信息技术概论课件作者骆耀祖第7章节网络计算.ppt

第7章 网络计算 内容提要 本章介绍了计算机网络的功能及组成以及计算机网络协议体系结构的基本概念，TCP/IP 协议族、HTTP协议和网页制作的基础知识，讨论了网络安全的主要技术、计算机病毒和木马的预防等。最后介绍了分布式计算以及下一代的网络计算——网格计算和云计算。本章重点是掌握数据通信的基本原理、理解网络协议和协议体系结构的概念。 内容提要 7.1 计算机网络概述 7.2 Internet 概述 7.3 WWW和网页设计 7.4 网络安全 7.5 网格计算和云计算 7.1 计算机网络概述 7.1.1 计算机网络的发展历史 7.1.2 计算机网络的组成和分类 7.1.3 信道和数据传输媒体 7.1.4 OSI模型和网络互连 7.1 计算机网络概述 计算机网络是当今世界上最为活跃的技术因素之一。计算机网络就是把分布在不同地点的多个计算机物理地连接起来，按照网络协议相互通信，以共享软件、硬件和数据资源为目标的系统。也可以说：将分散的计算机、终端、外围设备通过通信媒体互相连接在一起，能够实现互相通信的整个系统。或者说通过通信媒体互连起来的自治的计算机集合体，叫做计算机网络。 7.1.1计算机网络的发展历史 计算机网络从60年代发展到现在，可分为四代： 第一代：以单计算机为中心的联机系统。缺点是主机负荷较重；通信线路的利用率低；网络结构属集中控制方式，可靠性低。 第二代：计算机——计算机网络。以远程大规模互连为主要特点，由ARPANET发展和演化而来。ARPANET的主要特点是：资源共享、分散控制、分组交换、采用专门的通信控制处理机、分层的网络协议。这些特点往往被认为是现代计算机网络的典型特征。 第三代：遵循网络体系结构标准建成的网络。依据标准化水平可分为两个阶段：各计算机制造厂商网络结构标准化，遵循国际网络体系结构标准-ISO/OSI构建的网络。 第四代：Internet时代。Internet采用了目前在分布式网络中最为流行的客户/服务器方式，把网络技术，多媒体技术和超文本技术融为一体，体现了当代多种信息技术互相融合的发展趋势。丰富的信息服务功能和友好的用户接口使其成为功能最强的信息网络。 计算机网络的功能 建立计算机网络的目的是：通过数据通信，实现系统的资源共享，增加单机的功能，提高系统的可靠性。因此，计算机网络主要有四种功能。 1.数据传送 2.资源共享 3.提高计算机的可靠性和可用性 4. 分布式系统 7.1.2计算机网络的组成和分类 1. 计算机网络的逻辑组成 从逻辑功能上看，计算机网络可划分成资源子网和通信子网两大部分，资源子网包括网络中的所有主计算机、I/0设备、各种软件资源和数据库，负责全网数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源和网络服务。通信子网是由用作信息交换的节点处理机和通信链路组成的独立的数据通信系统，它承担全网的数据传输、转接、加工和变换等通信处理工作。计算机网络的逻辑构成如图7.1所示。 图7.1 通信子网和资源子网 2.计算机网络的拓扑结构 所谓网络的拓扑结构（topology），是指连网的计算机(又称节点)在地理分布和连接关系上的几何构形。常见的网络拓扑结构有总线形、星形和环形。 图7.2 网络的拓扑结构 7.1.3 信道和数据传输媒体 通常将在通信过程中产生和发送信息的设备或计算机称为“信源”，把在通信过程中接收和处理信息的设备或计算机称为“信宿”，而信源和信宿之间的通信线路称为“信道”。也可以说，数据信号传输的必经之路称为“信道”。 按传输媒体的不同，物理信道可分为有线信道、无线信道、卫星信道。按在信道上传输信号的不同，可分为传输正弦波模拟量的模拟信道和传输二进制脉冲电信号的数字信道。 局域网常用的传输媒体包括双绞线、同轴电缆和光导纤维，另外，还有通过大气的各种形式的电磁传播，如微波、红外线和激光等。 根据传输信号方式的不同，通信可分为模拟通信和数字通信。不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输。 模拟数据与数字数据 模拟数据(Analog Data)是由传感器采集得到的连续变化的值，例如温度、压力，以及目前在电话、无线电和电视广播中的声音和图像。 数字数据(Digital Data)则是模拟数据经量化后得到的离散的值，例如在计算机中用二进制代码表示的字符、图形、音频与视频数据。 模拟信号与数字信号 信号是数据的电子或电磁编码。信号可分为模拟信号和数字信号。模拟信号是随时间连续变化的电流、电压或电磁波；数字信号则是一系列离散的电脉冲或光脉冲。可选择适当的参量来表示要传输的数据。 模拟信号和数字信号之间可以相互转换：模拟信号一般通过脉码调制(Pulse Code Modula