開 始 、 如 何 結(jié) 束 ？ 數(shù) 據(jù) 如 何 表 示 ？ 命 令 如 何 表 示 ？通 信 對 象 如 何 區(qū) 分 ？ 其 身 份 如 何 鑒 別 ？ 發(fā) 生

4、 錯 誤 如 何 處 理 ？等 等 。 例 如 ： TCP/IP, HTTP, FTP， POP3等5. 網(wǎng) 絡(luò) 操 作 系 統(tǒng) ： 實 現(xiàn) 通 信 協(xié) 議 、 管 理 網(wǎng) 絡(luò) 資 源 等6. 網(wǎng) 絡(luò) 應(yīng) 用 軟 件 ： 實 現(xiàn) 各 種 網(wǎng) 絡(luò) 應(yīng) 用 ， 如 瀏 覽 器 、 電 子 郵件 程 序 、 QQ等 6 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 計 算 機 組 網(wǎng) 的 目 的（ 1） 數(shù) 據(jù) 通 信n 使 計 算 機 之 間 可 以 相 互 傳 送 數(shù) 據(jù) ， 方 便 地 交 換 信 息（ 2） 資 源 共 享n 用 戶 可 以 共 享 網(wǎng) 絡(luò) 中 其 他 計 算 機 的 軟 件 、 硬

5、件 和 數(shù) 據(jù) 資 源（ 3） 實 現(xiàn) 分 布 式 信 息 處 理n 大 型 問 題 可 以 借 助 于 分 散 在 網(wǎng) 絡(luò) 中 的 多 臺 計 算 機 協(xié) 同 完 成n 分 散 在 各 地 各 部 門 的 用 戶 通 過 網(wǎng) 絡(luò) 合 作 完 成 一 項 共 同 的 任 務(wù)（ 4） 提 高 計 算 機 系 統(tǒng) 的 可 靠 性 和 可 用 性n 計 算 機 出 現(xiàn) 故 障 時 ， 網(wǎng) 絡(luò) 中 的 計 算 機 可 以 互 為 后 備 n 計 算 機 負 荷 過 重 時 ， 可 將 部 分 任 務(wù) 分 配 給 空 閑 的 計 算 機 7 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 的 分

6、 類 n 按 使 用 的 傳 輸 介 質(zhì) 可 分 為 ：n 有 線 網(wǎng) 無 線 網(wǎng)n 按 網(wǎng) 絡(luò) 的 使 用 性 質(zhì) 可 分 為 ：n 公 用 網(wǎng) 專 用 網(wǎng) 虛 擬 專 網(wǎng) (VPN)n 按 網(wǎng) 絡(luò) 的 使 用 對 象 可 以 分 為 ：n 企 業(yè) 網(wǎng) 政 府 網(wǎng) 金 融 網(wǎng) 校 園 網(wǎng) n 按 網(wǎng) 絡(luò) 所 覆 蓋 的 地 域 范 圍 可 以 分 為 ： （ 考 點 ）n 局 域 網(wǎng) (LAN)： 使 用 專 用 通 信 線 路 把 較 小 地 域 范 圍 （ 一 幢 樓 房 、一 個 樓 群 、 一 個 單 位 或 一 個 小 區(qū) ） 中 的 計 算 機 連 接 而 成 的 網(wǎng) 絡(luò)n 廣

7、域 網(wǎng) (WAN) ： 把 相 距 遙 遠 的 許 多 局 域 網(wǎng) 和 計 算 機 用 戶 互 相 連 接在 一 起 的 網(wǎng) 絡(luò) 。 廣 域 網(wǎng) 有 時 也 稱 為 遠 程 網(wǎng) n 城 域 網(wǎng) 或 市 域 網(wǎng) (MAN) ： 作 用 范 圍 在 廣 域 網(wǎng) 和 局 域 網(wǎng) 之 間 ， 其 作用 距 離 約 為 5km 50 km， 例 如 一 個 城 市 范 圍 的 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 8 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 4.1.2 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 的工 作 模 式 與 網(wǎng) 絡(luò) 服 務(wù) 9 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 的 2種 工 作 模 式 n 資 源 ：

8、 硬 件 、 軟 件 、 數(shù) 據(jù) 都 是 計 算 機 的 資 源n 網(wǎng) 絡(luò) 中 的 計 算 機 可 以 扮 演 2種 不 同 的 角 色 ：n 客 戶 機 ： 需 要 使 用 其 它 計 算 機 資 源 的 計 算 機n 服 務(wù) 器 ： 提 供 資 源 （ 如 數(shù) 據(jù) 文 件 、 磁 盤 空 間 、 打 印 機 、 處 理器 等 ） 給 其 它 計 算 機 使 用 的 計 算 機n 每 一 臺 聯(lián) 網(wǎng) 的 計 算 機 ， 其 “ 身 份 ” 或 者 是 客 戶 機 ， 或 者 是服 務(wù) 器 ， 或 者 兩 種 身 份 兼 而 有 之 n 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 有 兩 種 基 本 的 工 作 模

9、式 ： （ 考 點 ）n 對 等 （ peer-to-peer， 簡 稱 P2P） 模 式 n 客 戶 /服 務(wù) 器 （ Client/Server， 簡 稱 C/S） 模 式 10 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 對 等 工 作 模 式 （ P2P）n 網(wǎng) 絡(luò) 中 每 臺 計 算 機 既 可 以 作 為 客 戶 機 也 可 以 作 為 服 務(wù) 器n 例 ： Windows操 作 系 統(tǒng) 中 的 “ 網(wǎng) 上 鄰 居 ” 、 BT、 迅 雷 等A BLAN或 WANn 特 點 ：n 可 共 享 資 源 主 要 是 文 件 和 打 印 機 ， 由 資 源 所 在 計 算 機 自 己 管理 ，

10、使 用 比 較 簡 單n 不 需 要 專 門 的 硬 件 服 務(wù) 器 ， 也 不 需 要 網(wǎng) 絡(luò) 管 理 員 n 效 率 不 高 ， 可 靠 性 、 安 全 性 較 差 A計 算 機 可 使用 B的 打 印 機B計 算 機 可 訪問 A計 算 機 硬盤 中 的 文 件 11 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 客 戶 /服 務(wù) 器 工 作 模 式 （ C/S）n 特 點 ： 網(wǎng) 絡(luò) 中 的 計 算 機 有 專 門 分 工 ， 有 的 是 客 戶 機 ， 有 的是 服 務(wù) 器n 服 務(wù) 器 大 多 是 一 些 專 門 設(shè) 計 的 性 能 較 高 的 計 算 機 ， 并 發(fā)處 理 能 力 強 ，

11、存 儲 容 量 大 ， 網(wǎng) 絡(luò) 數(shù) 據(jù) 傳 輸 速 率 高n 服 務(wù) 器 按 用 途 分 為 ： Web服 務(wù) 器 、 打 印 服 務(wù) 器 、 郵 件 服務(wù) 器 、 文 件 服 務(wù) 器 、 數(shù) 據(jù) 庫 服 務(wù) 器 等文 件 服 務(wù) 器 打 印 服 務(wù) 器客 戶 機 客 戶 機 提 出 服務(wù) 請 求 ， 使 用服 務(wù) 器 所 提 供的 資 源服 務(wù) 器 用 于 提供 資 源 ， 為 客戶 機 服 務(wù) 12 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 網(wǎng) 絡(luò) 服 務(wù) 之 1： 文 件 服 務(wù)n 文 件 服 務(wù) (又 叫 做 “ 共 享 存 儲 服 務(wù) ” )n 用 戶 可 以 使 用 服 務(wù) 器 中 可

