大学精品课件：第7章 通信与网络技术.ppt

1、第第7章章 信息的传输：通信与网信息的传输：通信与网 络技术络技术 7.1 通信与网络技术的历史回顾 7.2 数据通信的基本原理 7.3 计算机网络 7.4 计算机局域网 7.5 Internet基础 7.6 Internet宽带接入方式 7.1 通信与网络技术的历史回顾通信与网络技术的历史回顾 第第7 7章章7.17.1节节 电报与电话的发明使得人们由短距离通信转入长距离通信， 从而开辟了近代通信的历史（图7-1）。 图图7-1 莫尔斯电报机和最早的贝尔电话机莫尔斯电报机和最早的贝尔电话机 由于无线通信技术的进步，实现了广播、电视的传输，不仅可传送声音，亦 可传送图形和图像，广播与报纸、广告

2、、书籍等印刷品一同被称为大众传媒。 主机主机间的通信迅速成为需求，因此产生了包(packed)交换网络和个 人数据网。 20世纪70年代初产生了多种包交换技术。 20世纪80年代以后，随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，大规模集 成电路、超大规模集成电路、数字传输理论和技术、商用通信卫星、程控数 字交换机、光纤通信、综合数字业务等一系列技术都得到了迅速发展和应用。 三网合一：计算机网、邮电通信网、有线电视网 7.2 数据通信基本概念数据通信基本概念 本节主要内容本节主要内容 7.2.1 通信系统模型 7.2.2 基带传输与频带传输 7.2.3 数字通信系统中带宽的概念 7.2.4 数字通信系

3、统的性能指标与计算 7.2.5 信道容量 7.2.6 通信系统中信道差错控制方法 7.2.7 多路复用技术 重点难点重点难点 数字通信系统的性能指标与计算 信道容量 第第7 7章章7.27.2节节 7.2.1 通信系统模型通信系统模型 第第7 7章章7.27.2节节7.2.17.2.1 数字通信系统的优点： 抗干扰能力强，误码率低，利于长距离传输 信道纠错编码技术进一步降低误码率 易于加密处理 易于压缩，减少冗余度，提高信道利用率 易于不同种类的信源数据，共用数字通信系统 便于计算机与网络通信 通信系统模型 7.2.2 基带传输与频带传输基带传输与频带传输 基带传输基带传输 在数字信道中以基带

4、信号形式直接传输数据的方式 基带信号：由计算机或终端产生的数字信号，这种未经调 制的信号所占用的频率范围叫基本频带，简称基带（base band）。这种数字信号就称基带信号。 用两种不同的电压来表示数字信号1或0，然后送到线路上 去传输，即未经频率变换的原始信号。 基带传输不需要调制、解调，设备花费少，但要求信道具 有较宽的通频带。 第第7 7章章7.27.2节节7.2.27.2.2 支持半双工方式的双向信号流 基带信号的能量在传输过程中容易衰减，适用于较小范围 的数据传输，传输距离不大于2.5km。以太网、令牌环网 等局域网采用基带传输。 图图7-4 基带传输方式会占用基带传输方式会占用 信

5、道的全部带宽信道的全部带宽 频带传输频带传输 先将基带信号变换（调制）成便于在模拟信道中传输的、具有较高频 率范围的模拟信号（称为频带信号），再将这种频带信号在模拟信道 中传输。 频带：允许传送的信号的最高频率与允许传送的信号的最低频率之间 的频率范围。 传输介质的带宽按频率分割成两个或多个子信道，每个子信道上都可 以独立地传输一路信号，例如CATV（有线电视）。 信号只能单向传输，发送和接受需要独立的线路。 7.2.3 数字通信系统中带宽的概数字通信系统中带宽的概 念念 模拟系统 带宽是媒体能够传输的信号最高频率和最低频率的差值，单位为Hz 数字系统 带宽是数据的传输速率，单位时间内传送的信

