【正文】 第四章 計算機網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng) 學(xué)習(xí)目標與要求 ， 了解幾種常用的局域網(wǎng) ，熟悉局域網(wǎng)提供的功能與服務(wù) ， 初步理解網(wǎng)絡(luò)的兩種工作模式 常用的接入技術(shù) ， 懂得廣域網(wǎng)的構(gòu)成和分組交換機的功能 ， 理解廣域網(wǎng)的通信過程與路由表的作用 TCP/IP協(xié)議的作用 ， 熟悉 IP地址的格式與分類 ， 初步懂得路由器的功能與通信過程 學(xué)習(xí)目標與要求 IP地址的關(guān)系 ， 理解域名系統(tǒng)的作用和工作過程 （ FTP） 的大體原理與工作過程 WWW的功能 、 組成及其應(yīng)用 ， 掌握 HTML、 URL、和 Web瀏覽器等的作用與原理 、 訪問控制 、數(shù)據(jù)加密 、 數(shù)字簽名 、 防火墻 、 病毒防范等的原理與作用 計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與分類 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義與組成 計算機網(wǎng)絡(luò)定義： 利用通信設(shè)備 、 通信線路和網(wǎng)絡(luò)軟件 ， 把地理上分散且各自具有獨立工作能力的計算機 （ 及其他智能設(shè)備 ） 以相互 共享資源 （ 硬件 、 軟件和數(shù)據(jù)等 ） 為目的連接起來的一個系統(tǒng) 。 計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個集計算機 硬件設(shè)備 、 軟件系統(tǒng) 、 通信設(shè)施 、 網(wǎng)絡(luò)信息 為一體的 ， 能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享的現(xiàn)代化綜合服務(wù)系統(tǒng) 。 計算機網(wǎng)絡(luò)的 3個主要組成部分 ? 若干個 主機 （ host） ? 一個 通信子網(wǎng) ? 一系列的 通信協(xié)議 及相關(guān)的 網(wǎng)絡(luò)軟件 通信協(xié)議： 是通信雙方事先約定好的必須遵守的規(guī)則（ 例如 TCP/IP） ， 用于主機與主機之間 、 主機與通信子網(wǎng)之間 、 通信子網(wǎng)中各結(jié)點之間的通信 ， 是計算機網(wǎng)絡(luò)必不可少的組成部分 。 計算機組網(wǎng)的目的 ? 數(shù)據(jù)通信 ? 資源共享 ? 實現(xiàn)分布式的信息處理 ? 提高計算機系統(tǒng)的可靠性和可用性 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類 按網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地域范圍分： – 局域網(wǎng) (Local Area Network， 簡稱 LAN) – 廣域網(wǎng) (Wide Area Network， 簡稱 WAN) – 城域網(wǎng) （ Metropolitan Area Network，簡稱 MAN） 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類 ? 按網(wǎng)絡(luò)的使用性質(zhì)分： – 公用網(wǎng) – 專用網(wǎng) ? 按網(wǎng)絡(luò)的使用范圍和對象分： – 企業(yè)網(wǎng) – 政府網(wǎng) – 金融網(wǎng) – 校園網(wǎng) ? 按拓撲結(jié)構(gòu)分類：星型、環(huán)型、總線型、樹型等 ? 按傳輸介質(zhì)分類：有線網(wǎng)和無線網(wǎng) 通信技術(shù)基礎(chǔ) ? 通信三要素： ? 信源 （信息的發(fā)送者） ? 信宿 （信息的接收者） ? 信道 （信息的載體與傳播媒介） ? 通信系統(tǒng)（電信網(wǎng)）組成： ? 終端設(shè)備（例如：電話機） ? 傳輸設(shè)備（例如：電話線） ? 交換設(shè)備（例如：程控交換機 調(diào)制與解調(diào) ? 調(diào)制（ Modulation）：將基帶數(shù)字信號的波形變換為適合于模擬信道傳輸?shù)哪M信號波形。（ 將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號） ? 解調(diào)（ Demodulation）：將由調(diào)制器變換過的模擬信號波形恢復(fù)成原來的基帶數(shù)字信號波形。 （將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號） ? 基本調(diào)制方法：調(diào)幅（幅移鍵控法ASK），調(diào)頻（頻移鍵控法 FSK），調(diào)相（相移鍵控法 PSK） ? 2022真題 】 現(xiàn)代通信系統(tǒng)常常在信號的發(fā)送端用調(diào)制解調(diào)器對發(fā)送的信號進行調(diào)制。調(diào)制只是改變了信息的表達方式，并沒有改變信息的內(nèi)容。（ ） ? 【 試題分析 】 通信用來傳輸信息，以語言、圖像、數(shù)據(jù)為媒體 ,通過電 (光 )信號將信息由一方傳輸?shù)搅硪环?。有效性和準確性是通信的兩個特點，調(diào)制作為現(xiàn)代通信的一種手段，肯定不會改變所要傳輸信息的內(nèi)容。因此答案是正確。 多路復(fù)用 ? 為了提高線路利用率，總是設(shè)法在一條傳輸線路上，傳輸多個模擬信號（例如，語音信息）或數(shù)字信號，這就是多路復(fù)用。 ? 多路復(fù)用技術(shù)通常有：頻分復(fù)用，時分復(fù)用，波分復(fù)用 ? 頻分多路復(fù)用：將傳輸線路的頻帶分成 N部分，每一個部分均可作為一個獨立的傳輸信道使用。這樣在一對傳輸線路上可有 N對話路信息傳送，而每一對話路所占用的只是其中的一個頻段。 ? 頻分制通信又稱載波通信，它是模擬通信的主要手段。 ? 時分多路復(fù)用：把一個傳輸通道進行時間分割以傳送若干話路的信息。把 N個話路設(shè)備接到一條公共的通道上，按一定的次序輪流的給各個設(shè)備分配一段使用通道的時間。當輪到某個設(shè)備時，這個設(shè)備與通道接通，執(zhí)行操作。與此同時，其它設(shè)備與通道的聯(lián)系均被切斷。待指定的使用時間間隔一到，則通過時分多路轉(zhuǎn)換開關(guān)把通道聯(lián)接到下一個要連接的設(shè)備上去。 ? 時分制通信也稱時間分割通信，它是數(shù)字電話多路通信的主要方法，因而 PCM通信常稱為時分多路通信。 ? 波分多路復(fù)用：在單一光纖內(nèi)同步傳輸多個不同波長的光波，使得數(shù)據(jù)傳輸速度和容量獲得倍增。 交換技術(shù) ? 交換：在任意兩個需要進行通信的計算機之間建立一個臨時的通信鏈路，通信結(jié)束后再拆除鏈路，稱為交換技術(shù)。由中轉(zhuǎn)節(jié)點參與的通信，中轉(zhuǎn)的節(jié)點稱為交換節(jié)點。 ? 電路交換（線路交換）：為發(fā)送端和接收端建立一條臨時的實際物理通道，供通信雙方使用，通信完畢后，交換機內(nèi)的連線被拆除。 ? 例如：電話交換機 ? 優(yōu)點：交換方式簡單，適合遠距離成批數(shù)據(jù)傳輸，建立一次連接可傳送大量數(shù)據(jù)。 ? 缺點：線路利用率低，通信成本高。 ? 分組交換（包交換）：把需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊分割成若干小塊，然后為每個小塊數(shù)據(jù)加上有關(guān)的地址信息及分組信息，組成一個數(shù)據(jù)包（也稱為 ―分組 ‖）。數(shù)據(jù)包的長度通常為幾十到幾百個字節(jié)。這些數(shù)據(jù)包按照類似于流水線的方式在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)過緩沖、轉(zhuǎn)發(fā)而到達目的地。通信網(wǎng)絡(luò)中每個結(jié)點為其相連的每條鏈路準備了一個緩沖區(qū)，每個數(shù)據(jù)包按照去向不同送入各個緩沖區(qū)排隊，當某一條鏈路空閑時，就從相應(yīng)的緩沖區(qū)中取出一個數(shù)據(jù)包發(fā)送到下一結(jié)點，下一結(jié)點再進行轉(zhuǎn)發(fā)，直至數(shù)據(jù)包到達接收端。接收端的計算機按照數(shù)據(jù)包的編號，將它們重新組裝成為原來形式的數(shù)據(jù)塊。 ? 例如：互聯(lián)網(wǎng)絡(luò) ? 優(yōu)點：線路利用率高；收發(fā)雙方不需同時工作，當接收方忙碌時，整個網(wǎng)絡(luò)都可以作為它的緩沖；可以給數(shù)據(jù)包建立優(yōu)先級，使得一些重要應(yīng)用的數(shù)據(jù)包能優(yōu)先傳遞。 ? 缺點：延時長，不宜用于實時通信或交互通信。 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標 ? 信道 ：通信信道是傳輸數(shù)據(jù)的一個物理路徑或者是一種載波信號頻率。 ? 帶寬 （信道容量）：一個信道允許的最大數(shù)據(jù)傳輸速度。 ? 數(shù)據(jù)傳輸速率 （ data rate）：實際傳輸數(shù)據(jù)時，單位時間內(nèi)傳輸?shù)亩M制位數(shù)目。通常使用 ―位 /秒 ‖（ bps）作為單位。 ? 誤碼率 （ error rate）：數(shù)據(jù)傳輸中出錯數(shù)據(jù)占被傳輸數(shù)據(jù)總數(shù)的比例。 ? 端 端延遲 ：數(shù)據(jù)從信號源傳送到目的地所花費的時間。 有線通信系統(tǒng)： ? 有線載波通信： ? 采用的傳輸介質(zhì)：架空明線，對稱電纜，同軸電纜。 ? 光纖通信 ? 利用光纖傳導(dǎo)光信號進行通信的一種技術(shù)。 ? 發(fā)端：實現(xiàn)信號的電 光轉(zhuǎn)換；每隔一定距離接入光中繼器；收端：實現(xiàn)信號的光 電轉(zhuǎn)換。光纖通信可靠性好，保密性強。波分復(fù)用技術(shù)可以提高傳輸速度和容量。 ? 全光網(wǎng)（ AON）不進行光 電、電 光轉(zhuǎn)換，速度提高，成本降低，它是信息高速公路的基礎(chǔ)。 ? 優(yōu)點：傳輸頻帶非常寬，通信容量大（速度最快）；抗雷電和電磁干擾、抗輻射能力強；無串音干擾，保密性強，不易被竊聽或截取數(shù)據(jù)；傳輸損耗小，通訊距離長。 ? 缺點：精確連接兩根光纖比較困難。 無線通信系統(tǒng) ? 微波通信 ? 微波是一種具有極高頻率的電磁波（介于無線電波與光波之間 ,頻率 300MHz~300GHz,波長1m~1mm）。 ? 微波不能沿地面繞射傳播（中波），也不能經(jīng)電離層反射傳播（短波）。 ? 遠距離微波通信方式：地面微波接力通信、衛(wèi)星通信、對流層散射通信。 ? 微波通信容量大、建設(shè)費用省、抗災(zāi)能力強。 ? 衛(wèi)星通信 ? 衛(wèi)星軌道有兩種： ? 中、低軌道衛(wèi)星：相對于地面是運動的，覆蓋范圍小，地面天線必須跟蹤衛(wèi)星。但損耗小、延時少。 ? 同步定點衛(wèi)星：位于赤道上空大約 36， 000公里，相對于地面固定不動，覆蓋范圍大，三顆衛(wèi)星幾乎可以覆蓋地球全部面積。 ? 衛(wèi)星通信的特點：通信距離遠，頻帶寬，容量大，干擾小，較穩(wěn)定。但造價高、技術(shù)復(fù)雜，有一定延時。 ? 移動通信系統(tǒng) ? 移動通信是指處于移動狀態(tài)的對象之間的通信，它包括蜂窩移動、集群調(diào)度、無繩電話、尋呼系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)。 ? 第一代移動通信采用模擬技術(shù)。 ? 第二代移動通信廣泛采用數(shù)字技術(shù)（GSM,CDMA）。 ? 第三代移動通信實現(xiàn)目標：全球漫游；適應(yīng)多種環(huán)境；提供高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)；提供大容量、高保密性和優(yōu)質(zhì)服務(wù) ? 移動通信系統(tǒng)組成： ? 移動臺：是移動的通信終端，是接收無線信號的接收機，包括手機，呼機，無繩電話等。 ? 基站： 是與移動臺聯(lián)系的一個固定收發(fā)機，它接收移動臺的無線信號，每個基站負責與一個特定區(qū)域（ 10km ～ 20km的區(qū)域）的所有的移動臺進行通信。 ? 移動交換中心：與基站之間通過無線微波、電纜或光纜交換信息，移動交換中心再與公共電話網(wǎng)進行連接。 ? 每個基站的有效區(qū)域既相互分割，又彼此有所交疊，整個移動通信網(wǎng)就像是蜂窩，所以也稱為 ―蜂窩式移動通信 ‖。 計算機局域網(wǎng) 局域網(wǎng)的特點與組成 計算機局域網(wǎng)定義 Local Area Network， 簡稱 LAN 較小地域范圍 （ 10公里范圍內(nèi) ） 內(nèi)的計算機網(wǎng)絡(luò) ， 一般是一幢建筑物內(nèi)或一個單位幾幢建筑物內(nèi)使用專用的高速通信線路把多臺計算機相互連接互連成網(wǎng) 。 計算機局域網(wǎng)的組成 工作站 (含網(wǎng)絡(luò)接口卡 ) 、 服務(wù)器 (含網(wǎng)絡(luò)接口卡 )、 網(wǎng)絡(luò)打印機 、 傳輸介質(zhì) 、 網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備 （ 例如：集線器 ， 交換機 ） 等 。 網(wǎng)絡(luò)工作站 網(wǎng)絡(luò)接口卡 共享的傳輸介質(zhì) 網(wǎng)絡(luò)打印機 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 網(wǎng)絡(luò)工作站 ? 