第五章 计算机网络技术基础
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第五章 计算机网络技术基础. 5.1 计算机网络的形成与发展. 计算机网络 的形成. 计算机网络 技术的形成与发展都具备两个条件 : 一 是强烈的社会 需求 。 二 是前期技术的成熟,并在此技术上发展、演变 。. 计算机网络 的发展阶段. 计算机网络 的 发展阶段 : 面向终端的第一代 计算机网络 以分组交换网为中心的第二代 计算机网络 体系结构标准化的第三代 计算机网络 以网络互连为核心的第四代 计算机网络. 互 连 网的应用与高速网络技术发展.

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第五章 计算机网络技术基础

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第五章 计算机网络技术基础

5.1计算机网络的形成与发展


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计算机网络的形成

计算机网络技术的形成与发展都具备两个条件:

  • 一是强烈的社会需求。

  • 二是前期技术的成熟,并在此技术上发展、演变。


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计算机网络的发展阶段

计算机网络的发展阶段:

  • 面向终端的第一代计算机网络

  • 以分组交换网为中心的第二代计算机网络

  • 体系结构标准化的第三代计算机网络

  • 以网络互连为核心的第四代计算机网络


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互连网的应用与高速网络技术发展

  • 目前,计算机网络的发展正处于第四阶段。在这个阶段互联网被广泛应用,高速网络技术与基于Web技术的互联网网络应用快速发展。

  • 云计算的时代已经来临。

  • 根据中国互联网络信息中心(CNNIC)的统计数据可以知道,我国目前正处于互联网应用高速发展的阶段。


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第五章 计算机网络技术基础

5.2 计算机网络的概述


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计算机网络的定义

  • 简单的说计算机网络就是“一群具有独立功能的计算机通过通信线路和通信设备互联起来,在功能完善的网络软件(网络协议、网络操作系统等)的支持下,实现计算机之间数据通信和资源共享的系统”

  • 资源共享观点将计算机网络定义为“以能够相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合”。


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计算机网络的分类

网络按地理范围或规模大小进行划分:

  • PAN(Personal Area Network, 个人网)

  • LAN(Local Area Network, 局域网)

  • MAN(Metropolitan Area Network, 城域网)

  • WAN(Wide Area Network, 广域网)


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计算机网络的分类

PAN(Personal Area Network, 个人网)

  • 覆盖范围:一般为10米之内

  • 特点:设备小巧,带宽低,功耗低,信号强度弱等

    • 例如:现在的智能手机上都有一个“便携式WLAN热点”的功能选项。通过这个功能个人可以使用具有无线网卡功能的设备方便的共享移动网络。


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计算机网络的分类

LAN(Local Area Network, 局域网)

  • 覆盖范围:一般处于同一个建筑内或者同一个建筑群内

  • 特点:

  • 局域网覆盖有限的地理范围,它适用于机关、校园、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备联网的需求。

  • 局域网提供高数据传输速率(10Mbps~10Gbps)、低误码率(误码率指每传送n个位,可能发生一个位的传输差错,局域网的误码率通常在10-12~10-7之间)的数据传输环境。

  • 局域网一般属于一个单位所有,易于建立、维护与扩展。

  • 从介质访问控制方法的角度来看,局域网可以分为共享介质式局域网和交换式局域网;

    • 例如:用于个人计算机局域网、大型计算机设备群的后端网络与存储区域网络、高速办公室网络、企业与学校的主干局域网。


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计算机网络的分类

WAN(Wide Area Network, 广域网)

  • 覆盖范围:地理范围更广,可以是一个省,国家甚至全世界。

  • 特点:广域网传输距离长,中间节点多,传输延迟大,建设成本比较高昂。

    • 例如:不同的局域网、城域网和广域网可以根据需要相互连接,形成规模更大的互联网,例如Internet。


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计算机网络的性能指标

网络性能指标都从不同的方面来度量了计算机网络的性能。

  • 速率

  • 带宽

  • 误码率

  • 吞吐量

  • 时延

  • 时延带宽积

  • 往返时间RTT

  • 利用率


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计算机网络的性能指标

速率

计算机所发出的的信息都是数字形态的。在网络技术中的速率是指连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率,也被称为数据率(data rate)或成为比特率(bit rate)。

速率的单位是b/s(比特每秒)或者bps(bit per second)。计算公式为:

S=1/T

其中,T为没发送一比特所需要的时间。


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计算机网络的性能指标

带宽

带宽(bandwidth)是用来指网络的通信线路传送数据的能力,所以网络带宽用来表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。

在现实生活中人们总以“带宽”来衡量信道的数据传输速率,“带宽”和“速率”几乎成了同义词。信道带宽和传输速率之间到底有什么样的关系?


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计算机网络的性能指标

奈奎斯特准则指出:通过理想通信信道传输窄脉冲信号,则前后码元之间不产生相互串扰。因此,对于二进制数据信号的最高数据率:

Rmax=2f

即对于二进制数据,若信道带宽B=f=5 000Hz,则最高数据率为10 000bps。

奈奎斯特(Nyquist)准则描述了有限宽带、无噪声信道的最高数据率与信道带宽的关系。而香农定理则描述了有限宽带、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽的关系。

香农定理(Shannon)指出:在有随机热噪声的信道上传输数据信号时,数据传输速率Rmax与通信信道带宽B,信号与噪声功率比S/N关系为:

RMAX=Blog2(1+S/N)

公式中,Rmax单位为bps,带宽B单位为Hz


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计算机网络的性能指标

误码率

误码率是指二进制码元在数据传输系统中被传错的概率。在数值上近似等于:

Pe=Ne/N

公式中:N为传输的二进制码元总数,Ne为被传输错的码元数。

误码率的作用是用来衡量数据传输系统在正常工作状态下传输数据的可靠性。


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计算机网络的性能指标

吞吐量

吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络、接口或信道的数据量。

在现实世界中吞吐量时常被用于网络的测量,以便得出实际上到底有多少数据量能够通过网络。

也就得出,吞吐量受制于网络的带宽或网络的额定速率的限制。例如,对于一个1000Mb/s的以太网,其额定的速率是1000Mb/s,那么这个数值就是该以太网的吞吐量的绝对上限值,而其典型的吞吐量可能只有600Mb/s,甚至更低。


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计算机网络的性能指标

时延

时延(delay 或 latency)是指数据从网络的一端传输到另一端所需要的时间,有时它也被称为延迟或者迟延。

而时延是由以下几个不同的部分所组成:


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计算机网络的性能指标

时延

发送时延(transmission delay)是主机或者路由器发送数据帧所需要的时间,也就是从发送数据帧的第一个比特开始算起,直到该帧的最后一个比特发送完毕之间所需时间。因此发送时延也叫做传输时延。发送时延的计算公式为:


