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网络基础
网络基础知识与应用
李兰学
第一章网络基础知识
一、计算机网络简介
计算机网络最早出现于20世纪50年代，是通过通信线路将远方终端资料传送给主计算机处理，形成一种简单的联机系统。
随着计算机技术和通信技术的不断发展，计算机网络也经历了从简单到复杂，从单机到多机的发展过程，其演变过程主要可分为面向终端的计算机网络、计算机通信网络、计算机互联网络和高速互联网络四个阶段。
（一）计算机网络的概念
计算机网络（ComputerNetwork）是利用通信线路和通信设备，把分布在不同地理位置的具有独立功能的多台计算机、终端及其附属设备互相连接，按照网络协议进行数据通信，利用功能完善的网络软件实现信息交换、资源共享、协同工作和在线处理等功能的计算机系统的集合。
计算机网络是计算机技术与通信技术结合的产物。
（二）计算机网络的组成
从系统功能角度来看，计算机网络可以分为两大部分：
资源子网和通信子网。
资源子网是收集、存储和处理信息，为用户提供资源共享和各种网络服务的。
主要由计算机系统、终端、终端控制器、联网外设、各种软件资源与信息资源组成。
通信子网是连接网上的各种计算机，完成数据的传输与交换的。
主要包括通信线路、网络连接设备、通讯控制设备和通讯控制软件等。
（三）计算机网络的功能
计算机网络最主要的功能是资源共享和通信，除此之外还有负荷均衡、分布处理和提高系统安全与可靠性等功能。
1．软、硬件资源共享
计算机网络允许网络上的用户共享网络上各种不同类型的硬件设备，可共享的硬件资源有：
高性能计算机、大容量存储器、打印机、图形设备、通信线路、通信设备等。
共享硬件的好处是提高硬件资源的使用效率、节约开支。
现在已经有许多专供网上使用的软件，如数据库管理系统、各种Internet信息服务软件等。
共享软件允许多个用户同时使用，并能保持数据的完整性和一致性。
可共享的软件种类很多，包括大型专用软件、各种网络应用软件、各种信息服务软件等。
2．信息共享
信息也是一种资源，网络就是一个巨大的信息资源宝库，其上有极为丰富的信息，它就像是一个信息的海洋，每一个接入网络的用户都可以共享这些信息资源。
可共享的信息资源有：
搜索与查询的信息，Web服务器上的主页及各种链接，FTP服务器中的软件，各种各样的电子出版物，网上消息、报告和广告，网上大学，网上图书馆等等。
3．快速通信（数据传输）
通信是计算机网络的基本功能之一，它可以为网络用户提供强有力的通信手段。
建设计算机网络的主要目的就是让分布在不同地理位置的计算机用户能够相互通信、交流信息。
计算机网络可以传输数据以及声音、图像、视频等多媒体信息。
利用网络的通信功能，可以发送电子邮件、打电话、在网上举行视频会议等。
4．负荷均衡与分布处理
负荷均衡是指将网络中的工作负荷均匀地分配给网络中的各计算机系统。
当网络上某台主机的负载过重时，通过网络和一些应用程序的控制和管理，可以将任务交给网络上其他的计算机去处理，充分发挥网络系统上各主机的作用。
5．系统的安全与可靠性
系统的可靠性对于军事、金融和工业过程控制等部门的应用特别重要。
计算机通过网络中的冗余部件可大大提高可靠性。
例如在工作过程中，一台机器出了故障，可以使用网络中的另一台机器；网络中一条通信线路出了故障，可以取道另一条线路，从而提高了网络整体系统的可靠性。
二、网络拓扑结构
网络拓扑结构是计算机网络结点和通信链路所组成的几何形状。
计算机网络有很多种拓扑结构，最常用的网络拓扑结构有：
总线型结构、环型结构、星型结构、树型结构、网状结构和混合型结构。
（一）星型结构（a）
是局域网中最常用的拓扑结构。
星型结构的每个结点都由一条点对点链路与中心结点（公用中心交换设备，如交换机、集线器等）相连。
星型拓扑结构具有如下特点：
●结构简单，便于管理和维护；易实现结构化布线；结构易扩充，易升级。
●通信线路专用，电缆成本高。
