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高职高专规划教材《现代办公自动化》第二章 信息技术基础

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高职高专规划教材现代办公自动化第二章信息技术基础
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高职高专高职高专 十一五十一五 计算机类专业规划教材计算机类专业规划教材 现代办公自动化现代办公自动化 第第2 2章章 信息技术基础信息技术基础 学习目标 学习目标 1 1 掌握计算机网络与 掌握计算机网络与INTERNETINTERNET基础知识 基础知识 2 2 掌握信息安全的概念及知识 掌握信息安全的概念及知识 3 3 掌握计算机网络的安全相关知识 掌握计算机网络的安全相关知识 4 4 掌握 掌握OAOA系统完全保密相关知识 系统完全保密相关知识 第第2 2章章 信息技术基础信息技术基础 n n 2 1 2 1 计算机网络与计算机网络与INTERNETINTERNET基础基础 n n 2 1 1 2 1 1 计算机网络的定义计算机网络的定义 n n 2 1 2 2 1 2 计算机网络的分类计算机网络的分类 n n 2 1 3 2 1 3 计算机网络的功能及特点计算机网络的功能及特点 n n 2 1 4 2 1 4 网络的组成及拓扑结构网络的组成及拓扑结构 n n 2 1 5 2 1 5 局域网基本技术局域网基本技术 n n 2 1 6 Internet2 1 6 Internet概述概述 n n 2 1 7 Internet2 1 7 Internet的连接技术的连接技术 n n 2 2 2 2 我国信息安全的现状与发展我国信息安全的现状与发展 n n 2 2 1 2 2 1 信息安全的概念信息安全的概念 n n 2 2 2 2 2 2 我国网络信息安全管理的现状我国网络信息安全管理的现状 n n 2 2 3 2 2 3 我国完善网络信息安全管理的策略我国完善网络信息安全管理的策略 n n 2 3 2 3 计算机网络的安全问题计算机网络的安全问题 n n 2 3 1 Internet2 3 1 Internet的安全问题的安全问题 n n 2 3 2 2 3 2 防火墙的应用防火墙的应用 n n 2 3 3 2 3 3 文件加密和数字签名技术文件加密和数字签名技术 n n 2 3 4 2 3 4 计算机病毒和对计算机病毒的防范计算机病毒和对计算机病毒的防范 n n 2 4 OA2 4 OA系统完全保密工作系统完全保密工作 n n 2 4 1 2 4 1 网络运行的安全管理网络运行的安全管理 n n 2 4 2 OA2 4 2 OA网络的保密工作网络的保密工作 n n 2 4 3 OA2 4 3 OA网络实体的保密网络实体的保密 2 12 1计算机网络与计算机网络与INTERNETINTERNET基础基础 2 1 12 1 1计算机网络的定义计算机网络的定义 从资源共享的角度计算机网络的定义 以从资源共享的角度计算机网络的定义 以 能够相互共享资源的方式 连接起来 并能够相互共享资源的方式 连接起来 并 各自具备独立功能的计算机系统的集合 各自具备独立功能的计算机系统的集合 从物理结构的角度计算机网络的定义 在从物理结构的角度计算机网络的定义 在 协议的控制下 由若干计算机 终端设备协议的控制下 由若干计算机 终端设备 数据传输设备和通信控制处理器等组成 数据传输设备和通信控制处理器等组成 的系统 的系统 目前普遍认可计算机网络的定义 计算机网目前普遍认可计算机网络的定义 计算机网 络是地理上分散的 具有独立功能的多个络是地理上分散的 具有独立功能的多个 计算机系统通过通信设备和线路联接起来计算机系统通过通信设备和线路联接起来 且以功能完善的网络软件 网络协议 且以功能完善的网络软件 网络协议 信息交换方式及网络操作系统等 实现网信息交换方式及网络操作系统等 实现网 络资源共享的系统 络资源共享的系统 2 1 22 1 