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计算机网络的性能指标

时延

传播时延(propagation delay)是电磁波在信道中传播一定距离所需要耗费的时间。传播时延的计算公式为:


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计算机网络的性能指标

时延

处理时延主机或路由器在收到数据时要花费一定的时间进行处理,例如从数据中分析数据的首部、提取数据内容、进行差错检验或查找适当路由等。这就产生的处理时延。

排队时延分组在经过网络传输时,要经过许多的路由器。在数据进入路由器后要现在输入队列中排队等待处理,当路由器确定好了转发接口后,还要在输出队列排队等待转发。这样就产生了排队时延。


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计算机网络的性能指标

时延

这样,在网络中的时延就等于以上四种时延之和:

总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

一般情况来说,小时延的网络要优于大时延的网络。但在特定情况下,一个底速率、小时延的网络很可能要优于高速率、大时延的网络。


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计算机网络的性能指标

时延带宽积

把以上讨论的网络性能的两个度量--传播时延和带宽--相乘,就得到留一个度量:传播时延带宽积:

时延带宽积=传播时间×带宽


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计算机网络的性能指标

往返时间RTT

往返时间RTT(Round-Trip Time)表示从发送方发送数据开始,到发送方收到来自接收方返回的确认,总共经历的时间。

特别在使用卫星通信时,往返时间RTT就成为一个很重要的网络性能指标。


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计算机网络的性能指标

利用率

利用率有信道利用率和网络利用率两种。信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的(有数据通过)。完全空闲的信道利用率是零。网络利用率是全网络的信道利用率的加权平均值。

利用率也并非是越高越好,因为根据排队论的理论当某一信道的利用率增大时,那么这个信道所引起的时延也就迅速增加。造成网络拥堵,时延增大。


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计算机网络体系结构与网络协议

计算机网络体系结构的基本概念

  • ①语法,规定通信双方彼此“如何讲”,即确定协议元素的格式,如数据和控制信息的格式。

  • ②语义,规定通信双方彼此“讲什么”,即确定协议元素的类型,如规定通信双方要发出什么控制信息,执行的动作和返回的应答。

  • ③时序,即是对事件实现性息交互顺序的详细说明


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计算机网络体系结构与网络协议

计算机网络体系结构的基本概念

其具有的优势如下:

  • ①易于实现和维护。因为整个复杂的系统被分解成若干个易于处理的部分。

  • ②灵活性好。任何一层发生变化时,只要接口保持不变,那么其余各层均不会收到影响。

  • ③各层之间相互独立。高层并不需要知道低层是如何实现的,仅需要知道该层通过层间接口所提供的服务。

  • ④各层都可以采用最合适的技术来实现,并且各层技术实现的改变不会影响其他层。

  • ⑤有利于促进标准化。因为每一层都有了明确的说明和要求。


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计算机网络体系结构与网络协议

ISO/OSI参考模型

  • 国际标准化组织(ISO)发布的最著名的ISO标准是ISO/IEC 7498,又被称为X.200建议。该体系标准定义了7层框架,即开放系统交互(OSI)参考模型。在这一框架下进一步的完善定义了每一层的功能,以实现开放系统环境中的互联性(Interconnection),互操作性(Interoperation)和应用的可移植性(Portability)。


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计算机网络体系结构与网络协议

ISO/OSI参考模型

  • ISO将整个通信功能划分为7个层次,划分的原则如下:

  • ①不同的结点的同层次具有相同的功能。

  • ②同一结点内相邻层之间通过接口通信。

  • ③网中各结点都有相同的层次。

  • ④不同结点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。

  • ⑤每一层都是用下层提供的服务,并向其上层提供服务。

  • ISO根据以上原则定制的开放系统参考模型的结构。


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计算机网络体系结构与网络协议

ISO/OSI参考模型


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计算机网络体系结构与网络协议

TCP/IP参考模型与协议

  • TCP/IP参考模型是计算机网络的祖父ARPANET和其后继的因特网使用的参考模型。ARPANET是由美国国防部DoD(U.S.Department of Defense)赞助的研究网络。逐渐地它通过租用的电话线连结了数百所大学和政府部门。当无线网络和卫星出现以后,现有的协议在和它们相连的时候出现了问题,所以需要一种新的参考体系结构。这个体系结构在它的两个主要协议出现以后,被称为TCP/IP参考模型(TCP/IP reference model)。


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计算机网络体系结构与网络协议

TCP/IP参考模型与协议

  • TCP/IP协议具有以下几个特点:

  • ①独立于特定的网络硬件,可以运行在局域网、广域网中,更适用于互联网中。

  • ②开放的协议标准,可以免费使用,并且独立于操作系统。

  • ③统一的网络地址分配方案,使得整个TCP/IP设备在网中都具有唯一的地址。

  • ④标准化的高层协议,可以提供多种可靠的用户服务。


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计算机网络体系结构与网络协议

TCP/IP参考模型与协议

  • TCP/IP和OSI参考模型的层次对应关系


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计算机网络体系结构与网络协议

TCP/IP模型

各个层次的功能

和协议


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计算机网络体系结构与网络协议

OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较

OSI参考模型与TCP/IP参考模型的共同之处是他们都采用了层次结构的概念,在传输层中两者定义了相似的功能。但是,两者在层次划分、使用的协议上有很大的区别。


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计算机网络体系结构与网络协议

TCP/IP四层模型和OSI七层模型对应图


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计算机网络体系结构与网络协议

OSI参考模型和TCP/IP参考模型的共同点:

  • (1) 都采用了层次结构的概念。

  • (2) 都能够提供面向连接和无连接两种通信服务机制。

    OSI参考模型和TCP/IP参考模型的不同点:

  • (1) 前者是七层模型,后者是四层结构。

  • (2) 对可靠性要求不同(后者更高)。

  • (3) OSI模型是在协议开发前设计的, 具有通用性。TCP/IP是先有协议集然后建立模型, 不适用于非TCP/IP网络。

  • (4) 实际市场应用不同。OSI模型只是理论上的模型,并没有成熟的产品,而TCP/IP已经成为“实际上的国际标准”。


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第五章 计算机网络技术基础

5.3局域网


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局域网的概述

  • 局域网通常被描述分布在一个较小范围内通过互联各种通信设备的一种计算机网络。如,一个学校、一个公司或者地理位置相连的几个机构。其中涉及到得通信设备主要是指各种类型的计算机,也可以是终端或外部设备等。

