第七章 计算机网络能力培养

本章学习重点 了解网络的发展、分类及拓扑结构 掌握网络的维护与管理软件 了解各类网页制作软件的特点 1 2 掌握网络的维护与管理软件 3 了解各类网页制作软件的特点 4 掌握Internet的应用和Intranet的建立

7.1 网络基础知识 计算机网络是计算机技术和通信技术高速发展的产物。 7.1 网络基础知识 计算机网络是计算机技术和通信技术高速发展的产物。 计算机网络技术的应用使计算机的应用范围得到了极大地拓展，目前已经渗透到社会的各个领域。 计算机网络技术对其他学科和技术的发展具有强大的支撑作用。

7.1.1 计算机网络的发展 第一代计算机网络——终端计算机系统（面向终端的计算机网络） 计算机通过线路控制器与远程终端相连 电话线路 线路 7.1.1 计算机网络的发展 第一代计算机网络——终端计算机系统（面向终端的计算机网络） 电话线路 线路 控制器 M T 计算机 M 计算机通过线路控制器与远程终端相连

7.1.1 计算机网络的发展 公用电话网 用前端处理机完成通信任务

7.1.1 计算机网络的发展 公用 电话网 高速线路 计算机 M FEP T 低速线路 集中器 采用集中器以降低费用

7.1.1 计算机网络的发展 第二阶段——计算机与计算机通信网 7.1.1 计算机网络的发展 第二阶段——计算机与计算机通信网 通信子网 H

7.1.1 计算机网络的发展 第三阶段——加速网络体系结构与协议国际标准化的研究与应用。 7.1.1 计算机网络的发展 第三阶段——加速网络体系结构与协议国际标准化的研究与应用。 计算机网络是个非常复杂的系统，相互通信的两个计算机必须高度协调。 要更充分地发挥计算机网络的效益，就应当使不同公司生产的计算机能够相互通信。 国际标准化组织ISO于1977年成立专门机构研究该问题，1978年提出了开放系统互连参考模型OSI（Open System Interconnection Reference Model）。

7.1.2 网络的分类 按网络数据传输和转接系统的拥有者来分，可分为专用网络和公用网络。 7.1.2 网络的分类 按网络数据传输和转接系统的拥有者来分，可分为专用网络和公用网络。 按网络范围和计算机之间互连的距离来分类。计算机网络可分为：广域网WAN（Wide Area Network）、局域网LAN（Local Area Network）、城域网MAN（Metropolitan Area Network）。 按网络的拓扑结构，计算机网络可分为集中式网络（星型网）、分散式网络、分布式网络。

7.1.3 网络拓扑结构 计算机网络拓扑: 用网中结点与通信线路之间的几何关系表示的网络结构，它反映了网络中各实体间的结构关系，其中结点包含通信处理机、主机、终端。

7.1.3 网络拓扑结构 网络拓扑主要有以下几种： 1．总线拓扑

7.1.3 网络拓扑结构 3．星型拓扑

7.1.3 网络拓扑结构 3.环型拓扑

7.1.3 网络拓扑结构 4．树型拓扑

7.1.3 网络拓扑结构 3．SSE指令集 SSE：（Streaming SIMD Extension，资料流SIMD延伸指令集），在Pentium Ⅲ中加入全新70条指令 在互联网上应用的多媒体和图形程序有更好的效果。 4．SSE2指令集 为了改良SSE指令集而产生的新技术，应用于Pentium 4的CPU中。内含144条全新的指令，并包括有SIMD倍精确浮点、SIMD128bit整数运算以及全新的Cache和内存管理指令集。 SSE2指令集可加快互联网程序运算，并使视频、语音、加密、影像及非线程工作站的运用提高速度。