2计算机网络的分类计算机网络的分类 按网络的作用范围及计算机之间的距离可分为 按网络的作用范围及计算机之间的距离可分为 广域网 广域网 Wide Area NetworkWide Area Network WANWAN 广域网 广域网 也称远程网 是由相距较远的局域网或城域网也称远程网 是由相距较远的局域网或城域网 互连而成 通常除了计算机设备以外还要涉及互连而成 通常除了计算机设备以外还要涉及 一些电信通信方式 以下是主要的几种 一些电信通信方式 以下是主要的几种 公用电话网 公用电话网 PSTNPSTN Public Swithed Telephone Public Swithed Telephone NetworkNetwork 速度 速度9600bit s9600bit s 28 8kbit s28 8kbit s 需要异步 需要异步 ModemModem和电话线 投资少 安装调试容易 常常用作和电话线 投资少 安装调试容易 常常用作 拨号访问方式 通常 我们访问拨号访问方式 通常 我们访问InternetInternet多采用此种方多采用此种方 式 式 综合业务数字网 综合业务数字网 ISDNISDN Integrated Service Digital Integrated Service Digital NetworkNetwork 128kbit s128kbit s的基本接口 使用普通电话线但的基本接口 使用普通电话线但 需要电信提供需要电信提供ISDNISDN业务 数字传输 来电显示 拨业务 数字传输 来电显示 拨 通时间短 费用约为普通电话的通时间短 费用约为普通电话的4 4倍 目前开通倍 目前开通 ISDNISDN的城市还不多 的城市还不多 DDNDDN专线 专线 Leased LineLeased Line 速度为 速度为64kbit s64kbit s 2 048Mbit s2 048Mbit s E1E1标准 需要配同步标准 需要配同步ModemModem 有 有 EIA TIA 232EIA TIA 232 V 2V 2 和和V 35V 35两种标准 点对点的连两种标准 点对点的连 接方式 结构不够灵活接方式 结构不够灵活 X 25 X 25网速度为网速度为9600bit s9600bit s 64kbit s64kbit s 比较古老的方式 比较古老的方式 应用广泛 采用冗余校验纠错 可靠性高 但速 应用广泛 采用冗余校验纠错 可靠性高 但速 度慢 延迟大 度慢 延迟大 帧中继 帧中继 Frame RelayFrame Relay 较新的技术 速度为 较新的技术 速度为 64kbit s64kbit s 2 048Mbit s2 048Mbit s E1E1标准 一点对多点的连标准 一点对多点的连 接方式 分组交换 独特的接方式 分组交换 独特的BurstyBursty技术 在传输信技术 在传输信 息量大的情况下可以超越传输线速度 较少城市息量大的情况下可以超越传输线速度 较少城市 开通开通Frame RelayFrame Relay服务 服务 n n 城域网 城域网 Metropolitan Area NetworkMetropolitan Area Network MANMAN 它的地理范围从几十公里到上百公 它的地理范围从几十公里到上百公 里 通常覆盖一个城市或地区 里 通常覆盖一个城市或地区 n n 局域网 局域网 Local Area NetworkLocal Area Network LANLAN 是 是 指在一个较小地理范围内的各种计算机网指在一个较小地理范围内的各种计算机网 络设备互连在一起的通信网络 可以包含络设备互连在一起的通信网络 可以包含 一个或多个子网 通常局限在几千米的范一个或多个子网 通常局限在几千米的范 围之内 围之内 按照网络的拓扑结构和传输介质 局域网通按照网络的拓扑结构和传输介质 局域网通 常可划分为以太网 常可划分为以太网 EthernetEthernet 令牌环网 令牌环网 Token RingToken Ring 光纤分布式数据接口 光纤分布式数据接口 FDDIFDDI 异步传输模式 异步传输模式 