高中信息技术网络基础.ppt

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1、计算机网络的组成(1)、多台地理上分散的独立计算机系统。(2)、通信协议。(如TCP/IP协议)(3)、传输介质和网络设备。(集线器、交换机、路由器)什么是计算机网络计算机网络是多台地理上分散的独立计算机系统遵循约定的通信协议，通过传输介质和网络设备互相连接起来，实现数据通信、资源共享的系统。计算机网络三大功能1、数据通信 QQ、MSN、QICQ聊天2、资源共享 FTP服务器上下载资料、网上查资料3、分布处理/分布控制分布式控制可以保证系统在部分硬件发生故障时完备仍能正常工作，分布处理是将庞大复杂的任务分配给多台计算机处理。计算机网络的分类以网络的规模的大小作为网络划分依据 局域网（局域网（L

2、ocal Area Network,简称简称LAN） 一般限定在较小的区域内，小于一般限定在较小的区域内，小于10km的范围，通常采用有线的方式连接起来的范围，通常采用有线的方式连接起来。如校园网 城域网（Metropolis Area Network,简称MAN） 规模局限在一座城市的范围内，10100km的区域。 广域网（Wide Area Network,简称WAN） 网络跨越国界、洲界，甚至全球范围。 目前局域网和广域网是网络的热点。局域网是组成其他两种类型网络的基础，城域网一般都加入了广域网。广域网的典型代表是Internet网。 不同的连接策略根据网络连接的用户数量、计算机数量和这

3、些用户所要求提供的服务等要求，网络连接通常有两种： 1.对等网 2.服务器客户机网络1.1.对等网对等网(peer-to-peer (peer-to-peer networking)networking) 所谓对等网就是：在网络中，计算机是同等的，计算机能够访问网络中其他用户所提供的资源，也能为网络中其他计算机提供资源。对等网络常被称为工作组(workgroup)。 如果网络连接的用户数比较少，且要共享的数据、资源不多，用对等网就可以了。对等网的优缺点对等网的优缺点优点：（1）网络构建的成本较低、实现方便。（2）不必额外购买专用的服务器主机。缺点：（1）在资源共享的过程中，提供共享资源的计算机

4、负担会增加。（2）没有集中共享文件的地方，数据备份比较困难。由于资源不集中，用户查找自己所需要的资源难度会增加。（3）不同的计算机依靠不同的密码保护自己的资源，用户要访问网络资源需要记住大量的密码。2.2.服务器服务器-客户机网络（客户机网络（server-Client server-Client networkingnetworking） 与对等网相比较，服务器-客户机网络可以提供组建大型网络的能力，它能向用户提供更大量的资源和网络服务。信息技术学业水平考试练习系统服务器学生机学生机学生机学生机学生机学生机192.168.0.35192.168.0.40192.168.0.41192.168

5、.0.42 服务器服务器：实际上是一台处理能力比较强的计算机，服务器上运行的是网络操作系统（简称NOS, Network Operating System ）。网络中可以包含不同类型的、具有专门用途的服务器，如WEB服务器、打印服务器、邮件服务器等。客户机客户机：网络中，能够享用服务器所提供服务的计算机。 服务器服务器-客户机网络的优点客户机网络的优点在于网络提供了对资源的集中控制，它能使用户更容易找到资源。 缺点是缺点是需要有专用的服务器和在其上运行的网络操作系统。二、网络的传输介质二、网络的传输介质 传输介质是计算机网络的组成部分。它们就像是交通系统中的公路，是信息数据运输的通道。网络中的

6、计算机就是通过这些传输介质实现相互之间的通信。 各种传输介质特性是不同的，它直接影响通信的质量指标，如：传输速率、通信距离和线路费用等。用户可以根据自己对网络传输的要求和用户的位置情况，选择适合的介质。 组网解决的问题2：选择什么传输介质？为了衡量数据在网络传输时的速率高低，采用“比特率”（单位：比特/秒，b/s或bps）作为单位来度量。比特率反映了一个数据传输系统每秒内所传输的作息量的大小。1T=1024G1G=1024 M（兆）1M（兆）=1024K(1)双绞线(通常所以的网线)可分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)非屏蔽双绞线(UTP) 屏蔽双绞线(STP)(2)同轴电缆根据

