网络通信和Internet应用课件.ppt
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1、第8章 网络通信和Internet应用8.1 计算机网络概述计算机网络概述8.2 典型局域网的环境设计典型局域网的环境设计8.3 Internet及应用及应用 8.1 计算机网络概述计算机网络概述8.1.1 8.1.1 计算机网络的定义与功能计算机网络的定义与功能8.1.2 8.1.2 计算机网络的组成计算机网络的组成8.1.3 8.1.3 计算机网络的分类计算机网络的分类8.1.4 计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构 返回目录返回目录8.1.1 8.1.1 计算机网络的定义与功能计算机网络的定义与功能1计算机网络的定义计算机网络的定义 所谓计算机网络就是利用通信设备和线路所谓计算机网络
2、就是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起来,以功能完善的网络软件实现网络统互连起来,以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。中资源共享和信息传递的系统。2 2计算机网络的功能计算机网络的功能(1)信息交换。)信息交换。(2)资源共享。)资源共享。(3)分布式处理。)分布式处理。返回本节返回本节8.1.2 8.1.2 计算机网络的组成计算机网络的组成1 1通信子网通信子网2 2资源子网资源子网3 3通信协议通信协议 图图8-1 计算机网络组成示意图计算机网络组成示意图1通信子网通信子网(1)通信控制处理机()通
3、信控制处理机(CCP)。)。(2)集中器()集中器(Concentrator)。)。(3)调制解调器()调制解调器(Modem)。)。(4)网络适配器。)网络适配器。2资源子网资源子网(1)主计算机()主计算机(Host)。)。(2)终端()终端(Terminal)3通信协议通信协议 为使网内各计算机之间的通信可靠有效,通信为使网内各计算机之间的通信可靠有效,通信双方必须共同遵守的规则和约定称为通信协议,双方必须共同遵守的规则和约定称为通信协议,计算机网络与一般计算机互连系统的区别就在计算机网络与一般计算机互连系统的区别就在于有无通信协议的作用。于有无通信协议的作用。返回本节返回本节8.1.3
4、 8.1.3 计算机网络的分类计算机网络的分类1按通信距离进行分类按通信距离进行分类这是人们经常用到的网络分类方法,它又可为这是人们经常用到的网络分类方法,它又可为三种:广域网(三种:广域网(WAN)、城域网()、城域网(MAN)和)和局域网(局域网(LAN)。)。2从网络的拓扑结构进行分类从网络的拓扑结构进行分类无论局域网还是广域网,一般都有五种基本的无论局域网还是广域网,一般都有五种基本的网络拓扑结构。即:星型、树型、环型、分布网络拓扑结构。即:星型、树型、环型、分布式及总线型结构。式及总线型结构。 (1 1)广域网)广域网WANWAN(Wide Area NetworkWide Area
5、 Network)广域网是一种跨度大的地域网络,通常覆盖一个广域网是一种跨度大的地域网络,通常覆盖一个国家或州。网络上的计算机称为主机(国家或州。网络上的计算机称为主机(hosthost),),通过通信子网(通过通信子网(communication sub netcommunication sub net)连接,)连接,实现资源子网中的资源共享。实现资源子网中的资源共享。(2 2)城域网)城域网MANMAN(Metropolitan Area NetworkMetropolitan Area Network)城域网是一种大型的局域网,因此使用类似于局域网的城域网是一种大型的局域网,因此使用类似
6、于局域网的技术,它可能覆盖一个城市。传输速率通常在技术,它可能覆盖一个城市。传输速率通常在10Mbps10Mbps以以上,作用距离在上,作用距离在1010到到5050公里之间。公里之间。(3)局域网)局域网LAN(Local area network)局域网地理范围一般在几百米到二十公里之间,局域网地理范围一般在几百米到二十公里之间,适用于一个建筑物(办公楼)或相邻的大楼内,适用于一个建筑物(办公楼)或相邻的大楼内,属于一个部门或者单位组建的专用网络,如公属于一个部门或者单位组建的专用网络,如公司 或 高 校 的 校 园 内 部 网 络 。司 或 高 校 的 校 园 内 部 网 络 。(1)星
