第三章计算机网络基础与Internet应用.docx
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第三章计算机网络基础与Internet应用
3.1计算机网络概述
一、计算机网络的概念：
从组成上说：
计算机网络是结点与链路的集合，它可以为两个或多个特定的结点建立连接，以在这些结点之间进行通信。
从功能上说：
计算机网络是为了实现数据通信、资源共享而相互连接、彼此独立的计算机系统的集合。
二、计算机网络的功能：
1、数据通信：
计算机网络最基本的功能，例如：
电子邮件、QQ、IP电话等；
2、共享资源：
✧软件：
利用同一软件协同工作、减少版权的费用等；
✧硬件：
计算机、打印机、通信设备等；
✧数据：
硬盘数据、数据库数据等。
3、分布处理：
4、提高系统可靠性和安全性：
计算机网络中，每台计算机都可以担当后备机的角色。
三、计算机网络的发展历程：
计算机网络是计算机技术与通信技术的融合，它的发展主要经历了三个重要阶段：
✧1968年美国国防部高级计划研究局建设的以TCP/IP为基础的网络，采用了分组交换技术；
✧1980年ISO制定了OSI/RM模型；
✧1994年以后Internet的广泛使用：
1989年出现了WWW，1993年出现了图形化浏览器。
四、计算机网络的发展趋势：
✧高速化：
✧综合化：
多网融合（计算机网络、有线电视网络、电话网络等）；
✧智能化：
✧易用性：
五、计算机网络的分类：
按覆盖范围：
局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）、Internet；
按拓扑结构：
总线、星、环、树、网、混合；
按信息交换方式：
电路交换、报文交换、分组交换；
按网络中使用的操作系统：
Unix、Netware、Windows系列；
六、计算机网络的工作模式：
主机-终端：
C/S：
对等模式：
3.2计算机网络基础
一、数据通信的常用术语：
数据通信：
计算机网络处理的都是二进制数据，为区别与电话网中的语音通信将计算机之间的通信称为数据通信。
数据：
有意义的实体，描述事物的形式，可以是数字、文字、声音、图像等。
信号：
数据的电磁编码。
信息：
数据表达的含义。
信源：
发送信息的设备。
信宿：
接受信息的设备。
信道：
信源与信宿之间的通信线路。
二、数据通信的基本模式：
并行：
串行：
三、数据交换技术：
✧电路交换：
先建立链路，然后传播数据直到结束，释放链路；
✧报文交换：
不用建立链路，需整块数据发送，可以随意选择路径；
✧分组交换：
不用建立链路，数据分成固定大小的分组，每个分组可以随意选择路径，分多次传播到目的地。
四、数据传输介质：
有线：
（1）双绞线：
（UTP、STP、线序、RJ45接口【水晶头】、RJ11【电话线接头】）
图一：
双绞线；图二：
RJ45接口；图三：
RJ11接口；图四：
双绞线线序标准
注：
同级两端线序：
T568A-T568B；不同级两端线序：
T568B-T568B。
（2）同轴电缆：
细缆（50欧姆，传输数字信号，多用于局域网中）、粗缆（75欧姆，传输模拟信号，公共天线电视系统的标准传输电缆）
（3）光纤（单模光纤、多模光纤）；
无线：
（1）无线电短波：
容易产生、传播距离远、能够穿过建筑物。
波长在100米以下10米以上，频率为：
3-30MHZ。
通过电离层和地表传播。
（2）微波：
频率100MHZ以上，微波沿直线传播。
卫星使用，地面需要建立基站。
路由器、手机通信使用微波。
（3）红外线：
短距离通信、成本低、不能穿透坚实的物体。
五、网卡与交换机、路由器：
网卡：
计算机与网络的接口，每块网卡都有一个唯一的编号，此编号称为MAC地址，由48个二进制位组成。
网卡能够对信道中的信息进行侦听，并根据自身的MAC地址识别自己应该接受的信息。
当网卡连接的计算机或其他设备做好接受信息的准备后，网卡便将从外部接收的信息提交给这些设备；当与网卡连接的计算机或其他设备要向外界发送信息时，网卡会在信道信息流中寻找间隙，并将信息送上信道。
交换机：
多端口的网卡，一个端口接收到信息后，向其他端口转发（MAC地址通信），实现计算机之间的互联（组建局域网）。
路由器：
为数据的传播选择路径，负责网络与网络的互联。
（IP地址通信）。
六、计算机网络体系结构：
计算机网络是由多种计算机和各类终端通过通信线路连接起来的系统。
在这个系统中，由于计算机型号不一、终端类型各异，加之线路类型、连接方式、同步方式、通信方式不同，使得在网络中结点之间进行通信十分困难。