  • 局域网是最常见、应用最广的一种网络,目前常见的局域网主要有两种:以太网和无线局域网。


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局域网组建模型

  • 将有4台计算机和一台普通的打印机按照对等网络模型组成一个星型结构的简单局域网,其中各台计算机之间可实现资源共享,打印机可实现网络共享。


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局域网组建模型

局域网组建所需硬件

  • 网络硬件一般是指计算机设备、传输介质和网络连接设备。如今,网络连接设备有很多,功能不一,也很复杂。

    网卡

  • 功能:用于将计算机接入局域网。

    双绞线

  • 功能:用于连接计算机和交换机。


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局域网组建模型

局域网组建所需硬件

双绞线的原理是:如果外界电磁信号在两条导线上产生的干扰大小相等而相位相反,那么这个干扰信号就会相互抵消。5类非屏蔽双绞线由不同颜色的四对线组成

  • 标准568B的顺序为:橙白,橙,绿白,蓝,蓝白,绿,棕白,棕

  • 标准568A的顺序为:绿白,绿,橙白,蓝,蓝白,橙,棕白,棕


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局域网组建模型

局域网组建所需硬件


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局域网组建模型

局域网组建所需硬件

交换机

  • 功能:用于连接多台计算机,实现多台计算机间的通信。


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局域网组建模型

局域网组建所需硬件

交换机

  • 功能:用于连接多台计算机,实现多台计算机间的通信。


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局域网组建模型

协议安装与设置

一般情况下,当网卡安装完毕并且重新启动后,计算机会自动安装网卡驱动程序,然后自动安装TCP/IP协议(网络通讯协议)最后自动创建一个网络连接,通过点击开始—控制面板—网络和Internet—网络共享中心—更改网络适配器—网络连接。

在网络中,每台计算机也如现实生活中的我们一样,需要一个“身份证号”即IP地址,为计算机设置IP地址,对话框中双击“Internet 协议(TCP/IP)”项目,或单击“Internet 协议(TCP/IP)”选择“属性”按钮。


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局域网组建模型

协议安装与设置

Internet 协议

(TCP/IP)


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局域网组建模型

设置对等网模式

Windows 7的对等网络是基于工作组方式的,处于同一个对等网中的机器又被称为一个工作组。为了使网络上的计算机能相互访问,必须将这些计算机设置为同一组,并使每台计算机都有唯一的名称进行标识,即不同的计算机名。


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局域网组建模型

网络的连通性测试

Ping目标计算机的IP地址或者计算机名

  • 注:Ping 命令的使用一开始不是很熟,所以在在Ping完后加上一个空格。

  • 例如,现刚组建了一个小型局域网并设置计算机192.168.194.35与计算机192.168.194.4在同一个工作组中,需要检查他们是否连接正常,可以再计算机192.168.194.35中的DOS命令提示符后输入“ping 192.168.194.4”。


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局域网组建模型

网络的连通性测试

  • 如果TCP/IP协议工作正常的话则会有如下显示:

  • Pinging 192.168.194.4 with 32 bytes of data:

  • Reply from 192.168.194.4 : bytes =32 time <1ms TTL=128

  • Reply from 192.168.194.4 : bytes =32 time <1ms TTL=128

  • Reply from 192.168.194.4 : bytes =32 time <1ms TTL=128

  • Reply from 192.168.194.4 : bytes =32 time <1ms TTL=128

  • Ping statistics for 192.168.194.4:

  • Packets : Sent =4, Received =4, Lost =0 (0% loss)

  • Approximate round trip times in milli-seconds:

  • Minimum = 0ms , Maximum =1ms, Average=0ms

  • Ping命令自动向目的计算机发送一个32B的测试数据包,并计算目的计算机响应的时间。该过程在默认情况下会独立进行四次发送并统计四次发送的情况,应注意的是,响应时间低于400ms即为正常,超过400ms则较慢。


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局域网组建模型

设置网络共享资源

在同一个局域网中,在设备数量少或资源利用率高的情况下设置网络共享资源是非常有必要的。

常用的网络资源共享有:

文件夹共享

打印机共享


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局域网的组成

网络硬件和网络软件一起组成了局域网系统,且网络硬件的选择对网络起着决定性的作用,而网络软件是挖掘网络潜力的工具。


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局域网的组成

局域网硬件

局域网中的硬件主要包括计算机设备、网络接口设备、网络传输媒体、网络互连设备等。

  • 计算机设备

    局域网中的计算机设备通常由服务器和客户机之分。

  • 网络接口设备

    网络接口卡(NIC)也称为网卡、网络适配器,是插在计算机总线插槽内或者某个外部接口上的电路卡,目前已大多数集成在主板上。


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局域网的组成

局域网硬件

  • 网络传输媒体

    传输介质是网路中连接收发双方的物理通道,也是通信中实际传送信息的载体。网络中常用的传输介质有:双绞线、同轴电缆、光纤电缆、无线与卫星通信信道。


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局域网的组成

局域网硬件

  • 双绞线

    局域网中所所使用的双绞线分为两类:屏蔽双绞线(shielded twisted pair,STP)与非屏蔽双绞线(unshielded twisted pair,UTP)。


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局域网的组成

局域网硬件

  • 同轴电缆

  • 同轴介质的特性参数由内导体、外屏蔽层及绝缘层的电参数与机械尺寸决定。

  • 根据同轴电缆的宽度不同,可以分为两大类:基带同轴电缆与宽带同轴电缆。


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局域网的组成

局域网硬件

  • 光纤

    单模光纤传输距离较短,仅为数百米至数千米,但它可以采用较便宜的发光二级管作为光源。多模光纤传输距离远,且具有很高的带宽,但价格较高。

  • 光纤的优点是:损耗小,带宽高,且不受电磁干扰等。

  • 光纤的缺点是:单向传输、成本高,连接技术比较复杂。


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局域网的组成

局域网硬件

  • 无线媒体

  • 无线媒体的最大优点在于无需布线,也不受固定位置的限制,可以全方位实现三维立体通信和移动通信。

  • 目前,可用于通信的有无线电波、微波、红外线、可见光。无线局域网通常采用无线电波和红外线作为传输媒体。


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局域网的组成

网络互连设备

要组建一个局域网不仅需要多台计算机及网卡外,还需要集线器、交换机、路由器等多种网络互连设备将这些计算机连接。


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局域网的组成

网络互连设备

集线器

  • 集线器(HUB)属于数据通信系统中的基础设备,它和双绞线等传输介质一样,是一种不需任何软件支持或只需很少管理软件管理的硬件设备。

  • 集线器的工作特点

  • 依据IEEE 802.3协议,集线器功能是随机选出某一端口的设备,并让它独占全部带宽,与集线器的上联设备(交换机、路由器或服务器等)进行通信。


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局域网的组成

网络互连设备

集线器在工作时具有以下两个特点:

  • 从Hub的工作方式可以看出,它在网络中只起到信号放大和重发作用,其目的是扩大网络的传输范围,而不具备信号的定向传送能力,是—个标准的共享式设备。

  • 即使是在同一Hub的不同两个端口之间进行通信,都必须要经过两步操作:第一步是将信息上传到上联设备;第二步是上联设备再将该信息广播到所有端口上。


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局域网的组成

网络互连设备

集线器分类

  • 集线器在工作时具有以下两个特点:

  • 按结构和功能分类,集线器可分为未管理的集线器、堆叠式集线器和底盘集线器三类。

  • 从局域网角度来区分,集线器可分为单中继网段集线器、多网段集线器、端口交换式集线器、网络互联集线器和交换式集线器五种不同类型。

  • 目前,集线器和交换机之间的界限已变得模糊。交换式集线器有一个核心交换式背板,采用一个纯粹的交换系统代替传统的共享介质中继网段。


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局域网的组成

网络互连设备

交换机

  • 局域网交换机拥有许多端口,每个端口有自己的专用带宽,并且可以连接不同的网段。交换机各个端口之间的通信是同时的、并行的,这就大大提高了信息吞吐量。为了进一步提高性能,每个端口还可以只连接一个设备。


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局域网的组成

网络互连设备

交换机

  • 交换机的工作特点

  • 传统的交换机本质上是具有流量控制能力的多端口网桥,即传统的(二层) 交换机。把路由技术引入交换机,可以完成网络层路由选择,故称为三层交换,这是交换机的新进展。交换机(二层交换)的工作原理交换机和网桥一样,是工作在链路层的联网设备,它的各个端口都具有桥接功能,每个端口可以连接一个LAN或一台高性能网站或服务器,能够通过自学习来了解每个端口的设备连接情况。所有端口由专用处理器进行控制,并经过控制管理总线转发信息。


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局域网的组成

网络互连设备

交换机

  • 同时可以用专门的网管软件进行集中管理。 除此之外,交换机为了提高数据交换的速度和效率,一般支持多种方式。

  • 存储转发:所有常规网桥都使用这种方法。它们在将数据帧发柱其他端口之前,要把收到的帧完全存储在内部的存储器中,对其检验后再发往其他端口,这样其延时等于接收一个完整的数据帧的时间及处理时间的总和。如果级联很长时,会导致严重的性能问题,但这种方法可以过滤掉错误的数据帧。


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局域网的组成

网络互连设备

交换机

  • 同时可以用专门的网管软件进行集中管理。 除此之外,交换机为了提高数据交换的速度和效率,一般支持多种方式。

  • 切入法:这种方法只检验数据帧的目标地址,这使得数据帧几乎马上就 可以传出去,从而大大降低延时。  其缺点是:错误帧也会被传出去。错误帧的概率较小的情况下,可以采用切入法以提高传输速度。而错误帧的概率较大的情况下,可以采用存储转发法/以减少错误帧的重传。


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局域网的组成

网络互连设备

交换机

  • 交换机的分类

  • 交换机是数据链路层设备,它可将多个物理LAN网段连接到一个大型网络上,与网络类似交换机传输和溢出也是基于MAC地址的传输。由于交换机是用硬件实现的,因此,传输速度很快。传输数据包时,交换机要么使用存储---转发交换方式,要么使用断---通交换方式。目前有许多类型的交换机,其中包括ATM交换机,LAN交换机和不同类型的WAN交换机。


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局域网的组成

网络互连设备

路由器

相对于集线器和交换机来讲,路由器是连接不同网络的设备,属于网际互联设备。

路由器是工作在OSI参考模型第三层——网络层的数据包转发设备。路由器通过转发数据包来实现网络互连。


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局域网的组成

网络互连设备

路由器

路由器的工作特点

1)路由器工作在网络层上

2)路由器能联接不同类型的网络

3)路由器具有路径选择能力


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局域网的组成

网络互连设备

路由器

路由器的分类

1)按性能档次分

  • 路由器可分高、中和低档路由器,不过各厂家划分并不完全一致。通常将背板交换能力大于40Gbps的路由器称为高档路由器,背板交换能力在25Gbps~40Gbps之间的路由器称为中档路由器,低于25Gbps的则为低档路由器。当然这只是一种宏观上的划分标准,实际上路由器档次的划分不仅是背板带宽为依据的,是有一个综合指标的。


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局域网的组成

网络互连设备

路由器

路由器的分类

  • 2)按结构分

  • 从结构上分,路由器可分为模块化结构与非模块化结构。模块化结构可以灵活地配置路由器,以适应企业不断增加的业务需求,非模块化的就只能提供固定的端口。通常中高端路由器为模块化结构,低端路由器为非模块化结构。


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局域网的组成

网络互连设备

路由器

路由器的分类

  • 3)从功能上划分

  • 从功能上划分,可将路由器分为核心层(骨干级)路由器,分发层(企业级)路由器和访问层(接入级)路由器。


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局域网的组成

网络互连设备

路由器

路由器的分类

  • 4)从应用划分

  • 从功能上划分,路由器可分为通用路由器与专用路由器。一般所说的路由器皆为通用路由器。专用路由器通常为实现某种特定功能对路由器接口、硬件等作专门优化。例如接入服务器用作接入拨号用户,增强PSTN接口以及信令能力;VPN路由器用于为远程VPN访问用户提供路由,它需要在隧道处理能力以及硬件加密等方面具备特定的能力;宽带接入路由器则强调接口带宽及种类。


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局域网的组成

网络互连设备

路由器

路由器的分类

  • 5)按所处网络位置划分

  • 如果按路由器所处的网络位置划分,则通常把路由器划分为"边界路由器"和"中间节点路由器"两类。很明显"边界路由器"是处于网络边缘,用于不同网络路由器的连接;而"中间节点路由器"则处于网络的中间,通常用于连接不同网络,起到一个数据转发的桥梁作用。择中间节点路由器时就需要在MAC地址记忆功能更加注重,也就是要求选择缓存更大,MAC地址记忆能力较强的路由器。但是边界路由器由于它可能要同时接受来自许多不同网络路由器发来的数据,所以这就要求这种边界路由器的背板带宽要足够宽,当然这也要与边界路由器所处的网络环境而定。虽然这两种路由器在性能上各有侧重,但所发挥的作用却是一样的,都是起到网络路由、数据转发功能。


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局域网的组成

网络互连设备

路由器

路由器的分类

  • 6)从性能上划分

  • 从性能上分,路由器可分为线速路由器以及非线速路由器。所谓"线速路由器"就是完全可以按传输介质带宽进行通畅传输,基本上没有间断和延时。通常线速路由器是高端路由器,具有非常高的端口带宽和数据转发能力,能以媒体速率转发数据包;中低端路由器是非线速路由器。但是一些新的宽带接入路由器也有线速转发能力。