ATMATM 等 其中 等 其中 最常用的是以太网 最常用的是以太网 2 1 32 1 3计算机网络的功能及特点计算机网络的功能及特点 一般网络都具有以下一些功能和特点 一般网络都具有以下一些功能和特点 1 1 数据通信 数据通信 该功能用于实现计算机与终端 计算机与该功能用于实现计算机与终端 计算机与 计算机之间的数据传输 这是计算机网络计算机之间的数据传输 这是计算机网络 的最基本的功能 也是实现其它功能的基的最基本的功能 也是实现其它功能的基 础 础 2 2 资源共享 资源共享 数据共享 数据共享 软件共享 软件共享 硬件共享 硬件共享 3 3 负荷均衡和分布处理 负荷均衡和分布处理 负荷均衡是指网络中的负荷被均匀地分配给网负荷均衡是指网络中的负荷被均匀地分配给网 络中的各计算机系统 而不是只由一两台计算机络中的各计算机系统 而不是只由一两台计算机 完成工作 有利于提高所有计算机资源的利用率完成工作 有利于提高所有计算机资源的利用率 分布式处理是指在具有分布处理能力的计算机分布式处理是指在具有分布处理能力的计算机 网络中 将任务分散到多台计算机上进行处理 网络中 将任务分散到多台计算机上进行处理 由网络来完成对多台计算机的协调工作 该技术由网络来完成对多台计算机的协调工作 该技术 的关键是要协调好多台计算机之间的工作顺序 的关键是要协调好多台计算机之间的工作顺序 能有效提高整个网络的资源利用率 能有效提高整个网络的资源利用率 4 4 提高了系统的可靠性和可用性 提高了系统的可靠性和可用性 计算机网络一般都属分布式控制方式 由计算机网络一般都属分布式控制方式 由 于在网络指所有的工作均是分配在各计算于在网络指所有的工作均是分配在各计算 机上的 同时资源也是分配在不同的计算机上的 同时资源也是分配在不同的计算 机上 如果有单个部件或少数计算机失效机上 如果有单个部件或少数计算机失效 网络可通过不同路由来访问这些资源 网络可通过不同路由来访问这些资源 5 5 综合信息服务 综合信息服务 电子邮件电子邮件 网上交易网上交易 视频点播视频点播 联机会议联机会议 2 1 4 2 1 4 网络的组成及拓扑结构网络的组成及拓扑结构 1 1 网络的逻辑组成 网络的逻辑组成 从逻辑功能上看 计算机网络由资源子网和通信从逻辑功能上看 计算机网络由资源子网和通信 子网两部分组成 子网两部分组成 资源子网资源子网 资源子网代表着网络的数据处理资资源子网代表着网络的数据处理资 源和数据存储资源 由主计算机 智能终端 源和数据存储资源 由主计算机 智能终端 磁盘存储器 工业控制监控设备 磁盘存储器 工业控制监控设备 I OI O设备 各设备 各 种软件资源和信息资源等组成 负责全网数据种软件资源和信息资源等组成 负责全网数据 处理和向网络用户提供资源及网络服务 处理和向网络用户提供资源及网络服务 通信子网通信子网 通信子网是由负责数据通信处通信子网是由负责数据通信处 理的通信控制处理器 理的通信控制处理器 Communication Communication Control ProcessorControl Processor CCPCCP 和传输链路组成 和传输链路组成 的独立的数据通信系统 它承担着全网的的独立的数据通信系统 它承担着全网的 数据传输 加工和变换等通信处理工作数据传输 加工和变换等通信处理工作 2 2 计算机网络的拓扑结构 计算机网络的拓扑结构 网络拓扑结构的概念网络拓扑结构的概念 网络中通信线路和节点的几网络中通信线路和节点的几 何结构 它不但可以表示整个网络的结构外貌 何结构 它不但可以表示整个网络的结构外貌 而且也反映了网络中各个实体之间的关系 称为而且也反映了网络中各个实体之间的关系 称为 网络拓扑结构图 网络拓扑结构图 分类分类 计算机网络拓扑结构可分为 计算机网络拓扑结构可分为 总线型拓扑 大多数局域网中采用 结构总线型拓扑 大多数局域网中采用 结构 总线型拓扑结总线型拓扑结 构采用单根传输线作为传输介质 所有站点都通过相构采用单根传输线作为传输介质 所有站点都通过相 应的硬件接口直接连接到传输介质 或称为总线 上应的硬件接口直接连接到传输介质 