●星型结构的网络由中心结点控制与管理，中心结点的可靠性基本上决定了整个网络的可靠性。
●中心结点负担重，易成为信息传输的瓶颈，且中心结点一旦出现故障，会导致全网瘫痪。
（二）环型结构（b）
各个网络结点通过环接口连在一条首尾相接的闭合环型通信线路中。
每个结点设备只能与它相邻的一个或两个结点设备直接通信。
环型拓扑结构具有如下特点：
●在环型网络中，各工作站间无主从关系，结构简单；信息流在网络中沿环单向传递，延迟固定，实时性较好。
●两个结点之间仅有唯一的路径，简化了路径选择，但可扩充性差。
●可靠性差，任何线路或结点的故障，都有可能引起全网故障，且故障检测困难。
（三）总线型结构（c）
采用一条单根的通信线路（总线）作为公共的传输通道，所有的结点都通过相应的接口直接连接到总线上，并通过总线进行数据传输。
其特点是：
●结构简单、灵活，易于扩展；共享能力强，便于广播式传输。
●易于安装，费用低。
●网络响应速度快，但负荷重时性能迅速下降；局部站点故障不影响整体，可靠性较高。
但是，总线出现故障，则将影响整个网络。
近年已少采用。
树形结构（d）和网状结构（e）是复合结构，是由上面三种基本类型组合而成的。
三、网络的分类
虽然网络类型的划分标准各种各样，但是按照地理范围划分是一种大家都认可的通用网络划分标准。
按这种标准可以把各种网络类型划分为局域网、城域网、广域网三种。
这里的网络划分并没有严格意义上地理范围的区分，只能是一个定性的概念。
下面简要介绍这几种计算机网络。
（一）局域网
局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是将较小地理区域内的计算机或数据终端设备连接在一起的通信网络。
局域网覆盖的地理范围比较小，一般在几十米到几千米之间。
它常用于组建一个办公室、一栋楼、一个楼群、一个校园或一个企业的计算机网络。
局域网可以由一个建筑物内或相邻建筑物的几百台至上千台计算机组成，也可以小到连接一个房间内的几台计算机、打印机和其他设备。
局域网主要用于实现短距离的资源共享。
（二）城域网
城域网（MetropolitanAreaNetwork，MAN）是一种大型的 LAN，它的覆盖范围介于局域网和广域网之间，一般为几千米至几万米，城域网的覆盖范围在一个城市内，它将位于一个城市之内不同地点的多个计算机局域网连接起来实现资源共享。
城域网可以将多个学校、企事业单位、公司和医院的局域网连接起来共享资源。
（三）广域网
广域网（WideAreaNetwork，WAN）是在一个广阔的地理区域内进行数据、语音、图像信息传输的计算机网络。
由于远距离数据传输的带宽有限，因此广域网的数据传输速率比局域网要慢得多。
广域网可以覆盖一个城市、一个国家甚至于全球。
因特网（Internet）就是广域网的一种。
四、组网与连网的硬件设备
在网络建设中经常用到的网络设备包括：
网卡、调制解调器、集线器、中继器、网桥、交换机、路由器和网关等。
它们各自具有不同的功能和使用范围。
网卡又称网络接口适配器（NIC），是计算机与传输介质的接口。
每一台服务器和网络工作站都至少配有一块网卡，通过传输介质将它们连接到网络上。
网卡的工作是双重的，一方面它负责接收网络上传过来的数据包，解包后将数据通过主板上的总线传输给本地计算机；另一方面它将本地计算机上的数据打包后送入网络。
调制解调器（Modem）是利用调制解调技术来实现数字信号与模拟信号在通信过程中的相互转换。
确切地说，调制解调器的主要工作是将数据设备送来的数字信号转换成能在模拟信道（如电话交换网）上传输的模拟信号，反之，它也能将来自模拟信道的模拟信号转换为数字信号的一种信号变换设备。
集线器（Hub）是对网络进行集中管理的重要设备，其主要作用是将信号再生转发。
接口数是集线器的一个重要参数，它是指集线器所能连接的计算机的数目。
近年来，由于交换机价格的不断下降，集线器已经被交换机逐步取代了。
