大学计算机基础计算机网络基础和信息安全.ppt
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1、内容提要内容提要8.18.1 计算机网络概述计算机网络概述8.28.2 网络的硬件与软件组成网络的硬件与软件组成8.38.3 局域网局域网8.48.4 InternetInternet应用应用8.58.5 计算机病毒计算机病毒8.68.6 网络信息平安网络信息平安利用各种通信手段,把地理分散的计算机互利用各种通信手段,把地理分散的计算机互利用各种通信手段,把地理分散的计算机互利用各种通信手段,把地理分散的计算机互联起来,互相通信且共享资源的系统。联起来,互相通信且共享资源的系统。联起来,互相通信且共享资源的系统。联起来,互相通信且共享资源的系统。计算机网络的定义计算机网络的定义计算机网络的定义
2、计算机网络的定义8.1计算机网络概述计算机网络概述网络的开展可分为三个时代:网络的开展可分为三个时代:网络的开展可分为三个时代:网络的开展可分为三个时代:面向终端面向终端面向终端面向终端 以通信子网为中心以通信子网为中心以通信子网为中心以通信子网为中心 采用标准化的层次体系结构采用标准化的层次体系结构采用标准化的层次体系结构采用标准化的层次体系结构8.1.1 8.1.1 计算机网络的形成与开展计算机网络的形成与开展计算机网络的形成与开展计算机网络的形成与开展(1)(1)(1)(1)以主机为中心的联机终端网络系统以主机为中心的联机终端网络系统以主机为中心的联机终端网络系统以主机为中心的联机终端网
3、络系统n20202020世纪世纪世纪世纪60606060年代初期年代初期年代初期年代初期n特征特征特征特征数据通信数据通信数据通信数据通信单台主机单台主机单台主机单台主机计算、通信。计算、通信。计算、通信。计算、通信。多台终端多台终端多台终端多台终端不具备处理功能,仅用于交互。不具备处理功能,仅用于交互。不具备处理功能,仅用于交互。不具备处理功能,仅用于交互。n代表:代表:代表:代表:20202020世纪世纪世纪世纪60606060年代美国航空公司投入使用的飞机年代美国航空公司投入使用的飞机年代美国航空公司投入使用的飞机年代美国航空公司投入使用的飞机票预定系统。票预定系统。票预定系统。票预定系
4、统。2 2以通信子网为中心的计算机网络时代以通信子网为中心的计算机网络时代以通信子网为中心的计算机网络时代以通信子网为中心的计算机网络时代2020世纪世纪世纪世纪6060年代中期年代中期年代中期年代中期特征特征特征特征资源共享。资源共享。资源共享。资源共享。以分组交换网为中心的网络。以分组交换网为中心的网络。以分组交换网为中心的网络。以分组交换网为中心的网络。由通信子网、主机、终端组成。由通信子网、主机、终端组成。由通信子网、主机、终端组成。由通信子网、主机、终端组成。代表代表代表代表世界上第世界上第世界上第世界上第1 1个远程分组交换网个远程分组交换网个远程分组交换网个远程分组交换网ARPA
5、NETARPANET。2020世纪世纪世纪世纪7070年代末年代末年代末年代末-至今不同网络设备之间的兼容性至今不同网络设备之间的兼容性至今不同网络设备之间的兼容性至今不同网络设备之间的兼容性和互操作性是推动网络体系结构的标准化的原动力和互操作性是推动网络体系结构的标准化的原动力和互操作性是推动网络体系结构的标准化的原动力和互操作性是推动网络体系结构的标准化的原动力各厂商、研究机构、大学在网络技术、方法、理论各厂商、研究机构、大学在网络技术、方法、理论各厂商、研究机构、大学在网络技术、方法、理论各厂商、研究机构、大学在网络技术、方法、理论等方面的研究日趋成熟是其根底等方面的研究日趋成熟是其根底
6、等方面的研究日趋成熟是其根底等方面的研究日趋成熟是其根底(3)体系结构标准化网络体系结构标准化网络OSI/RMOSI/RM标准标准标准标准Open System Interconnection/Recommended ModelOpen System Interconnection/Recommended Model开放系统互联参考模型,简称开放系统互联参考模型,简称开放系统互联参考模型,简称开放系统互联参考模型,简称OSIOSI参考模型参考模型参考模型参考模型OSIOSI参考模型是一种概念上的网络模型参考模型是一种概念上的网络模型参考模型是一种概念上的网络模型参考模型是一种概念上的网络模型其