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常用局域网简介

局域网标准及发展

  • 局域网标准有IEEE(美国电子与电气工程师协会)制定,称为IEEE802标准。现今常用的标准。

  • 为实现局域网中任意两台电脑之间的通信,要求网络中的每台计算机都要有唯一的标识。IEEE 802 标准为局域网的每一个设备规定了一个48为的全局地址,称为媒体访问控制地址,称为MAC地址或者物理地址,通常用十六进制数来表示,如:00-19-21-2F-A-DC-CE。


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常用局域网简介

以太网

今天大家熟知的以太网(Ethernet)是Xerox公司在1972年开创的。从20世纪80年代开始以太网就称为最普遍采用的网络技术,它一直“统治”着世界各地的局域网和企业骨干网。


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常用局域网简介

以太网

  • 纵观以太网的强劲发展历程,可以发现以太网主要得益于以下几个特点:

  • 开放标准,获得多厂商的支持。

  • 易于移植和升级,可以最大限度保护用户投资。

  • 价格便宜,管理成本低。

  • 结构简单,组网方便。


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常用局域网简介

无线局域网

无线局域网(WLAN, Wireless LAN ):WLAN顾名思义是一种借助无线技术取代以往有线布线方式构成局域网的新手段。目前,无线局域网还不能完全摆脱有线网络,它是有线网络的扩展和补充。


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局域网的关键技术

决定局域网特性的关键技术主要有3个:设备互联的拓扑结构、数据通信的传输媒体和解决信道共享的媒体访问控制方法。


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局域网的关键技术

网络拓扑结构

简单地说,网络拓扑结构就是网络中计算机的连接方式。

  • 根据通信子网中通信信道的类型,网络拓扑可以分为两类:广播信道通信子网的拓扑与点对点线路通信子网的拓扑。

  • 常见的拓扑结构有星型、总线型、环型、树型和网状型。但实际上的广域网并不属于任何一种拓扑结构,是各种不同拓扑结构的结合。与广域网相比,局域网的拓扑结构一般比较规则,通常有总线型结构、环型结构、星型结构、树型结构和网状结构五种。


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局域网的关键技术

网络拓扑结构

总线型拓扑结构

总线型拓扑结构采用单条传输线作为传输总线,所有站点都通过相应的硬件接口直接连接到传输总线上。网络以一条同轴电缆作为传输总线,并根据需要在总线的适当位置接入计算机。


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局域网的关键技术

网络拓扑结构

总线型拓扑结构


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局域网的关键技术

网络拓扑结构

总线型拓扑结构

  • 总线型拓扑结构的优点如下:

  • 结构简单,成本较低,实现方便。

  • 扩充性强,可以在总线上任何位置增加或者删除节点。

  • 总线型拓扑结构的缺点如下:

  • 故障诊断和隔离困难。

  • 只要总线上一出现故障,整个网络将会瘫痪。

  • 总线的长度有限制,节点数量也有所限制。

  • 所有站点共享总线,容易产生冲突或传输瓶颈。


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局域网的关键技术

网络拓扑结构

环形拓扑结构

  • 环形拓扑结构是通过点对点通信线路通过闭合连接形成环路。在环中数据将沿着某一方向逐站传送。


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局域网的关键技术

网络拓扑结构

环形拓扑结构


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局域网的关键技术

网络拓扑结构

环形拓扑结构

  • 环形拓扑结构的优点如下:

  • 结构简单。

  • 传输延时确定。

  • 环形拓扑结构的缺点如下:

  • 环中每个结点之间的通信线路都会成为网络可靠性的瓶颈。

  • 环中的每个结点瘫痪,都会造成全网瘫痪。

  • 维护复杂。

  • 环每个结点的加入和撤出都比较麻烦复杂。


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局域网的关键技术

网络拓扑结构

星型拓扑结构

  • 星型拓扑结构是通过点对点通信线路与中心结点连接。中心结点控制着全网的通信,任何两点之间的通信都将通过中心结点。


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局域网的关键技术

网络拓扑结构

星型拓扑结构


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局域网的关键技术

网络拓扑结构

星型拓扑结构

  • 星型拓扑结构的优点如下:

  • 结构简单,实现方便。

  • 管理方便。

  • 星型拓扑结构的缺点如下:

  • 结构中的中心结点即成为网络可靠性的瓶颈。

  • 中心结点瘫痪,即造成全网瘫痪。


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局域网的关键技术

网络拓扑结构

树形拓扑结构

  • 树形拓扑结构是结点按照层次来进行连接。而相互之间信息的交互主要是在上、下结点之间进行,相邻以及同层结点之间一般不进行数据交互或者数据交互量小。


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局域网的关键技术

网络拓扑结构

树形拓扑结构


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局域网的关键技术

网络拓扑结构

树形拓扑结构

  • 树形拓扑结构的优点如下:

  • 结构简单,实现方便。

  • 管理方便。

  • 树形拓扑结构的缺点如下:

  • 结构中的中心结点即成为网络可靠性的瓶颈。

  • 中心结点瘫痪,即造成全网瘫痪。


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局域网的关键技术

网络拓扑结构

网状型拓扑结构

网状型拓扑结构是结点之间任意连接形成,没有任何规律,这种拓扑结构又称为无规则型。


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局域网的关键技术

网络拓扑结构

网状型拓扑结构


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局域网的关键技术

网络拓扑结构

网状型拓扑结构

  • 网状拓扑结构的优点:整个结构系统的可靠性高

  • 网状拓扑结构的缺点:整个结构复杂,必须采用路由选择算法以及流量控制的方法。


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局域网的关键技术

媒体访问控制方法

所有局域网均由共享该网络传输能力的多个设备组成。在网络中服务器和计算机众多,每台设备随时都有发送数据的需求,这就涉及到媒体的争取问题,所以需要某些方法来控制对传输媒体的访问,以便两个特定的设备在需要时可以交换数据。目前,计算机局域网常用的访问控制方式有3种,分别是载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)、令牌环访问控制法(Token Ring)和令牌总线访问控制法(Token Bus)。


Ipv4 ipv6

IPV4与IPV6

标准分类的IPV4地址

IP是指Internet Protocol的缩写,译为“互联网协议”简称“网协”。是为计算机能相互连接通信所制定的协议,是规定计算机要接入因特网所必须遵守的协议。


Ipv4 ipv61

IPV4与IPV6

标准分类的IPV4地址

  • 在表示IPv4地址时,将32为的二进制分为四个字节,每个字节转换成相应的十进制,字节之间用“.”来分隔。IP地址的这种表示法叫做“点分十进制法”,显然这比全是1和0的二进制容易记忆。例如,下面的IP地址:

  • 10001010 00001011 00000011 00011111

  • 可以记为:138. 11 .3 .31 显然这就方便多了。


Ipv4 ipv62

IPV4与IPV6

IP地址的分类

根据国际规定,把所有的IP地址划分了A , B , C , D , E共五类,其中A类、B类、C类地址为基本地址,他们的格式地址数据中的全0或者全1有特殊意义,不能作为普通地址使用。例如网络地址127专用于测试,不可用作其他用途。如果某计算机发送信息给IP地址127.0.0.1的主机,则此信息将传送给该计算机本身。


Ipv4 ipv63

IPV4与IPV6

IP地址的分类


Ipv4 ipv64

IPV4与IPV6

子网掩码

标准分类的IP地址存在着两个主要的问题:IP地址的有效利用率问题和路由器的工作效率问题,为了解决这个问题,人们提出了子网的概念,提出子网概念的基本思想是:允许将网络划分成过分部分供内部使用,但对于外部网络任然像一个网络一样,即将标准的IP地址划分成三层次的网络结构:网络号—子网号—主机号。子网的划分有利于优化网络性能,改善网络管理。


Ipv4 ipv65

IPV4与IPV6

子网掩码

  • 子网掩码的概念:当三级层次的IP地址提出后,一个很现实的问题是如何从一个IP地址中提取子网号。人们提出了子网掩码或掩码的概念。子网掩码有时也叫做子网屏蔽码。

  • 设置子网掩码的规则:凡IP地址中表示网络地址的那些位,在子网掩码对应位上置1,表示主机地址那些位设置为0. 例如滇池学院的某教师的IP地址 202.112.0.36,属于C类,网络地址共3个字节,故它默认的子网掩码为 11111111.111111111.11111111.00000000 ,用点分十进制表示则为:255.255.255.0 。


Ipv4 ipv66

IPV4与IPV6

IPV6

在20世纪90年代,随着WWW的应用导致因特网爆发性发展,随着因特网应用类型日趋复杂终端形式特别是移动终端的多样化,全球独立IP地址的提供已经开始面临严重的压力。1994年,IPNG工作组提出了下一代IP网络协议(IPV6,IP version 6)的推荐版本;1999年成立了IPv6论坛,开始分配IPv6地址,IPv6的协议文本成为标准草案。


Ipv4 ipv67

IPV4与IPV6

IPV6

  • IPv6具有长达128位的地址空间,可以彻底解决IPv4地址不足的问题。由于IPv4地址是32位二进制,所能表示的IP地址个数为,因而在因特网上约有40亿个IP地址。由32位的IPv4升级到128位的IPv6,因特网上的地址理论上有个。


Ipv4 ipv68

IPV4与IPV6

IPV6

  • IPv6的地址表示

  • 为了使地址的表示简洁些,IPv6使用冒号十六进制记法(Colon Hexadecimal Notation ,简写为clon hex),它把每个16bit用相应的十六进制表示,各组之间用冒号分隔。例如:686E:8CAB:43FE:FFFF:EEEE:12AE:0:1136:96:AAC

  • 冒号十六进制记法允许零压缩(Zero Compression)即一连串的零可以用一对冒号所取代,例如

  • FF05:0:0:0:0:0:0:B3

  • 可以缩写成:

  • FF05::B3


Ipv4 ipv69

IPV4与IPV6

IPV6

  • IPv6的特点体现在如下几点:

  • 采用了全新的地址管理方式

  • 提供了地址自动配置机制

  • 增加了邻机发现协议

  • 简化了数据包的首部

  • 增强了安全性

  • 增强了移动性


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第五章 计算机网络技术基础

5.4 Internet 基础


Internet

Internet的构成

  • Internet的结构

  • Internet是通过分布在地球各地难以计数,不同规模的计算机网络(就如同分布在各地的城市一样)通过互联设备路由器(类似交叉路口的导航灯),相互连接而成的全球性的网络,所以Internet也称为“国际互联网”。


Internet1

Internet的构成

  • Internet的重要组成

  • Internet的组成包含了最基础的主机、线路、网络互联设备和信息资源的管理等。

  • 信息资源是Internet重要的组成部分,管理好信息资源使得用户能够及时快捷的查找到,成为了Internet发展的重要目标,搜索引擎(search engine)在其中起到重要的作用,所谓搜索引擎就是万维网(WWW)环境中的信息检索系统,通过特定的策略和算法,以编写计算机程序的形式从Internet上搜索与用户输入的信息资料大致或完全相符的信息资源,并对信息做组织和处理后,提供给用户。


Internet2

Internet的接入技术

  • 任何用户需要接入Internet时就必须通过ISP(Internet Service Provider Internet服务供应商)将你的计算机连接在某一台服务器上,通过这台服务器再接入Internet。国内知名的ISP有中国电信,中国移动等。当然,接到ISP的服务器上的方法有很多,主要通过局域网或者广域网接入,选择哪种接入还需要考虑性能,效率,和费用等问题,下面将介绍几种接入Internet的方式。


Internet3

Internet的接入技术

  • ADSL接入

  • ADSL(非对称数字用户线路)接入。在普通的电话线上实现高速数据传输,ADSL调制解调技术将信号分为上行和下行两个相互独立的信道,并且下行的传输通道的速率(9Mbps)远远大于上行通道的传输速率(最高640Kbps),形成上下行不对称形式。这样的“不对称”正好适合下载数据量大于上传数据量的用户。


Internet4

Internet的接入技术

  • ADSL接入


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Internet的接入技术

  • ADSL接入

  • ADSL接入具有以下4个优点:

  • 下载数率高于上传数率:适用于大部分使用媒体点播,下载信息资源的用户。

  • 独享带宽:只有一个用户的计算机连接在ADSL Modem上时,该用户独享该ADSL Modem的所有带宽,但是若有多个用户连接该ADSL Modem时,则所有连接用户共享该ADSL Modem带宽。

  • 上网的同时也可以使用电话通话:原因已经在上文提及这里不再赘述。

  • 接入方便:用户使用ADSL接入时,只需要通过ADSL软件拨号建立连接,输入ISP提供的帐号和密码,拨号后,自动从ISP那里获得动态IP并接入Internet。


Internet6

Internet的接入技术

  • HFC接入

  • 广泛被人们使用的通讯网络除了电话网,还有有线电视网,全世界使用有线电视网的人数已经超过9亿多人。有线电视网传输信号是通过光纤传输到光纤节点后通过同轴电缆传输到用户的端口上,这就是人们常说的HCF(Hybrid Fiber Coaxial , 混合光纤/同轴光缆网)。


Internet7

Internet的接入技术

  • HFC接入


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Internet的接入技术

  • HFC接入

  • 和ADSL一样,需要通过调制解调器来对线缆所能传输的信号与计算机数字信号之间做转换,所以HFC接入需要一个线缆调制解调器(Cable Modem)来连接有线电视网,并且Cable Modem将电缆带宽分为3条独立的数据带(Internet、模拟节目、数字节目)。