中继器（Repeater）是最简单的局域网延伸设备，其主要作用是放大传输介质上传输的信号，以便在网络上传输的更远。
不同类型的局域网采用不同的中继器。
网桥（Bridge）用于连接使用相同通信协议、传输介质和寻址方式的网络。
网桥可以连接不同的局域网，也可以将一个大网分成多个子网，均衡各网段的负荷，提高网络的性能。
交换机（Switch）有多个端口，每个端口都具有桥接功能，可以连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站。
所有端口由专用处理器进行控制，并经过控制管理总线转发信息。
路由器（Router）的作用是连接局域网和广域网，它有判断网络地址和选择路径的功能。
其主要工作是为经过路由器的报文寻找一条最佳路径，并将数据传送到目的站点。
网关（Gateway）不仅具有路由功能，而且还能实现不同网络协议之间的转换，并将数据重新分组后传送。
无线AP（AccessPoint）也称无线访问节点或存取桥接器。
是一个包含很广的名称，它不仅包含单纯性无线接入点（无线AP），也同样是无线路由器（含无线网关、无线网桥）等类设备的统称。
无线AP是移动计算机用户进入有线网络的接入点，主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部，典型覆盖距离为几十米至上百米，目前主要技术为802.11系列。
大多数无线AP还带有接入点客户端模式（APclient），可以和其它AP进行无线连接，延展网络的覆盖范围。
网络传输介质是指在网络中传输信息的载体，常用的传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。
有线传输介质是指在两个通信设备之间实现的物理连接部分，它能将信号从一方传输到另一方，有线传输介质主要有双绞线、电话线、同轴电缆和光纤等。
双绞线是局域网最常用的通讯介质，运营商一般通过电话线提供ADSL服务，光纤主要用于距离较远的主干线路，是目前传输最快的介质。
无线传输介质指我们周围的自由空间。
在自由空间传输的电磁波根据频谱可将其分为无线电波、微波、红外线、激光等，信息被加载在电磁波上进行传输。
五、常见网络应用
随着现代信息社会进程的推进，通信和计算机技术的迅猛发展，计算机网络的应用也越来越普及，它几乎深入到社会的各个领域。
（一）在教育、科研中的应用
通过全球计算机网络，科技人员可以在网上查询各种文件和资料，可以互相交流学术思想和交换实验资料，甚至可以在计算机网络上进行国际合作研究项目。
在教育方面可以开设网上学校，实现远程授课，学生可以在家里或其他可以将计算机接入计算机网络的地方利用多媒体交互功能听课，有不懂的问题可以随时提问和讨论。
学生可以从网上获得学习参考资料，并且可通过网络交付作业和参加考试。
（二）在办公中的应用
计算机网络可以使单位内部实现办公自动化，实现软、硬件资源共享。
如果将单位内部网络接入Internet，还可以实现异地办公。
如通过WWW或电子邮件，公司可以很方便地与分布在不同地区的子公司或其他业务单位建立联系，及时地交换信息。
在外的员工通过网络还可以与公司保持通信，得到公司的指示和帮助。
企业可以通过Internet，搜集市场信息并发布企业产品信息。
（三）在商业上的应用
随着计算机网络的广泛应用，电子数据交换（ElectronicDataInterchange，EDI）已成为国际贸易往来的一个重要手段，它以一种被认可的数据格式，使分布在全球各地的贸易伙伴可以通过计算机传输各种贸易单据，代替了传统的贸易单据，节省了大量的人力和物力，提高了效率。
通过网络可以实现网上购物和网上支付，例如登录“当当”网上书城（）购买图书。
（四）在通信、娱乐上的应用
20世纪个人之间通信的基本工具是电话，21世纪个人之间通信的基本工具是计算机网络。
目前，计算机网络所提供的通信服务包括电子邮件、网络寻呼与聊天、BBS、网络新闻和IP电话等。
人们还可以通过网络点播电影和电视节目。