7、型拓扑结构。)星型拓扑结构。 星型拓扑结构的优点:控制简单;网络的故障星型拓扑结构的优点:控制简单;网络的故障容易发现;在网络中通信容量不大的情况下通容易发现;在网络中通信容量不大的情况下通信速度较快。信速度较快。星型拓扑结构的缺点:网络的可靠性差(网络星型拓扑结构的缺点:网络的可靠性差(网络的性能依赖于中心节点,一旦节点出现故障,的性能依赖于中心节点,一旦节点出现故障,就会危及整个网络);中心节点的负担过重;就会危及整个网络);中心节点的负担过重;所需通信线路较长且安装时的工作量较大。所需通信线路较长且安装时的工作量较大。(2)总线型拓扑。)总线型拓扑。 总线型拓扑结构的优点是:总线结构简单
8、灵活,总线型拓扑结构的优点是:总线结构简单灵活,扩充性好;可靠性高,节点间响应速度快;所扩充性好;可靠性高,节点间响应速度快;所需的通信线的长度少。需的通信线的长度少。总线型拓扑的缺点是:由于通信线路的问题,总线型拓扑的缺点是:由于通信线路的问题,总线的长度不能太长;故障诊断困难;公用一总线的长度不能太长;故障诊断困难;公用一条总线,数据通信量较大。条总线,数据通信量较大。(3)环型拓扑结构。)环型拓扑结构。环型拓扑结构的优点:通信线路短;增加或减环型拓扑结构的优点:通信线路短;增加或减少工作站时仅需要简单的连接。少工作站时仅需要简单的连接。环型拓扑结构的缺点:由于通信结构的封闭性,环型拓扑结
9、构的缺点:由于通信结构的封闭性,一个节点出现故障会引起全网的故障;检测故一个节点出现故障会引起全网的故障;检测故障困难。障困难。图图8-2 8-2 星型拓扑结构示意图星型拓扑结构示意图 图图8-3 8-3 总线型拓扑示意图总线型拓扑示意图 图图8-4 环型拓扑示意图环型拓扑示意图 返回本节返回本节8.1.4 计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构 1分层次的网络体系结构分层次的网络体系结构2计算机网络的原理体系结构计算机网络的原理体系结构1分层次的网络体系结构分层次的网络体系结构好处好处 (1)各层之间是独立的。)各层之间是独立的。 (2)灵活性好。)灵活性好。 (3)结构上可分隔开。)结构
10、上可分隔开。 (4)易于实现和维护。)易于实现和维护。 (5)能促进标准化工作)能促进标准化工作 。网络协议的组成网络协议的组成 (1)语法:即数据与控制信息的结构或格式。)语法:即数据与控制信息的结构或格式。(2)语义:即需要发出何种控制信息,完成何)语义:即需要发出何种控制信息,完成何种动作以及做出何种应答。种动作以及做出何种应答。(3)同步:即事件实现顺序的详细说明。)同步:即事件实现顺序的详细说明。图图8-5 两台计算机之间的通信示意图两台计算机之间的通信示意图 2计算机网络的原理体系结构计算机网络的原理体系结构(1)层次的划分。)层次的划分。(2)协议()协议(Protocol)是对
11、数据格式和计算机)是对数据格式和计算机之间交换数据时必须遵守的规则的正式描述。之间交换数据时必须遵守的规则的正式描述。 (1)层次的划分()层次的划分( OSI模型模型 )(1 1)物理层()物理层(physical layerphysical layer) (2 2)数据链路层(数据链路层(data link layerdata link layer) (3 3)网络层(网络层(network layernetwork layer) (4 4)传输层(传输层(transport layertransport layer) (5 5)会话层(会话层(session layersession l
12、ayer)(6 6)表示层()表示层(presentation layerpresentation layer)(7 7)应用层()应用层(application layerapplication layer) 图图8-6 开放系统互连开放系统互连OSI参参考模型考模型 图图8-7 具有五层协议的原理体系结构具有五层协议的原理体系结构(2)协议()协议(Protocol)1)Ethernet(以太网)属网络低层协议,通常在(以太网)属网络低层协议,通常在OSI模型模型的物理层和数据链路层操作。的物理层和数据链路层操作。 2)NetBEUI(Net BIOS Enhanced User Inte
13、rface)协议主)协议主要是为小型局域网设计的,用于要是为小型局域网设计的,用于NetBEUI网、网、WinNT网。网。Microsoft从从80年代中期一直在自己的联网产品中支持该协年代中期一直在自己的联网产品中支持该协议。议。 3)IPX/SPX(Internet work Packet eXchange/Sequential Packet eXchange)是)是NetWare网络操作系统中的两层通信网络操作系统中的两层通信协议,它们造就了协议,它们造就了Novell网络的特色,几乎成了网络的特色,几乎成了Novell网的网的代名词。代名词。 4)TCP/IP(Transmission