或称为总线 上 其结构如图 其结构如图2 2 1 1所示 所示 优点优点 增加 删除节点比较容易实现 易于增加 删除节点比较容易实现 易于 网络的扩充网络的某个节点发生故障时不网络的扩充网络的某个节点发生故障时不 会导致全网瘫痪网络 可靠性较高 会导致全网瘫痪网络 可靠性较高 缺点缺点 故障诊断和隔离困难 终端必须是智故障诊断和隔离困难 终端必须是智 能的 能的 图2 1总线型结构 环形拓扑结构环形拓扑结构 该拓扑的网络由中继器和连接该拓扑的网络由中继器和连接 中继器的点到点的链路组成一个闭合环 其中继器的点到点的链路组成一个闭合环 其 结构如图结构如图2 2 2 2所示 所示 特点特点 传输方向是单向的传输方向是单向的 图2 2环行结构 n n 优点优点 网络实现简单 电缆长度短 不需要网络实现简单 电缆长度短 不需要 接线盒 适用于光缆 接线盒 适用于光缆 n n 缺点缺点 灵活性小 增加新工作站困难 非集灵活性小 增加新工作站困难 非集 中式管理 诊断故障十分困难 中式管理 诊断故障十分困难 星型拓扑结构星型拓扑结构 星型拓扑是由中央节点和通过星型拓扑是由中央节点和通过 点到点的链路接到中央节点的各站点组成 点到点的链路接到中央节点的各站点组成 其结构如图其结构如图2 32 3所示 所示 图2 3星型结构 优点优点 中央节点和中间接线盒都放在一个集中央节点和中间接线盒都放在一个集 中的场所 可方便地提供服务和重新配置中的场所 可方便地提供服务和重新配置 每个连接只接入一个设备 当连接点出 每个连接只接入一个设备 当连接点出 现故障时不会影响整个网络 故障易于检现故障时不会影响整个网络 故障易于检 测和隔离 可很方便地将有故障的站点从测和隔离 可很方便地将有故障的站点从 系统中删除 访问协议简单 系统中删除 访问协议简单 缺点缺点 由于每个站点直接和中央节点相连 由于每个站点直接和中央节点相连 需要大量的电缆且布线复杂 过于依赖中需要大量的电缆且布线复杂 过于依赖中 央节点 当中央节点发生故障时 整个网央节点 当中央节点发生故障时 整个网 络不能工作 络不能工作 树型目录拓扑结构树型目录拓扑结构 树型拓扑是由总线拓扑演树型拓扑是由总线拓扑演 变而来 在这种拓扑结构中 有一个带分支变而来 在这种拓扑结构中 有一个带分支 的根 每个分支还可以延伸出子分支 其结的根 每个分支还可以延伸出子分支 其结 构如图构如图2 2 4 4所示 所示 图2 4 树型结构 优点优点 树型拓扑的优缺点大多和总线型拓扑的优缺树型拓扑的优缺点大多和总线型拓扑的优缺 点相同 但也有特殊之处 例如这种拓扑易于扩点相同 但也有特殊之处 例如这种拓扑易于扩 展 因为其分支还可延伸出子分支 所以要加入展 因为其分支还可延伸出子分支 所以要加入 新的节点或分支很容易 易于故障隔离 如果某新的节点或分支很容易 易于故障隔离 如果某 一分支上的节点发生故障 很容易将此分支和整一分支上的节点发生故障 很容易将此分支和整 个网络各离开来个网络各离开来 缺点缺点 对根的依赖太大 如果根发生故障 则整个对根的依赖太大 如果根发生故障 则整个 网络不能正常工作 这种网络的可靠性问题和星网络不能正常工作 这种网络的可靠性问题和星 型拓扑结构相似 型拓扑结构相似 网状拓扑结构网状拓扑结构 网状拓扑结构 其每一个节点网状拓扑结构 其每一个节点 都与其他节点一一直接互联 其结构如图都与其他节点一一直接互联 其结构如图2 2 5 5所示 所示 图2 5 网状结构 这种连接方法主要是利用冗余的连接 实现这种连接方法主要是利用冗余的连接 实现 节点与节点之间的高速传输和高容错性能节点与节点之间的高速传输和高容错性能 以提高网络的速度和可靠性 以提高网络的速度和可靠性 这种拓扑结构主要用在网络结构复杂 对这种拓扑结构主要用在网络结构复杂 对 可靠性和传输速率要求较高的大型网络中可靠性和传输速率要求较高的大型网络中 如互联网等 在局域网络中很少使用 如互联网等 在局域网络中很少使用 2 1 52 1 5局域网基本技术局域网基本技术 一个现代办公自动化系统是运作在一个局一个现代办公自动化系统是运作在一个局 域网络平台上 