为了使各种设备都能很容易地互联成网，国际上一些团体和组织开始为计算机网络制定各种参考标准。
1、ISO（国际标准化组织）：
OSI/RM（开放系统互联参考模型）；
物理层：
如何建立链路准确传输二进制数据，接口的机械的（形状，尺寸，引脚数等）、电气的（指明在接口电缆的各条线上出现的电压的范围）、功能的（指明某条线上出现的某一电平的电压表示何种意义）、规程（指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序）的特性。
数据链路层：
接受物理层的数据并进行检错与纠错，本层的数据基本单位为帧。
网路层：
负责源站点和目标站点的数据传输，本层的数据基本单位为分组。
传输层：
负责端到端的数据传输，本层的数据基本单位为报文。
会话层：
负责虚拟链路的管理工作，例如：
是否建立双向通信，什么时候发送数据，由谁发。
表示层：
将不同类型表示的数据，采用统一的格式表示。
应用层：
需要接受数据的应用程序。
注：
覆盖全世界的Internet并没有采用OSI/RM标准，原因：
OSI/RM的制定专家缺乏
实际经验，没有考虑商业效益；OSI/RM层次划分不合理有功能重复多次定义的现象。
2、IEEE（电子电气工程师协会）：
IEEE802协议（主要为局域网协议）；
3、APRA（高级研究计划局）：
TCP/IP协议。
网路接口层：
相当于ISO/RM的物理层与数据链路层，TCP/IP并没有对此层给出具体的规定。
网络层：
负责将传输层的报文封装为分组，并执行必要的路由算法，以使分组可以独立的到达目标。
本层主要有IP、ARP、ICMP、IGMP四个协议。
传输层：
负责端到端的数据可靠传输，主要有TCP、UDP两个协议，TCP为面向连接的服务（通过三次握手建立连接）；UDP为面向无连接的服务。
应用层：
应用程序，主要有Telnet、FTP、DNS、SMTP等协议。
3.3Internet基础知识
一、概述：
Internet即通常所说的国际互联网，是由多个不同结构的网络通过统一的协议连接而成的覆盖全球的大型计算机网络。
Internet的雏形出现在美国，处于冷战的考虑，美国国防部高级计划研究署研制了APRAnet，此网络就是Internet的前身。
随着Internet的发展，越来越多的计算机接入了互联网，使得Internet由实验性的网络最终发展为实用性的网络。
二、Internet提供的信息服务
1、远程登录:
Windows远程桌面连接（1、TerminalServices开启；2、我的电脑-属性-远程-允许远程连接本电脑；3、administrator设置密码。
）、Telnet命令；
2、文件传输服务：
FTP，搭建FTP服务器（Serv-U）；anonymous（匿名账号）
3、电子邮件服务：
地址格式：
“用户名@域名”；
4、BBS论坛：
5、万维网：
网站；
6、数据共享：
如何设置？
（Windows系统下）；开始-运行-\\IP地址
7、数据通信：
QQ等。
三、TCP/IP协议
TCP/IP（传输控制协议/网际协议）是Internet赖以存在的基础。
Internet的前身是ARPAnet，ARPAnet使用的并不是TCP/IP，而是NCP（网络控制协议）。
随着网络的发展，人们发现NCP存在许多缺点，以至于不能充分支持APRAnet网络。
NCP要求所有接入网络的计算机拥有同构的环境（计算机操作系统相同）。
20世纪60年代后期人们开发出了可用于异构环境的TCP/IP协议。
发送数据时，处于TCP/IP协议高层的应用程序将数据（报文）传给传输层，传输层加上本层的前缀，并将数据切割为固定大小的分组传给Internet层，Internet负责把这些分组打包成IP包，并加入Internet层前缀传给网络接口层，网络接口层负责将数据发到连接的网络上。
接受数据时，网络接口层负责接受属于自己的信息，并传给自己的Internet层、传输层、应用层，每层负责去掉本层的前缀，最后把信息交给应用层的应用程序。
1、IP地址（32位或128位）：
在TCP/IP网络上，每个主机都要有不同与其他主机的IP地址。
（1）、IP地址分配：
IP地址由32位二进制数组成。
在实际应用中，将32位二进制数分为四段，每段包含8位二进制数。
为了便于应用，将每段都转换为十进制数，段与段之间用“.”号隔开，如192.168.1.1。
这种IP地址的表示方法称为“点分十进制”表示法。