7、直径大小不同，分为细缆和粗缆两种。同轴电缆示意图细缆和粗缆 内导体绝缘层外屏蔽层外部保护层(3)(3)光缆光缆（光纤（光纤+ +保护结构）保护结构）光电转换LED发送端输入输入PIN接收端输出输出光纤光纤光信号光电转换光纤包层外部保护层(a)(a)保护层包层光纤(b)(b)包层保护层光导纤维结构与原理示意图光导纤维结构与原理示意图 不同的传输介质相应的连接器也不同不同的传输介质相应的连接器也不同 RJ45连接器 BNC连接器(细) AUI(粗缆)光纤尾线接头 （适用于“双绞线”） （适用于“同轴电缆”） （适用于“光缆”） 根据不同的连接器，网络接口适配器（俗称（俗称“网卡网卡”）也不同。网卡

8、RJ45连接器网卡BNC连接器网卡光纤尾线接头 2.2.无线传输介质无线传输介质 无线传输介质包括微波、红外线、无线电波、激光等。 (1)微波：就是频率较高的电磁波。微波在空间主要是直线传播。 微波通信有两种主要的通信方式：地面微波通信和卫星微波通信。 地面微波通信 两个地面站之间传送两个地面站之间传送 距离：距离：50 -100 km 速率低，几百速率低，几百kb/s2.2.无线传输介质无线传输介质 (2)红外线 红外线通讯是一种廉价、近距离、无线、低功能、保密性强的通讯方式。 （它的频率高于微波而低于可见光，是一种人的（它的频率高于微波而低于可见光，是一种人的眼睛看不到的光线。可视范围以内

9、，眼睛看不到的光线。可视范围以内，1米，速度米，速度快）快） 3)蓝牙(Bluetooth)通讯技术能在有效通讯半径范围内（一般不超过10米，速度慢）实现单点对多点的无线数据和声音传输，无角度和方向性限制。三、网络中的连接设备三、网络中的连接设备 双机互联双机互联 如果要将同一房间中的两台计算机连成网络，可以简单地用点到点的对等网连接，如果两台计算机分散在一个城市或者一个国家的不同地区，可以使用调制解调器（modem）实现连接。 组网解决的问题3：选择什么网络连接设备？中继器复制信号，保持数据信号的完整性集线器共享传输介质，数据广播到所有端口；缺点是传输率低，容易造成堵塞，存在安全隐患。交换机

10、共享传输介质，数据传送到目的端口；传输率较高，安全性能好。路由器路由器的主要用途是实现不同网络之间的互连。路由器综合使用了硬件和软件，将数据从源点“路由”到目的点，即为数据指明从源点到目的点的一条该走的道路。网络中的连接设备:中继器集线器交换机路由器（复制信号，保持数据信号的完整性）共享传输介质，数据广播到所有端口；缺点是传输率低，容易造成堵塞，存在安全隐患。路由器的主要用途是实现不同网络之间的互连。路由器综合使用了硬件和软件，将数据从源点“路由”到目的点，即为数据指明从源点到目的点的一条该走的道路。共享传输介质，数据传送到目的端口；传输率较高，安全性能好。B、防火墙C MODEM (调制解调

11、器)俗称猫 D路由器四、网络的拓扑结构四、网络的拓扑结构 计算机网络中，网络设备之间的连接方式称为网络拓朴（network topology）。 网络拓朴图中忽略了网络连线的长度，只考虑结点的顺序和位置，是网络的一种简化描述。 根据计算机网络的拓扑(Topology)结构可以分为总线形结构、星形结构、环形结构、网状形结构等 组网解决的问题4：选择什么网络拓扑结构？ 1.总线型结构：总线型结构： 总线形结构采用单线传输（或称总线）作为公共的传输通道，所有的节点都通过相应的硬件接口直接连到总线上，总线两端安装了终结器。任何一个节点发送的信息都可以沿着总线向两个方向传输，而且传输的任何信息都可以被所