6、息量，单位为每秒位， 记为bps 对于数字通信系统来说，一般情况下系统所提供的带宽越宽，其业务 的实时性也越好。 第第7 7章章7.27.2节节7.2.37.2.3 图7-5 不同传输介质的带宽容量比较 7.2.4 数字通信系统的性能指标数字通信系统的性能指标 与计算与计算 有效性指标有效性指标 码元传输速率： 又称码元速率、波特率，指单位时间（每秒）内传输码 元的数目，用RB表示，单位为波特（Baud）。 码元：数字信号中每一个符号的通称。 TB为信号码元宽度（秒） 第第7 7章章7.27.2节节7.2.47.2.4 1 B B R T 例：如果二进制独立等概信号的码元宽度为0.5ms，求码

7、元 传输速率RB；若改为四进制信号，码元宽度不变，求RB。 T=0.5ms=0.510-3 s 故码元传输速率为： 3 11 2000 0.5 10 B RBaud T 信息传输速率 简称信息速率，又称比特率，表示信源在单位时间内传递的平均信息 量或比特数，用符号R表示，单位为比特/秒，记为bit/s、b/s、bps 其中，H(X)为信源的信息熵，表示平均信息量。 若信源每秒输出n个符号，则平均信息为： () / H X Rbits T 2 1 ()()( )log( )() n ii i H XnH Xnp xp xbit 例：已知容量为4.7GB的DVD盘可存储133分钟的数字音视 频资料

8、，试计算该数字音视频信号的数据传输率是多少？ 1GB=230（Byte）=8230（bit） H(X)=4.7 8230bit 故： 30 ()4.7 8 2 4.82 133 60 H X RMbps T 例：一信息源的输出由128个不同符号组成，其中16个出现 的概率为1/32，其余112个出现的概率为1/224,信息源 每秒发出1000个符号，且每个符号彼此独立。试计算信 息源的平均信息。 2 1 22 ()()log() 1111 16log112log 3232224224 6.405 n ii i H Xp xp x bit ()1000 6.4056405( / )RnH Xb

9、s 信息速率与码元速率之间对应关系： 假设每个符号有N种可能状态 假设已知码元传输速率RB和平均信息量H(X)，可得出平 均信息速率 ： 2 log(/ ) B RRN bit s R ()(/ ) B RRH X bit s 例：一数字传输系统传送二进制码元的速率为2400B，求该 系统的信息速率；若改系统改为传送16进制信号码元，则 这时的信息速率为多少。（设各码元独立等概率出现） 传送二进制的信号码元，信息速率为： 若传送16进制信号码元，信息速率为： 22 log2400 log 22400( / ) B RRNb s 2 2400 log 169600( / )Rb s 频带宽度 在

10、比较不同通信系统的效率时，只看它们的传输速率是不 够的，还应看在这样传输速率下所占的信道的频带宽度。 传输的速率越高，所占用的信道频带越宽。 可靠性可靠性 误码率Pe指发生差错的码元数在传输总码元数中所占的比 例： 误信率Pb指发生差错的比特数在传输总比特数所占的比例： e p 错误的码元数 传输的总码元数 b p 错误的比特数 传输的总比特数 例：已知某四进制数字传输系统的传信率为2400b/s，接收 端在0.5h内共收到216个错误码元，试计算改系统的误码 率Pe。 由公式得： 传输的总码元数为： 误码率为： 4 4 216 10 216 10 e p 22 2400 1200 loglo

11、g 4 B R R N 4 1200 0.5 60 60216 10 B RT 7.2.5 信道容量信道容量 奈奎斯特定理奈奎斯特定理 奈奎斯特采样定理最先阐述了带宽与系统每秒能传输 的最大位数之间的基本关系。它对数据传输的最大速 率给出了一个理论上的上限。 一般来说，如果传输系统使用N种不同电压而不是两种， 奈奎斯特定理指出以每秒位数表示的最大数据传输速 率C为： C = 2Blog2N 第第7 7章章7.27.2节节7.2.57.2.5 有噪信道编码定理有噪信道编码定理 香农推广了奈奎斯特的结果，指出了在噪声影响下传 输系统所能达到的最大数据传输速率。香农的结果即 香农定理可以描述为： C

