【正文】 計算機三級網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等級考試 （浙江省） 杭州師范大學網(wǎng)絡(luò)中心 曹世華 13003671453 2 基本要求 ? 掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念與基本工作原理； ? 掌握網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中常用網(wǎng)絡(luò)服務的配置； ? 掌握局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)和介質(zhì)訪問控制方法； ? 熟練掌握常用局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及組網(wǎng)技術(shù)； ? 掌握 Inter基本知識、電子商務和電子政務等網(wǎng)絡(luò)應用； ? 了解網(wǎng)絡(luò)管理的機制與方法； ? 掌握計算機網(wǎng)絡(luò)安全和信息安全的概念，防火墻概念； ? 了解計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下， B/S結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的思想及基本方法。 一、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 4 計算機網(wǎng)絡(luò)基本概念 計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類 計算機網(wǎng)絡(luò)的主要功能及應用 5 計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生 ? 計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生背景 ? 是 20 世紀 60 年代美蘇冷戰(zhàn)時期的產(chǎn)物。 ? 60 年代初，美國國防部領(lǐng)導的高級研究計劃署(Advanced Research Project Agency, ARPA) 提出要研制一種生存性很強的網(wǎng)絡(luò)。 ? 傳統(tǒng)的電路交換的電信網(wǎng)有一個缺點：正在通信的電路中只要有一個交換機或一條鏈路被炸毀，整個通信電路就會中斷。 ? 如要改用其他迂回電路，必須重新?lián)芴柦⑦B接。這將要延誤一些時間。 6 計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生 ? 早期的面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò)是以單個主機為中心的星形網(wǎng) ? 各終端通過通信線路共享昂貴的中心主機的硬件和軟件資源。 ? 分組交換網(wǎng)則是以網(wǎng)絡(luò)為中心，主機都處在網(wǎng)絡(luò)的外圍。 ? 用戶通過分組交換網(wǎng)可共享連接在網(wǎng)絡(luò)上的許多硬件和各種豐富的軟件資源。 7 計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生 主機終端主機終端以主機為中心 以分組交換網(wǎng)為中心主機分組交換網(wǎng)主機分組交換網(wǎng)分組交換網(wǎng)從主機 為 中心到以網(wǎng) 絡(luò)為 中心 8 計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生 ? Inter發(fā)展的第一階段 ? 第一個分組交換網(wǎng) ARPANET最初只是一個單個的分組交換網(wǎng)。 ? ARPA研究多種網(wǎng)絡(luò)互連的技術(shù)。 ? 1983年 TCP/IP協(xié)議成為標準協(xié)議。 ? 同年， ARPANET分解成兩個網(wǎng)絡(luò)： ? ARPANET——進行實驗研究用的科研網(wǎng) ? MILNET——軍用計算機網(wǎng)絡(luò) ? 1983~1984年，形成了 Inter。 ? 1990年 ARPANET正式宣布關(guān)閉。 9 計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生 ? Inter發(fā)展的第二階段 ? 1986年， NSF建立了國家科學基金網(wǎng) ——NSFNET。它是一個三級計算機網(wǎng)絡(luò)： ? 主干網(wǎng) ? 地區(qū)網(wǎng) ? 校園網(wǎng) ? 1991年，美國政府決定將 Inter的主干網(wǎng)轉(zhuǎn)交給私人公司來經(jīng)營，并開始對接入 Inter的單位收費。 ? 1993年 Inter主干網(wǎng)的速率提高到 45Mb/s。 10 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 ? Inter發(fā)展的第三階段 ? 從 1993年開始，由美國政府資助的 NSFNET逐漸被若干個商用的 ISP網(wǎng)絡(luò)所代替。 ? 1994年開始創(chuàng)建了 4個網(wǎng)絡(luò)接入點 NAP (Network Access Point)，分別由 4個電信公司經(jīng)營。 ? NAP就是用來交換 Inter上流量的結(jié)點。在 NAP中安裝有性能很好的交換設(shè)施。到本世紀初，美國的 NAP的數(shù)量已達到十幾個。 ? 從 1994 年到現(xiàn)在， Inter逐漸演變成多級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。 11 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 ? 計算機網(wǎng)絡(luò)在中國的發(fā)展 ? 中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng) CHINANET ? 中國教育和科研計算機網(wǎng) CERNET ? 中國科學技術(shù)網(wǎng) CSTNET ? 中國聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng) UNINET ? 中國網(wǎng)通公用互聯(lián)網(wǎng) CNCNET ? 中國國際經(jīng)濟貿(mào)易互聯(lián)網(wǎng) CIETNET ? 中國移動互聯(lián)網(wǎng) CMNET ? 中國長城互聯(lián)網(wǎng) CGWNET ? 中國衛(wèi)星集團互聯(lián)網(wǎng) CSNET 12 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類 ? 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義 ? 是將地理上分散的、具有獨立功能的、自治的計算機通過通信介質(zhì)連接在一起，以達到資源共享和通信目的的計算機系統(tǒng)。 ? Inter是 “ 網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò) ” 13 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類 ? 計算機網(wǎng)絡(luò)的幾種分類方法 ? 從網(wǎng)絡(luò)的交換功能進行分類 ? 從網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進行分類 ? 從網(wǎng)絡(luò)的使用者進行分類 14 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類 ? 從網(wǎng)絡(luò)的交換功能分類 ? 電路交換 ? 報文交換 ? 分組交換 ? 混合交換 15 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類 ? 從網(wǎng)絡(luò)的交換功能分類 ? 電路交換 ? 在通信的兩個設(shè)備之間建立一條實際的物理鏈路；直接利用可切換的物理通信線路，連接通信雙方。 ? 電路交換的三個階段 ? 建立電路 ? 傳輸數(shù)據(jù) ? 拆除電路 16 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類 ? 從網(wǎng)絡(luò)的交換功能分類 ? 電路交換 ? 特點 ? 在發(fā)送數(shù)據(jù)前，必須建立起點到點的物理通路； ? 建立物理通路時間較長，數(shù)據(jù)傳送延遲較短。 ? 適于連續(xù)、大批量數(shù)據(jù)傳輸 ? 通信過程中，已建立的通信線路被獨占 ? 缺點 ? 線路獨占，空閑時無法利用 ? 建立電路連接需要額外開銷 17 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類 ? 從網(wǎng)絡(luò)的交換功能分類 ? 報文交換 ? 原理 ? 信息以報文（邏輯上完整的信息段）為單位進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)。 ? 方式 ? 報文在網(wǎng)上傳輸，如線路不空閑，則存儲在節(jié)點中，待線路空閑時再傳輸。 ? 特點 ? 線路利用率高； ? 要求中間結(jié)點（網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備）緩沖大； ? 延遲時間長。 18 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類 ? 從網(wǎng)絡(luò)的交換功能分類 ? 分組交換 ? 原理 ? 信息以分組為單位進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)。源結(jié)點把報文分為分組，在中間結(jié)點存儲轉(zhuǎn)發(fā)，目的結(jié)點把分組合成報文。 ? 分組：比報文還小的信息段，可定長，也可變長。 ? 特點 ? 數(shù)據(jù)傳輸靈活，中繼節(jié)點存儲容量要求較?。?RAM） ? 延時降低，線路利用率高。 ? 轉(zhuǎn)發(fā)差錯小，差錯易恢復 ? 便于控制轉(zhuǎn)發(fā) ? 額外信息增加 19 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類 ? 從網(wǎng)絡(luò)的交換功能分類 ? 分組交換 ? 分組交換的服務模式 ? 面向連接的服務（虛電路） ? 原理：通信前發(fā)送方和接收方之間必須建立一個虛電路（通路），同一報文的數(shù)據(jù)分組通過此通路傳輸。 ? 三個階段：建立連接；傳輸數(shù)據(jù)；拆除連接 ? 無連接服務（數(shù)據(jù)報） ? 原理：每個分組均帶有網(wǎng)絡(luò)地址（源、目的），可走不同的路徑。 20 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類 ? 從網(wǎng)絡(luò)的交換功能分類 ? 分組交換 虛電路 21 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類 ? 從網(wǎng)絡(luò)的交換功能分類 ? 分組交換 數(shù)據(jù)報 22 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類 ? 從網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進行分類 ? 廣域網(wǎng) WAN (Wide Area Network) ? 局域網(wǎng) LAN (Local Area Network) ? 城域網(wǎng) MAN (Metropolitan Area Network) 23 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類 ? 從網(wǎng)絡(luò)的使用者進行分類 ? 公用網(wǎng) (public work) ? 專用網(wǎng) (private work) 24 計算機網(wǎng)絡(luò)的主要功能及應用 ? 21 世紀的一些重要特征就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化，它是一個以網(wǎng)絡(luò)為核心的信息時代。 ? 網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)已成為信息社會的命脈和發(fā)展知識經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)。 ? 網(wǎng)絡(luò)是指 “ 三網(wǎng) ” ，即電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)和計算機網(wǎng)絡(luò)。 ? 發(fā)展最快的并起到核心作用的是計算機網(wǎng)絡(luò)。 25 計算機網(wǎng)絡(luò)的組成 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議 通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) 26 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議 ? 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) ? 對計算機網(wǎng)絡(luò)及其部件所完成功能的比較精確的定義；即從功能的角度描述計算機網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)；是層次和協(xié)議的集合。 ? 僅僅定義了網(wǎng)絡(luò)及其部件通過協(xié)議應完成的功能；不定義協(xié)議的實現(xiàn)細節(jié)和各層協(xié)議之間的接口關(guān)系。 27 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議 ? 