12、共 享 的 數(shù) 據(jù) 文 件 ， 使 用 方 法 如 同 使用 本 地 磁 盤 一 樣n 必 須 在 獲 得 服 務(wù) 器 授 權(quán) 的 情 況 下 進 行文 件服 務(wù) 器 有 訪 問 權(quán) 限無 訪 問 權(quán) 限 ( 如 果 是 共 享 服 務(wù) 器 中 的 程 序 ， 則 一 般 是 將 該 程 序 下 載 到 客 戶 機 中然 后 再 在 客 戶 機 中 運 行 ， 需 購 買 軟 件 的 多 用 戶 版 本 和 軟 件 許 可 證 ) 13 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 網(wǎng) 絡(luò) 服 務(wù) 之 2： 打 印 服 務(wù)n打 印 服 務(wù) ： 共 享 打 印 機 打 印 服 務(wù) 器（ 管 理 程 序 ）

13、共 享 的打 印 機客 戶 機 客 戶 機打 印 管 理 程 序 的 一 般 原 則 是 先 來 先 服 務(wù) (排 隊 處 理 )可 以 更 改 打 印 任 務(wù) 的 順 序 ， 也 可 取 消 某 個 正 在 排 隊 的 打 印 任 務(wù) 14 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 網(wǎng) 絡(luò) 服 務(wù) 之 3： 消 息 傳 遞 服 務(wù)1.登 錄 到即 時 通 信服 務(wù) 器 3. 給 在 線 的伙 伴 發(fā) 消 息4. 消 息 由 服務(wù) 器 立 即 轉(zhuǎn)發(fā) 給 您 的 伙伴5. 您 的 伙 伴 立即 就 能 看 到您 發(fā) 的 消 息 2. 服 務(wù) 器 判 斷 有 您的 哪 些 朋 友 、 家 人 、同 事

14、(稱 為 伙 伴 )已 經(jīng)在 線 ， 并 通 知 您 知 道（ C/S工 作 模 式 ）n 消 息 傳 遞 服 務(wù) ： 實 現(xiàn) 用 戶 間 的 相 互 通 信 ， 如 電 子 郵 件 、 QQ、短 信 息 、 IP電 話 、 視 頻 會 議 等 。例 ： QQ的 工 作 過 程 15 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 網(wǎng) 絡(luò) 服 務(wù) 之 4： 應(yīng) 用 服 務(wù)n 例 ： 銀 行 ATM自 動 柜 員 機 的 工 作 過 程 :nATM機 是 金 融 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 上 的 客 戶 機 ，它 是 一 臺 嵌 入 式 計 算 機 ， 供 存 款 、 取 款 、查 詢 等 使 用n服 務(wù) 器 在

15、 銀 行 的 計 算 中 心 ， 它 是 一 臺 大(巨 )型 計 算 機 ， 具 有 一 個 非 常 龐 大 的 賬目 數(shù) 據(jù) 庫 WANn 應(yīng) 用 服 務(wù) (application service)：n完 成 的 某 項 任 務(wù) 完 全 由 網(wǎng) 絡(luò) 中 的 應(yīng) 用 服 務(wù) 器 完 成 16 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) Client/Server的 管 理 網(wǎng) 絡(luò) 操 作 系 統(tǒng)n 網(wǎng) 絡(luò) 操 作 系 統(tǒng) (Network operating system, NOS)是 指運 行 在 服 務(wù) 器 上 的 操 作 系 統(tǒng) ， 有 時 也 稱 之 為 “ 服 務(wù) 器 操作 系 統(tǒng) ”n

16、網(wǎng) 絡(luò) 操 作 系 統(tǒng) 的 責(zé) 任 是 ：n支 持 大 量 客 戶 機 同 時 發(fā) 出 服 務(wù) 請 求 并 快 速 作 出 響 應(yīng)n管 理 并 協(xié) 調(diào) 資 源 的 分 配 與 共 享n管 理 、 監(jiān) 測 與 記 錄 客 戶 機 的 操 作(記 錄 用 戶 每 一 次 登 錄 和 退 出 的 時 間 ， 以 及 每 一 次 使用 服 務(wù) 器 資 源 的 情 況 )n數(shù) 據(jù) 保 護 和 錯 誤 處 理 等 17 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 當(dāng) 前 使 用 的 主 流 網(wǎng) 絡(luò) 操 作 系 統(tǒng)n主 流 網(wǎng) 絡(luò) 操 作 系 統(tǒng) ：nUNIX系 統(tǒng) ， 穩(wěn) 定 性 和 安 全 性 好 ， 可 用

17、于 大 型 網(wǎng) 絡(luò)n微 軟 公 司 的 Windows系 統(tǒng) 服 務(wù) 器 版（ 如 Windows NT Server、 Windows 2000 Server，Windows Server 2003 R2等 ， 一 般 用 于 中 低 檔 服 務(wù)器 ）nLinux， 源 代 碼 開 放 ， 可 免 費 得 到 許 多 應(yīng) 用 軟 件n網(wǎng) 絡(luò) 管 理 員 (超 級 用 戶 ) 的 職 責(zé) ：n為 用 戶 建 立 賬 號 (開 戶 )、 分 配 資 源 使 用 權(quán) 限 、 撤 銷 賬號 (銷 戶 )、 維 護 網(wǎng) 絡(luò) 正 常 工 作 和 保 證 信 息 安 全 4.2 計 算 機 局 域 網(wǎng)4.

18、2.1 局 域 網(wǎng) 的 特 點 與 組 成4.2.2 常 用 局 域 網(wǎng) 介 紹 19 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ)4.2.1 局 域 網(wǎng) 的 特 點 與 組 成 20 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 計 算 機 局 域 網(wǎng) (LAN)的 特 點 n 為 一 個 單 位 所 擁 有 ， 地理 范 圍 有 限n 使 用 專 門 鋪 設(shè) 的 傳 輸 介質(zhì) 進 行 連 網(wǎng)n 數(shù) 據(jù) 傳 輸 速 率 高(10Mbps 1Gbps)、 延遲 時 間 短n 可 靠 性 高 、 誤 碼 率 低(10 -8 10-11) 路 由 器 防 火 墻文 件 服務(wù) 器 共 享打 印 機局 域 網(wǎng)集 線 器

19、廣 域 網(wǎng) 廣 域 網(wǎng) 21 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 局 域 網(wǎng) 的 組 成 網(wǎng) 絡(luò) 上 的 每 個 節(jié) 點 都 裝 有 網(wǎng) 絡(luò) 接 口卡 (NIC,簡 稱 網(wǎng) 卡 )， 網(wǎng) 卡 通 過 傳 輸介 質(zhì) 把 節(jié) 點 相 互 連 接 起 來 雙 絞 線 、 同 軸電 纜 、 光 纖 或者 無 線 電 波 網(wǎng) 絡(luò)服 務(wù) 器工 作 站 網(wǎng) 絡(luò) 接口 卡傳 輸 介 質(zhì) 工 作 站 工 作 站網(wǎng) 絡(luò) 打 印 機網(wǎng) 絡(luò) 上 的 每 臺 設(shè) 備 (如 工作 站 、 服 務(wù) 器 、 打 印 機等 ) 都 稱 為 是 網(wǎng) 絡(luò) 中 的 一 個 “ 節(jié) 點 ” 22 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 局