12、 =Wlog2（1+S/N） C是用每秒位数表示的线路容量的实际限制值，W是信道 带宽，S/N为信噪比 例：电话信道信噪比为30dB,带宽为3.4kHz,试计算最高信 息传输速率是多少？ 故 由香农公式： 10 10log30 S N 1000 S N 2 3 2 4 log (1) 3.4 10log (1 1000) 3.4 10/ S CW N bits 7.2.6 通信系统中信道差错控制通信系统中信道差错控制 方法方法 第第7 7章章7.27.2节节7.2.67.2.6 将要传送的消息在传送前进行编码，并在接收端采用适当的译码，消 息有可能得到无错误的传输。 信道编码的目的是提高信息传

13、输或通信的可靠性，降低误码率，使系 统具有一定的纠错能力和抗干扰能力，提高数据传输效率。 前向纠错方式（FEC） 在接收端接收到传输码字后，由译码器自动纠正传输中的错误。 必须使用纠错码，发现错误无须通知发送方重发，发送端也不需要存 放以备重发的数据缓冲区 适用于点对点通信，一户对多户或者广播式通信 编码效率低，纠错设备也比较复杂，适用于容错能力强的语音、图像 传输系统 不太适用数据通信网 检错重发方式（ARQ） 发送端编码器进行差错编码，接收端译码器只检错不纠错。若检测到 差错，利用反馈信道请求发送端重发有错数据，直到接收端检测无差 错为止。 双向信道，系统的控制、存储设备比较复杂 适用于点

14、对点通信 重发频繁，容易引起系统阻塞 混合纠错（HEC） 将两种方式结合使用，发送端的编码兼具检错及纠错能力。接收端接 收数据后，首先检测错误，当差错在纠错能力范围内就自动纠错，否 则请求重发。 误码率低，适用于卫星通信。 7.2.7 多路复用技术多路复用技术 采用多路复用技术能把多个信号组合起来在一条物理信道上进行传输, 在远距离传输时可大大提高传输资源的利用率。 频分多路复用（频分多路复用（FDM） 用于模拟信号，多路复用器接受来自多个信源的模拟信号，每个信号 有自己独立的带宽 时分多路复用（时分多路复用（TDM） 不是将一个物理信道划分成为若干个子信道，而是不同的信号在不同 的时间轮流使

15、用这个物理信道。 第第7 7章章7.27.2节节7.2.77.2.7 图图7-8 频分多路复用示意图频分多路复用示意图 波分多路复用（波分多路复用（WDM） 主要应用于光纤通道，按照光波的波长不同划分为若干个子信道，每 个子信道传输一路信号。 实质上也是一种频分多路复用技术。 图图7-9 波分多路复用原理图波分多路复用原理图 7.3 计算机网络计算机网络 本节主要内容本节主要内容 7.3.1 网络的形成与发展 7.3.2 网络的功能 7.3.3 网络的基本组成 7.3.4 计算机网络的分类 7.3.5 网络传输介质 7.3.6 网络通信协议 重点难点重点难点 网络协议的定义 OSI参考模型 第

16、第7 7章章7.37.3节节 7.3.1 网络的形成与发展传输介网络的形成与发展传输介 质质 1.远程终端联机阶段远程终端联机阶段 由一台大型计算机和若干台远程终端通过通信线路连接起来，组成联 机系统，进行远程批处理业务。 2.计算机网络阶段计算机网络阶段 为了解决联机系统中的计算机既承担通信工作又承担数据处理工作而 负担较重的问题，多台计算机都具有自主处理能力。 第第7 7章章7.37.3节节7.3.17.3.1 远程终端联机阶段 计算机网络互联阶段计算机网络互联阶段 由于局域网覆盖的地理范围终究有限，为了在更大范围内实现计算机 资源的共享，故将两种网络互联起来，形成规模更大的网络，这就是

