计算机网络基础及其应用课件.ppt
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- 计算机网络 基础 及其 应用 课件
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1、22:451第第4章章 计算机网络基础及其应用计算机网络基础及其应用22:452本章概要本章概要4.1 计算机网络的基本概念计算机网络的基本概念4.2 局域网局域网4.3 局域网互连局域网互连4.4 互联网技术及其应用互联网技术及其应用22:4534.1 计算机网络的基本概念计算机网络的基本概念 4.1.1 计算机网络的定义、发展计算机网络的定义、发展4.1.2 计算机网络分类计算机网络分类4.1.3 计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构 4.1.4 计算机网络协议计算机网络协议 4.1.5 计算机网络安全简介计算机网络安全简介 22:4544.1.1 计算机网络的发展与定义计算机网络的发
2、展与定义一、以单机为中心的通信系统一、以单机为中心的通信系统n第一代第一代n只有一台主机只有一台主机二、多台计算机互联的计算机网络二、多台计算机互联的计算机网络n第二代第二代n多台主机互联多台主机互联n资源子网和通信子网组成资源子网和通信子网组成三、国际标准化的网络三、国际标准化的网络n第三代第三代n有统一的体系结构,遵循国际标准化协议有统一的体系结构,遵循国际标准化协议22:4554.计算机网络的定义计算机网络的定义n以能够相互共享资源为目的以能够相互共享资源为目的n依据协议互联起来的依据协议互联起来的n具有独立功能的具有独立功能的n计算机的集合体计算机的集合体22:4564.1.2.计算机
3、网络的分类计算机网络的分类 n按网络覆盖的地理范围分类按网络覆盖的地理范围分类n按网络的拓扑结构分类按网络的拓扑结构分类n按传输介质分类按传输介质分类n按数据交换方式分类按数据交换方式分类n报文交换报文交换n分组交换分组交换22:457按网络覆盖的地理范围分类按网络覆盖的地理范围分类n按距离分类按距离分类n局域网局域网(local area network LAN):约几十米到约几十米到数千米范围内如机房、大楼、校园中的的网络数千米范围内如机房、大楼、校园中的的网络n城域网城域网(metropolitan area network MAN):在在整个城市范围分布,约覆盖几公里到几十公里范围整个
4、城市范围分布,约覆盖几公里到几十公里范围n广域网广域网(wide area network WAN):覆盖广阔的覆盖广阔的地理区域,如整个国家范围内,或相邻几个国家甚地理区域,如整个国家范围内,或相邻几个国家甚至于覆盖全球的网络至于覆盖全球的网络n距离距离影响影响速度速度、速度影响、速度影响技术细节技术细节22:4584.1.3 计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构星形星形环形环形总线形总线形网状网状22:4594.1.4 计算机网络协议计算机网络协议n1、网络协议、网络协议n为网络中进行数据交换而建立的规则、为网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定叫做网络协议标准或约定叫做网络协议2
5、2:45102、协议分层、协议分层 降低设计复杂性、便于维护、提高运行效率降低设计复杂性、便于维护、提高运行效率n层次化的结构的优点层次化的结构的优点 n各层之间相互独立各层之间相互独立利于实现和维护利于实现和维护 n易于标准化易于标准化 n分层原则分层原则 n层次数量不能过多层次数量不能过多n截然不同的功能最好不要合在同一层截然不同的功能最好不要合在同一层 n类似的功能最好放在同一层类似的功能最好放在同一层 n在实现技术经常变化的地方增加层次在实现技术经常变化的地方增加层次 n层次边界选择合理,确保层次之间信息流量较小层次边界选择合理,确保层次之间信息流量较小 22:45113 网络的体系结
6、构网络的体系结构n层次结构与协议的集合层次结构与协议的集合计算机网络是一个相当复杂的系统,网络的设计算机网络是一个相当复杂的系统,网络的设计通常分为多个层次,相应的协议也被分为多个层计通常分为多个层次,相应的协议也被分为多个层次。次。如何分层,以及各层中具体采用的协议总和,如何分层,以及各层中具体采用的协议总和,称为网络的体系结构称为网络的体系结构。世界上著名的网络体系结构有:世界上著名的网络体系结构有:ARPANET、SNA、DNA及及OSI22:45124 OSI参考模型参考模型n开放系统互连参考模型(开放系统互连参考模型(OSI)n国际标准化组织国际标准化组织ISO在在80年代初提出来年
7、代初提出来n定义了开放系统的层次结构和各层所提供的服定义了开放系统的层次结构和各层所提供的服务务n不同厂家的网络产品,遵循此模型即可互连不同厂家的网络产品,遵循此模型即可互连22:45134.1.4 OSI参考模型简介参考模型简介 OSI参考模型七层框架参考模型七层框架 应用层应用层:负责应用管理和执行应用程序:负责应用管理和执行应用程序表示层表示层:实体间数据交换的标准接口:实体间数据交换的标准接口会话层会话层:实体间建立、管理和拆除对话连接方法:实体间建立、管理和拆除对话连接方法传输层传输层:建立点对点通信通道,并传输数据:建立点对点通信通道,并传输数据网络层网络层:控制信息中间转发和路径