20、 域 網(wǎng) 的 拓 撲 結(jié) 構(gòu)總 線 型 局 域 網(wǎng) 環(huán) 型 局 域 網(wǎng)星 型 局 域 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò) 上 的 節(jié) 點 23 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 局 域 網(wǎng) 的 數(shù) 據(jù) 傳 輸 方 法n 網(wǎng) 絡(luò) 上 的 每 個 節(jié) 點 （ 如 工 作 站 、 服 務(wù) 器 、 打 印 機 等 ） ， 都 是數(shù) 據(jù) 傳 輸 的 “ 源 ” 或 者 “ 目 的 地 ”n 介 質(zhì) 訪 問 地 址 (MAC地 址 )： 為 了 相 互 區(qū) 別 ， 局 域 網(wǎng) 中 的 每 個節(jié) 點 都 有 一 個 惟 一 的 地 址 ， 稱 為 MAC地 址 （ MAC地 址 是 一 個48位 的 二 進 制 數(shù) ） （ 考 點

21、 ）n 數(shù) 據(jù) 傳 輸 方 法 ：n 采 用 時 分 多 路 復(fù) 用 技 術(shù) ， 多 個 節(jié) 點 共 享 傳 輸 介 質(zhì) （ 考 點 ）n 不 允 許 任 何 節(jié) 點 連 續(xù) 傳 輸 任 意 長 的 數(shù) 據(jù) ， 必 須 把 要 傳 輸 的 數(shù) 據(jù) 分成 小 塊 （ 稱 為 “ 幀 ” ， frame） ， 每 個 節(jié) 點 每 次 只 傳 輸 一 個 幀 ， 確 保 任 何 節(jié) 點 都 有 傳 輸 數(shù) 據(jù) 的 機 會 （ 考 點 ） 24 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 局 域 網(wǎng) 數(shù) 據(jù) 幀 的 格 式 有 效 載 荷 (傳 輸 的 數(shù) 據(jù) ) 校 驗信 息發(fā) 送 節(jié) 點MAC地 址 接

22、收 節(jié) 點MAC地 址發(fā) 給 哪 一 臺 計算 機 ？ 校 驗 信 息 隨 同 數(shù) 據(jù) 一 起 進 行 傳 輸 ，供 接 收 節(jié) 點 在 收 到 數(shù) 據(jù) 之 后 驗 證數(shù) 據(jù) 傳 輸 是 否 正 確哪 一 臺 計 算 機 發(fā)送 的 數(shù) 據(jù) 幀 需 要 傳 輸 的 數(shù) 據(jù) ， 如 程 序 、郵 件 、 MP3音 樂 等 25 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 什 么 是 網(wǎng) 卡 （ 網(wǎng) 絡(luò) 接 口 卡 ） ？n 網(wǎng) 卡 就 是 計 算 機 的 網(wǎng) 絡(luò) 通 信 控 制 器n 主 要 功 能 ： 實 現(xiàn) 節(jié) 點 之 間 的 數(shù) 據(jù) 通 信 ， 收 發(fā) 數(shù) 據(jù) 幀網(wǎng) 卡 及 其安 裝 筆 記 本 電

23、 腦 使 用的 網(wǎng) 卡n 網(wǎng) 絡(luò) 中 每 個 節(jié) 點 (工 作 站 或 服 務(wù) 器 )都 必 須 安 裝 網(wǎng) 卡 ， 不 同 類 型 的 局 域 網(wǎng) ， 數(shù) 據(jù) 幀 的 格 式 各 不 相 同 ， 需 安 裝 使 用 不 同 類 型 的 網(wǎng) 卡 （ 要 點 ）n 由 于 芯 片 組 集 成 度 的 提 高 ， 現(xiàn) 在 網(wǎng) 卡 的 功 能 大 多 已 集 成 在 芯 片 組 中 ，即 所 謂 的 “ 集 成 網(wǎng) 卡 ”n 每 塊 網(wǎng) 卡 均 由 生 產(chǎn) 廠 家 分 配 一 個 全 球 惟 一 的 MAC地 址 ， 該 地 址 就 是使 用 這 塊 網(wǎng) 卡 的 節(jié) 點 MAC地 址 （ 要 點 ）

24、 26 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ)4.2.2 常 用 局 域 網(wǎng) 介 紹 27 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 常 用 局 域 網(wǎng) 之 1： 總 線 式 以 太 網(wǎng)n 以 總 線 式 集 線 器 (hub)為 中 心 ， 每 個 節(jié) 點 通 過 以 太 網(wǎng) 卡 和 雙 絞 線連 接 到 集 線 器 的 一 個 端 口 ， 通 過 集 線 器 與 其 他 節(jié) 點 相 互 通 信 集 線 器A B C D 把 一 個 端 口 接 收 到 的 幀向 所 有 端 口 分 發(fā) 出 去 ，并 對 信 號 進 行 放 大 ， 以擴 大 網(wǎng) 絡(luò) 的 傳 輸 距 離 ，起 著 中 繼 器 的 作 用

25、 有 效 載 荷 (傳 輸 的 數(shù) 據(jù) ) 校 驗信 息發(fā) 送 節(jié) 點MAC地 址 接 收 節(jié) 點MAC地 址A D (以 太 網(wǎng) 數(shù) 據(jù) 幀 ) 28 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 常 見 局 域 網(wǎng) 之 2： 交 換 式 以 太 網(wǎng)n 以 交 換 式 集 線 器 (switch hub)為 中 心 構(gòu) 成n 交 換 式 集 線 器 是 一 種 高速 電 子 交 換 器 ， 連 接 在交 換 器 上 的 所 有 節(jié) 點 均可 同 時 相 互 通 信總 線 式 以 太 網(wǎng) 交 換 式 以 太 網(wǎng)Hub向 所 有 節(jié) 點 發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 幀 ， 由 節(jié) 點 選 擇 接 收 Hub按 MAC

26、地 址 將 數(shù) 據(jù) 幀 直 接 發(fā) 送 給指 定 的 節(jié) 點1次 只 允 許 1對 節(jié) 點 進 行 數(shù) 據(jù) 幀 的 傳 輸 允 許 多 對 節(jié) 點 同 時 進 行 數(shù) 據(jù) 幀 的 傳 輸總 線 式 拓 撲 結(jié) 構(gòu) 星 形 拓 撲 結(jié) 構(gòu)所 有 節(jié) 點 共 享 一 定 的 帶 寬 每 個 節(jié) 點 各 自 獨 享 一 定 的 帶 寬 交 換 式 集 線 器1 2 3456考點 29 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 小 結(jié) ： 以 太 網(wǎng) 的 優(yōu) 缺 點n優(yōu) 點 ：n增 刪 節(jié) 點 容 易n成 本 低n維 護 方 便n輕 負 載 時 效 率 高 （ 節(jié) 點 少 ， 或 者 信 息 發(fā) 送 不 頻

27、 繁 ）n缺 點 ： 重 負 載 情 況 下 網(wǎng) 絡(luò) 性 能 將 急 劇 下 降 ， 不 適 合 實 時 性要 求 較 高 的 環(huán) 境 ， 特 別 是 總 線 式 以 太 網(wǎng) 30 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 常 見 局 域 網(wǎng) 之 3： 光 纖 分 布 式 數(shù) 字 接 口網(wǎng) （ FDDI）FDDI拓 撲 結(jié) 構(gòu) ： 環(huán) 型 ， 雙 環(huán) 結(jié) 構(gòu) ， 每 個 設(shè) 備 可 以 掛 接 到 兩 個環(huán) 路 結(jié) 點 上 （ 要 點 ）環(huán) 上 的 結(jié) 點 依 次 獲 得 對 環(huán) 路 的 訪 問 權(quán) 。 為 提 高 可 靠 性 ， FDDI采 用 雙 環(huán) 結(jié) 構(gòu) (分 別 稱 為 主 /副 環(huán) )，