17、网络互联。（封闭开放） 信息高速公路阶段信息高速公路阶段 把分散的计算机资源通过高速通信网实现共享，提高国家的综合实力 和人民的生活质量。 7.3.2 网络的功能网络的功能 数据通信数据通信 包括传真、电子邮件（E-mail）、电子数据交换（EDI：Electronic Data Interchange）、电子公告牌（BBS：Bulletin Board System）、远程登录(Telnet)和信息浏览等。 资源共享资源共享 提高计算机的可靠性和可用性提高计算机的可靠性和可用性 网络中每台计算机可通过网络相互成为后备机，提高了系统的可靠性 均衡网络中计算机的负荷，提高每台计算机的可用性 分布

18、式处理分布式处理 将大型的综合性问题，交给不同的计算机分别同时进行处理。 第第7 7章章7.37.3节节7.3.27.3.2 7.3.3 网络的基本组成网络的基本组成 目前计算机网络基本上都是分组交换网，分组交换网是由资源子网和 通信子网构成 资源子网资源子网 处于网络的外围，由主机、终端、外设和各种软件资源和信息资源构 成。 负责信息处理，为网络用户提供可用的资源及网络服务。 通信子网通信子网 处于网络的内层，由负责数据通信处理的通信控制处理机和传输链路 组成，是独立的数据通信系统。 负责全网的数据传输、加工和变换等通信处理工作。 第第7 7章章7.37.3节节7.3.37.3.3 图图7-

19、10 计算机网络由通信子网和资源子网组成计算机网络由通信子网和资源子网组成 7.3.4 计算机网络的分类计算机网络的分类 按通信距离可划分为：按通信距离可划分为： 1.局域网（LANLocal Area Network） 局域网是指连接近距离的计算机组成的网，分布范围一般在几 米到几公里之间。 2.广域网（WANWide Area Network） 广域网是指连接远距离的计算机组成的网，分布范围可达几百 公里乃至上万公里。 3.城域网(MANMetropolitan Area Network) 城域网扩大了局域网的范围，是适应一个地区、一个城市或一 个行业系统使用的网络 按网络拓扑结构划分为：

20、星型网、总线型网、环型网和网 状网等；按信号频带的占用方式划分为：基带网和宽带网 等等。 第第7 7章章7.37.3节节7.3.47.3.4 7.3.5 网络传输介质网络传输介质 根据传输介质的特性，有两种基本类型。 有线传输介质有线传输介质 计算机网络通常使用有线导线作为连接计算机的主要介质，因为导线 便宜且易于安装。 双绞线：一对绞合在一起的导线。价格低、数据传输率较低，一般为 几Mbps到100Mbps，最大使用距离在几百米之内。 同轴电缆:内外两条导线构成。 光纤：光缆，数据传输性能高于双绞线和同轴电缆，可达到几Gbps, 抗干扰能力强，传输损耗少，安全保密好，成本高，连接难。常用于

21、网络中的主干线。 第第7 7章章7.37.3节节7.3.57.3.5 图图7-11双绞线、同轴电缆和光纤的结构图双绞线、同轴电缆和光纤的结构图 2.无线传输介质无线传输介质 无线网络就是利用无线电波作为信息传输的媒介构成的无线局域网 （WLAN）。 可以在自由空间利用电磁波发送和接收信号进行通信就是无线传输。 无线通信的方法有无线电波、微波和红外线。图7-13是电磁波的频谱 图。 图图7-13 电磁波的频谱电磁波的频谱 无线电波是指在自由空间传播的射频频段的电磁波。无线电技术的原 理在于，导体中电流强弱的改变会产生无线电波。 与无线电波向各个方向传播不同，微波传输集中于某个方向，即微波 是直线