協(xié)議（ Protocol） ? 計算機網(wǎng)絡(luò)同等層次中，通信雙方進行信息交換時必須遵守的規(guī)則。 ? 協(xié)議的組成 ? 語法（ Syntax）：確定數(shù)據(jù)的信息格式、信號電平等。即規(guī)定通信雙方 “ 如何講 ” 。 ? 語義（ Semantics）：規(guī)定協(xié)議元素的種類，是由發(fā)出的命令請求，完成的動作和回送的響應組成的集合。即規(guī)定通信雙方“ 講什么 ” 。 ? 同步（ Timing）：有關(guān)事件順序的說明，包括速度的匹配 28 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議 ? 協(xié)議的分層結(jié)構(gòu) ? 分層的目的 ? 簡化設(shè)計、易于實現(xiàn)和維護，某個層次實現(xiàn)細節(jié)的變化不會對其他層次產(chǎn)生影響 ? 各層之間相互獨立，高層不必關(guān)心低層的實現(xiàn)細節(jié) ? 易于標準化 ? 多層通信的實質(zhì) ? 對等層實體之間虛擬通信 ? 下層向上層提供服務 ? 實際通信在最底層完成 29 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議 ? OSI參考模型 ? 應用層（ Application Layer） ? 與用戶應用進程的接口 ? 表示層（ Presentation Layer） ? 為用戶提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和表示服務 ? 會話層（ Session Layer） ? 為用戶提供會話控制服務（安全認證） ? 運輸層（ Transport Layer） ? 隔離上三層和下三層，屏蔽連網(wǎng)細節(jié)，提供端到端的數(shù)據(jù)傳送服務 ? 網(wǎng)絡(luò)層（ Network Layer） ? 控制通信子網(wǎng)提供源點到目的點的數(shù)據(jù)傳送（ Packet） ? 數(shù)據(jù)鏈路層（ Data Link Layer） ? 在有差錯的物理線路上提供無差錯的數(shù)據(jù)傳輸（ Frame） ? 物理層（ Physical Layer） ? 在物理線路上傳輸原始的二進制數(shù)據(jù)位 30 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議 ? TCP/IP參考模型 ? 應用層 ? 提供各種 Inter管理和應用服務功能。 ? 運輸層 ? 提供源端到目的端主機上對等實體之間的數(shù)據(jù)傳送服務 ? TCP和 UDP ? Inter層（互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層） ? 定義了標準的分組格式和協(xié)議（ IP協(xié)議） ? 控制通信子網(wǎng)提供源點到目的點的 IP分組傳送（ 提供不可靠的無連接服務 ） ? HosttoNetwork（主機至網(wǎng)絡(luò)層） ? TCP/IP未做真正描述，僅指出主機必須使用某種協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)連接，以便通過網(wǎng)絡(luò)傳遞 IP分組。 31 通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng) ? 資源子網(wǎng) ? 組成：服務器 +客戶計算機（統(tǒng)稱主機、 Host） ? 通信子網(wǎng)（ Sub） ? 組成：通信線路 +網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備（路由器、交換機、HUB等 ） ? 基本結(jié)構(gòu)：點到點；通常二臺計算機的連接要經(jīng)過多臺網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備 ? 信息傳輸方式：存儲轉(zhuǎn)發(fā) ? 關(guān)鍵技術(shù)：路由選擇（ Routing） 32 通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng) 33 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) ? 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) ? 將網(wǎng)絡(luò)上的服務器和工作站抽象成點，將電纜等通信介質(zhì)抽象成線，則形成點和線組成的幾何圖形，從而抽象出網(wǎng)絡(luò)的具體結(jié)構(gòu) ? 常見網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) ? 網(wǎng)狀、總線形、星形、環(huán)形、樹形 34 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) ? 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) ? 形狀不規(guī)則，每一個計算機節(jié)點至少與其他兩個節(jié)點相連。 ? n臺計算機全連通所需信道 ? y=(n2n)/2 ? 特點 ? 穩(wěn)定可靠、保密性好、可選擇最佳路徑；所需連線多成本高、網(wǎng)絡(luò)復雜不易管理，常用于大型廣域網(wǎng)、主干網(wǎng)絡(luò) 35 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) ? 總線結(jié)構(gòu) ? 將各個節(jié)點設(shè)備和一根總線相連，網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點工作站均通過總線進行信息傳輸 ? 特點 ? 共享信道；易安裝，所需連線少，成本低；難重新配置、無法隔離失效的計算機、實時性差 36 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) ? 星形結(jié)構(gòu) ? 網(wǎng)絡(luò)中每一節(jié)點通過連接線與一中心節(jié)點（交換機、 HUB）相連。 ? 特點 ? 易安裝、配置，可靠（易隔離故障）；需連線多，中央節(jié)點負擔重。 37 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) ? 環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu) ? 用電纜或光纖將計算機串成一個圓環(huán) ? 特點 ? 易安裝、配置、某一計算機出錯時可自動旁路；不便于擴充，系統(tǒng)響應時間長 38 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) ? 同軸電纜（ Coaxial Cable） ? 基帶（ Baseband Coaxial Cable ） ? 傳輸數(shù)字信號，一個信道 ? 阻抗 50 ? ，速率 10Mbps ? 寬帶（ Broadband Coaxial Cable