28、 主 環(huán) 支 持 正 常 情 況 下 的 數(shù) 據(jù)傳 輸 工 作 ， 副 環(huán) 作 為 種 冗 余 設(shè) 施 ， 保 證 在 主 環(huán) 故 障 或 者 結(jié) 點故 障 時 環(huán) 路 仍 然 可 以 正 常 地 工 作 。 光 纖 傳 輸 線FDDI的 幀 格 式 和其 他 常 用 局 域 網(wǎng) 的 幀 格 式 不 同 ， 因 此與 其 他 局 域 網(wǎng) 進 行互 連 時 ， 需 要 通 過網(wǎng) 關(guān) 或 路 由 器 才 能實 現(xiàn) 。 31 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 常 見 局 域 網(wǎng) 之 4:無 線 局 域 網(wǎng) n 特 點 ：n 使 用 S頻 段 (2.4G 2.4835GHz)無 線 電 波 作 為

29、傳 輸 介 質(zhì) ， 對 人 體沒 有 傷 害n 具 有 靈 活 性 ， 相 對 于 有 線 網(wǎng) 絡(luò) ， 它 的 組 建 、 配 置 和 維 護 較 為 容 易n 使 用 擴 頻 方 式 通 信 時 ， 具 有 抗 干 擾 、 抗 噪 聲 、 抗 衰 減 能 力 ， 通 信比 較 安 全 ， 不 易 偷 聽 和 竊 取 ， 具 有 高 可 用 性n 無 線 局 域 網(wǎng) 通 過 無 線 網(wǎng) 卡 、 無 線 hub、 無 線 網(wǎng) 橋 等 設(shè) 備 進 行 組 網(wǎng)無 線 網(wǎng) 卡集 線 器 無 線 hub無 線 hub 32 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 無 線 局 域 網(wǎng) 通 信 協(xié) 議n 802

30、.11標(biāo) 準(zhǔn) (Wi-Fi), 其 中 ：n802.11a : 25Mbpsn802.11g : 54Mbpsn802.11b(傳 輸 速 率 能 根 據(jù) 環(huán) 境 變 化 )， 最 大 可 達 11 Mbpsn 藍 牙 （ bluetooth） （ 考 點 ）n 近 距 離 無 線 數(shù) 字 通 信 的 標(biāo) 準(zhǔn) ， 是 802.11的 補 充n 最 高 數(shù) 據(jù) 傳 輸 速 率 可 達 1Mbps(有 效 傳 輸 速 率 為 721kbps)n 傳 輸 距 離 為 10cm 10mn 適 合 于 辦 公 室 或 家 庭 環(huán) 境 的 無 線 網(wǎng) 絡(luò) 33 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 無 線

31、局 域 網(wǎng) 的 特 點 （ 考 點 ）n優(yōu) 點n具 有 很 好 的 靈 活 性n最 大 通 信 范 圍 可 達 幾 公 里 甚 至 幾 十 公 里n組 網(wǎng) 、 配 置 和 維 護 較 容 易n缺 點n還 不 能 完 全 脫 離 有 線 網(wǎng) 絡(luò) ， 只 是 有 線 網(wǎng) 絡(luò) 的 補 充n產(chǎn) 品 比 較 貴n傳 輸 速 度 較 慢 34 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) n復(fù) 習(xí) 題1.有 一 個 口 號 叫 做 “ 網(wǎng) 絡(luò) 就 是 計 算 機 ” ， 其 內(nèi) 涵 就 是 ：計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 用 戶 原 理 上 可 以 共 享 網(wǎng) 絡(luò) 中 其 他 計 算 機的 軟 件 和 硬 件 資 源 ， 就

32、 好 象 使 用 自 己 計 算 機 一 樣 方便 （ ）2.在 客 戶 /服 務(wù) 器 模 式 的 網(wǎng) 絡(luò) 中 ， 性 能 高 的 計 算 機 必 定是 服 務(wù) 器 ， 性 能 低 的 計 算 機 必 定 是 客 戶 機 （ ）3.局 域 網(wǎng) 中 的 主 機 都 可 以 連 接 到 一 個 共 享 的 傳 輸 介 質(zhì)上 ， 因 此 網(wǎng) 絡(luò) 中 任 一 臺 計 算 機 的 硬 件 和 軟 件 資 源 都是 可 以 給 網(wǎng) 絡(luò) 中 的 其 他 計 算 機 用 戶 共 享 使 用 （ ）4.以 太 網(wǎng) 中 的 集 線 器 既 能 接 收 信 息 幀 也 能 發(fā) 送 信 息 幀 ，因 此 集 線 器

33、也 是 一 個 節(jié) 點 （ ） 35 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 5.計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 中 ， 數(shù) 據(jù) 傳 輸 速 率 是 一 個 重 要 的 性 能指 標(biāo) ， 它 是 指 單 位 時 間 內(nèi) 有 效 傳 輸 二 進 制 的 數(shù) 目 ，下 面 計 量 單 位 中 1.kb/s， 2.MB/s， 3.Mb/s，4.Gb/s， 其 中 常 用 的 是 （ ）6.以 下 關(guān) 于 網(wǎng) 絡(luò) OS中 敘 述 正 確 的 是 （ ）A.廣 義 而 言 ， 接 入 網(wǎng) 絡(luò) 的 每 一 臺 計 算 機 都 必 須 安 裝網(wǎng) 絡(luò) 操 作 系 統(tǒng)B.若 一 臺 計 算 機 安 裝 了 網(wǎng) 絡(luò) 操 作 系

34、統(tǒng) ， 那 么 該 計 算機 只 有 在 接 入 網(wǎng) 絡(luò) 的 情 況 下 才 能 夠 正 常 工 作C.網(wǎng) 絡(luò) 中 的 所 有 計 算 機 安 裝 的 網(wǎng) 絡(luò) 操 作 系 統(tǒng) 必 須 是相 同 的D.按 客 戶 /服 務(wù) 器 模 式 工 作 的 計 算 機 ， Windows XP既 可 單 狀 在 服 務(wù) 器 上 ， 也 可 以 安 裝 在 客 戶 機 上 36 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 7.以 太 網(wǎng) 是 一 種 使 用 的 最 廣 泛 的 局 域 網(wǎng) ， 下 面 關(guān) 于 以太 網(wǎng) 敘 述 中 ， 正 確 的 是 1.以 太 網(wǎng) 中 的 節(jié) 點 每 次 只 能發(fā) 一 幀 的 信

35、息 2.以 太 網(wǎng) 中 的 每 個 節(jié) 點 都 有 一 個 惟 一的 地 址 ， 每 發(fā) 送 一 幀 數(shù) 據(jù) 的 時 候 ， 都 必 須 包 含 自 己的 發(fā) 送 地 址 和 接 收 的 地 址 ， 這 個 地 址 就 是 IP地 址 3.以 太 網(wǎng) 的 數(shù) 據(jù) 傳 輸 為 10Mbps100Mbps， 甚 至更 快 4.以 太 網(wǎng) 大 多 使 用 集 線 器 組 網(wǎng) ， 網(wǎng) 絡(luò) 中 的 每一 個 節(jié) 點 通 過 網(wǎng) 卡 和 雙 絞 線 與 集 線 器 連 接8.為 實 現(xiàn) 局 域 網(wǎng) 中 兩 個 節(jié) 點 相 互 通 信 ， 節(jié) 點 必 須 具 備的 最 基 本 地 址 信 息 是 （ ）9.