22、传播的，所以可以防止他人截取信号。微波传输在发送和接收 器之间存在无障碍的通道时工作得很好。 红外线通信有两个最突出的优点：其一是不易被人发现和截获，保密 性强；其二几乎不会受到电磁的干扰，抗干扰性强。 图图7-14 通过中继实现长距离微波通信通过中继实现长距离微波通信 7.3.6 网络通信协议网络通信协议 协议的概念协议的概念 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， 通信协议主要包括： 语义：“讲什么” 语法：“如何讲” 定时：事件执行的顺序 第第7 7章章7.37.3节节7.3.67.3.6 协议的分层协议的分层 分层方法能使一个复杂问题简单

23、化、标准化。 每层完成一定的功能，较高层次 建立在较低层次基础上，同时又 为更高层次提供必要的服务功能。 高层次只要调用低层次提供的功 能，而无需了解低层的技术细节； 只要保证接口不变，低层功能具 体实现办法的变更也不会影响较 高一层所执行的功能。 图图7-15 协议分层的概念协议分层的概念 开放系统互连参考模型开放系统互连参考模型OSI/RM OSI模型是由国际标准化组织（ISO）提出的一个七层模型。每一层实 现特定的功能，并且只与相邻两层直接通信。 图图7-16 OSI参考参考 模型及协议模型及协议 第一层：物理层标准化了连接在物理介质上的数据链路的电子、机械 部件规范和功能控制，物理层只

24、负责接收和发送比特流，而不考虑信 息的格式和意义。 第二层：数据链路层通过物理层建立的链路，将具有一定意义和结构 的信息（帧的格式）正确地在实体之间传输。 第三层：网络层主要任务是如何将源端发出的分组经过各种途径送到 目的端，要解决路由选择、流量控制和网络管理和网络互联等问题。 第四层：传输层提供可靠的端到端的通信，屏蔽由于通信子网技术的 不同而带来的差异，为上层用户提供透明的运输服务。 第五层：会话层规定怎样与远程系统建立一个通信会话。 第六层：表示层与其他协议层不同，其他协议层大都只关注将数据从 一个地方可靠地传输到另一个地方，表示层更关注被传输信息的语义 和语法。 第七层：应用层关心所有

25、与应用有关的服务，包含了许多广泛使用的 协议，每一个协议规定了应用程序如何使用网络，提供了支持终端用 户的各种应用，如电子邮件、远程登录和文件传输服务等机制。 7.4 计算机局域网计算机局域网 本节主要内容本节主要内容 7.4.1 局域网的基本概念 7.4.2 局域网的拓补结构 7.4.3 局域网的工作模式 7.4.4 局域网互连技术 重点难点重点难点 局域网的拓补结构 第第7 7章章7.47.4节节 7.4.1 局域网的基本概念局域网的基本概念 局域网是在较小的地理区域内，利用通信线路将众多的计算机或数据 终端设备连接起来的通信网络。 计算机局域网有以下特点计算机局域网有以下特点: 以微机为

26、主要建网对象； 较小的地理覆盖范围； 具有较高的带宽，一般为101000 Mbps。 拓扑结构简单(总线形、星形、环形型、网状)； 传输速率高，误码少。 第第7 7章章7.47.4节节7.4.17.4.1 7.4.2 局域网的拓扑结构局域网的拓扑结构 星型结构星型结构 星型拓扑结构以中央结点为中心，其他结点都与中央结点相连。 第第7 7章章7.47.4节节7.4.17.4.1 图图7-17 星型拓扑结构星型拓扑结构 环型结构环型结构 环型拓扑结构结点形成一个封闭环路 图图7-18 环型拓扑结构环型拓扑结构 总线型结构总线型结构 总线型拓扑结构采用单根传输线作为传输介质，所有的结点都连接到 这根

27、总线上。 图图7-19 总线型拓扑结构总线型拓扑结构 树型拓扑树型拓扑 它是星型拓扑结构的发展和扩充，为分层结构，具有根节点和各分支 节点，适用于分支管理控制系统。 网状型拓扑网状型拓扑 实际上为任意状，主要用于广域网。 7.4.3 局域网的工作模式局域网的工作模式 客户机客户机/服务器模式（服务器模式（C/S模式）模式） 采用客户机/服务器模式的网络也称为基于服务器的网络。 浏览器浏览器/服务器服务器(B/S)模式模式 B/S模式应用系统由浏览器（Browser）和服务器（Web 服务器数据库服务器中间件等）组成。 以B/S模式开发的系统维护工作集中在服务器上，客户端 不用维护，操作风格比较