7、标准保证了不同网络设备之间的兼容性和互操作性。其标准保证了不同网络设备之间的兼容性和互操作性。其标准保证了不同网络设备之间的兼容性和互操作性。其标准保证了不同网络设备之间的兼容性和互操作性。规定了网络体系结构的框架,只说明了做什麼规定了网络体系结构的框架,只说明了做什麼规定了网络体系结构的框架,只说明了做什麼规定了网络体系结构的框架,只说明了做什麼WHAT WHAT TO DOTO DO而未规定怎样做而未规定怎样做而未规定怎样做而未规定怎样做HOW TO DOHOW TO DO。目前没有。目前没有。目前没有。目前没有采用这种模型的网络。采用这种模型的网络。采用这种模型的网络。采用这种模型的网络
8、。TCP/IPTCP/IP标准传输控制协议标准传输控制协议标准传输控制协议标准传输控制协议/网际协议网际协议网际协议网际协议当前使用的当前使用的当前使用的当前使用的InternetInternet就是遵循就是遵循就是遵循就是遵循TCP/IPTCP/IP标准的网络标准的网络标准的网络标准的网络8.1.2 8.1.2 计算机网络的计算机网络的计算机网络的计算机网络的系统组成系统组成系统组成系统组成与与与与功能功能功能功能 网络系统的组成网络系统的组成网络系统的组成网络系统的组成 所有计算机网络系统都由两级子网组成所有计算机网络系统都由两级子网组成所有计算机网络系统都由两级子网组成所有计算机网络系统
9、都由两级子网组成 通信子网,负责信息传输效劳。由通信设备路由器、交通信子网,负责信息传输效劳。由通信设备路由器、交通信子网,负责信息传输效劳。由通信设备路由器、交通信子网,负责信息传输效劳。由通信设备路由器、交换机和通信线路组成。换机和通信线路组成。换机和通信线路组成。换机和通信线路组成。资源子网用户子网,提供各种网络资源,建立在通信资源子网用户子网,提供各种网络资源,建立在通信资源子网用户子网,提供各种网络资源,建立在通信资源子网用户子网,提供各种网络资源,建立在通信子网根底上。由主机、终端、外设、各种软件资源、信息子网根底上。由主机、终端、外设、各种软件资源、信息子网根底上。由主机、终端、
10、外设、各种软件资源、信息子网根底上。由主机、终端、外设、各种软件资源、信息资源组成。资源组成。资源组成。资源组成。资源共享资源共享资源共享资源共享 软件、硬件、数据数据库软件、硬件、数据数据库软件、硬件、数据数据库软件、硬件、数据数据库 数据通信数据通信数据通信数据通信(信息交换信息交换信息交换信息交换)文件传输、文件传输、文件传输、文件传输、IP IP IP IP 、emailemailemailemail、视频会议、信息播送、交互式娱乐、视频会议、信息播送、交互式娱乐、视频会议、信息播送、交互式娱乐、视频会议、信息播送、交互式娱乐、音乐音乐音乐音乐 分布式处理分布式处理分布式处理分布式处理
11、 将复杂任务分配给网络系统内的多台计算机系统并行处理。将复杂任务分配给网络系统内的多台计算机系统并行处理。将复杂任务分配给网络系统内的多台计算机系统并行处理。将复杂任务分配给网络系统内的多台计算机系统并行处理。高可靠性高可靠性高可靠性高可靠性 利用可替代的资源,提供连续的高可靠效劳利用可替代的资源,提供连续的高可靠效劳利用可替代的资源,提供连续的高可靠效劳利用可替代的资源,提供连续的高可靠效劳 网络管理网络管理网络管理网络管理 网络设备配置、平安、业务、故障分析、性能管理网络设备配置、平安、业务、故障分析、性能管理网络设备配置、平安、业务、故障分析、性能管理网络设备配置、平安、业务、故障分析、
12、性能管理 节省投资节省投资节省投资节省投资网络的功能网络的功能8.1.3 8.1.3 计算机网络的计算机网络的计算机网络的计算机网络的分类分类分类分类 将网络按地理范围来划分为:将网络按地理范围来划分为:将网络按地理范围来划分为:将网络按地理范围来划分为:局域网局域网局域网局域网 城域网城域网城域网城域网 广域网广域网广域网广域网局域网局域网局域网局域网(LAN)(LAN)(LAN)(LAN)范围:小,范围:小,范围:小,范围:小,20KM20KM20KM20KM数据传输率:数据传输率:数据传输率:数据传输率:Mbit/sMbit/sMbit/sMbit/s用途:为某一单位或部门所独有用途:为