12、有连接到总线上的节点接收到。 在总线型网络结构中所有的站点共享一条数据通道。总线型网络安装简单方便，需要铺设的电缆最短，成本低，某个站点的故障一般不会影响整个网络，但介质的故障会导致网络瘫痪。总线网安全性低，监控比较困难，增加新站点也不如星型网容易。 总线型结构是最经济、最简单、有效的网络结构之一，具有频带较宽，数据传送不易受干扰的特点，但由于总线结构是由一根电缆连接着所有设备，一段线路断路将导致整个网络运行中断，而使其稳定性较差。所以，总线型网络结构现在基本上已经被淘汰基本上已经被淘汰了. 2.星形结构：星形结构： 星形结构要求网络有中央节点，网络中的所有端节点都有各自的专用线路拉入中央节点

13、，形成辐射形网络构型，各节点之间必须经过中央节点才能互相通信。 在星型网络结构中各个计算机使用各自的线缆连接到网络中，因此如果一个站点出了问题，不会影响整个网络的运行。 星型结构每一个工作站都使用一根双绞线与集线器听一个接口相连,因此，这种结构有易于维护。整个网络不会因一个站点的故障而受到影响，网络节点的增删方便，快捷。星型网络结构是现在最常用的星型网络结构是现在最常用的网络拓扑结构网络拓扑结构。 3.环形结构：环形结构： 环形结构是网络中各个节点通过环路连接在一条首尾相接的闭合的环形通信线路中。 环型网络结构的各站点通过通信介质连成一个封闭的环形。环形网络容易安装和监控，但容量有限，网络建成

14、后，难以增加新的站点。环型结构中各接点通过信息线路组成闭合环路。环中数据沿一个方向传输。其特点是结构简单，容易实现，传输延迟确定。环中任何一个结点出现线路故障，都将造成网络瘫痪。因此，现在组建局域网已经基本上不使用基本上不使用环型网络结构了。 4.网状形结构网状形结构 网状形结构没有特别的连接形式，它是最一般化的网络构型，网状拓扑是大型网络的基本构型。 网状型结构又称作无规则结点之间的连接，是任意的、没规律的。网状拓朴主要优点是系统可靠性高，结构复杂，必须采用路由选择算法与流量控制算法，目前使用的远程拓朴结构均采用了网状拓朴结构型。 下面是某个学校的校园网拓朴结构图，请据此来理解校园网的构成：

15、1.3网络中的数据通信模拟信号与数字信号模拟信号与数字信号波形波形(a)(a)v(t)v(t)tt(b)(b)模拟信号模拟信号数字信号数字信号模拟信号与数字信号波形模拟信号与数字信号波形数据在计算机中是以二进制0和1的方式来存贮的如A在计算机中的是以01000001来存贮的A从一台计算机传到另一台计算机俗称“猫”信息的交换方式(1)报文交换电报系统(2)线路(电路)交换传统电话(3)分组交换 Ip电话网络协议 协议是通信双方遵守相同的规则.在网络上的计算机之间交换信息也有一些规则和约定，这就是网络协议 在局域网中通常用 NETBEUI、IPX/SPX、TCP/IP三种协议 OSI模型，即开放式

16、通信系统互联参考模型模型，即开放式通信系统互联参考模型(Systems Interconnection Reference Model)，是国际标准化组织，是国际标准化组织(International Organization for Standardization ISO)提出的一个试图使各种计算机提出的一个试图使各种计算机在世界范围在世界范围内互连为网络的标准框架内互连为网络的标准框架，简称，简称OSI,有有7层。层。OSI开放系统互联参考模型1、OSI开放系统互联参考模型应用层应用层ApplicationApplication表示层表示层PresentationPresentation会话层会话层sessionsession传输层传输层transporttransport物理层物理层PhysicalPhysical数据链路层数据链路层Data LinkData Link网络层网络层NetworkNetwork7654321处理网络应用处理网络应用数据表示数据表示主机间通信主机间通信进程间的连接进程间的连接寻址和最短路径寻址和最短路径介质访问（接入）介质访问（接入）二进制传输二进制