8、选择、阻塞控制:控制信息中间转发和路径选择、阻塞控制链路层链路层:相邻结点间的传送链路,并传送数据帧:相邻结点间的传送链路,并传送数据帧物理层物理层:对传输介质的描述:对传输介质的描述22:451422:45154.1.5 计算机网络安全简介计算机网络安全简介n网络安全的主要问题网络安全的主要问题n网络硬件、软件及系统中的数据安全网络硬件、软件及系统中的数据安全n保证网络信息安全保证网络信息安全n安全技术安全技术n实时硬件安全技术实时硬件安全技术n软件系统安全技术软件系统安全技术n数据信息安全技数据信息安全技n网络站点安全技术网络站点安全技术n核心安全技术核心安全技术n数据加密技术、病毒防治技
9、术和防火墙技术数据加密技术、病毒防治技术和防火墙技术22:45161、数据加密技术、数据加密技术加密加密E解密解密DKe加密密钥加密密钥Kd解密密钥解密密钥明文明文M密文密文C明文明文M22:45172病毒定防技术病毒定防技术n(1)计算机病毒的定义)计算机病毒的定义n计算机病毒,是指编制或者在计算机程序中计算机病毒,是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据,影响插入的破坏计算机功能或者毁坏数据,影响计算机使用,并能自我复制的一组计算机指计算机使用,并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码令或者程序代码。22:4518计算机病毒的特性计算机病毒的特性n隐蔽性、欺骗性隐蔽性、欺
10、骗性 n感染性、传播性感染性、传播性 n潜伏性、可触发性潜伏性、可触发性n破坏性破坏性22:4519(2)计算机病毒的预防)计算机病毒的预防n新购置的计算机软硬件新购置的计算机软硬件系统的测试系统的测试n避免使用盗版软件避免使用盗版软件n计算机系统的启动计算机系统的启动n尽可能硬盘启动尽可能硬盘启动n重要数据文件的备份重要数据文件的备份22:45203、防火墙技术防火墙技术 n内部网络和外部网络之间设置屏障内部网络和外部网络之间设置屏障n阻止外界对内部资源的非法访问阻止外界对内部资源的非法访问n防止内部对外部的不安全访问防止内部对外部的不安全访问 网络网络1防火墙防火墙网络网络222:4521
11、(2)防火墙的功能防火墙的功能n安全策略的检查站安全策略的检查站n只有满足安全策略检查的信息才能通过只有满足安全策略检查的信息才能通过n如:口令、身份验证等如:口令、身份验证等n有效防止内部网络的相互影响有效防止内部网络的相互影响n用防火墙将内部网络隔开用防火墙将内部网络隔开n网络安全的屏障网络安全的屏障n隐蔽网络内部细节隐蔽网络内部细节n对网络存取和访问进行监控审计对网络存取和访问进行监控审计n记录访问日志记录访问日志n对网络使用情况统计对网络使用情况统计22:45224.2 局域网局域网n在一个较小的范围内利用通信线路将众在一个较小的范围内利用通信线路将众多计算机连接成网,称为局域网。多计
12、算机连接成网,称为局域网。n典型代表:典型代表:n1972年美国加州大学:年美国加州大学:Newhall环网环网n1975年美国年美国Xerox公司公司:以太网以太网n1974年英国剑桥大学:剑桥环网年英国剑桥大学:剑桥环网22:45234.2.1.局域网特点及分类局域网特点及分类 n1、局域网特点、局域网特点n覆盖范围比较小覆盖范围比较小n数据传输速率高数据传输速率高n误码率低误码率低n保密性好保密性好 22:4524局域网局域网22:4525局域网关键要素局域网关键要素n传输介质传输介质n网络拓朴结构网络拓朴结构n媒体访问控制方法媒体访问控制方法22:4526常用传输介质常用传输介质n双绞
13、线双绞线:100Mbpsn同轴电缆同轴电缆:n光纤:光纤:100Mbps、1Gbps、10Gbpsn无线介质无线介质n微波通信微波通信n卫星通信卫星通信n蜂窝无线通信蜂窝无线通信22:4527网络拓朴结构网络拓朴结构n星状拓朴结构星状拓朴结构n总线拓朴结构总线拓朴结构n环形拓朴结构环形拓朴结构n无线局域网的蜂窝状物理拓朴无线局域网的蜂窝状物理拓朴22:4528星状拓朴结构星状拓朴结构22:4529总线拓朴结构总线拓朴结构22:4530环形拓朴结构环形拓朴结构22:4531无线局域网的蜂窝状物理拓朴无线局域网的蜂窝状物理拓朴22:4532媒体访问控制方法媒体访问控制方法n包括两方面内容包括两方面
14、内容n要确定网络的每个节点能够将信息发送到传要确定网络的每个节点能够将信息发送到传输介质上去的特定时刻输介质上去的特定时刻n如何对公用传输介质进行访问并加以利用和如何对公用传输介质进行访问并加以利用和控制控制n二种主要控制方法二种主要控制方法nCSMA/CDnToken-Ring22:4533CSMA/CDCarrier Sense Multiple Access/Collision Detectn载波监听多路访问载波监听多路访问/冲突检测技术冲突检测技术n总线结构争用协议总线结构争用协议n每个站点都有权争用通道,发送信息后检每个站点都有权争用通道,发送信息后检测是否发生冲突,产生冲突后重发。
15、测是否发生冲突,产生冲突后重发。22:4534Token-Ringn令牌环令牌环n环关网关控制方法环关网关控制方法n使用一个令牌沿环路循环,当一个站点使用一个令牌沿环路循环,当一个站点要发送信息时,先要取得空闲令牌。要发送信息时,先要取得空闲令牌。n站点可以设置优先级,不会产生冲突站点可以设置优先级,不会产生冲突22:45354.2.2 Ethernet网络网络n1 1、什么是以太网、什么是以太网nEthernetEthernet是一个中等区域范围内实现计是一个中等区域范围内实现计算机通信的技术规范算机通信的技术规范n3 3、10BASE-T10BASE-T网络网络n4 4、100BASE-T
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