28、一致。 对等模式对等模式 对等网络模式不使用服务器管理网络共享资源，在这种网络中，所有 计算机都处于平等地位，一台微机既可以作为服务器，又可以作为客 户机。 第第7 7章章7.47.4节节7.4.37.4.3节节 7.4.4 局域网互连技术局域网互连技术 第第7 7章章7.47.4节节7.4.47.4.4节节 中继器中继器 中继器是一种放大模拟或数字信号的网络连接设备。 中继器属于OSI模型中的物理层，因而没有必要解释它所传输的信号。 集线器集线器 集线器的英文名称是 “HUB”，英文“HUB”是“中心”的意思，集 线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的 传输距离，同时把

29、所有节点集中在以它为中心的节点上。 它工作于OSI参考模型第二层，即“数据链路层”。 集线器（HUB）是对网络进行集中管理的最小单元，像树的主干一样， 它是各分支的汇集点。 图图7-20 集线器在网络中的应用集线器在网络中的应用 网桥网桥 网桥是在数据链路层上实现网络互联的设备，要求互联的网络在数据 链路层以上采用相同的协议。 网桥最常见的用法是用于互联两个局域网。 网桥工作原理网桥工作原理 交换机与交换网络交换机与交换网络 交换机这种设备可以把一个网络从逻辑上划分成几个较小的网段，所 有端口都共享同一指定的带宽。 交换式局域网从根本上改变了“共享介质”的工作方式，它可以通过 以太网交换机支持

30、交换机端口结点之间的多个并发连接，可以实现多 结点之间数据的并发传输. 图图7-21 交换式局域网交换式局域网 路由器路由器 路由器是一种多端口设备，它可以连接不同传输速率并运行于各种环 境的局域网和广域网，也可以采用不同的协议。路由器工作在OSI模 型的第三层，网络层。 路由器不仅能追踪网络的某一节点，还能和交换机一样，选择出两节 点间的最近、最快的传输路径。 网关网关 网关通过使用适当的硬件与软件实现不同网络协议之间的转换功能。 网关实际上像一个多协议路由器，通过重新封装信息以使它们能被另 一个系统读取。 网络互联设备与网络互联设备与OSI参考模型参考模型 7.5 Internet基础基础

31、 本节主要内容本节主要内容 7.5.1 Internet的发展 7.5.2 Internet的协议-TCP/IP 7.5.3 IP地址 7.5.4 域名系统DNS 7.5.5 Internet提供的信息服务 7.5.6 Internet的信息资源搜索工具-搜索引擎 重点难点重点难点 IP地址 域名系统DNS 第第7 7章章7.57.5节节 7.5.1 Internet的发展的发展 第第7 7章章7.57.5节节7.5.17.5.1节节 Internet是使用路由器将分布在世界各地、数以万计、规 模不一的计算机网络互联起来的网际网。 随着Internet规模的不断扩大，它的应用领域也走向多样 化

32、，进入政治、经济、文化、学术、产业、新闻、体育、 娱乐等各行各业。 我国从1994年4月起正式加入Internet，开通了Int-ernet 的全功能服务。 7.5.2 Internet的协议的协议- TCP/IP TCP/IP协议的定义 一个网络协议族，其中Internet协议IP和传输控制协议TCP为最核心 的两个协议，Internet的其他网络协议都要用到这两个协议提供的功 能，因而称整个Internet协议族为TCP/IP协议族，简称TCP/IP协议。 OSI/RM与TCP/IP体系结构的对比 第第7 7章章7.57.5节节7.5.27.5.2节节 OSI/RM与TCP/IP体系结构的

