第7章计算机网络基础.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机网络基础,第,7,章,教学目标,掌握理解计算机网络的概念,掌握计算机网络的功能、分类和网络硬件的组成,了解OSI参考模型和数据通信的基本概念,计算机网络是由地理位置分散的、具有独立功能的多个计算机系统，利用通信设备和传输介质互相连接，并配以相应的网络软件，以实现数据通信和资源共享的系统。,7.1,计算机网络概述,7.1.1 计算机网络的概念,地理范围：十几千米,规模小，硬件设备相对简单,是目前计算机网络发展中最活跃的分支,局域网,城域网,广域网,网际网,使用高速光纤的网络,在一个特定的范围内,传输速率比局域网高,范围：几十到几千千米,传输速率比较低,误码率也较高,采用了比较复杂的控制机制,连接处于同一大洲或同一地域范围内的多个国家，Internet（因特网）就是世界上最大的网际网。,7.1,计算机网络概述,7.1.2 计算机网络的分类,资源共享是计算机网络的目的，也是计算机网络最核心的功能。可以使网络中各单位的资源互通有无、分工协作，大大提高系统资源的利用率。,分布式数据处理,数据传输是计算机网络最基本的功能，是实现其他功能的基础。主要完成网络中各个节点之间的通信。,分布式处理是指将分散在各个计算机系统中的资源进行集中控制与管理，从而将复杂的问题，交给多个计算机分别同时进行处理，以提高工作效率。,利用计算机网络，可以将负担过重的计算机所处理的任务转交给空闲的计算机来完成，这样处理能均衡各个计算机的负载，提高处理问题的实时性。,数据传输,资源共享,均衡负载,7.1,计算机网络概述,7.1.3 计算机网络的功能,1,3,4,5,6,7,8,2,各种类型的计算机,服务器：是网络的核心，为网络上的其他计算机提供服务的功能强大的计算机,客户机：使用服务器所提供服务的计算机。,同位体：可同时作为客户机和服务器的计算机。,7.1,计算机网络概述,7.1.4 计算机网络的物理组成,2,3,4,5,6,7,8,1,共享的外围设备,连接在服务器上的硬盘、打印机、绘图仪等都可以作为共享的外围设备。,此外，一些专门设计的外围设备，如网络共享打印机，可以不经过主机而直接连接到网上。局域网中的工作站都可以使用SP，就像使用本地打印机一样。,7.1,计算机网络概述,7.1.4 计算机网络的物理组成,3,2,4,5,6,7,8,1,网卡,网卡即网络接口卡，又称网络适配器。一台连接到网络中的计算机都必须配备一张网卡，插在机箱的扩展槽中，通过它与通信线路相连接。网卡主要是将计算机数据转换为能够通过介质传输的信号。,7.1,计算机网络概述,7.1.4 计算机网络的物理组成,4,2,3,5,6,7,8,1,调制解调器,调制解调器是调制器和解调器的简称。,调制解调器的功能是将计算机输出的数字信号转换成模拟信号，以便能在电话线路上传输。也能够将线路上传来的模拟信号转换成数字信号，以便于计算机接收。,调制解调器分为内置式和外置式两种,7.1,计算机网络概述,7.1.4 计算机网络的物理组成,5,2,3,4,6,7,8,1,传输介质,传输介质是传送信号的载体，在计算机网络中通常使用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤、微波及卫星通信等。它们可以支持不同的网络类型，具有不同的传输速率和传输距离。,7.1,计算机网络概述,7.1.4 计算机网络的物理组成,6,2,3,4,5,7,8,1,通信设备,目前流行的局域网是以太网，以太网的通信设备是集线器（Hub）。这些设备主要用来延伸传输距离和便于网络布线。另外，中继器（Repeater）是用来对数字信号进行再生放大，以扩展网络传输速度。,7.1,计算机网络概述,7.1.4 计算机网络的物理组成,7,2,3,4,5,6,8,1,网络互联设备,局域网与局域网、局域网与主机系统、局域网与广域网之间的连接都称为网络互联。常用的互联设备有网桥（Bridge）、路由器（Router）和网关（Gateway）等。,7.1,计算机网络概述,7.1.4 计算机网络的物理组成,8,2,3,4,5,6,7,1,网络软件,网络软件是实现网络功能所不可缺少的软环境。通常网络软件包括网络协议软件、网络通信软件和网络操作系统。,1.网络协议软件。该协议软件规定了网络上所有的计算机通信设备之间数据传输的格式和传输方式，使得网上的计算机之间能正确可靠地进行数据传输。,2.网络通信软件。网络通信软件的目的就是使用户能够在不必详细了解通信控制规程的情况下，很容易地控制应用程序与多个站点进行通信，并且能对大量的通信数据进行加工和处理。,3.网络操作系统。整个网络的资源和运行必须由网络操作系统来管理。它是用以实现系统资源共享、管理用户对不同资源访问的应用程序。目前主流的网络操作系统有Windows NT、Windows 2000 Server、NetWare、UNIX等。