13、某一单位或部门所独有用途:为某一单位或部门所独有用途:为某一单位或部门所独有城域网城域网城域网城域网(MAN)(MAN)(MAN)(MAN)范围:中等,范围:中等,范围:中等,范围:中等,100KM100KM100KM100KM 用途:将一个城市内不同地点的主机和局域网互相连接。用途:将一个城市内不同地点的主机和局域网互相连接。用途:将一个城市内不同地点的主机和局域网互相连接。用途:将一个城市内不同地点的主机和局域网互相连接。广域网广域网广域网广域网(WAN)(WAN)(WAN)(WAN)范围:大,范围:大,范围:大,范围:大,100KM100KM100KM100KM 用途:将不同城市之间的局
14、域网或城域网互连。用途:将不同城市之间的局域网或城域网互连。用途:将不同城市之间的局域网或城域网互连。用途:将不同城市之间的局域网或城域网互连。网络的拓扑结构网络的拓扑结构网络的拓扑结构网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构指:通信链路与结点之间的几何计算机网络的拓扑结构指:通信链路与结点之间的几何计算机网络的拓扑结构指:通信链路与结点之间的几何计算机网络的拓扑结构指:通信链路与结点之间的几何结构。结构。结构。结构。结点可以是网络中的计算机、打印机、网络设备等。结点可以是网络中的计算机、打印机、网络设备等。结点可以是网络中的计算机、打印机、网络设备等。结点可以是网络中的计算机、打印机、网络设备等。
15、总线总线总线总线所有节点挂接到一条总线上所有节点挂接到一条总线上所有节点挂接到一条总线上所有节点挂接到一条总线上播送发送播送发送播送发送播送发送增、删结点容易,但网络中任何结点故障,都会造成网增、删结点容易,但网络中任何结点故障,都会造成网增、删结点容易,但网络中任何结点故障,都会造成网增、删结点容易,但网络中任何结点故障,都会造成网络瘫痪络瘫痪络瘫痪络瘫痪总线型总线型星形星形星形星形有一个中心节点,其它节点与其构成点到点连接有一个中心节点,其它节点与其构成点到点连接有一个中心节点,其它节点与其构成点到点连接有一个中心节点,其它节点与其构成点到点连接这种结构易于管理、维护,但对中心结点性能要求
16、较高这种结构易于管理、维护,但对中心结点性能要求较高这种结构易于管理、维护,但对中心结点性能要求较高这种结构易于管理、维护,但对中心结点性能要求较高中心节点可以是智能设备,也可以是非智能设备,多用交换机中心节点可以是智能设备,也可以是非智能设备,多用交换机中心节点可以是智能设备,也可以是非智能设备,多用交换机中心节点可以是智能设备,也可以是非智能设备,多用交换机中心中心处理机处理机星型星型环形环形环形环形所有节点连接成一个闭合的环所有节点连接成一个闭合的环所有节点连接成一个闭合的环所有节点连接成一个闭合的环信号沿着环传送信号沿着环传送信号沿着环传送信号沿着环传送结点之间为点到点连接结点之间为点
17、到点连接结点之间为点到点连接结点之间为点到点连接这种结构传输路径固定,传输速率高,但灵活性差,维护困难这种结构传输路径固定,传输速率高,但灵活性差,维护困难这种结构传输路径固定,传输速率高,但灵活性差,维护困难这种结构传输路径固定,传输速率高,但灵活性差,维护困难环型环型网状网状网状网状所有节点连接成不规那么的形状所有节点连接成不规那么的形状所有节点连接成不规那么的形状所有节点连接成不规那么的形状每个结点至少有两条链路同其他结点相连每个结点至少有两条链路同其他结点相连每个结点至少有两条链路同其他结点相连每个结点至少有两条链路同其他结点相连这种结构存在冗余链路,网络可靠性高这种结构存在冗余链路,
18、网络可靠性高这种结构存在冗余链路,网络可靠性高这种结构存在冗余链路,网络可靠性高但冗余链路也导致结构复杂,线路本钱高,不易维护。但冗余链路也导致结构复杂,线路本钱高,不易维护。但冗余链路也导致结构复杂,线路本钱高,不易维护。但冗余链路也导致结构复杂,线路本钱高,不易维护。终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端节点节点节点节点节点节点节点节点网状结构网状结构树形树形树形树形一个根结点、多个中间分支节点和叶子节点构成一个根结点、多个中间分支节点和叶子节点构成一个根结点、多个中间分支节点和叶子节点构成一个根结点、多个中间分支节点和叶子节点构成可看成是多个星形的组合可