通常用IP地址标识一个网络和与此网络连接的一台主机。
IP地址采用两级结构，一部分表示主机所属的网络，另一部分代表主机，主机必须位于特定的网络中。
IP地址的组成形式为：
地址分配的基本原则是，同一网络内的所有主机分配相同的网络标识号，同一网络内的不同主机必须分配不同的主机标识号，以区分主机。
不同网络内的每台主机必须具有不同网络标识号，但可以具有相同的主机标识号。
将计算机连入Internet时，为避免与其他网络冲突，必须向ICANN为网络申请一个网络标识号，然后再为网络上的主机分配主机标识号。
如果网络不与外界连接，则可自行选择网络标识号而不必申请。
（2）、IP地址级别：
考虑到不同规模网络的需要，为充分利用IP地址空间，IP协议定义了5类地址，即A、B、C、D和E类。
IP地址采用高字节位的高位来标识地址类别。
IP地址类型
高位字节
网络标识号
主机标识号
A（1-127）
0……
1个字节
3个字节
B（128-191）
10……
2个字节
2个字节
C（192-223）
110……
3个字节
1个字节
D（224-239）
1110……
不区分，表示多播地址（一组计算机）
E（240-255）
11110……
不区分，为将来使用保留
保留的私有IP地址：
10.0.0.1-10.255.255.254（A类）
172.13.0.1-172.32.255.254（B类）
192.168.0.1-192.168.255.254（C类）
2、子网掩码及其作用：
子网掩码是一个32位的数字，其作用是声明IP地址的哪些位为网络地址，哪些位为主机地址。
（1）、确定网络和主机地址：
例如：
202.112.10.101子网掩码255.255.255.0则，网络号为：
202.112.10.0主机号为101。
另一个IP地址：
202.112.15.55。
（2）、划分IP子网：
例如：
202.112.10.0为例，划分8个子网。
3、IP路由：
在TCP/IP网络中，同一网络中的计算机可以直接通信，而不同网络中的计算机要互相通信必须经过路由器。
4、TCP/IP的配置：
网上邻居→查看本地连接→选择网卡→属性→Internet协议（TCP/IP）。
5、下一代网际协议IPv6：
IPv6把原来的IPv4地址扩大到了128位；
IPv6可以与IPv4兼容；
IPv6提高了IP分组的处理速度；
IPv6增加了安全性；
作业：
IP地址为：
222.74.219.0
子网掩码：
255.255.255.0
要求：
请将上述的网络划分为16个子网，列举第1、5、16个子网的详细信息（子网号、子网IP地址的范围）。
四、域名系统
由于数字地址不能形象、直观地描述其所代表的主机，对用户而言，记忆这些枯燥的数字是一个沉重的负担。
所以有了“名称-IP地址”转换机制（DNS）。
在ARPAnet的时代，整个网络只有数百台计算机，当时使用一个叫Hosts的文件，其中记录了所有的主机名字与IP地址的对应关系。
Hosts文件是一个纯文本文件，可用文本编辑器处理，网络中的每台电脑都拥有这样一个文件。
随着网络的发展，接入网络的计算机越来越多，这样的方法无疑是十分麻烦的，另外，更为棘手的是文件更新问题，当主机与IP地址的对应关系发生变化时，每台主机的Hosts文件也都必须手动修改，才能保持对应关系的一致性。
为了解决上述问题，域名系统被设计出来并得到了广泛的应用。
DNS采用客户/服务器模式工作，它是一个树形的机构。
最高层次是根域、顶级域，其下是子域，子域下面可以是主机，也可以是其它子域，直到最后是主机。
结构如下：
五、接入方法
（注）无线路由器的配置：
1、把计算机与路由器相连（通过有线或无线）；
2、打开浏览器输入路由器地址（默认为：
http:
//192.168.1.1或http:
//192.168.0.1）；
3、输入用户名、密码（默认账号：
admin；默认密码：
admin）；
4、设置向导----下一步----选择上网方式-----配置上网方式；
5、设置无线访问密码与修改路由器登陆密码。
第三章习题
一、填空题
1、计算机网络是______、______的计算机系统的集合。
构建计算机网络的主要目的是共享资源，资源共享包括_____、_____和_____资源的共享。
2、在计算机网络技术复杂的演变过程中，至少有三个重要的里程牌。
第一个里程牌以_____为标志，第二个里程碑以_____为标志，第三个里程碑以_______为特征。
3、计算机网络的发展趋势将主要表现在______化、_____化、_____化和______性等四个方面。