即域网络平台上 即OAOA系统是建立在一个系统是建立在一个 局域网上 对于一个使用办公自动化平台局域网上 对于一个使用办公自动化平台 的人员来说 需要对局域网的概念 组成的人员来说 需要对局域网的概念 组成 等相关技术有一个较为全面的了解 因此等相关技术有一个较为全面的了解 因此 我们将介绍局域网的相关技术 我们将介绍局域网的相关技术 1 1 局域网的特点 局域网的特点 局域网 局域网 LANLAN 的基本定义 的基本定义 从硬件角度定义从硬件角度定义LANLAN是电缆 网卡 工作站 服是电缆 网卡 工作站 服 务器和其它连接设备的集合体 务器和其它连接设备的集合体 软件角度定义软件角度定义 LANLAN在网络操作系统 在网络操作系统 NOSNOS 的统 的统 一指挥 提供文件 打印 通信和数据库等服务一指挥 提供文件 打印 通信和数据库等服务 功能 功能 从体系结构来定义从体系结构来定义 LANLAN由一系列层和协议标准所由一系列层和协议标准所 定义 定义 局域网是将小区域内的各种通信设备互连在一起局域网是将小区域内的各种通信设备互连在一起 的通信网络 的通信网络 局域网具有四个特点 局域网具有四个特点 这里指的小区域可以是一建筑物内 一个这里指的小区域可以是一建筑物内 一个 校园或者大至数千米直径的一个区域 校园或者大至数千米直径的一个区域 这里指的数据通信设备是广义的 包括计算这里指的数据通信设备是广义的 包括计算 机 终端和各种外部设备 机 终端和各种外部设备 传输的误码率低 传输的误码率低 整个网络为某个单位或部门所有 仅供该单整个网络为某个单位或部门所有 仅供该单 位内部使用 位内部使用 2 2 局域网的组成图 局域网的组成图2 2 6 6典型计算机网络图典型计算机网络图 计算机网络由硬件系统 网络软件系统和数计算机网络由硬件系统 网络软件系统和数 据通信系统组成 如图据通信系统组成 如图2 2 6 6所示 所示 图2 6典型计算 机网络图 主机 主机 HostHost 服务器 服务器 ServerServer 服务器是向所有客户机服务器是向所有客户机 提供服务的机器 装备有网络的共享资源提供服务的机器 装备有网络的共享资源 对网络服务器的基本要求 高速度 大 对网络服务器的基本要求 高速度 大 容量 安全性 容量 安全性 客户机 客户机 ClientClient 客户机也称为工作站 客户机也称为工作站 Working StationWorking Station 是网络用户直接处理信 是网络用户直接处理信 息和事务的计算机 息和事务的计算机 网络适配器图网络适配器图2 2 7 7网络适配器网络适配器 网络适配器网络适配器 也叫做网络接口卡也叫做网络接口卡NICNIC Network Interface CardNetwork Interface Card 如图 如图2 2 7 7所示 所示 通常被做成插件的形式插入到计算机的一通常被做成插件的形式插入到计算机的一 个扩展槽中 故也被称作网卡 计算机通个扩展槽中 故也被称作网卡 计算机通 过网络适配器与网络相连 过网络适配器与网络相连 图2 7网络适配器 图2 7网络适配器 传输介质传输介质 传输介质是通信网络中发送方和接收方之间传输介质是通信网络中发送方和接收方之间 的物理通路 的物理通路 双绞线双绞线 双绞线是由按规则螺旋结构排列的双绞线是由按规则螺旋结构排列的 两根绝缘线组成 如图两根绝缘线组成 如图2 2 8 8所示 所示 双绞线分为屏蔽双绞线双绞线分为屏蔽双绞线STPSTP和无屏蔽双绞线和无屏蔽双绞线 UTPUTP两种 双绞线成本低 易于铺设 既可两种 双绞线成本低 易于铺设 既可 以传输模拟数据也可以传输数字数据 但以传输模拟数据也可以传输数字数据 但 是抗干扰能力较差 是抗干扰能力较差 同轴电缆同轴电缆 同轴电缆由外层圆柱导体 绝缘同轴电缆由外层圆柱导体 绝缘 层 中心导线组成 如图层 中心导线组成 如图2 2 9 9所示 所示 同轴电缆可分成基带同轴电缆和宽带同轴电同轴电缆可分成基带同轴电缆和宽带同轴电 缆两种 基带同轴电缆的特征阻抗为缆两种 基带同轴电缆的特征阻抗为50 50 