未来还可能出现交互式电视等新应用。
随着网络技术的发展和各种网络应用的需求增加，计算机网络应用的范围在不断扩大，应用领域越来越拓宽，越来越深入，许多新的计算机网络应用系统不断地被开发出来，如工业自动控制、辅助决策、虚拟大学、远程教学、远程医疗、管理信息系统、数字图书馆、电子博物馆、全球情报检索与信息查询、网上购物、电子商务、电视会议、视频点播等。
第二章因特网介绍
一、因特网概述
“因特网（Internet）”或称为“国际互联网”，由采用TCP/IP协议族的众多计算机网相互连接而成的最大的开放式计算机网络，其前身是美国军方的阿帕网（ARPAnet）。
是一个由各种不同类型和规模的独立运行和管理的计算机网络组成的全球范围的计算机网络。
网络间可以畅通无阻地交换信息。
是目前全球最大的一个电子计算机互联网。
Internet为人们提供了巨大的不断增长的信息资源和服务工具宝库，用户可以利用其提供的各种工具去获取其提供的巨大信息资源和先进的服务等。
同样可以通过Internet将个人或企业部门的信息发布出去，随时供其他用户访问浏览。
二、因特网的常用术语
（一）TCP/IP协议
TCP/IP协议中译名为传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议，是Internet最基本的协议，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。
TCP/IP定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。
（二）IP地址
在Internet上连接的所有计算机，从大型机到微型计算机都是以独立的身份出现，我们称它为主机。
为了实现各主机间的通信，每台主机都必须有一个唯一的网络地址。
就好像每一个住宅都有唯一的门牌一样，才不至于在传输资料时出现混乱。
现在常用的IP地址是一个32位的二进制数，通常写成被句点分开的四个十进制树的形式，每个数值的范围在0－255之间，例如：
202.112.223.12。
一般将IP地址按节点计算机所在网络规模的大小分为A，B，C，D，E五类，其中前三类是常用的地址。
A类地址的表示范围为：
1.0.0.1－126.255.255.255
B类地址的表示范围为：
128.0.0.1－191.255.255.255
C类地址的表示范围为：
192.0.0.1－223.255.255.255
近年来，由于接入网络的各种设备日益增多，现在使用的IPV4地址已经没有多余的IP地址来分配了，因此，IPV6应运而生，但现在还没有大规模的应用。
（三）域名
有了IP地址，网民才能根据这个地址进行访问。
但IP地址是由32比特的二进制代码表示的。
为了便于记忆，按照一定的规则给Internet上的计算机起的名字就叫做域名。
按照Internet的组织模式，通常对域名进行分级管理，一级域名主要有以下几种：
.com（商业组织）、.net（网络中心）、.edu（教育机构）、.gov（政府部门）、.mil（军事机构）、.org（国际组织）等。
大部分国家和地区都拥有自己独立的域名，例如：
cn（中国）、us（美国）、uk（英国）、hk（香港）等等。
（四）DNS是计算机域名系统（DomainNameSystem或DomainNameService）
DNS就是进行域名解析的服务器。
域名服务器（DNS）中存放有Internet主机域名与IP地址的对照表，在Internet的TCP/IP网络中，当用户在应用程序中输入域名时，DNS服务可以将此域名解析为与之相关的IP地址。
（五）URL“统一资源定位符（UniformResourceLocator）”
统一资源定位符（URL）也被称为网页地址，是因特网上标准的资源的地址。
完整的统一资源定位符语法格式如下：
协议:
//用户名:
密码@子域名.域名.顶级域名:
端口号/目录/文件名.文件后缀?