4、按网络覆盖范围大小，可以将计算机网络分为______、_____、_____和_____。
5、因特网（Internet）不是一种具体的物理网络技术，而是_____一种高层技术。
6、按网络拓扑结构的不同，可以将计算机网络分为_____、_____、_____、_____和网状网。
按信息交换方式的不同，可以将计算机网络分为_____交换网、_____交换网和_____交换网。
按网络中使用操作系统的不同，可以将计算机网络分为____网、_____网和_____网。
7、计算机网络的工作模式有“主机---终端”、_____和_____三种。
8、在通信过程中，发送信息的设备称为信源，接受信息的设备称为信宿，信源和信宿之间的通信线路称为_____。
9、通常将作为信源和信宿的设备称为_____，提供数据交换功能的中转设备称为_____。
10、数据进行传输，有_____传输和_____传输两种方式。
通常前者适用于近距离通信，后者适用于远距离通信。
11、串行数据通信有三种不同的方向性结构：
_____、_____和_____。
12、传输介质一般可分为_____传输介质和_____传输介质两类。
13、双绞线可分为_____双绞线与_____双绞线两种。
其中，前者具有低成本、柔性好、工作稳定等特点，是工作组和部门局域网中最常用的网络电缆。
14、_____是铜质电缆的主要升级换代品，一般用于提供高速、远距离连接。
15、光纤按传输点模数可分为_____光纤和_____光纤两种。
其中，前者的芯线粗，传输速率低，距离短，整体的传输性能差，但成本低，一般用于建筑物内或地理位置相邻的环境中。
16、根据所支持带宽的不同，可以将网卡分为10M网卡、_____网卡和_____网卡等。
17、常用服务器操作系统包括Unix、NetWare、WindowsNTServer、_____和_____等。
18、ISO、IEEE和ARPA对计算机网络的主要贡献分别为_____、_____和_____。
19、OSI/RM将整个网络的通信功能分为七个层次，每个层次完成不同的任务。
这七层由低层至高层分别是_____、_____、_____、_____、_____、_____和_____。
20、TCP/IP体系共分成_____层、_____层、_____层和_____层四个层次。
21、Internet所提供的资源主要有_____、_____、_____和电子公告板（BBS）等。
22、IP协议要求在与IP网络建立连接时，每台主机都必须为这个连接分配唯一的32位地址，此地址就是所谓的_____地址。
23、考虑到不同规模网络的需要，为充分利用IP地址空间，IP协议定义了五类地址，即_____、_____、_____、_____和_____类。
24、TCP/IP网络中的子网掩码用以实现两大功能：
_____；_____。
25、在利用TCP/IP进行通信时，主要应设置_____、_____和默认网关等三个参数。
26、IPv6把原来IPv4地址增大到了_____位。
27、DNS是一种基于分布式数据库、采用用户/服务器模式完成_____与_____之间的转换的系统。
28、常见的顶级域名有_____顶级域名和_____顶级域名两类。
29、ADSL是一种应用日益广泛的接入技术。
它属于_____传输，以铜质电话线路作为传输介质，可在一对铜线上实现640Kbps-1Mbps的上行速率和1-8Mbps的下行速率，其有效传输距离是3-5km。
二、问答题
1、简述IE工具栏中的“停止”、“刷新”按钮的用途。
2、在IE中，如何进入全屏幕显示状态？
怎样退出全屏幕显示状态？
3、在IE中，欲在新的浏览器窗口中打开当前窗口中的链接，应怎样操作？
4、在IE中，如何保存网页的HTML文件及附属于网页的全部文件。
5、在IE中，怎样将图像或动画保存在硬盘中？
6、在IE中，怎样设置起始网页？
7、在IE中，怎样导入和导出收藏夹？
8、什么是断点续传？
什么是多点连接？
9、简述BT下载与普通下载方式的区别？
10、怎样使本地文件成为BT资源中的“种子”？
第三章练习题
作业一：
IP地址为：
222.74.219.0
子网掩码：
255.255.255.0
要求：
请将上述的网络划分为16个子网，列举第1、5、16个子网的详细信息（子网号、子网IP地址的范围）。
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