33、对比 TCP/IP协议族应用层中的几个常用协议：协议族应用层中的几个常用协议： Telnet：远程登录 FTP：文件传输协议 SMTP：简单邮件传输协议 POP3：第三代邮局协议 HTTP：超文本传输协议 NNTP：网络新闻传输协议 7.5.3 IP地址地址 IP地址的定义地址的定义 IP地址可以视为网络上的门牌号码，它唯一地标识出主机所在的网络（网 络地址部分）和网络中位置的编号（主机地址部分）。 IP地址的组成地址的组成 由32位二进制数组成，为了表示方便一般写成由4个十进数构成，每个十 进制数取值0到255，每个十进制数之间以句点“.”相隔，如将 10000000 00001011 00

34、00011 00011111 记为：128.11.3.31。 第第7 7章章7.57.5节节7.5.37.5.3 图图7-24 IP地址的组成地址的组成 IP地址的设计者将IP地址空间划分为五个不同的地址类别，其中A，B，C三类 最为常用： 图图7-25 IP地址的分类地址的分类 A类地址：这类地址的特点是以0开头，第一字节表示网络 号；第二、三、四字节表示网络中的主机号。 B类地址：这类地址的特点是以二进制l0开头，第一、二 字节表示网络号，第三、四字节表示网络中的主机号。 C类地址：这类地址的特点是以二进制110开头，第一、二、 三字节表示网络号，第四字节表示网络中的主机号。 D类地址（网

35、络号以二进制1110开头）和E类地址（网络号 以二进制11110开头）为保留地址，暂不使用。 有特殊用途的有特殊用途的IP地址地址 网络号不能以127开头 主机号不能全为0，也不能全为1 子网掩码子网掩码 作用 确定IP地址的哪部分代表网络号，哪部分代表主机号，判断两 个IP地址是否属于同一网络 划分子网 格式： 按IP地址的格式给出 ，三类IP地址的默认子网掩码为：A类： 255.0.0.0，B类：255.255.0.0，C类：255.255.255.0 IPV6 IPV6地址的长度是IPV4 地址的四倍，基本表达方式为： X.X.X.X.X.X.X.X,其中X是一个四位十六进制整数 IPV

36、6可以表示的地址范围为2128，其中64为用来表示网 络号，64位用来表示主机号 7.5.4 域名系统域名系统DNS（Domain Name System） 域名域名 域名的定义 一种能代表计算机在网络中位置的一些实际意义的字符型标识， 称为域名地址（Domain Name） 域名的结构 由若干部分组成，每个部分由至少两个字母或数字组成，各部分 之间用小数点分开，最后一部分为顶级域名 顶级域名与下级域名：顶级域名是标准化的，而下级域名没有统 一的规定和标准 每个域名对应一个IP地址，它们之间的映射对应关系通过DNS自 动转换 两类特殊的域名：表机构与国家或地区的类型 第第7 7章章7.57.5

37、节节7.5.47.5.4 图图5-22 域名的结构域名的结构 域名的格式：域名的格式： 商标名（或企业名）.企业性质代码.国家代码 如： 域名在国际Internet中不能有字符完全相同的重复，同时 又具有一定的标识作用，所以它像商标一样具有价值。域 名是唯一的，遵循先注册先拥有的原则。 域名服务器域名服务器DNS （Domain Name Server） 实现域名地址与IP地址的转换。 对域名和IP的对应关系采用分层结构的分布式数据库进 行管理。 每一个子域设定一台专门的域名服务器来负责分配和 管理自己域中的映射关系，并保证本域中的域名地址 不出现重复现象，每个子域中的域名服务器也同上层 域名