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Internet的接入技术

  • HFC接入

  • HFC接入同样也是一种宽带接入,具有和ADSL接入一样的优点,但是HFC接入必须先对有线电视网做进一步的改造,才能通过它接入到Internet网络中,并且一般接入是以一个小区或者单位为一个局域网接入,当访问Internet的人数增多时,传输速率也会快速下降。这是HFC接入的主要两个缺点。


Internet10

Internet的接入技术

  • 无线接入

  • 随着计算机技术的发展,计算机开始向高便携,高性能的方向发展,那么人们使用计算机已经不再局限于室内,人们可能希望在餐厅、咖啡厅、街道等任何可能去的地方使用计算机,并接入Internet。


Internet11

Internet的接入技术

  • 无线接入

  • 无线网络接入方式之一:通用信息包交换无线服务(GPRS),GPRS是专为移动设备拨号上网量身定做的服务,其原理是将数据资源封装成包,使用“包交换”的方式,通过手机信号发送到用户的移动设备上(就好像快递寄送包裹一样)。

  • GPRS虽然方便,但是使用GPRS的成本很高,而且GPRS的最大传输速率也只能达到40Kb/s。


Internet12

Internet的接入技术

  • 无线接入

  • 无线网络接入之二:码分多址(CDMA),通过多地址通信技术,为每个使用CDMA的用户分配特定的、不同的地址码,使用复杂的数据信号调制以后,通过手机信号发送给用户,用户就只需要接收和解调,这样就能使信号的抗干扰能力大大增强。


Internet13

Internet的接入技术

  • 无线接入

  • 无线网络接入之三:无线局域网(WLAN),WLAN是ISP在学校、商业中心、大型企业、饭店等等公共场所统一部署架设的无线网收发点,建立起无线局域网,并且将其接入Internet的一种无线接入方式。如果笔记本带有无线网卡,就可以在WLAN覆盖的范围内,接入WLAN,借助它接入Internet。


Internet14

Internet的接入技术

  • 无线接入

  • 无线网接入之四:无线保真技术(WIFI)也是现在手机、PAD(平板电脑)、笔记本电脑较为普遍的Internet接入方式之一。这些具备了WIFI接收功能的电子产品,只要有WIFI信号就可以通过它接入Internet。


Internet15

Internet的接入技术

  • 数据通信线路接入方式

  • DDN,ATM、帧中继等都属于数据通信网络,他们都是由ISP建设和管理的。用户只需要和ISP签订相应的租用协议,并通过带有DDN网接口、ATM网接口或者帧中继网接口模块的路由器,就可以接入Internet。由于用户租用的通信网常常具有很大的带宽,租用价格也很昂贵,因此,一般是以局域网的形式接入数据通信网(比如:校园网、企业网、单位网)。


Internet16

Internet基本服务

  • Internet最初的服务形式是通过电子邮件服务、文件传输服务、运程登陆服务等服务组成的。随着人类对网络需求逐渐升高,诞生万维网(WWW或Web),并且成为Internet使用最多、最广泛的服务,同时万维网也大力推动了Internet的发展,让Internet服务进入了新的时代。


Internet17

Internet基本服务

  • 客户机-服务器模型

  • 客户机-服务器模型就是为了让应用软件之间能够顺利通信,服务器方处于等待状态,等待从客户方发出服务请求,当服务器接收到来自客户机的请求时,立即启动与客户机的通信,这就是客户机-服务器模式。

  • 其实客户机发出的请求的操作,以及服务器监听请求的操作都是通过安装在客户机和服务器上的软件调动网络设备实现的,既然是网络设备,那么毫无疑问,它们之间的通信传输是通过Internet来实现的。


Internet18

Internet基本服务

  • 客户机-服务器模型


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Internet基本服务

  • 客户机与服务器特点对比

  • 同一台主机上可以搭载不同性能,提供不同服务的服务器,当多个需要不同服务用户通过Internet向主机不同的服务器发起请求时,就需要服务器具有很强的运算能力,去处理每个请求并快速的作出回应。不是每一用户都愿意去等待回应,这就对服务器的硬件性能(比如;CPU的处理能力等)和软件的优化(比如:操作系统)等提出了特殊的要求,并且为了给用户提供实时资源,服务器就必须在24小时内保持开启状态,因此,对服务器的散热、防尘等维护硬件正常运行的设备也提出了特殊的要求


Internet20

Internet基本服务

  • 域名系统DNS(Domain Name System)

  • 一个优秀的互联网命名机制好坏,取决于是否具有:

  • (1)唯一性,一个优秀主机名不能在Internet上出现重复,必须是唯一的标识,不管用户在何处使用计算机访问,都能准确的访问到该主机。

  • (2)易读性:一个优秀的主机名,字串的排列需要有一定的规律,易于读写、记忆和分配、回收。

  • (3)高效性:IP地址与命名机制之间存在映射关系,并且命名机制能够使域名系统高效的进行映射。


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Internet基本服务

  • 域名系统DNS(Domain Name System)

  • (1) 无层序命名机制:该机制只是把主机的名字简单的通过一些字符串组成,没有层序规律和进一步的结构。这样当主机的数量增大时,名字的冲突性可能就越大,管理越来越难(主机名没有任何规律),地址映射低效率(采用单体地址映射)等诸多问题。显然,它只适合小型网络。


Internet22

Internet基本服务

  • 域名系统DNS(Domain Name System)

  • (2)层序命名机制

  • 上述的无层序命名机制带来了很多问题,所以人们通过改进在主机名字中进一步的加入结构,把主机名分成几个部分,按层序排列。就像快递单上所填的住址:中华人共和国-云南省-昆明市-西山区-红塔东路2号,这些地址是存在层序关系和包含与被包含关系的。


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Internet基本服务

  • 域名系统DNS(Domain Name System)

  • (2)层序命名机制

    比如edu域下的ynu代表云南大

    学,并将这个域的管理授予云

    南大学,那么云南大学就可

    以自己对三级域名划分,分

    出dcxy代表滇池学院,然后

    授予滇池学院管理该域,

    依次往下。


Internet24

Internet基本服务

  • 域名系统DNS(Domain Name System)

  • (2)层序命名机制

  • 按照层序由高到底将域名分为顶级域、二级域、三级域往后依次类推。上图中我们可以的到dcxy.ynu.edu.cn这样的主机域名,dcxy(滇池学院)是代表主机名,ynu(云南大学)代表单位名,edu代表教育机构,cn代表中国,所以该域名的主机在中国教育机构云南大学滇池学院,这样就清晰简洁的表示出了主机所在的位置和网站的类型,并且是独一无二的,所以总结上述域名得到典型的域名结构为:主机名.单位名.机构名.国家名。