2.2 存储设备 5．网状型拓扑

7.1.4 局域网的传输 局域网的传输形式有两种：基带传输与宽带传输。 传输介质有：双绞线、同轴电缆、光导纤维、电磁波等 。 7.1.4 局域网的传输 局域网的传输形式有两种：基带传输与宽带传输。 传输介质有：双绞线、同轴电缆、光导纤维、电磁波等 。 介质访问控制方法有：固定分配、需要分配、适应分配、探询访问和随机访问。 IEEE 802标准规定了局域网中最常用的介质访问控制方法有：载波监听/冲突检测策略（CSMA/CD）、令牌总线（Token Bus）、令牌环网（Token Ring）。

局域网的结构一般采用客户机/服务器（C/S）结构。 打印服务器 数据库服务器 文件服务器 客户2 客户4 客户3 客户1

7.1.4 局域网的传输—文件服务器 在Client/Server结构中，文件服务器是最基本的最早出现的一种服务器。文件服务器向多个用户提供文件服务。文件服务器提供操作系统中文件管理的各项功能，网络管理员可以利用局域网络操作系统所提供的安全保密功能，根据需要规定用户对文件的读/写权限或其他各种操作的权限，以及目录、文件的属性。 由于文件服务器通常是一个多用户的系统，所以任何访问文件服务器的客户都有一个登录和核实密码的过程。

数据库服务器（Database Server） 数据库服务器的功能主要是对数据库进行管理，如数据存取、数据处理、数据的安全性、完整性的管理，并发控制等。客户机运行数据库的应用程序，如处理有关屏幕和用户I/O的任务。客户机通过结构化查询语句SQL将查询请求通过网络发送到数据库服务器，数据库服务器执行SQL命令处理请求，然后将处理结果通过网络发送给客户机。在这一操作过程中，客户机与服务器之间只需要传送服务请求命令和命令执行结果，而不需要传送任何数据库文件，所以网络数据流量明显减少，致使网络性能得到很大改善。

概念： Internet是指由多个不同的网络通过网络互连设备连接而成的大网络，人们通常称为Internet（因特网）

7.2.1 IP地址和域名 Internet上的每一台计算机都采用一个号码和名字来识别。每一台主机都被指定一个主机号 。计算机的主机号由32位二进数组成 。例如： 10001100101110100101000100000001 为了便于记忆，将这32位数字用点分十进制的表示方法进行表示： 140．186．81．1 IP地址采用一种全球通用的地址格式，其通用格式可以表示为： 网络号 主机号 网络号（NetID）标识一个网络，主机号（HostID）标识网络上的一台主机。

A类： 0 NetID（7位） HostID（24位） A类地址的前一个字节表示网络号，且最前端一个二进制位是“0”。A类地址允许有27-2＝126个网络，每个网络有224-2＝16,777,214个主机。

B类： 1 0 NetID（14位） HostID（16位） B类地址的前两个字节表示网络号，且最前端两个二进制位是“10”。B类地址允许有214＝16384个网络，每个网络有216-2＝65534个主机。

C类： 1 1 0 NetID（21位） HostID（8位） C类地址的前三个字节表示网络号，且最前端三个二进制位是“110”。C类地址允许有221＝2097152个网络，每个网络有28-2＝254个主机。

IP地址的分类 除了以上这三种IP地址以外，还有D类地址和E类地址。 特别要注意的地方：全“0”的主机号不分配给任何主机，主机号为“0”的IP地址用于指网络本身；主机号为“1”的IP地址用于广播。 A类地址中127是保留地址，用于网络软件测试及本地进程通信。

域名 对于一般用户来说，IP地址太抽象。为了向一般用户提供一种直观明了的主机标识符，于是又起了一套字符型的地址方案--域名地址。例如：pku.edu.cn。域名地址更直观地体现了层次型的管理方法。 常用一级的域名： 域名 意义 com 商业机构 edu 教育机构 gov 政府部门 mil 军事部门 net 网络支持中心 org 上述机构以外的组织 int 国际组织

电子邮件服务 电子邮件（Electronic Mail）即E-mai1是Internet上使用最广泛、最受欢迎的服务之一。 电子邮件系统有如下特点： （1）方便性。 （2）广域性。 （3）廉价性和快捷性。