一臺獨立的計算機使用電纜或其他通信介質(zhì)與一個局域網(wǎng)進行了連接時 ， 它就成為網(wǎng)絡(luò)上的一個 工作站 ， 使用這臺計算機的用戶就成了一個 網(wǎng)絡(luò)用戶 。 工作站本身所具有的硬盤 、 光盤 、 程序 、數(shù)據(jù) 、 打印機等都是該用戶的 本地資源 ，網(wǎng)絡(luò)上其他工作站和服務(wù)器的資源稱為 網(wǎng)絡(luò)資源 。 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 – 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 網(wǎng)絡(luò)中為所有用戶提供應(yīng)用軟件服務(wù)及數(shù)據(jù)存儲空間的計算機 。 根據(jù)其提供的服務(wù)可以將服務(wù)器分為： ?文件服務(wù)器 ?應(yīng)用服務(wù)器 ?打印服務(wù)器 有些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器不僅為網(wǎng)絡(luò)用戶提供共享資源 ， 而且還具有網(wǎng)絡(luò)的管理功能 。 網(wǎng)絡(luò)打印機 為所有網(wǎng)絡(luò)用戶提供打印服務(wù)的一臺共享的打印機 。 通常它有一個打印隊列 ，各個工作站發(fā)送來的打印文件均存儲在打印隊列中 ， 然后逐個進行打印 。 打印隊列由打印服務(wù)器管理 ， 打印服務(wù)器可以與文件服務(wù)器是同一臺計算機 ， 也可以是連接在網(wǎng)上的另一臺專門的計算機 。 局域網(wǎng)的組成 – 結(jié)點 （ node） 網(wǎng)絡(luò)上的每一臺設(shè)備 ， 包括工作站 、 服務(wù)器以及打印機等都稱為網(wǎng)絡(luò)上的一個結(jié)點 。 – 網(wǎng)卡 （ 網(wǎng)絡(luò)適配器 ） 網(wǎng)絡(luò)上的每一個結(jié)點都有一塊網(wǎng)絡(luò)接口卡 （ 簡稱網(wǎng)卡 ） 。 網(wǎng)卡和電纜負責把結(jié)點與網(wǎng)絡(luò)連接起來 ，將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)從計算機傳送到網(wǎng)絡(luò) ， 需要接收的數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)傳送到結(jié)點 。 不同類型的網(wǎng)絡(luò)使用不同類型的網(wǎng)卡 。 網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡） ? 為了實現(xiàn)總線上任意兩個節(jié)點之間的通信，局域網(wǎng)中的每個節(jié)點都有一個唯一的地址，稱為介質(zhì)訪問地址（ Media Access Address，簡稱MAC地址）。 ? 每一個數(shù)據(jù)幀中都要包含自己的MAC地址和接收節(jié)點的 MAC地址。 ? 數(shù)據(jù)幀的接收方可以是一個節(jié)點，也可以是一組節(jié)點（組播），甚至是網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點（廣播）。 ? 【 2022真題 】 在以太（ Ether）局域網(wǎng)中，每個節(jié)點把要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)封裝成了“數(shù)據(jù)幀”。這樣來自多個節(jié)點的不同的數(shù)據(jù)幀就以時分多路復(fù)用的方法共享傳輸介質(zhì)，這些被傳輸?shù)摹皵?shù)據(jù)幀”能正確地被目的主機所接收，其中一個重要原因是因為“數(shù)據(jù)幀”的幀頭部封裝了目的主機的＿＿＿。 ? A． IP地址 B． MAC地址 C．計算機名 D．域名地址 ? 【 2022真題 】 計算機網(wǎng)絡(luò)中，互連的各種數(shù)據(jù)終端設(shè)備是按 相互通信的。 ? 【 試題分析 】 根據(jù)講義內(nèi)容可知，僅僅連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件是無法通信的，在網(wǎng)絡(luò)硬件之間通信還需要網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來規(guī)范通信格式。所以答案