只用于传输数字信号 宽带同轴电缆 常只用于传输数字信号 宽带同轴电缆 常 见的是见的是75 75 电缆用于不使用频分复用电缆用于不使用频分复用FDMFDM的的 高速数字信号发送和模拟信号发送 此时高速数字信号发送和模拟信号发送 此时 称为单通道宽带 由于宽带网有多个信道称为单通道宽带 由于宽带网有多个信道 可支持数据 语音 图形和图像等信号 可支持数据 语音 图形和图像等信号 同时在网上传输 同时在网上传输 光缆光缆 用光纤做成的光缆 是由缆芯 包层用光纤做成的光缆 是由缆芯 包层 吸收外壳和保护层四部分组成 如图 吸收外壳和保护层四部分组成 如图2 2 1010所示 光纤可分为单模光纤 所示 光纤可分为单模光纤 Single Single Mode FiberMode Fiber 和多模光纤 和多模光纤 Multiple Mode Multiple Mode FiberFiber 两类 光纤的直径小 重量轻 频 两类 光纤的直径小 重量轻 频 带宽 误码率很低 此外 还有不受电磁带宽 误码率很低 此外 还有不受电磁 干扰 保密性好等一系列优点 在要求输干扰 保密性好等一系列优点 在要求输 出速率很高 如超过出速率很高 如超过100Mbit s100Mbit s 抗干扰 抗干扰 性极好的局域网的主干网络中 越来越多性极好的局域网的主干网络中 越来越多 地采用光缆 地采用光缆 无线信道无线信道 目前常用的无线信道有微波 卫目前常用的无线信道有微波 卫 星信道 红外线和激光信道等 星信道 红外线和激光信道等 图2 8双绞线 图2 9同轴电缆 图2 10光缆 网络互连设备网络互连设备 中继器 中继器 RepeaterRepeater 中继器工作在物理层中继器工作在物理层 如图 如图2 2 1111所示 中继器的主要作用是 所示 中继器的主要作用是 避免干线上传输信号衰减而失真 对传输避免干线上传输信号衰减而失真 对传输 信号实现整形和放大 并按原来的传输方信号实现整形和放大 并按原来的传输方 向重新发送数据 可以延长干线距离 扩向重新发送数据 可以延长干线距离 扩 展局域网覆盖范围 展局域网覆盖范围 图2 11中继器 集线器 集线器 HubHub 集线器又称集中器 是多集线器又称集中器 是多 口中继器 如图口中继器 如图2 2 1212所示 把它作为一个所示 把它作为一个 中心节点 可用它连接多条传输媒体 其中心节点 可用它连接多条传输媒体 其 优点是当某条传输媒体发生故障时 不会优点是当某条传输媒体发生故障时 不会 影响到其它的节点 集线器分为无源集线影响到其它的节点 集线器分为无源集线 器 器 Passive HubPassive Hub 有源集线器 有源集线器 Active Active HubHub 和智能集线器 和智能集线器 图2 12集线器 Hub 网桥网桥 网桥工作于数据链路层 如图网桥工作于数据链路层 如图2 2 1313所所 示 它要求两个互联网络在数据链路层以示 它要求两个互联网络在数据链路层以 上采用相同或兼容的网络协议 网桥可分上采用相同或兼容的网络协议 网桥可分 为本地网桥和远程网桥 本地网桥又分为为本地网桥和远程网桥 本地网桥又分为 内部网桥和外部网桥 网桥的基本功能 内部网桥和外部网桥 网桥的基本功能 隔离网络 过滤和转发 隔离网络 过滤和转发 图2 13网桥 路由器路由器 路由器工作在网络层 如图路由器工作在网络层 如图2 2 1414所所 示 它要求网络层以上的高层协议相同或示 它要求网络层以上的高层协议相同或 兼容 用来实现不同类型的局域网互连 兼容 用来实现不同类型的局域网互连 或者用它来实现局域网域与广域网互连 或者用它来实现局域网域与广域网互连 路由器分类如下 按路由器安装的位置划路由器分类如下 按路由器安装的位置划 分 可分为内部路由器和外部路由器 按分 可分为内部路由器和外部路由器 按 路由器支持的协议划分 可分为单协议路路由器支持的协议划分 可分为单协议路 由器和多协议路由器 按路由表的状况划由器和多协议路由器 按路由表的状况划 分 可分为静态路由器和动态路由器 分 可分为静态路由器和动态路由器 图2 14路由器 