19、看成是多个星形的组合可看成是多个星形的组合可看成是多个星形的组合树型树型 计算机网络体系结构计算机网络体系结构网络协议是计算机在物理网上进行通信网络协议是计算机在物理网上进行通信所需要共同遵守的语言标准。所需要共同遵守的语言标准。语义:语义:语法:语法:时序:时序:协协议议网络协议的组成网络协议的组成“讲什么;控制信息的内容,通信双方讲什么;控制信息的内容,通信双方需要做出的动作及响应;需要做出的动作及响应;“怎么讲;数据与控制信息的格式、怎么讲;数据与控制信息的格式、数据编码等;数据编码等;“顺序速度;事件先后顺序和速度匹配。顺序速度;事件先后顺序和速度匹配。协协议议网络协议:负责将消息从一
20、个网络协议:负责将消息从一个地方传送到另一个地方地方传送到另一个地方IPIP传输协议:保证被传送信息的传输协议:保证被传送信息的完整性完整性TCPTCP应用程序协议:负责将网络传应用程序协议:负责将网络传输的东西转换成我们能够识别输的东西转换成我们能够识别的信息的信息SMTPSMTP、TelnetTelnet、FtpFtpTCP/IP协议集协议集网络体系结构网络体系结构1.1.OSI OSI 参考模型参考模型2.2.TCP/IPTCP/IP参考模型参考模型OSI OSI 参考模型参考模型7 7 应用层应用层6 6 表示层表示层5 5 会话层会话层4 4 传递层传递层3 3 网络层网络层2 2数
21、据链路层数据链路层1 1 物理层物理层解决网络的应用问题解决与网络的信号传输问题(无差错传输)解决实际的信号传输国际标准组织国际标准组织ISO提出的开放系统互联提出的开放系统互联OSI参考模型。参考模型。它将数据从一个站点它将数据从一个站点到达另一个站点的工到达另一个站点的工作分割成七个不同的作分割成七个不同的任务,这些任务按层任务,这些任务按层管理。管理。TCP/IPTCP/IP参考模型参考模型Transmission Control Protocol/Internet ProtocolTransmission Control Protocol/Internet Protocol OSIOS
22、I参考模型相比,参考模型相比,TCP/IPTCP/IP模型有大量的协议支持,用模型有大量的协议支持,用以实现每一层的功能,因此得到了更加广泛的应用。以实现每一层的功能,因此得到了更加广泛的应用。协议:计算机之间的通信的规那么协议:计算机之间的通信的规那么 TCP/IPTCP/IP参考模型参考模型数据链路层数据链路层数据链路层数据链路层物理层物理层物理层物理层网络层网络层互联层互联层传输层传输层应用层应用层网络层网络层网络层网络层传输层传输层传输层传输层应用层应用层应用层应用层表示层表示层表示层表示层会话层会话层会话层会话层OSIOSI参考模型参考模型8.2计算机网络的硬件及软件组成计算机网络的
23、硬件及软件组成网络硬件包括:网络硬件包括:网络中的计算机网络中的计算机 网络适配器网卡网络适配器网卡 传输介质传输介质 网络互连设备网络互连设备8.2.1 8.2.1 网络硬件网络硬件网络硬件网络硬件网络中的计算机网络中的计算机 效劳器:效劳器指一个管理资源并为用户提供效劳效劳器:效劳器指一个管理资源并为用户提供效劳效劳器:效劳器指一个管理资源并为用户提供效劳效劳器:效劳器指一个管理资源并为用户提供效劳的计算机软件,通常分为文件效劳器、数据库效劳的计算机软件,通常分为文件效劳器、数据库效劳的计算机软件,通常分为文件效劳器、数据库效劳的计算机软件,通常分为文件效劳器、数据库效劳器和应用程序效劳器
24、。运行以上软件的计算机或计器和应用程序效劳器。运行以上软件的计算机或计器和应用程序效劳器。运行以上软件的计算机或计器和应用程序效劳器。运行以上软件的计算机或计算机系统也被称为效劳器。算机系统也被称为效劳器。算机系统也被称为效劳器。算机系统也被称为效劳器。客户机工作站:连接到网络上的计算机,它可客户机工作站:连接到网络上的计算机,它可客户机工作站:连接到网络上的计算机,它可客户机工作站:连接到网络上的计算机,它可以作为独立的计算机被用户使用。以作为独立的计算机被用户使用。以作为独立的计算机被用户使用。以作为独立的计算机被用户使用。网卡网卡 Network Interface CardNetwor
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