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1、第第4章章 计算机网络与因特网计算机网络与因特网4.1 计算机网络基础计算机网络基础4.2 计算机局域网计算机局域网4.3 计算机广域网计算机广域网4.4 因特网的组成因特网的组成4.5 因特网提供的服务因特网提供的服务4.6 网络信息安全网络信息安全24.1 计算机网络基础4.1 计算机网络基础计算机网络基础 计算机网络的组成计算机网络的组成 计算机网络的分类计算机网络的分类 网络的工作模式网络的工作模式 网络提供的服务网络提供的服务 网络操作系统网络操作系统34.1 计算机网络基础4.1.1 计算机网络的计算机网络的组成与分类组成与分类44.1 计算机网络基础什么是计算机网络？什么是计算机
2、网络？n性质：性质：n它是一种通信系统（与电话、它是一种通信系统（与电话、电视系统不同，它是一种数据电视系统不同，它是一种数据通信系统）通信系统）n它是计算机系统的延伸与扩展它是计算机系统的延伸与扩展（“网络就是计算机网络就是计算机”SUN公司）公司）n需要使用多种复杂的技术需要使用多种复杂的技术n利用通信设备和网络软件，把位置分散的多台计算机连接利用通信设备和网络软件，把位置分散的多台计算机连接起来的一个系统起来的一个系统54.1 计算机网络基础计算机网络的组成计算机网络的组成1.计算机等计算机等“智能智能”设备设备 2.数据传输介质：如双绞线、光缆、无线电波等，用于传数据传输介质：如双绞线
3、、光缆、无线电波等，用于传输数据输数据3.通信控制设备：如网卡、集线器、交换器、调制解调器、通信控制设备：如网卡、集线器、交换器、调制解调器、路由器等，确保通信正确、可靠、有效地进行路由器等，确保通信正确、可靠、有效地进行4.通信协议通信协议共同遵循的一组规则和约定共同遵循的一组规则和约定n通信如何开始、如何结束？数据如何表示？命令如何表示？通信如何开始、如何结束？数据如何表示？命令如何表示？通信对象如何区分？其身份如何鉴别？发生错误如何处理？通信对象如何区分？其身份如何鉴别？发生错误如何处理？等等。例如：等等。例如：TCP/IP,HTTP,FTP，POP3等等5.网络操作系统：实现通信协议、
4、管理网络资源等网络操作系统：实现通信协议、管理网络资源等6.网络应用软件：实现各种网络应用，如浏览器、电子邮网络应用软件：实现各种网络应用，如浏览器、电子邮件程序、件程序、QQ、搜索引擎等、搜索引擎等64.1 计算机网络基础计算机组网的目的计算机组网的目的（1）数据通信数据通信n使计算机之间可以相互传送数据，方便地交换信息使计算机之间可以相互传送数据，方便地交换信息（2）资源共享资源共享n用户可以共享网络中其他计算机的软件、硬件和数据资源用户可以共享网络中其他计算机的软件、硬件和数据资源（3）实现分布式信息处理实现分布式信息处理n大型问题可以借助于分散在网络中的多台计算机协同完成大型问题可以借
5、助于分散在网络中的多台计算机协同完成n分散在各地各部门的用户通过网络合作完成一项共同的任务分散在各地各部门的用户通过网络合作完成一项共同的任务（4）提高计算机系统的可靠性和可用性提高计算机系统的可靠性和可用性n计算机出现故障时，网络中的计算机可以互为后备计算机出现故障时，网络中的计算机可以互为后备n计算机负荷过重时，可将部分任务分配给空闲的计算机计算机负荷过重时，可将部分任务分配给空闲的计算机74.1 计算机网络基础计算机网络的分类计算机网络的分类 n按使用的传输介质可分为：按使用的传输介质可分为：n有线网有线网 无线网无线网n按网络的使用性质可分为：按网络的使用性质可分为：n公用网公用网 专
6、用网专用网 虚拟专网虚拟专网(VPN)n按网络的使用对象可以分为：按网络的使用对象可以分为：n企业网企业网 政府网政府网 金融网金融网 校园网校园网 n按网络所覆盖的地域范围可以分为：按网络所覆盖的地域范围可以分为：n局域网局域网(LAN)：使用专用通信线路把较小地域范围（一幢楼房、：使用专用通信线路把较小地域范围（一幢楼房、一个楼群、一个单位或一个小区）中的计算机连接而成的网络一个楼群、一个单位或一个小区）中的计算机连接而成的网络n广域网广域网(WAN)：把相距遥远的许多局域网和计算机用户互相连接：把相距遥远的许多局域网和计算机用户互相连接在一起的网络。广域网有时也称为远程网在一起的网络。广
7、域网有时也称为远程网n城域网或市域网城域网或市域网(MAN)：作用范围在广域网和局域网之间，其作：作用范围在广域网和局域网之间，其作用距离约为用距离约为5km50 km，例如一个城市范围的计算机网络，例如一个城市范围的计算机网络84.1 计算机网络基础几种网络之间的相互关系几种网络之间的相互关系广域网广域网城域网城域网城域网城域网接入网接入网接入接入网网接入网接入网局域网局域网校园网校园网个人计算机个人计算机将分散的用户将分散的用户计算机计算机(网网)接接入特定城入特定城(广广)域网的各种网域网的各种网络通信设施络通信设施94.1 计算机网络基础4.1.2 计算机网络的计算机网络的工作模式与网