,7.1,计算机网络概述,7.1.4 计算机网络的物理组成,网络中各个节点相互连接的方法和形式被称为网络拓扑。,1总线拓扑,7.1,计算机网络概述,7.1.5 网络的拓扑结构,总线拓扑结构的主要特点：,所有节点都通过网卡直接连接到一条作为公共传输介质的总线上。,总线通常采用同轴电缆或双绞线作为传输介质。,所有节点都可以通过总线发送和接收数据，但一段时间内只允许一个节点利用总线发送数据。,总线拓扑的优点是：结构简单、造价低并易于扩展。缺点是：故障诊断较为困难，一个地方出现问题会影响一大片。总线拓扑适用于计算机数量较少、布线较集中的单位，如家庭网络、小型办公网络和游戏网络等。,7.1,计算机网络概述,7.1.5 网络的拓扑结构,2环形拓扑,7.1,计算机网络概述,7.1.5 网络的拓扑结构,环型拓扑结构的主要特点：,节点通过相应的网卡，使用点点连接线路，构成闭合的环型。,环中数据沿着一个方向绕环逐站传输。,使用令牌传递。令牌沿网络传递，得到令牌控制权的站点可以传输数据。,环型拓扑的优点是：结构简单，传输延时确定；电缆长度短，抗故障性能好。缺点是：节点故障会引起全网故障，故障诊断也较困难，且不易重新配置网络。,7.1,计算机网络概述,7.1.5 网络的拓扑结构,3星形拓扑,7.1,计算机网络概述,7.1.5 网络的拓扑结构,星型拓扑结构的主要特点：,每个站点只用一条单独的电缆，电缆将站点连接到一个中央设备上（通常为集线器）。,各个站点之间的通信都要通过中央节点来完成。,星型拓扑的优点是：易于实现，容易检测和隔离故障，便于维护。缺点是：网络的中心节点是全网可靠性的瓶颈，中心节点的故障可能造成全网瘫痪；每个站点都通过中央节点相连，需要大量的网线。,7.1,计算机网络概述,7.1.5 网络的拓扑结构,4网状拓扑,7.1,计算机网络概述,7.1.5 网络的拓扑结构,网状拓扑可提供最高级别的容错能力，但是需要大量的网线，并且随着站点数量的增加而变得更加混乱。所以实际应用中，经常与其他网络拓扑一起构成混合网络拓扑。,网状拓扑结构的优点是：节点间路径多，碰撞和阻塞可大大减少，局部的故障不会影响整个网络的正常工作，可靠性高；网络扩充和主机入网比较灵活、简单。缺点是：网络关系复杂，安装和维护困难，冗余的链路增加了成本。广域网中一般用网状结构。,7.1,计算机网络概述,7.1.5 网络的拓扑结构,通信就是从一地向另外一地传递消息。消息是信息的表现形式，也是信息的载体。,通信,7.2,数据通信基础,7.2.1 数据通信的基本概念,信号,信号是消息的具体表现形式。在通信系统中，信号分为数字信号和模拟信号。其中数字信号是离散变化，例如计算机中产生的用于表达“0”和“1”的电压脉冲；模拟信号是随时间连续变化的，例如电话线上传递的信号；,7.2,数据通信基础,7.2.1 数据通信的基本概念,信源、信宿和信道,1.信源是消息的发生地，其作用是把各种可能的消息转换成原始电信号；,2.信宿是消息的接收地，其作用是复原原始信号并转换成相应的消息；,3.信道是信号传输的通道。,7.2,数据通信基础,7.2.1 数据通信的基本概念,信道带宽、数据率和误码率,1.信道带宽（BandWidth）是信道所占据的频率范围，即信道所能通过的信号最高和最低频率之差。如某一信道能通过的信号最高频率为5 000Hz，最低频率是500Hz，则信道带宽为4 500Hz。,2.数据率是指在数据通信过程中数据在单位时间内的传输量，单位是位/秒（b/s 或 bps）。,3.误码率是指数据在传输系统中被传错的概率，它是衡量数据传输中可靠性的指标。误码率可近似地用下面的公式表示。,误码率被传错的比特数/所有传输的比特数,7.2,数据通信基础,7.2.1 数据通信的基本概念,信源产生要传输的数据，变换器的功能就是将信源输出的数据信号转换成适合信道传输的信号形成，然后送往信道。接收端的反变换器可以把信号还原成相应的原始信号。,通信系统的性能指标是衡量一个通信系统的重要元素，涉及到通信系统的很多方面，但从通信的目的和任务来看，主要指标是传输的有效性和可靠性。有效性是在给定的信道内传输信息量的多少，即数据率；可靠性是接收信息的准确度。在数字通信系统中，有效性和可靠性实际常用数据率和误码率来表示。,信源,变换器,信宿,反变换器,信道,发送端,接收端,7.2,数据通信基础,7.2.2 通信系统组成,单工方式是指在接收方和发送方之间只能进行单一方向的信息传输。例如传统的无线电广播。,单工方式,发,收,7.2,数据通信基础,7.2.3 通信方式,半双工方式是指使用同一条传输线即可以作为输入线又可以作为输出线，虽然数据线可以在两个方向上传送，但通信双方不能同时发送和接收数据。例如对讲机。,半双工方式,发,收,发,收,7.2,数据通信基础,7.2.3 通信方式,全双工方式是指数据的接收和发送分别由两条不同的传输线传输时，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收数据。