36、以 交 換 式 集 線 器 為 中 心 構(gòu) 造 的 以 太 網(wǎng) 的 拓 撲 結(jié) 構(gòu) 是（ ） 37 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) n10.(2012考 題 )在 局 域 網(wǎng) 中 ， 每 臺 計 算 機 都 必 須 有一 個 MAC地 址 ， 以 便 相 互 區(qū) 別 ， 事 先 計 算 機 之 間的 通 信 （ ）n11.計 算 機 局 域 網(wǎng) 采 用 的 是 頻 分 多 路 復(fù) 用 技 術(shù) 共 享傳 輸 介 質(zhì) （ ） 4.3 計 算 機 廣 域 網(wǎng)4.3.1 專 用 廣 域 網(wǎng)4.3.2 公 用 數(shù) 據(jù) 網(wǎng) 39 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 廣 域 網(wǎng) 的 有 關(guān) 知 識 40

37、 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 什 么 是 計 算 機 廣 域 網(wǎng) ？n 廣 域 網(wǎng) （ WAN） 是 跨 越 很 大 地 域 范 圍 （ 從 幾 十 公 里到 幾 千 公 里 ） 并 包 含 大 量 計 算 機 的 一 種 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò)n 特 點 ：n 遠 距 離 ： 需 要 使 用 遠 程 數(shù) 字 通 信 線 路 進 行 通 信n 大 規(guī) 模 ： 網(wǎng) 絡(luò) 中 包 含 大 量 的 網(wǎng) 絡(luò) （ 子 網(wǎng) ） 和 計 算 機 ，數(shù) 量 幾 乎 不 受 限 制n 異 構(gòu) 性 ： 進 行 互 連 的 局 域 網(wǎng) 有 多 種 不 同 類 型n 從 功 能 來 說 ， 廣 域 網(wǎng) 與 局 域

38、網(wǎng) 并 無 本 質(zhì) 區(qū) 別 ， 只 是由 于 數(shù) 據(jù) 傳 輸 速 率 相 差 很 大 ， 一 些 在 局 域 網(wǎng) 上 能 夠?qū)?現(xiàn) 的 功 能 在 廣 域 網(wǎng) 上 可 能 很 難 完 成 41 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 廣 域 網(wǎng) 的 分 類n 按 用 途 分 ：n專 用 廣 域 網(wǎng) ： 由 機 構(gòu) 或 組 織 自 行 構(gòu) 建 ， 用 于 處 理 特 定 事 務(wù)（ 如 政 府 網(wǎng) 、 金 融 網(wǎng) 、 教 育 網(wǎng) 、 軍 事 網(wǎng) 等 ）n公 用 數(shù) 據(jù) 網(wǎng) ： 由 網(wǎng) 絡(luò) 服 務(wù) 提 供 商 （ 如 電 信 局 、 有 線 電 視 臺 ）構(gòu) 建 ， 用 于 為 社 會 公 眾 提 供

39、數(shù) 據(jù) 通 信 服 務(wù)n 按 技 術(shù) 分 ：nX.25網(wǎng) （ 低 速 ）n幀 中 繼 網(wǎng) （ 中 速 ）nATM網(wǎng) （ 中 高 速 ）nn不 同 局 域 網(wǎng) 、 廣 域 網(wǎng) 互 聯(lián) 而 成 的 廣 域 網(wǎng) 42 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 4.3.1 專 用 廣 域 網(wǎng) 政 府 網(wǎng) 、 金 融 網(wǎng) 、 科 技 網(wǎng) 、 教 育 網(wǎng) 等 一 些 系 統(tǒng) 和 行業(yè) 性 的 專 用 廣 域 網(wǎng) ， 其 主 干 部 分 和 接 入 部 分 一 般 都 使 用電 信 部 門 提 供 的 傳 輸 線 路 和 網(wǎng) 絡(luò) 設(shè) 備 構(gòu) 建 而 成 ， 很 少 有單 位 全 部 自 行 建 設(shè) 。 43 4.

40、1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 使 用 電 話 網(wǎng) 連 接 遠 程 計 算 機 n 適 合 家 庭 用 戶 、 外 出 公 干 人 員 和 企 事 業(yè) 單 位 的 外 地 分 支 機 構(gòu)聯(lián) 網(wǎng) n 可 用 技 術(shù) ：n 電 話 撥 號n ADSLn ISDN 公 用 撥 號 電 話 網(wǎng)局 域 網(wǎng) MODEMMODEM MODEMMODEM必 須 使 用 調(diào) 制 解 調(diào) 器 把 數(shù) 字 信 號調(diào) 制 成 模 擬 音 頻 信 號 進 行 傳 輸 缺 點 ： 線 路 利 用 率 低 ， 數(shù) 據(jù) 傳 輸 速 度慢 ， 通 信 質(zhì) 量 不 穩(wěn) 定 ， 費 用 較 高 （ 特別 是 長 途 通 信 ） 4

41、4 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 使 用 (遠 程 數(shù) 字 通 信 )專 線 連 接n 應(yīng) 用 ： 用 作 政 府 網(wǎng) 、 金 融 網(wǎng) 、 科 技 網(wǎng) 等 廣 域 網(wǎng) 中 的 主 干 線 路 n 優(yōu) 點 ：n 實 現(xiàn) 每 周 7天 、 每 天 24小 時 的 不 間 斷 通 信n 可 根 據(jù) 需 要 租 用 不 同 的 遠 程 數(shù) 字 通 信 線 路 （ PDH或 SDH）n 缺 點 ： 租 用 專 線 的 費 用 較 高 遠 程 數(shù) 字 通 信 線 路局 域 網(wǎng) 局 域 網(wǎng) 路 由 器租 用 的 專 線局 域 網(wǎng) 局 域 網(wǎng) 45 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 虛 擬 專 網(wǎng) （

42、 VPN） n 構(gòu) 建 在 幀 中 繼 網(wǎng) 、 ATM網(wǎng) 等 公 用 數(shù) 據(jù) 網(wǎng) 的 基 礎(chǔ) 上 ， 也 可 以 構(gòu)建 在 因 特 網(wǎng) 平 臺 之 上 ， 是 一 種 邏 輯 上 的 專 用 網(wǎng) 絡(luò) ， 不 必 租 用專 線 ， 但 效 果 如 同 租 用 專 線 一 樣n 采 用 隧 道 技 術(shù) 以 及 加 密 、 身 份 鑒 別 等 方 法 ， 信 息 安 全 可 以 得到 保 證n 優(yōu) 點 ： 節(jié) 省 費 用 、 運 行 靈 活 、 易 于 擴 展 、 易 于 管 理n 虛 擬 專 網(wǎng) 應(yīng) 用 前 景 廣 闊 ， 具 體 實 施 也 不 困 難公 用 骨 干 網(wǎng)局 域 網(wǎng) 專 線 局 域