远程登录服务 远程登录是Internet提供的最基本信息服务。远程登录是在网络通信协议Telnet支持下使自己的计算机暂时成为远程计算机终端的过程。一旦用户成功地实现了远程登录，便可以实时地使用远程计算机对外开放的共享资源；这时，用户使用计算机就像是与对方计算机直接连接的本地终端一样。

文件传输服务 FTP:File Transfer Protocol，文件传输协议 是TCP/IP协议集中的高层协议。文件传输是指通过网络将文件从一台计算机传送到另一台计算机，当然，这里的传送不是移动而是指拷贝。 FTP可以完成以下功能： （1）把本地计算机上的一个或几个文件传送到远程计算机，或者从远程计算机上获取一个或多个文件，从而使用大量的免费程序、共享文件。传输的文件可以是多种类型、多种格式、多种结构的，如文本文件、二进制文件、图像文件、声音文件、数据压缩文件等。 （2）能对本地计算机或远程计算机上的目录进行删除、更改、建立等操作。 （3）能对本地计算机或远程计算机上的文件进行删除、更名、显示文件内容等操作。

网络新闻服务 网络新闻（Network News）通常又称作Net News，它是具有共同爱好的Internet用户相互交换意见的一种无形的用户交流网络。 它相当于一个全球范围的电子公告牌系统。网络新闻是按照不同的专题组织的。志趣相同的用户借助网络上一些被称为新闻服务器的计算机展开各种类型的专题讨论。

网络新闻服务 网络新闻是按专题分类如下： comp 计算机科学 rec 娱乐 sci 科技 soc 社会科学 talk 专题讨论 misc 杂类 news 网络新闻

7.3 Intranet Internet作为一种高速发展的新媒体，已经成为当今全球最大的信息传播媒体。在社会经济生活中扮演极其重要的角色。对于企业而言，传统的经营观念已经不再适应这个高速运转的社会。企业需要在Internet上建立自己的网站向世界展示自己。Intranet的目的就是将Internet上现有的技术应用到企业内部的信息系统中，通过Internet的开放性，提高企业的整体效率。

建立一个网站 ，企业需要建立自己的机房，配备专业人员，购买软硬件，向邮局申请专线等，由此建立一个属于自己的网站。在服务器上安装相应的网络操作系统，开发使用Web服务程序，设置各项Internet服务功能，包括DNS服务器及WWW、FTP服务设置，建立自己的数据库查询服务系统等。

建立自己的站点需要较大的投资，一年的运营费较高，我们可以利用ISP（Internet Service Provider，Internet服务提供商）提供的比较经济的解决方案。 方案如下： 方案一：租用虚拟主机方案 方案二：服务器托管方案 方案三：DDN专线接入方案

企业建立Web站点的过程 （1）申请域名。 （2）申请地址。 （3）建设网站平台。 （4）规划网站的内容并制作网页。 （5）信息发布和维护。 （6）完善网站功能。 （7）设置防火墙。 （8）网站推广。

7.4 如何与Internet连接 Internet是一个自发的网络，它没有拥有者，也没有一个组织和统一的管理者。它是一个赛百空间（Cyberspace），具有很好的开放性和相当高的联网灵活性。 全世界任何一个地方的任意一台计算机都可以与Internet连接，使用TCP/IP协议与网络上的站点进行通信。实现与Internet连接的关键在于用什么网络互连技术及如何实现网络的连接。

7.4.1 以网络为单位与Internet连接 以网络为单位与Internet连接是指将一个或多个局域网连入Internet。 两种方式： 1、直接连接方式 租用一条国际数字专线，使用相应的网络互连设备,通过广域网互联技术直接与Internet实现连接 。 2、 间接连接 方式 该局域网不是直接与Internet连接，而是与另一个局域网相连，而那个局域网已经与Internet实现互连，这样该局域网也就是Internet互联网上的一个成员了。因此，该网上的站点都可以通过本局域网直接访问Internet。