参数=值#标志
常用的协仪有3类：
1.ftp——文件传送协议，用于访问FTP服务器。
2.http——超文本传送协议，用于访问WWW服务器。
3.News——USENET新闻。
三、因特网的接入方式
目前常见的因特网接入方式有专线连接、局域网连接、无线连接和电话线连接4种。
前2种一般是单位使用的较多，个人用户多使用后2种。
电话线连接一般采用ADSL（非对称数字用户线路）方式，ADSL是一种上行和下行传输速率不对称的技术，ADSL支持上行速率640kbps～1Mbps，下行速率1Mbps～8Mbps，有效的传输距离在3～5公里范围以内，是目前使用最广泛的一种接入技术。
有些单位和家庭为了使用笔记本电脑无线上网，又安装了无线路由器，这样通过无线路由器的转接，就可以实现家庭内部的无线漫游了。
第三章因特网的应用
一、浏览器的使用
电脑成功连接上网后，就可以运用浏览器浏览网页了。
浏览器的种类有很多，我们常用的是Windows自带的IE浏览器，另外还有Opera、Mozilla的Firefox、Maxthon（傲游）、MagicMaster（M2）等。
基本上可以分为基于IE内核的浏览器和非IE浏览器两类。
（一）IE简介
InternetExplorer浏览器（简称IE浏览器），是Microsoft微软公司设计开发的一个功能强大、使用方便、很受欢迎的Web浏览器。
使用IE浏览器，用户可以将计算机连接到Internet，从Web服务器上搜索需要的信息、浏览Web网页、收发电子邮件、上传网页等。
用鼠标左键快速双击桌面上IE浏览器图标（也可以用鼠标右键点击桌面上IE浏览器图标，选择打开），就可以运行IE了。
第一行为标题栏：
显示当前正在浏览的网页名称或当前浏览网页的地址。
标题栏的最右端是这个窗口的最小化、最大化（还原）和关闭按钮。
s）HbBt-
第二行为菜单栏：
点击它们，可以出现下拉菜单，显示可以使用的菜单命令。
第三行为工具栏：
列出了常用命令的工具按钮，使用户可以不用打开菜单，而是单击相应的按钮来快捷地执行命令。
%E7+W{?
*1平时常用的按扭为：
刷新按钮、主页按钮和收藏夹按钮I}Z[F,}*J 。
第四行为地址栏：
输入网址的地方。
可以在地址栏中输入网址，然后点右边的“刷新/转到”按钮（也可以敲回车键）直接到达需要进入的网站。
VEd#LSh中间的窗口区域就是浏览区：
用户查看网页的地方，也是对用户来说最感兴趣的地方。
?
9i7+Y"
最下面一行为状态栏：
显示当前用户正在浏览的网页下载状态、下载进度和区域属性。
-!
MDYj+U_Z6/r^c如果状态栏没有显示，可以单击菜单栏中的“查看”，在下拉菜单中，找到“状态栏”项，在它上面单击“勾选”起来就可以了。
若标准工具栏或地址栏没有显示，在“查看”菜单中“工具栏”菜单的下一级菜单中，勾选相应的项目就行了。
（二）IE的基本用法
打开浏览器，在地址栏中输入想要访问网站的地址，比如现在想访问山东省食品药品监督管理局网站，那么就在地址栏中输入：
，然后按键盘上的“回车”键或者用鼠标单击地址栏后面的“转到”就可以进入山东省食品药品监督管理局网站的页面。
1.前进后退按钮的使用
在页面上，若把鼠标指针指向某一文字或者某一图片，鼠标指针变成手形，表明此处是一个超级链接。
在上面单击鼠标，浏览器将显示出该超级链接指向的网页。
如果想回到上一页面，可以点击屏幕上方“后退”按钮。
后退按钮使用后，你会发现“前进”按钮也变为亮色显示了，单击“前进”就又来到刚才打开的页面了。
在这注意：
屏幕上方中的按钮若是“灰色”显示，表明是不可执行的。
如果不想浏览该内容，那么就只有直接点击窗口右上方的关闭按钮把该窗口关闭就退出IE了。
2.刷新按钮的使用svyC（m）'
如果长时间地在网上浏览，较早浏览的网页可能已经被更新，特别是一些提供实时信息的网页，这时为了得到最新的网页信息，可通过单击“刷新”钮来实现网页的更新。
3.收藏夹的使用
p>K'6lCa在打开浏览器后，单击“收藏夹”按钮，会显示当初加入收藏夹中的内容，通过点击收藏夹中的网站，可以直接到达喜欢的网站，不必再在地址栏中输入网址了。