8、络服务工作模式与网络服务104.1 计算机网络基础计算机网络的计算机网络的2种工作模式种工作模式 n网络中的计算机可以扮演网络中的计算机可以扮演2种不同的角色种不同的角色：n客户机客户机：需要使用其它计算机资源的计算机：需要使用其它计算机资源的计算机n服务器服务器：提供资源（如数据文件、磁盘空间、打印机、：提供资源（如数据文件、磁盘空间、打印机、处理器等）给其它计算机使用的计算机处理器等）给其它计算机使用的计算机n每一台联网的计算机，其每一台联网的计算机，其“身份身份”或者是客户机，或者是客户机，或者是服务器，或者两种身份兼而有之或者是服务器，或者两种身份兼而有之 n计算机网络有计算机网络有两
9、种基本的工作模式两种基本的工作模式：n对等（对等（peer-to-peer，简称，简称P2P）模式）模式n客户客户/服务器（服务器（Client/Server，简称，简称C/S）模式）模式 114.1 计算机网络基础对等工作模式（对等工作模式（P2P）n网络中每台计算机既可以作为客户机也可以作为服务器网络中每台计算机既可以作为客户机也可以作为服务器n例：例：Windows操作系统中的操作系统中的“网上邻居网上邻居”ABLAN或或WANn特点：特点：n可共享的资源主要是文件和打印机，由资源所在计算机自己可共享的资源主要是文件和打印机，由资源所在计算机自己管理，使用比较简单管理，使用比较简单n不需
10、要专门的硬件服务器，也不需要网络管理员不需要专门的硬件服务器，也不需要网络管理员n保证可靠性、安全性是关键保证可靠性、安全性是关键A计算机可使计算机可使用用B的打印机的打印机B计算机可访计算机可访问问A计算机硬计算机硬盘中的文件盘中的文件124.1 计算机网络基础互联网应用中的互联网应用中的P2P工作模式工作模式nP2P是通过网络中计算机与计算机之间是通过网络中计算机与计算机之间直接直接交换交换来来共享计算机资源共享计算机资源的一种应用模式的一种应用模式n以前以前P2P模式以局域网使用居多，近些年它模式以局域网使用居多，近些年它已在因特网上广泛使用，例如：已在因特网上广泛使用，例如：n文件共享
11、：文件共享：BitTorrent(BT下载下载)，eMule(电驴电驴)，迅雷，迅雷n即时通信：即时通信：QQ、MSN Messengern流媒体服务：流媒体服务：Skype（网络（网络IP电话）电话）n对等协同计算对等协同计算nP2P业务已占互联网业务流量的业务已占互联网业务流量的60%以上以上PeerPeerPeer（P2P模式）模式）ClientServerClientClient（C/S模式）模式）134.1 计算机网络基础举例：举例：BT下载的工作原理下载的工作原理ACBD144.1 计算机网络基础客户客户/服务器工作服务器工作模式（模式（C/S）n特点：网络中的计算机有专门分工，有
12、的是客户机，有的特点：网络中的计算机有专门分工，有的是客户机，有的是服务器是服务器n服务器大多是一些专门设计的性能较高的计算机，并发服务器大多是一些专门设计的性能较高的计算机，并发处理能力强，存储容量大，网络数据传输速率高处理能力强，存储容量大，网络数据传输速率高n服务器按用途分为：服务器按用途分为：Web服务器、打印服务器、邮件服服务器、打印服务器、邮件服务器、文件服务器、数据库服务器等务器、文件服务器、数据库服务器等文件服务器文件服务器打印服务器打印服务器客户机客户机客户机提出服客户机提出服务请求，使用务请求，使用服务器所提供服务器所提供的资源的资源服务器用于提服务器用于提供资源，为客供资
13、源，为客户机服务户机服务154.1 计算机网络基础Client/Server的的工作过程工作过程n客户机用户必须预先在服务器上注册，由网络管理员为该用客户机用户必须预先在服务器上注册，由网络管理员为该用户分配访问网络资源的权限。每个注册用户都有自己的账号户分配访问网络资源的权限。每个注册用户都有自己的账号和口令，并获得使用某些服务的授权和口令，并获得使用某些服务的授权n需要获得服务时，用户应先登录需要获得服务时，用户应先登录(login，输入用户名和口令输入用户名和口令)，登录成功后才能访问服务器上的资源，登录成功后才能访问服务器上的资源n客户机向服务器提出请求客户机向服务器提出请求(例如访问