Internet25

Internet基本服务

  • 域名系统DNS(Domain Name System)

  • (2)层序命名机制

  • 按国家或地区区分的域名


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Internet基本服务

  • 域名系统DNS(Domain Name System)

  • (2)层序命名机制

  • 按类别来区分的域名


Internet27

Internet基本服务

  • 域名系统DNS(Domain Name System)

  • (2)层序命名机制

  • 我国的二级域名


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Internet基本服务

  • 域名解析

  • 要实现解析的功能,就需要一组域名解析服务器。所谓的域名解析服务器就是一个安装在服务器上的软件,完成域名与IP之间的映射。该域名服务器一帮会保留着管辖之内的所有域名和IP的对应表。


Internet29

Internet基本服务

  • 域名解析

  • 域名的解析分为两种:

  • 迭代解析:需要域名服务器一次性完成全部的名字和IP地址之间的转换。

  • 反复解析:每一次只请求一个域名服务器,不再请求别的域名服务器,直到完成本次请求以后在请求其他域名服务器。


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Internet基本服务

  • 域名解析


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WWW服务

  • WWW(World Wide Web , WWW)服务又称万维网,但是不能把它理解为物理存在的网络,它是一个在Internet上的服务。目前,WWW服务是TCP互联网上最受欢迎的服务之一,几乎所有的操作系统上都安装了访问WWW服务的应用程序(比如:IE浏览器)


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WWW服务

  • WWW服务概述

  • WWW服务同样采用客户机-服务器的模型,并且开发人员为其开发了特定的语言-超文本标记语言(Hyper Text Markup language , HTML),以及特定的协议-超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol , HTTP),这样所有的用户并行访问到的WWW服务都是一致的。


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WWW服务

  • WWW服务概述


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WWW服务

  • WWW服务器

  • WWW作为Internet上的服务,那么必不可少的就是接入Internet的WWW服务器(也称Web服务器),由于接在Internet上,Web服务器可以不受地域的限制,分布在各地。WWW服务器中保存着各式各样的Web页面以及大量的大文件信息资源,为用户提供下载和浏览。


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WWW服务

  • Web浏览器

  • 使用WWW服务的用户通过在计算机上安装Web浏览器来访问服务,其作用很显然,是利用HTTP协议帮助用户发送请求服务到服务器,以及接受服务器的回应,最后将收到的回应解释成图文的形式让用户使用。


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WWW服务

  • URL介绍

  • Internet上有很多Web服务器,每个服务器上又有很多页面,那么就需要一个唯一的标识,来标记这个页面和服务器,这样用户才能精确的去访问需要的页面。所以人们发明了全球资源点位器(Uniform Resource Locator , URL),通过URL可以根据用户使用的不同协议去访问不同地点,不同类型的服务器,不同的页面。


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WWW服务

  • URL介绍

    Internet上有很多Web服务器,每个服务器上又有很多页面,那么就需要一个唯一的标识,来标记这个页面和服务器,这样用户才能精确的去访问需要的页面。所以人们发明了全球资源点位器(Uniform Resource Locator , URL),通过URL可以根据用户使用的不同协议去访问不同地点,不同类型的服务器,不同的页面。

    一般URL由3个部分组成:协议类型、主机名称和路径文件名。

  • http://dcxy.ynu.edu.cn/newsview.aspx


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WWW服务

  • http协议

  • 超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol , HTTP),是TCP基础上建立的Web用户和Web服务器之间的传输协议,是一种无状态,面向对象的协议。


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WWW服务

  • http协议


Telnet

Telnet服务

  • 有时单机很难完成大型的任务,这时需要多台计算机同时登陆相互协作完成,因此提出了远程登陆的需要,人们为此开发了远程登陆(Telnet)协议。Telnet协议是TCP/IP协议的一部分,通过这个协议能够准确的完成客户机和服务器之间的通信。


Telnet1

Telnet服务

  • 所以Telnet协议有一下2个优点:

  • 1.不受计算机型号,规格的影响。

  • 2.可以同时操作多台计算机,当获得足够大的计算机使用权限,就可以实时使用不同地点,不同样式的计算上的所有应用程序。


Telnet2

Telnet服务


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FTP服务

  • 文件传输协议(FTP),是用于两台连接在Internet上的主机(客户机和服务器)相互复制传送文件的协议,所以FTP同样也采用了客户机-服务器的模式,安装了FTP程序的主机称为FTP服务器,与该服务建立通信的另一台主机称为客户机,通常人们把从FTP服务器那里,复制文件到客户机这个操作称作下载,反之则称作上传


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FTP服务

  • 通常,用户只要有指定的URL就可以通过WWW服务的应用程序(浏览器)访问相应的页面,那么该URL是HTTP协议,如果将HTTP协议换成ftp,后面加上主机的名字就可以通过WWW服务的浏览器访问FTP服务器了。


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电子邮件系统

  • 电子邮件也是现在Internet上提供信息传递的一个重要服务,读者对它并不陌生,可以回想发送电子邮件的每一个步骤:打开某个电子邮箱平台,登陆,然后新建邮件,编写内容,添加多媒体文件(比如:图片和音乐),然后发送。很快就完成了一次邮件的发送。


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电子邮件系统

  • 那么电子邮件服务器是通过什么发送邮件的?又是怎么分发给用户的呢?要回答这个问题,我们需要了解三个重要的协议:SMTP,POP3和IMAP协议。


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电子邮件系统

  • 1.简单邮件传输协议(Simple Mail Transfer Protocol , SMTP),是指简单和直观的发送邮件的协议,该协议里并没有规定怎么去存储邮件等复杂的问题,只是规定了怎么接受和发送,简单的说SMTP协议就是单纯的将用户1的邮件传送给用2,充当指挥角色。


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电子邮件系统

  • 2.邮局协议(Post office Protocol , POP),发展至今已有了第三个主要的版本所以称为POP3。当用户需要管理存放在邮件服务器上的邮件时,就要用POP3协议将文件下载到用户本机。因此,POP3相当于管理者,帮助用户下载和删除邮件服务器里的邮件。


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电子邮件系统

  • 3.交互式邮件存储协议(Interactive Mail Access Protocol , IMAP),是现今比较常用的邮件存储协议(比如:QQ邮箱、搜狐邮箱和163邮箱等等都在使用),发展至今已有了第四个主要版本称为IMAP4。它的作用同样是帮助用户管理邮箱,但是相对POP3,IMAP可以直接在邮件服务器上操作,无需下载到本机,而且POP3一旦下载完用户的邮件信息就与服务器断开了连接了,IAMP确能实时连接邮件服务器,为用户实时提供邮件信息。


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电子邮件系统

  • 电子邮件发送接受示意图


  • Login