43、 網(wǎng)撥 號 線 46 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 4.3.2 公 用 數(shù) 據(jù) 網(wǎng) 47 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 什 么 是 公 用 數(shù) 據(jù) 網(wǎng) ？n 電 信 部 門 的 傳 統(tǒng) 業(yè) 務(wù) ： 電 話 、 電 報 和 傳 真n 20世 紀(jì) 80年 代 以 來 開 展 的 新 業(yè) 務(wù) ：n組 建 公 用 數(shù) 據(jù) 網(wǎng) ， 向 公 眾 提 供 數(shù) 據(jù) 通 信 服 務(wù) ， 如 公 用 電 子信 箱 、 電 子 數(shù) 據(jù) 交 換 （ EDI） 和 因 特 網(wǎng) 業(yè) 務(wù) 等n公 用 數(shù) 據(jù) 網(wǎng) 是 國 家 的 公 用 通 信 基 礎(chǔ) 設(shè) 施 之 一 ， 由 國 家 統(tǒng) 一建 設(shè) 、 管 理 和

44、 運 營 。n 數(shù) 據(jù) 通 信 網(wǎng) 的 主 要 特 點 ：n傳 輸 的 是 數(shù) 字 信 息n采 用 數(shù) 字 傳 輸 技 術(shù) 而 非 模 擬 傳 輸 技 術(shù)n采 用 分 組 交 換 技 術(shù) 而 非 電 路 交 換 技 術(shù) (電 話 網(wǎng) ) 48 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 電 路 交 換 （ 考 點 ）n通 話 前 經(jīng) 過 撥 號 接 通 雙 方 的 線 路 ， 通 信 完 畢 釋 放鏈 路 。n特 點 ： 在 通 話 的 全 部 時 間 內(nèi) 用 戶 始 終 占 用 信 道 效 率 低 、 速 度 慢 ， 適 合 批 量 數(shù) 據(jù) 傳 輸 。 49 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 分

45、組 交 換 (Packet Switching)（ 重 要 考 點 ）n 分 組 交 換 的 要 點 ：n 被 傳 輸 的 數(shù) 據(jù) 必 須 劃 分 為 若 干 “ 分 組 ” (packet, 簡 稱 “ 包 ” )進 行傳 輸n 每 個 分 組 中 必 須 包 含 收 發(fā) 雙 方 的 地 址n 每 個 分 組 由 分 組 交 換 機 進 行 處 理 、 存 儲 和 轉(zhuǎn) 發(fā) 才 能 送 達 目 的 地n 每 個 分 組 的 格 式 如 下 ： 有 效 載 荷 (傳 輸 的 數(shù) 據(jù) ) 校 驗信 息發(fā) 送 計 算 機地 址 目 的 計 算 機地 址 編號n 分 組 交 換 示 意 ： 3 2 1

46、（ c） 132 （ b）不 同 的 包 在 不 同 鏈路 上 進 行 傳 輸 123 3 2 1（ d） 到 接 收 方后 ， 再 將收 到 的 包按 順 序 組合 在 一 起3 2 13 2 1 （ a）發(fā) 送 方將 數(shù) 據(jù)分 成 3個包 表 示 分 組 交 換 機 50 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 分 組 交 換 的 優(yōu) 點 和 技 術(shù) 基 礎(chǔ)n 優(yōu) 點 ：n 可 同 時 處 理 許 多 不 同 的 傳 輸 任 務(wù) ， 線 路 利 用 率 較 高n 收 發(fā) 雙 方 不 必 同 步 工 作 ， 當(dāng) 接 收 方 忙 時 ， 數(shù) 據(jù) 可 留 在 分 組 交換 機 中 緩 沖n 可 以

47、給 數(shù) 據(jù) 建 立 優(yōu) 先 級 ， 使 得 重 要 的 數(shù) 據(jù) 能 優(yōu) 先 傳 送n 實 現(xiàn) 分 組 交 換 的 條 件 “分 組 交 換 機 ” （ 考 點 ）n 分 組 交 換 機 的 任 務(wù) 是 ： 負 責(zé) 包 的 轉(zhuǎn) 發(fā)n 實 現(xiàn) 分 組 交 換 的 原 理 是 ： 存 儲 轉(zhuǎn) 發(fā) + 路 由 選 擇n 分 組 交 換 機 有 許 多 端 口 ， 用 來 連 接 計 算 機 和 遠 程 數(shù) 字 通 信 線路 n 分 組 交 換 機 可 以 互 連 ， 以 擴 大 網(wǎng) 絡(luò) 的 規(guī) 模 和 任 意 延 伸 網(wǎng) 絡(luò) 的連 接 距 離 51 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 使 用 分 組

48、交 換 機 構(gòu) 建 廣 域 網(wǎng)計 算 機 的 編 址 方 案使 用 兩 個 整 數(shù) 表 示 ：第 1個 數(shù) 表 示 分 組 交換 機 號 ， 第 2個 數(shù) 表 示 計 算 機 連 接 到 該 交換 機 上 的 端 口 號 （ 考點 ） 交換機 1 123412345 交換機 21234 12345交 換 機 31 2 3 4 51 2 3 4 交 換 機 41 2 3 4 51 2 3 4 高 速 數(shù) 字 通 信 干 線1,21,5 3,2 3,5 4,1 4,34,5 2,3分 組 交 換 機 有 許 多 端 口 ， 低 速 端 口 用 來 連 接 計 算 機 ， 高 速 端 口 則 通 過

49、 遠程 數(shù) 字 通 信 線 路 連 接 另 一 交 換 機 , 每 個 端 口 既 可 輸 入 也 可 輸 出 4.4 因 特 網(wǎng) 的 組 成4.4.1 網(wǎng) 絡(luò) 分 層 結(jié) 構(gòu) 與 TCP/IP協(xié) 議4.4.2 IP協(xié) 議 與 路 由 器4.4.3 因 特 網(wǎng) 的 發(fā) 展 及 其 結(jié) 構(gòu)4.4.4 因 特 網(wǎng) 的 接 入 53 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 4.4.1 網(wǎng) 絡(luò) 分 層 結(jié) 構(gòu) 與 TCP/IP協(xié) 議（ 1） 網(wǎng) 絡(luò) 的 分 層 結(jié) 構(gòu)（ 2） TCP/IP協(xié) 議 (棧 ) 54 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ)（ 1） 網(wǎng) 絡(luò) 的 分 層 結(jié) 構(gòu) 55 4.1 計 算

50、機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ)文 件 處 理 模 塊 主 機 甲 主 機 乙文 件 處 理 模 塊通 信 服 務(wù) 模 塊 通 信 服 務(wù) 模 塊網(wǎng) 絡(luò) 接 入 模 塊 網(wǎng) 絡(luò) 接 入 模 塊物 理 通 信 網(wǎng) 絡(luò)網(wǎng) 絡(luò)接 口 網(wǎng) 絡(luò)接 口計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 為 什 么 要 劃 分 層 次 ？例 ： 主 機 甲 通 過 網(wǎng) 絡(luò) 向 主 機 乙 傳 送 一 個 文 件 ， 甲 乙 雙 方 均 劃分 為 三 層 ， 其 分 工 為 ：從 指 定 位 置 處讀 出 文 件 ， 然后 交 給 下 層 模塊 進 行 發(fā) 送 把 文 件 保存 到 指 定的 文 件 夾中將 文 件 分 成 一個 個 包 ， 交 給下 層

51、 模 塊 傳 輸 將 一 個 個 包組 裝 成 文 件負 責(zé) 完 成 與 具 體 物 理 網(wǎng)絡(luò) 的 接 口 ， 將 數(shù) 據(jù) 包 轉(zhuǎn)換 成 幀 ， 按 幀 在 物 理 網(wǎng)上 傳 輸 從 物 理 網(wǎng) 上 接 收 幀 ， 將數(shù) 據(jù) 幀 轉(zhuǎn) 換 成 數(shù) 據(jù) 包 56 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 分 層 的 好 處 n優(yōu) 點 ：n各 層 之 間 是 獨 立 的n靈 活 性 好n結(jié) 構(gòu) 上 可 分 割 開n易 于 實 現(xiàn) 和 維 護n能 促 進 標(biāo) 準(zhǔn) 化 工 作 國 際 標(biāo) 準(zhǔn)（ 7層 ） 因 特 網(wǎng) 標(biāo) 準(zhǔn)（ 4層 ） 57 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) (2) TC