14、 Control Protocol/Internet Protocol),全称为传输控制协议),全称为传输控制协议/网际协议。网际协议。 返回本节返回本节8.2 典型局域网的环境设计典型局域网的环境设计8.2.1 8.2.1 局域网的特点局域网的特点8.2.2 8.2.2 局域网的基本组成局域网的基本组成8.2.3 典型局域网的组装典型局域网的组装 返回目录返回目录8.2.1 8.2.1 局域网的特点局域网的特点(1)局域网具有较高的数据传输速率,一般为)局域网具有较高的数据传输速率,一般为10Mbps以以上,光纤局域网可以达到上,光纤局域网可以达到1000Mbps。(2)局域网具有较好的传输
15、质量,误码率通常在)局域网具有较好的传输质量,误码率通常在10-7至至10-12之间。之间。(3)局域网可以支持多种传输介质,例如同轴电缆、双)局域网可以支持多种传输介质,例如同轴电缆、双绞线和光纤等。绞线和光纤等。(4)局域网能够支持简单的点对点通信或多点通信,允)局域网能够支持简单的点对点通信或多点通信,允许低速或高速的外部设备或者不同型号和不同厂家的计算许低速或高速的外部设备或者不同型号和不同厂家的计算机接入到网络中。机接入到网络中。(5)在局域网中,通信处理功能一般都被固化在一块称)在局域网中,通信处理功能一般都被固化在一块称为网络适配器为网络适配器LNA(Local Network
16、Adapter)的电路板)的电路板(网卡)上。(网卡)上。返回本节返回本节8.2.2 8.2.2 局域网的基本组成局域网的基本组成1网络服务器网络服务器2工作站工作站3网卡网卡 4传输介质传输介质 1网络服务器网络服务器从网络服务器的应用角度,可以分为:文从网络服务器的应用角度,可以分为:文件服务器、应用程序服务器、通信服务器等。件服务器、应用程序服务器、通信服务器等。 从网络服务器的设计思想角度,可以分从网络服务器的设计思想角度,可以分为:专用服务器和通用服务器。为:专用服务器和通用服务器。 从服务器本身的硬件结构角度,可以分从服务器本身的硬件结构角度,可以分为:单处理器网络服务器和多处理器
17、网络服务为:单处理器网络服务器和多处理器网络服务器。器。2工作站工作站在网络环境中,工作站是网络的前端窗口,用在网络环境中,工作站是网络的前端窗口,用户通过它访问网络的共享资源。工作站至少应户通过它访问网络的共享资源。工作站至少应当包括键盘、显示器、当包括键盘、显示器、CPU(包括(包括RAM)。大)。大多数工作站带有软驱和硬盘。然而,在某些高多数工作站带有软驱和硬盘。然而,在某些高度保密的应用系统中,往往要求所有的数据都度保密的应用系统中,往往要求所有的数据都驻留在远程文件服务器上,所以,此类工作站驻留在远程文件服务器上,所以,此类工作站便属于不带硬盘驱动器的便属于不带硬盘驱动器的“无盘工作
18、站无盘工作站”。3网卡网卡网卡的基本功能:网卡的基本功能:(1)网卡实现工作站与局域网传输介质之间的物理连)网卡实现工作站与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配,接收和执行工作站与服务器送来的各接和电信号匹配,接收和执行工作站与服务器送来的各种控制命令,完成物理层的功能。种控制命令,完成物理层的功能。(2)网卡实现局域网数据链路层的一部分功能,包括)网卡实现局域网数据链路层的一部分功能,包括网络存取控制,信息帧的发送与接收,差错校验,串并网络存取控制,信息帧的发送与接收,差错校验,串并代码转换等。代码转换等。(3)网卡实现无盘工作站的复位及引导。)网卡实现无盘工作站的复位及引导。(4)网卡
19、提供数据缓存能力。)网卡提供数据缓存能力。(5)网卡还能实现某些接口功能。)网卡还能实现某些接口功能。4传输介质传输介质传输介质用来传送计算机网络中的数据。常用传输介质用来传送计算机网络中的数据。常用的传输介质有:的传输介质有: (1 1)双绞线()双绞线(Twisted PairTwisted Pair) (2 2)同轴电缆()同轴电缆(Coaxial CableCoaxial Cable)(3 3)光纤()光纤(Optical FiberOptical Fiber)(4 4)无线传送)无线传送返回本节返回本节8.2.3 典型局域网的组装典型局域网的组装 1局域网安装的准备局域网安装的准备2
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