当浏览一个网站，发现这个网站的内容非常好，以后想经常登录这个网站。
就可以把这个网站添加到收藏夹。
方法如下：
打开网站，单击“收藏”菜单或者单击工具栏中的“收藏夹”按钮，在相应的下拉菜单中或窗口中单击“添加到收藏夹”项点击“添加收藏按钮”，就会弹出对话窗，点击“添加”。
4.主页的设定
6{lWUr主页是什么？
通俗的讲就是运行浏览器时，首先显示的网站。
_5tw1>
在浏览某个网页过程中，如果单击标准工具栏中的“主页”按钮，也可以回到事先设定的主页上。
主页的设置是可以改变的，如果现在想把山东省执业药师网网站设为主页，方法如下：
7R））（-第一种方法：
双击IE浏览器，单击“菜单栏”中的“工具”，在下拉菜单中单击“Internet选项”，弹出“Internet选项”对话栏，在“主页”项的地址中输入：
http:
//60.216.97.249:
9090/eduOnline/novalidateAction/queryIndex.action，然后单击确定即可。
关闭浏览器，重新打开浏览器，窗口就直接显示山东省执业药师网网站页面。
若在主页选项中单击使用空白页，然后确定。
那么再运行浏览器时，页面就为空白。
第二种方法：
运行浏览器，打开山东省执业药师网网站页面。
此时，按照第一种方法打开“Internet选项”对话框，在“主页”项中，单击使用当前页，单击确定。
这样也可以把山东省执业药师网网站设为主页。
二、搜索引擎的使用
因特网上的信息浩如烟海，要想从中找到自己需要的东西，我们需要借助搜索引擎工具。
网上的搜索引擎的很多，主要的关键字搜索和目录索引两类，其中又以关键字最为常用。
使用时，首先打开搜索引擎网站，在文本框中输入要搜索的关键字，按回车或点右侧的搜索按钮，搜索引擎就会列出你要搜索的内容了。
三、电子邮件的收发
E_mail是ElectronicMail的缩写，中文名称电子邮件。
也叫伊妹儿。
是一种常用的互联网服务，通过电子通讯系统进行书写、发送和接收的信件。
是互联网上最受欢迎且最常用到的功能之一。
电子邮件在Internet上发送和接收，很象我们日常生活中邮寄包裹：
当我们要寄一个包裹时，我们首先要找到任何一个有这项业务的邮局，在填写完收件人姓名、地址等等之后包裹就寄出而到了收件人所在地的邮局，那么对方取包裹的时候就必须去这个邮局才能取出。
同样的，当我们发送电子邮件时，这封邮件是由邮件发送服务器（任何一个都可以）发出，并根据收信人的地址判断对方的邮件接收服务器而将这封信发送到该服务器上，收信人要收取邮件也只能访问这个服务器才能完成。
因此，我们先要找到一个服务器，填写一些注册作息，注册一个电子邮箱。
这样的邮箱有收费的，也有免费的，Gmail,Yahoomail,网易163mail，126mail，yeahmail，TOMmail,21CNmail,163mail等等免费邮箱都是不错的选择。
注册的电子邮件地址由三部分组成：
用户名@服务器地址。
第一部分“用户名”代表用户信箱的账号，对于同一个邮件接收服务器来说，这个账号必须是唯一的；第二部分“@”是分隔符；第三部分是用户信箱的邮件接收服务器域名，用以标志其所在的位置。
电子邮件的收发可以使用客户端（Outlook，Foxmail等），也可以直接登录邮箱服务器。
（一）发送邮件
点击“写信”，在显示的写信窗口中，需要输入“收件人”地址、“主题”、“内容”，如果需要随信邮寄文件，还可以进行附件的添加。
点“添加附件”，在弹出的“选择文件”对话框中选择需要邮寄的文件。
“添加附件”下方会把文件显示出来（一次可以附加多个附件，但需要一个一个的添加）。
最后点击“发送”即可。
（二）接收邮件
进入邮箱后，点击“收件箱”即可看到邮件服务器收到的邮件（显示邮件主题及发件人地址，后面的曲别针表示本邮件有附件）点击邮件名称，即可看到邮件内容。
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