52、P/IP協(xié) 議 (棧 ) 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 的 分 層 結(jié) 構(gòu) 中 ， 不 同 計 算 機 的 同 一 層 必須 共 同 遵 循 相 同 的 規(guī) 則 和 約 定 ， 才 能 正 確 地 進 行 數(shù) 據(jù)通 信 ， 這 些 規(guī) 則 和 約 定 就 是 網(wǎng) 絡(luò) 協(xié) 議 現(xiàn) 在 的 大 多 數(shù) 局 域 網(wǎng) 和 因 特 網(wǎng) ， 采 用 的 是 發(fā) 源 于 美國 國 防 部 的 TCP/IP協(xié) 議 系 列 58 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 什 么 是 TCP/IP協(xié) 議 ？n TCP/IP是 網(wǎng) 絡(luò) 互 連 的 工 業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn) ， 它 包 含 了 100多 個 協(xié) 議 ，其 中 ： TCP（ 傳

53、 輸 控 制 協(xié) 議 )和 IP(網(wǎng) 際 協(xié) 議 )是 兩 個 最 基本 、 最 重 要 的 協(xié) 議4321 網(wǎng) 絡(luò) 接 口 和 硬 件 層 (以 太 網(wǎng) , FDDI, X.25, ATM等 )網(wǎng) 絡(luò) 互 連 層 （ IP）傳 輸 層 （ TCP或 UDP）應(yīng) 用 層 (SMTP, HTTP, FTP等 ) 如 電 子 郵 件 、 HTML文 檔等 應(yīng) 用 數(shù) 據(jù)應(yīng) 用 數(shù) 據(jù) 轉(zhuǎn) 換 為 1個 或 多 個TCP數(shù) 據(jù) 段 或 UDP數(shù) 據(jù) 段TCP或 UDP數(shù) 據(jù) 報 封 裝 為IP數(shù) 據(jù) 報IP數(shù) 據(jù) 報 封 裝 為 以 太 網(wǎng) 信 息 幀或 ATM信 元 后 進 行 傳 輸負 責(zé) 把

54、數(shù) 據(jù) 封 裝 為 TCP或 UDP數(shù) 據(jù) 報 ，在 兩 個 應(yīng) 用 程 序 之 間 傳 送 數(shù) 據(jù)負 責(zé) 把 數(shù) 據(jù) 封 裝 為 IP數(shù) 據(jù)報 ， 并 負 責(zé) 把 IP數(shù) 據(jù) 報 從發(fā) 送 方 計 算 機 通 過 物 理 網(wǎng)絡(luò) 傳 送 到 接 受 方 計 算 機 負 責(zé) 將 IP數(shù) 據(jù) 報 封 裝 成 能 在 物 理網(wǎng) 絡(luò) （ 局 域 網(wǎng) 、 廣 域 網(wǎng) ） 中 傳 輸?shù)?幀 ， 并 進 行 傳 輸應(yīng) 用 程序 與 應(yīng)用 程 序之 間 通信 時 使用 的 協(xié)議 59 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 例 : 瀏 覽 網(wǎng) 頁 時 使 用 的 TCP/IP協(xié) 議4321 網(wǎng) 絡(luò) 接 口 和 硬

55、 件 層(以 太 網(wǎng) )網(wǎng) 絡(luò) 互 連 層 （ IP）傳 輸 層 （ TCP協(xié) 議 ） 應(yīng) 用 層 (HTTP協(xié) 議 ) HTML文 檔 （ 網(wǎng) 頁 ） HTML文 檔 轉(zhuǎn) 換 為 多 個 TCP數(shù) 據(jù) 報 TCP數(shù) 據(jù) 報 封 裝 為 IP數(shù) 據(jù)報 IP數(shù) 據(jù) 報 封 裝 為 以 太 網(wǎng) 信 息 幀 進 行 傳 輸瀏 覽 器 使用 HTTP協(xié)議 向 Web服 務(wù) 器 請求 網(wǎng) 頁 網(wǎng) 頁 所 對 應(yīng) 的 HTML文 檔 拆 分 并 封 裝為 若 干 個 TCP數(shù) 據(jù) 報 ， 由 Web服 務(wù)器 一 個 一 個 地 進 行 發(fā) 送 負 責(zé) 把 每 個 TCP報 封 裝 為 IP數(shù)據(jù) 報 ， 在

56、 路 由 器 之 間 進 行 傳 送 ，直 到 目 的 計 算 機 所 在 局 域 網(wǎng) 連接 的 路 由 器 為 止 路 由 器 負 責(zé) 將 IP數(shù) 據(jù) 報 封裝 成 以 太 網(wǎng) 幀 ， 在 局 域 網(wǎng)中 傳 輸 給 瀏 覽 器 60 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 4.4.2 IP協(xié) 議 和 路 由 器 （ 重 要 考 點 ）（ IPv4） 61 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 因 特 網(wǎng) 上 的 計 算 機 如 何 統(tǒng) 一 編 址 ？ n因 特 網(wǎng) 上 的 每 臺 計 算 機 使 用 “ IP地 址 ” 作 為 其 標(biāo) 識nIP地 址 的 特 點 ：n 惟 一 性 ： 網(wǎng) 絡(luò) 上

57、每 臺 計 算 機 都 有 一 個 與 眾 不 同 的 惟 一 的 IP地 址n 簡 明 性 ： 所 有 地 址 的 長 度 都 是 32個 二 進 位n IP地 址 的 格 式 ： 包 含 網(wǎng) 絡(luò) 號 和 主 機 號 2個 部 分主 機 號 （ 24位 ）網(wǎng) 絡(luò) 號0 主 機 號 (8位 )網(wǎng) 絡(luò) 號011 主 機 號 （ 16位 ）網(wǎng) 絡(luò) 號01 指 明 計 算 機 所屬 網(wǎng) 絡(luò) 的 編 號 指 明 計 算 機 在 該網(wǎng) 絡(luò) 中 的 編 號由 網(wǎng) 絡(luò) 號 中 的 最 高 1 4位 指明 該 IP地 址 的 類 型 ： 分 為 A, B, C, D, E五 類 IP地 址 62 4.1 計

58、算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 5類 IP地 址 的 具 體 格 式0 1 2 3 4 31011 1 組 播 地 址D類 0 1 2 3 4 3111 11 備 用E類 00 1 8 16 31網(wǎng) 絡(luò) 號 主 機 號A類（ 超 大 型 網(wǎng) 絡(luò) , 擁 有 大 量 主 機 (16 777 214)， 只 有 不 超 過 126個 網(wǎng) 絡(luò) 可 獲 得 A類 地 址 ）0 1 2 16 3101 網(wǎng) 絡(luò) 號 主 機 號B類（ 規(guī) 模 適 中 的 網(wǎng) 絡(luò) (65 534臺 主 機 )使 用 B類 地 址 ， 首 字 節(jié) 大 于 等 于 128但 小 于 192 ）0 1 2 3 24 3101 1 網(wǎng) 絡(luò)

