第4章计算机网络基础及应用.ppt

第4章 计算机网络基础及应用 学习目标 1.了解计算机网络的发展过程和分类 2.认识计算机网络的拓扑结构和计算机网络协议 3.认识局域网的特点和分类，了解CSMA/CD 4.掌握双机互联、集线组网和对等网组网，了解无线组网 5.认识互联网、掌握互联网的功能，了解TCP/IP协议，认识互联网的接入，并进行家庭组网并接入互联网 6.了解计算机病毒的分类及防范，能够对个人计算机进行查杀病毒，了解防火墙 4.1 计算机网络的基本概念 4.1.1 计算机网络的发展与定义 计算机网络的发展经历了三个阶段 1.以单机为中心的通信系统 一台计算机连接多个终端，在这样的系统中除了中心计算机具有运算功能外，其余的终端都不具备自主处理功能。是为第一代计算机网络，又称面向终端的计算机网络。 2. 多个计算机互联的计算机网络 20世纪60年代出现。 这种网络将分散在不同地点的计算机通过通信线路互相连接起来，主机之间无主从关系，网络用户可以共享网络中的软硬件资源。是为第二代计算机网络，也称共享系统资源的计算机网络。 美国国防部ARPANET为典型代表，其突出贡献为： ⑴采用资源子网和通信子网组成的两级网络结构 通信子网就是计算机网络中负责数据通信的部分； 资源子网是计算机网络中面向用户的部分，负责全网络面向应用的数据处理工作； ⑵采用报文分组交换方式 ⑶采用层次结构的网络协议 国际标准化的计算机网络 这种网络具有统一的网络体系结构，遵循国际标准化协议。其目的是使不同的计算机和计算机网络能方便地互联起来。 目前存在两个标准化的体系结构，一个是国际标准化组织ISO公布的OSI/RM体系结构，它并未获得实际的使用。另一个是并非真正标准却真正被实际广泛使用成为事实上标准的TCP/IP体系结构。 计算机网络的定义 在计算机网络技术发展的不同阶段，人们对计算机网络的定义和理解也有所不同。 本书对计算机网络采用如下定义： 互联起来的且又相互独立的计算机的集合 4.1.2 计算机网络分类 分类标准很多，目前比较公认的能反映网络技术本质的分类方法是按计算机网络的分布距离分类，因为在距离、速度、技术细节这三大因素中，距离影响速度，速度影响技术细节。 计算机网络网络按分布距离可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN） 局域网（Local Area Network）作用范围小，分布在一个房间、一个建筑物或一个企事业单位。地理范围在10m——1km，传输速率在1Mbps以上。目前常见的局域网的传输率有10Mbps，100Mbps和1000Mbps。局域网技术成熟，发展快，是计算机网络中最活跃的领域。 城域网(Metropolitan Area Network) 作用范围为一个城市，地理范围为5km——10km，传输速率在 1Mbps 以上 广域网（Wide Area Network）作用范围大，可以是一个地区、一个省、一个国家或几个国家，地理范围一般在100km以上，传输速率较低(0.1Mbps) 4.1.3 计算机网络的拓扑结构 计算机网络的拓扑结构是指网络结点和通信线路组成的几何排列方式。 2. 星型 以中央结点为中心与各结点连接。其特点是系统稳定性好，故障率低。由于任意两个结点间通信都要经过中央结点，此点一旦出现故障招致全网瘫痪，所以要求中央结点具有很高的可靠性。目前的局域网大多数采用星型结构，其中央结点大多采用可靠性很高的集线器（Hub），结点间则以廉价的双绞线相连。 3.环型 工作站、共享设备通过通信线路将设备连接成一个闭合的环。其特点是信息在网络中沿固定方向流动，两个节点间有唯一的通路，可靠性高。在局域网中常被采用。由于整个网络构成闭合的环，故网络扩充起来不太方便。 典型的环形网是IBM 公司的令牌网（Token Ring） 4.网状网 网状结构的网络是由分布在不同地理位置的计算机经传输介质和通信设备连接而成，每两个结点之间的通信链路可能有多条。网状结构的优点是系统可靠性高，缺点是结构复杂。 广域网多采用这种结构。 4.1.4 计算机网络协议 1. 网络协议 在计算机网络中有许多互相连接的结点，这些结点之间要不断地进行数据交换。要做到有条不紊地交换数据，每个结点必须遵守一些事前约定好的规则。这些规则规定了数据交换的格式及同步机制。这些为网络进行数据交换而建立的规则、标准或约定叫做网络协议 (Network Protocol) 。 2. 协议分层 对于复杂系统采用分层结构进行分层处理可分解处理的难度。网络协议的设计也不例外。一般的分层原则为： 各层相对独立，某一层的内部变化不影响另一层。 层次数量适中，