7.4.1 以网络为单位与Internet连接 广域网的最大特点是覆盖的地理范围大。 为此它的通信线路多借助于公共网络，如: 公共交换电话网（Public Switched Telephone Network，PSTN） 公用分组交换数据网（Packet Switched Data Network，PSDN）

目前非常流行的主要的广域网连接方法有：拨号连接、专线连接、公共分组交换数据网连接、无线网连接，另外还有ATM技术。 单个计算机一般采用拨号线连接，而局域网的远程互连（LAN-WAN-LAN）多采用专线、公共分组交换数据网和无线网的连接方法。

7.4.2 以单个计算机为单位入网 以单个计算机为单位连入Internet，主要采用拨号连接技术。它有两种不同的连接方式：终端连接方式和直接入网方式。连接方式不同，拨号连接的具体方法和使用的通信协议及其通信软件都有区别，对Internet能提供的访问方式以及访问功能也不相同。 终端访问方式是指用户使用一台终端或仿真终端远程登录Internet上的一台主机。而用户本身使用的终端或计算机可以不在Internet上。用户必须通过远程主机才能到达Internet。 直接访问方式是指用户使用一台直接与Internet相连的计算机访问Internet。这种访问方式使用灵活，能够获得功能齐全的Internet服务。

直接入网方式是让用户直接访问Internet，这种方式应用得更为广泛。直接入网方式的拨号连接，完成的是单个计算机与局域网的连接，而不是与某一台远程主机的连接。这种连接方式要求服务提供者配备一台路由器。该路由器提供若干异步通信口和局域网接口，它负责将单个计算机通过PSTN直接连入局域网。一般又称这种路由器为访问服务器（Access Server）。 路由器可采用专用路由器（如Cisco 2509，Cisco 2511等），也可以使用非专用路由器。非专用路由器是用一台多用户、多进程操作系统的高档微机或网络服务器及相应通信协议软件（如TCP/IP），经过正确的网络配置以完成路由计算功能。

终端连接方式的拨号线连接方法广泛应用于单个远程计算机（如家庭计算机）与Internet连接的环境。这种连接方式一般由网络服务提供者提供一台或多台服务器，单个计算机通过拨号方式远程登录到通信服务器上，作为服务器的一台终端在其上操作，达到访问Internet的目的。 这种连接方式的物理连接是通过个人计算机和通信服务器各自的异步通信口（接口标准为RS-232）与调制解调器Modem相连接，再通过Modem和电话外线与公共交换电话网PSTN相连接实现的。

7.5 网络的维护与安全性 网络操作系统 网络操作系统有三种类型： 1．集中式网络 2．客户机/服务器模式 3．对等式网络

7.5.2 网络管理 所谓网络管理，就是指用软件手段对网络进行配置、监视和控制，以保证网络的正常运行，减少故障发生的概率，且一旦发生故障应能及时发现，并采取有效的恢复手段，最终使网络性能达到最优，减少网络维护费用。 ISO为网络管理定义了故障、配置、性能、计费和安全五大管理功能。

7.5.3 网络的安全机制 随着网络经济和网络社会时代的到来，网络将会进入一个无处不有、无处不用的境地。经济、文化、军事和社会将强烈地依赖网络，伴随着网络应用范围的扩大，网络安全性问题也日益突出。 事实上，不论是Internet，还是Intranet或者是其他任何专用网都必须注意网络的安全性问题。

网络的安全性问题 网络安全性能主要包括保密性（Secrecy）、完整性（Integrity）和可用性（Availability），三者简称SIA。 （1）保密性：指对网络中有保密要求的信息只能供经过允许的人员以经过允许的方式使用。 （2）完整性：指网络中的信息安全、精确、有效，不因种种不安全的因素而改变信息原有的内容、形式和流向。破坏信息完整性的因素是多方面的，是一个广泛的问题。 （3）可用性：指网络中的信息资源在需要时立即可以使用。

网络安全技术 保障网络的安全性不仅是技术性问题，它还涉及到网络管理，甚至会涉及到法律上的问题。保障网络安全性的基本技术有： 认证技术。 访问控制技术。 防火墙技术。 密码技术。