59、號 主 機 號C類（ 用 于 主 機 不 超 過 254臺 的 小 型 網(wǎng) 絡(luò) ， 其 IP地 址 的 首 字 節(jié) 大 于 等 于 192但 小 于 224 ）n 兩 個 特 殊 的 IP地 址 ：n主 機 號 為 “ 全 0”的 IP地 址 ， 稱 為 網(wǎng) 絡(luò) 地 址 ， 用 來 表 示 整 個 一 個 網(wǎng) 絡(luò)n主 機 號 為 “ 全 1”的 IP地 址 ， 稱 為 直 接 廣 播 地 址 ， 指 整 個 網(wǎng) 絡(luò) 中 的 所 有 主 機 63 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) IP地 址 的 “ 點 分 十 進 制 ” 表 示n IP地 址 是 一 個 32位 的 地 址 碼 ， 書 寫

60、和 記 憶 很 不 方 便n “ 點 分 十 進 制 ” 表 示 ： 用 4個 十 進 制 數(shù) 來 表 示 一 個 IP地 址 ，每 個 十 進 制 數(shù) 對 應(yīng) IP地 址 中 的 8位 (1個 字 節(jié) )， 相 互 間 用 小 數(shù)點 “ ” 隔 開 。 例 如 ：26.10.35.48 00011010 00001010 00100011 00110000 A類 地 址130.24.35.68 10000010 00011000 00100011 01000100 B類 地 址202.119.23.12 11000110 01110111 00010111 00001100 C類 地 址點

61、分 十 進 制 表 示 二 進 制 表 示 IP地 址 類 型IP地 址 首 字 節(jié) 取 值 網(wǎng) 絡(luò) 號 取 值 舉 例 A類 1 126 1 126 61.155.13.142B類 128 191 128.0 191.255 128.11.3.31C類 192 223 192.0.0 223.255.255 202.119.36.12n A、 B、 C三 類 IP地 址 的 十 進 制 表 示 ： 64 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ)網(wǎng) 絡(luò) 互 連 與 路 由 器 65 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 異 構(gòu) 網(wǎng) 絡(luò) 的 互 連 問 題 (補 充 )n 為 了 把 不 同 類 型 的

62、 網(wǎng) 絡(luò) 互 連 成 一 個統(tǒng) 一 的 網(wǎng) 絡(luò) ， 必 須 解 決 ：n 所 有 計 算 機 應(yīng) 統(tǒng) 一 編 址n 傳 輸 的 數(shù) 據(jù) 包 格 式 應(yīng) 該 統(tǒng) 一n n 解 決 方 案 ： 統(tǒng) 一 采 用 TCP/IP協(xié) 議 ！n 使 用 的 網(wǎng) 絡(luò) 互 連 設(shè) 備 ： 路 由 器 Ethernet FDDIATM(a) 實 際 的 物 理 網(wǎng) 絡(luò)IP路 由 器主 機主 機主 機 主 機 主 機主 機主 機 主 機 (b)用 戶 所 看 到 的 網(wǎng) 絡(luò)多 個 異 構(gòu) 網(wǎng) 絡(luò) 互 連而 成 的 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 主 機主 機主 機主 機主 機主 機 主 機 主 機 TCP / IPEthern

63、et FDDICSMA/CD 令 牌 ATM面 向 連 接 X.25（ 光 纖 、 微 波 、 衛(wèi) 星 、 同 軸 、 電 話 、 雙 絞 線 ）虛 電 路不 同 的鏈 路 層不 同 的物 理 層統(tǒng) 一 的 應(yīng) 用 層 、傳 輸 層 和 網(wǎng) 絡(luò) 層 66 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) IP數(shù) 據(jù) 報 的 格 式n 相 互 連 接 的 異 構(gòu) 網(wǎng) 絡(luò) ， 它 們 使 用 的 數(shù) 據(jù) 包 （ 或 幀 ） 格 式 互 不 兼 容 ， 因 此不 能 直 接 將 一 個 網(wǎng) 絡(luò) 送 來 的 包 傳 送 給 另 一 個 網(wǎng) 絡(luò)n 解 決 方 法 ： IP協(xié) 議 定 義 了 一 種 獨 立 于 各 種

64、 物 理 網(wǎng) 的 統(tǒng) 一 的 數(shù) 據(jù) 包 格 式 ，稱 為 IP數(shù) 據(jù) 報 （ IP datagram）n IPv4數(shù) 據(jù) 報 格 式 ： 數(shù) 據(jù) ( 最 少 1B， 包 含 頭 部 最 大 64KB）接 收 IP數(shù) 據(jù) 報 的 主 機 IP地 址 32bit發(fā) 送 IP數(shù) 據(jù) 報 的 主 機 IP地 址 32bit數(shù) 據(jù) 報 總 長 度 16bit服 務(wù) 類 型頭 部 長 度版 本 號 標(biāo) 志 片 偏 移 13bit頭 部 檢 驗 和 16bit生 成 時 間 8bit 協(xié) 議 8bit標(biāo) 識 16bit可 選 字 段 （ 長 度 可 變 ） 填 充 源 地 址 和目 的 地 址有 效 載

65、荷校 驗 信 息 67 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 路 由 器 的 作 用 與 連 接n 路 由 器 是 一 種 能 夠 連 接 異 構(gòu) 網(wǎng) 絡(luò) 的 分 組 交 換 機 ， 其 作 用 是 ：n 按 照 路 由 表 在 網(wǎng) 絡(luò) 之 間 轉(zhuǎn) 發(fā) 數(shù) 據(jù) 包n 根 據(jù) 需 要 對 數(shù) 據(jù) 包 的 格 式 進 行 轉(zhuǎn) 換n 路 由 器 的 IP地 址 設(shè) 置 ： （ 要 點 ）n 當(dāng) 路 由 器 某 端 口 連 接 一 個 物 理 網(wǎng) 絡(luò) 時 ， 該 端 口 應(yīng) 分 配 IP地 址n 該 IP地 址 的 網(wǎng) 絡(luò) 號 ， 必 須 與 所 連 接 物 理 網(wǎng) 絡(luò) 的 網(wǎng) 絡(luò) 號 相 同n 例 ：

66、 78.0.0.15 223.240.129.17223.240.129.2 223.240.129.5131.108.99.5131.108.99.2 網(wǎng) 絡(luò) 地 址 78.0.0.0 A類 網(wǎng) 絡(luò)網(wǎng) 絡(luò) 地 址 131.108.0.0 B類 網(wǎng) 絡(luò) FDDI 廣 域 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò) 地 址 223.240.129.0 C類 網(wǎng) 絡(luò)R1 R2主 機 A 主 機 B1 2 1 2 68 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ)4.4.3 因 特 網(wǎng) 的 發(fā) 展 及 結(jié) 構(gòu) 69 4.1 計 算 機 網(wǎng) 絡(luò) 基 礎(chǔ) 因 特 網(wǎng) 主 機 的 IP地 址 及 其 域 名 n 因 特 網(wǎng) 采 用 TCP/IP協(xié) 議 由 大 量 網(wǎng) 絡(luò) 和 計 算 機 互 連 而 成 ， 網(wǎng) 絡(luò)中 的 每 一 臺 主 機 都 有 一 個 IP地 址 (要 點 )n IP地 址 用 4個 十 進 制 數(shù) 字 來 表 示 ， 不 便 記 憶 和 使 用n 因 特 網(wǎng) 采 用 域 名 (domain name)作 為 IP地 址 的 文 字 表 示 ， 易 用易 記 。 例 如 ：n 南 京 大 學(xué) 的 WWW服 務(wù) 器 的 I