,半双工方式,发,收,发,收,7.2,数据通信基础,7.2.3 通信方式,此外，在数据通信中，按数字信号排列顺序，可以分为并行传输和串行传输两种。,1.并行传输是指数据的各位同时进行传输。,2.串行传输是指数据一位一位地按顺序传送。,7.2,数据通信基础,7.2.3 通信方式,1984年，国际标准化组织（ISO）公布了一个作为未来网络协议指南的模型，该模型被称为开放系统互联参考模型（OSI）。只要遵循OSI标准，一个系统就可以和世界上其他任何也遵循这一标准的系统进行通信。,OSI参考模型定义了开发系统的层次结构、层次之间的相互关系及各层所包括的可能服务。它作为一个框架来协调和组织各层协议的制定，也是对网络内部结构最精炼的概括与描述。,7.3,计算机网络体系结构,7.3.1,OSI参考模型的基本概念,7.3,计算机网络体系结构,7.3.2,OSI参考模型的结构,7.3,计算机网络体系结构,7.3.3,TCP/IP参考模型与协议,1.应用层。常用的应用程序。例如远程登录Telnet、简单邮件传输协议SMTP、文件传输协议FTP、域名系统DNS、超文本传输协议HTTP等。应用程序协议负责将网络传输的东西转化成我们能够识别的信息。,2.传输层。提供端到端的通信。传输层提供TCP协议与用户数据协议（User Datagram Protocol，UDP）。,7.3,计算机网络体系结构,7.3.3,TCP/IP参考模型与协议,3.互联网层。又称网际层。负责不同网络或同一网络中计算机之间的通信。主要处理数据报和路由。网际层的核心是IP协议。,4.网络接口层。负责与物理网络的连接。它包含所有现行网络访问标准，如以太网、ATM、X.25等。,TCP/IP和OSI模型是不同的，OSI模型来自于标准化组织，而TCP/IP产生于Internet 网的研究和应用实践中。,7.3,计算机网络体系结构,7.3.3,TCP/IP参考模型与协议,计算机局域网简介,就功能性而言，局域网指的是一组PC机和其他设备，在物理地址上彼此相隔不远，以允许用户相互通信和共享计算机资源的方式互连在一起的系统。,就技术性而言，局域网为由特定类型的传输媒体（如电缆、光缆和无线媒体）和网络适配器（即网卡）互连在一起的计算机，并受网络操作系统监控的系统。,局域网的拓扑结构目前常用的是星型。,1.局域网定义,2.局域网的特点,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.1 计算机局域网简介,联网范围通常限制在几千米以内,传送率在几个Mb/s以上，具有恒定的低误码率,多样化的传输介质,价格低廉，结构简单，便于维护，容易实现,1.局域网定义,2.局域网的特点,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.1 计算机局域网简介,1,3,4,5,6,7,8,2,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.2 网卡驱动程序的安装,2,3,4,5,6,7,8,1,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.2 网卡驱动程序的安装,3,1,4,5,6,7,8,2,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.2 网卡驱动程序的安装,4,3,1,5,6,7,8,2,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.2 网卡驱动程序的安装,5,3,4,1,6,7,8,2,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.2 网卡驱动程序的安装,教学进程,6,3,4,5,1,7,8,2,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.2 网卡驱动程序的安装,7,3,4,5,6,1,8,2,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.2 网卡驱动程序的安装,8,3,4,5,6,7,1,2,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.2 网卡驱动程序的安装,1,配置Windows XP 对等网,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,1,配置Windows XP 对等网,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,1,配置Windows XP 对等网,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,1,配置Windows XP 对等网,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,1,配置Windows XP 对等网,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,2,在Windows XP中共享Internet连接,（1）准备好服务器的Internet连接,如果用户是利用计算机进行拨号上网，并想共享Internet连接（即共享上网），那么在进行下面的操作前，请先通过【控制面板】|【电话和调制解调器选项】命令，安装好Modem驱动程序，然后通过【开始】|【所有程序】|【附件】|【通讯】|【新建连接向导】命令，创建好一个Internet拨号连接。