14、某个文件例如访问某个文件)，服务器响应请，服务器响应请求，求，找到该文件，然后将文件传送给客户机找到该文件，然后将文件传送给客户机(服务器服务器)LAN或或WAN(客户机客户机)请求请求 请求请求 结果结果 结果结果164.1 计算机网络基础网络服务之网络服务之1：文件服务：文件服务n文件服务文件服务(又叫做又叫做“共享存储服务共享存储服务”)n用户可以使用服务器中可共享的数据文件，使用方法如同使用户可以使用服务器中可共享的数据文件，使用方法如同使用本地磁盘一样用本地磁盘一样n必须在获得服务器授权的情况下进行必须在获得服务器授权的情况下进行文件文件服务器服务器 有访问权限有访问权限无访问权限无
15、访问权限(如果是共享服务器中的程序，则一般是将该程序下载到客户机中然如果是共享服务器中的程序，则一般是将该程序下载到客户机中然后再在客户机中运行，需购买软件的多用户版本和软件许可证后再在客户机中运行，需购买软件的多用户版本和软件许可证)174.1 计算机网络基础网络服务之网络服务之2：打印服务：打印服务n打印服务：共享打印机打印服务：共享打印机打印服务器打印服务器（管理程序）（管理程序）共享的共享的打印机打印机客户机客户机客户机客户机打印管理程序的一般原则是先来先服务打印管理程序的一般原则是先来先服务(排队处理排队处理)可以更改打印任务的顺序，也可取消某个正在排队的打印任务可以更改打印任务的顺
16、序，也可取消某个正在排队的打印任务184.1 计算机网络基础网络服务之网络服务之3：消息传递服务：消息传递服务1.登录到登录到即时通信即时通信服务器服务器3.给在线的给在线的伙伴发消息伙伴发消息4.消息由服消息由服务器立即转务器立即转发给您的伙发给您的伙伴伴5.您的伙伴立您的伙伴立即就能看到即就能看到您发的消息您发的消息2.服务器判断有您服务器判断有您的哪些朋友、家人、的哪些朋友、家人、同事同事(称为伙伴称为伙伴)已经已经在线，并通知您知道在线，并通知您知道（C/S工作模式）工作模式）n消息传递服务：实现用户间的相互通信，如电子邮件、消息传递服务：实现用户间的相互通信，如电子邮件、QQ、短信息
17、、短信息、IP电话、视频会议等。电话、视频会议等。例：例：QQ的工作过程的工作过程4消息也可通过消息也可通过P2P方方式直接发给您的伙伴式直接发给您的伙伴194.1 计算机网络基础网络服务之网络服务之4：应用服务：应用服务n例：例：银行银行ATM自动柜员机的工作过程自动柜员机的工作过程:nATM机是金融计算机网络上的客户机，它是一机是金融计算机网络上的客户机，它是一台嵌入式计算机，供存款、取款、查询等使用台嵌入式计算机，供存款、取款、查询等使用n服务器在银行的计算中心，它是一台大服务器在银行的计算中心，它是一台大(巨巨)型计型计算机，具有一个非常庞大的账目数据库算机，具有一个非常庞大的账目数据
18、库n取款操作时的工作过程：取款操作时的工作过程：nATM将用户身份信息送到服务器将用户身份信息送到服务器n服务器检查是否为合法用户，给出提示服务器检查是否为合法用户，给出提示n用户输入取款数用户输入取款数n服务器检查是否在允许范围，若可，记帐，发服务器检查是否在允许范围，若可，记帐，发命令给命令给ATM输出现款输出现款nWANn应用服务应用服务(application service)：n为网络用户执行信息处理任务的一种服务为网络用户执行信息处理任务的一种服务204.1 计算机网络基础Client/Server的的管理管理 网络操作系统网络操作系统n网络操作系统网络操作系统(Network o
19、perating system,NOS)是指是指运行在服务器上的操作系统，有时也称之为运行在服务器上的操作系统，有时也称之为“服务器操服务器操作系统作系统”n网络操作系统的责任是：网络操作系统的责任是：n支持大量客户机同时发出服务请求并快速作出响应支持大量客户机同时发出服务请求并快速作出响应n管理并协调资源的分配与共享管理并协调资源的分配与共享n管理、监测与记录客户机的操作管理、监测与记录客户机的操作(记录用户每一次登录和退出的时间，以及每一次使记录用户每一次登录和退出的时间，以及每一次使用服务器资源的情况用服务器资源的情况)n数据保护和错误处理数据保护和错误处理 等等214.1 计算机网络基
20、础当前使用的主流网络操作系统当前使用的主流网络操作系统n主流网络操作系统：主流网络操作系统：nUNIX系统，系统，稳定性和安全性好，可用于大型网络稳定性和安全性好，可用于大型网络n微软公司的微软公司的Windows系统服务器版系统服务器版（如（如Windows NT Server、Windows 2000 Server，Windows Server 2003 R2等，一般用于中低档服务等，一般用于中低档服务器）器）nLinux，源代码开放，可免费得到许多应用软件源代码开放，可免费得到许多应用软件n网络管理员网络管理员(超级用户超级用户)的职责：的职责：n为用户建立账号为用户建立账号(开户开户)、分配资源使用权限、撤销账、分配资源使用权限、撤销账号号(销户销户)、维护网络正常工作和保证信息安全、维护网络正常工作和保证信息安全