专转本计算机第4章4.1计算机网络基础.ppt

第4章 计算机网络与因特网,4.1 计算机网络基础 4.2 计算机局域网 4.3 TCP/IP与网络互连 4.4 因特网的组成 4.5 因特网提供的服务 4.6 网络信息安全,4.1 计算机网络基础,计算机网络的组成 计算机网络的分类 网络的性能指标：传输速率与带宽 网络的工作模式 网络提供的服务,4.1.1 计算机网络的 组成与分类,什么是计算机网络？,性质： 它是一种通信系统（与电话、电视系统不同，它是一种数据通信系统） 它是计算机系统的延伸与扩展（“网络就是计算机”SUN公司） 需要使用多种复杂的技术,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,计算机网络的组成,计算机等“智能” 设备 数据通信链路： 用于传输数据的介质：双绞线、光缆、无线电波等 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 网络通信协议共同遵循的一组的规则和约定 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？等等。例如： TCP/IP, HTTP, FTP，POP3等 网络操作系统和网络应用软件： 实现通信协议、管理网络资源等 实现各种网络应用，如浏览器、电子邮件程序、QQ、搜索引擎等,计算机网络的管理 网络操作系统,网络操作系统(Network operating system, NOS)是指运行在服务器上的操作系统，有时也称之为“服务器操作系统” 网络操作系统的责任是： 支持大量客户机同时发出服务请求并快速作出响应 管理并协调资源的分配与共享 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，以及每一次使用服务器资源的情况) 数据保护和错误处理 等,当前使用的主流网络操作系统,主流网络操作系统： UNIX系统， 稳定性和安全性好，可用于大型网络 微软公司的Windows系统服务器版 （如Windows NT Server、Windows 2000 Server，Windows Server 2003 R2等，一般用于中低档服务器） Linux， 源代码开放，可免费得到许多应用软件 网络管理员(超级用户) 的职责： 为用户建立账号(开户)、分配资源使用权限、撤销账号(销户)、维护网络正常工作和保证信息安全,计算机组网的目的,（1）数据通信 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 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 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 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 计算机出现故障时，网络中的计算机可以互为后备 计算机负荷过重时，可将部分任务分配给空闲的计算机,计算机网络的分类,按使用的传输介质可分为： 有线网 无线网 按网络的使用性质可分为： 公用网 专用网 虚拟专网(VPN) 按网络的使用对象可以分为： 企业网 政府网 金融网 校园网 按网络所覆盖的地域范围可以分为： 局域网(LAN)：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 城域网或市域网(MAN) ：作用范围在广域网和局域网之间，其作用距离约为5km50 km，例如一个城市范围的计算机网络 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在一起的网络。广域网有时也称为远程网,几种网络之间的相互关系,网络的主要性能指标之一： 传输速率与带宽,数据传输速率即数据率(data rate)，也称为比特率(bit rate)，是计算机网络中最重要的性能指标，指数据链路中每秒传输的二进位数目 速率的单位是 b/s，或kb/s, Mb/s, Gb/s 等 千比每秒，即 kb/s （103 b/s） 兆比每秒，即 Mb/s（106 b/s） 吉比每秒，即 Gb/s（109 b/s） 太比每秒，即 Tb/s（1012 b/s） 在计算机网络中，“带宽”指的是数据链路所能达到的“最高数据传输速率” ，有时也称为“信道容量” 带宽与采用的传输介质、传输距离、多路复用方法、调制解调方法等密切相关,附：计算机网络的其他性能指标,误码率(error rate) 指数据传输中规定时间内出错数据占被传输数据总数的比例 端端延迟(end-end delay) 指数据从信源传送到信宿所花费的时间 吞吐量(throughput) 表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。吞吐量受网络的带宽或网络额定速率的限制 其他,4.1.2 计算机网络的 工作模式与网络服务,计算机网络的2种工作模式,资源：硬件、软件、数据都是计算机的资源 网络中的计算机可以扮演2种不同的角色： 客户机：需要使用其它计算机资源的计算机 服务器：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 每一台连网的计算机，其“身份”或者是客户机，或者是服务器，或者两种身份兼而有之 计算机网络有两种基本的工作模式： 对等（peer-to-peer，简称P2P）模式 客户/服务器（Client/Server，简称C/S）模式,对等工作模式（P2P）,网络中每台计算机既可以作为客户机也可以作为服务器 例：Windows操作系统中的“网上邻居”,特点： 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 不需要专门的硬件服务器，也不需要网络管理员 保证可靠性、安全性是关键,互联网应用中的P2P工作模式,P2P是通过网络中计算机与计算机之间直接交换来共享计算机资源的一种应用模式 以前P2P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： 文件共享：BitTorrent(BT下载)，eMule(电驴)，迅雷 即时通信：QQ、MSN Messenger 流媒体服务： Skype（网络IP电话） 对等协同计算 P2P业务已占互联网业务流量的60%以上,举例：BT下载的工作原理,A,C,B,D,客户/服务器工作模式（C/S）,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,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 服务器按用途分为：Web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,客户机提出服务请求，使用服务器所提供的资源,服务器用于提供资源，为客户机服务,Client/Server的工作过程,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和口令，并获得使用某些服务的授权 需要获得服务时，用户应先登录(login，输入用户名和口令)，登录成功后才能访问服务器上的资源 客户机向服务器提出请求(例如访问某个文件)，服务器响应请求， 找到该文件，然后将文件传送给客户机,网络服务之1：文件服务,文件服务(又叫做“共享存储服务”) 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 必须在获得服务器授权的情况下进行,( 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),网络服务之2：打印服务,打印服务：共享打印机,打印服务器 （管理程序）,共享的打印机,客户机,客户机,打印管理程序的一般原则是先来先服务(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,网络服务之3：消息传递服务,1.登录到 即时通信 服务器,3. 给在线的 伙伴发消息,4. 消息由服务器立即转发给您的伙伴,5. 您的伙伴立即就能看到 您发的消息,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、IP电话、视频会议等。,例：QQ的工作过程,网络服务之4：应用服务,例：银行ATM自动柜员机的工作过程: ATM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