路由器的功能路由器的功能 路由器可以实现网络层以下路由器可以实现网络层以下 各层协议的转换 它除了具备网桥的全部各层协议的转换 它除了具备网桥的全部 功能外 还有路由选择功能 功能外 还有路由选择功能 网关网关 网关亦称网间协议转换器 工作于网关亦称网间协议转换器 工作于 OSI RMOSI RM的传输层 会话层 表示层和应用的传输层 会话层 表示层和应用 层 如图层 如图2 2 1515所示 网关不仅具有路由器所示 网关不仅具有路由器 的全部功能 同时还可以完成因操作系统的全部功能 同时还可以完成因操作系统 差异引起的通信协议之间的转换 网关可差异引起的通信协议之间的转换 网关可 用于用于LANLAN LANLAN LANLAN与大型机以及与大型机以及LANLAN 与与WANWAN的互连 的互连 图2 15网关 n n 交换机交换机 交换机是一种新型的网络互连设备交换机是一种新型的网络互连设备 它将传统的网络 它将传统的网络 共享共享 传输介质技术改变传输介质技术改变 为交换式的为交换式的 独占独占 传输介质技术 提高了网传输介质技术 提高了网 络的带宽 如图络的带宽 如图2 2 1616所示 所示 图2 16交换机 n n 交换机与交换式集线器交换机与交换式集线器HubHub有很大的区别 有很大的区别 前者可工作在数据链路层 也有的高档交前者可工作在数据链路层 也有的高档交 换机工作于网络层 后者工作于物理层 换机工作于网络层 后者工作于物理层 交换机端口的工作速度高于交换机端口的工作速度高于HubHub端口工作的端口工作的 速度 速度 调制解调器 调制解调器 ModemModem 调制解调器将待发调制解调器将待发 送的数字信号转换成代表数据的一系列模送的数字信号转换成代表数据的一系列模 拟信号 并利用模拟信道对信号进行载波拟信号 并利用模拟信道对信号进行载波 传输 这个过程通常称为调制 在数据接传输 这个过程通常称为调制 在数据接 收方 调制解调器将接收到的模拟信号 收方 调制解调器将接收到的模拟信号 还原成数字信号 供计算机处理 这个过还原成数字信号 供计算机处理 这个过 程被称作解调 程被称作解调 按工作方式划分有异步按工作方式划分有异步modemmodem和同步和同步modemmodem 两类 按使用场合划分有卫星两类 按使用场合划分有卫星modemmodem 微 微 波波modemmodem 光纤 光纤modemmodem以及音频以及音频modemmodem等等 音频 音频modemmodem是大多数用户利用公用电话是大多数用户利用公用电话 网驳接网驳接InternetInternet的常用接入设备 又分为外的常用接入设备 又分为外 置式调制解调器和内置式调制解调器 如置式调制解调器和内置式调制解调器 如 图图2 2 1717所示 所示 内置式调制解调器 外置式调制解调器 图2 17调制解调器 软件系统软件系统 通信协议通信协议 局域网通信协议用以支持计算机局域网通信协议用以支持计算机 与相应的局域网相连 支持网络节点间正与相应的局域网相连 支持网络节点间正 确有序地进行通信 确有序地进行通信 网络操作系统网络操作系统 网络操作系统在服务器上运网络操作系统在服务器上运 行 是使网络上各计算机能方便而有效地行 是使网络上各计算机能方便而有效地 共享网络资源 为网络用户提供所需的各共享网络资源 为网络用户提供所需的各 种服务软件和有关规程的集合 种服务软件和有关规程的集合 应用软件应用软件 局域网应用软件是建构在局域网局域网应用软件是建构在局域网 操作系统之上的应用程序 它扩展了网络操作系统之上的应用程序 它扩展了网络 操作系统的功能 操作系统的功能 3 3 局域网组网常用技术 局域网组网常用技术 以太网 以太网 Ethernet Ethernet 技术技术 交换式以太网 交换式以太网 Switching EthernetSwitching Ethernet 技术技术 异步传输模式异步传输模式ATMATM Asynchronous Asynchronous Transfer ModeTransfer Mode 技术技术 光纤分布数据接口光纤分布数据接口FDDIFDDI