38、服务器保持着联系。 7.5.5 Internet提供的信息服务提供的信息服务 电子邮件（电子邮件（E-Mail） 每个电子邮箱都有一个邮箱地址，称为电子邮件地址(E-mail address)。电子邮件地址的格式是固定的，并且在全球范围内是唯 一的。用户的电子邮件地址格式为：用户名主机名。 例如：david 第第7 7章章7.57.5节节7.5.57.5.5 图7-27 电子邮件服务 文件传输（文件传输（FTP） FTP服务采用的是典型的客户机/服务器工作模式 提供FTP服务的计算机称为FTP服务器，它通常是信息服务提供者的 计算机，就相当于一个大的文件仓库。 服务器必须安装提供FTP访问的软

39、件，有了一定的权限，客户才能访 问。FTP服务器支持匿名服务，IE浏览器提供FTP功能。 图7-28 文件传输服务 万维网万维网WWW 万维网WWW（World Wide Web）简称Web，是Internet应用最 为广泛的网络服务项目，它将世界各地的信息资源以特有的含有“链 接”的超文本形式组织成一个巨大的信息网络。 WWW系统的结构采用了客户机/服务器模式 7.5.6 Internet的信息资源搜索的信息资源搜索 工具工具-搜索引擎搜索引擎 搜索引擎是专门提供信息查询服务的网站安装在其服务器上的一种能 在网上漫游并搜集它所得到的信息，同时自动生成本地索引的软件， 是因特网上最为有效的信息

40、导航工具。 搜索引擎具有庞大的数据库记录网上信息源的地址，是网络用户查找 相关站点网址的工具，是目前采集、利用网络信息资源的最常用的工 具。 搜索引擎的结构与功能搜索引擎的结构与功能 搜索引擎由搜索软件、索引软件和检索软件三大部分组成。 在软件的支持下，搜索引擎主要有以下两个功能： 搜索引擎的第一个功能是收集信息资源建立索引数据库。 搜索引擎的第二个功能也是最主要的功能是提供网络的导航与检索服 务。 第第7 7章章7.57.5节节7.5.67.5.6 搜索引擎的工作原理搜索引擎的工作原理 (1)搜集信息 搜索引擎的信息搜集基本都是自动的。搜索引擎利用称为 网络蜘蛛(spider)的自动搜索机器

41、人程序，普遍使用超链 接分析技术，除了分析索引网页本身的内容，还分析索引 所有指向该网页的链接的URL。 (2)整理信息,建立索引 搜索引擎整理信息的过程称为“建立索引”。搜索引擎不 仅要保存搜集起来的信息，还要将它们按照一定的规则进 行编排。 (3)接受查询 用户向搜索引擎发出查询，搜索引擎接受查询并向用户返回 资料。 7.6 连接连接Internet 本节主要内容本节主要内容 7.6.1 有线接入网 7.6.2 以太网接入方式 7.6.3 无线宽带接入技术 第第7 7章章7.67.6节节 7.6.1 有线接入网有线接入网 用于将用户的计算机或局域网连接到公用网络 光纤接入网光纤接入网 采用

42、光纤传输技术的接入网，泛指本地交换机或远端模块与用户之间 采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统。 光纤具有宽带、远距离传输能力强、保密性好、抗干扰能力强等优点, 是未来接入网的主要实现技术。 铜缆接入技术铜缆接入技术 网络接入的主要手段，适用于话音及低速数据业务 ADSL（不对称数字用户线）具有传输速率高、频带宽、性能优、安 装方便等特点。 第第7 7章章7.67.6节节7.6.17.6.1 7.6.2 以太网接入方式以太网接入方式 以太网具有标准化程度高、升级性能好、价 格便宜等多重优势，占据了局域网市场90%的份 额。 以太网的帧格式和IP数据包是一致的，用以 太网传输IP数据业务时无任何格式转换问题。 速率分为10/100/1000Mbps三种等级。 第第7 7章章7.67.6节节7.6.27.6.2 7.6.3 无线宽带接入技术无线宽带接入技术 卫星接入方式卫星接入方式 卫星通信系统是由通信卫星和通信地面站两大部分构成 无线局域网无线局域网 IEEE802.11标准被通称为WiFi 蓝牙技术蓝牙技术 支持设备短距离通信 第第7 7章章7.67.6节节7.6.37.6.3