,如果用户是利用ADSL或小区宽带上网的，则在设置共享前先配置好相关参数。这些工作一般由ISP来完成。,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,2,在Windows XP中共享Internet连接,（2）共享服务器的Internet连接,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,2,在Windows XP中共享Internet连接,（2）共享服务器的Internet连接,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,2,在Windows XP中共享Internet连接,（2）共享服务器的Internet连接,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,2,在Windows XP中共享Internet连接,（2）共享服务器的Internet连接,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,2,在Windows XP中共享Internet连接,（2）共享服务器的Internet连接,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,2,在Windows XP中共享Internet连接,（2）共享服务器的Internet连接,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,2,在Windows XP中共享Internet连接,（2）共享服务器的Internet连接,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,2,在Windows XP中共享Internet连接,（2）共享服务器的Internet连接,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,2,在Windows XP中共享Internet连接,（2）共享服务器的Internet连接,完成网络配置后，弹出【快完成了】对话框，该向导对话框提示用户需要在网络中每一台计算机上运行一次该网络安装向导，我们可以根据需要进行选择。结束服务器共享连接的配置过程后，按提示重启电脑。,完成该连接共享后，系统将自动把该服务器的IP地址改为192.168.0.1，子网掩码改为255.255.255.0。,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,2,在Windows XP中共享Internet连接,（3）设置客户机与Internet连接,方法1：利用Windows XP的网络安装向导。,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,2,在Windows XP中共享Internet连接,（3）设置客户机与Internet连接,在弹出的【选择Internet连接】对话框中，选择用于Internet的连接，如果用户以前设置过拨号连接，只需根据向导提示，依次单击【下一步】按钮即可完成向导的设置。,方法1：利用Windows XP的网络安装向导。,2,在Windows XP中共享Internet连接,（3）设置客户机与Internet连接,把安装光盘插入需要连网的电脑（客户机）中，并在出现的CD菜单上单击【执行其他任务】|【安装家庭或小型办公网络】命令。,方法2：利用Windows XP的安装光盘,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,2,在Windows XP中共享Internet连接,（3）设置客户机与Internet连接,如果前面配置服务器共享连接时，创建了网络安装磁盘，那么只需将该磁盘插入需要连网的电脑（客户机）中，然后打开该磁盘并双击执行其中的“netsetup”文件进行配置。,方法3：利用网络安装光盘,7.4,计算机局域网的组建与管理,7.4.3 网络组建与Internet连接共享,