Fiber Fiber Distributing Data InterfaceDistributing Data Interface 技术技术 100BASE T100BASE T快速以太网快速以太网技术技术 千兆位高速以太网千兆位高速以太网技术技术 2 1 6Internet2 1 6Internet概述概述 1 1 InternetInternet概述概述 InternetInternet是是2020世纪末人类最成功的发明 是目前世世纪末人类最成功的发明 是目前世 界上规模最大 用户最多 信息最全 影响最界上规模最大 用户最多 信息最全 影响最 广的计算机网络 广的计算机网络 InternetInternet规范的中文译名叫互规范的中文译名叫互 联网 联网 InternetInternet本身不是一种具体的单个物理网本身不是一种具体的单个物理网 络 它是通过路由器和络 它是通过路由器和TCPTCP IPIP协议集进行数据协议集进行数据 通信 把世界各地的各种广域网和局域网连接通信 把世界各地的各种广域网和局域网连接 在一起 形成跨越世界范围的庞大的互联网络在一起 形成跨越世界范围的庞大的互联网络 中国于中国于19941994年年4 4月联入月联入InternetInternet 互联网起源于美国 二十世纪六十年代初美互联网起源于美国 二十世纪六十年代初美 国国防部高级研究计划署国国防部高级研究计划署ARPAARPA Advanced Advanced Research Projects AgencyResearch Projects Agency 组织了名为 组织了名为 ARPA netARPA net的军用计算机实验网络的研究 的军用计算机实验网络的研究 自自19821982年美国国防部把年美国国防部把TCP IPTCP IP协议作为网协议作为网 络标准正式生效以来 就把以数百万台电络标准正式生效以来 就把以数百万台电 脑分割的脑分割的650650张网联成一张大网 从而形成张网联成一张大网 从而形成 了今天的互联网 了今天的互联网 2 2 InternetInternet的有关概念的有关概念 TCP IPTCP IP协议协议 TCP IPTCP IP的基本概念的基本概念 TCP IPTCP IP是一种网际互联是一种网际互联 通信协议 其目的在于通过它实现网际间通信协议 其目的在于通过它实现网际间 各种异构网络和异种计算机的互联通信 各种异构网络和异种计算机的互联通信 TCP IP TCP IP协议模型协议模型 TCP IPTCP IP协议族把整个协议协议族把整个协议 分成四个层次 分成四个层次 应用层应用层 传输层传输层 网络层网络层 网络接口层网络接口层 常用常用TCP IPTCP IP协议族协议族 常用常用TCP IPTCP IP协议族主要协议族主要 有 有 网络互连协议网络互连协议IPIP Internet ProtocolInternet Protocol 传输控制协议传输控制协议TCPTCP Transmission Control Transmission Control ProtocolProtocol 用户数据报协议用户数据报协议UDPUDP User Datagram User Datagram ProtocolProtocol 远程终端访问远程终端访问TelnetTelnet Telecommunication Telecommunication networknetwork 文件传输协议文件传输协议FTPFTP File Transfer ProtocolFile Transfer Protocol 简单邮件传送协议简单邮件传送协议SMTPSMTP Simple Mail Simple Mail Transfer ProtocolTransfer Protocol 域名服务域名服务DNSDNS Domain Name ServiceDomain Name Service TCP IP TCP IP协议的数据传输过程协议的数据传输过程 TCP IPTCP IP协议的基本传协议的基本传 输单位是数据报 输单位是数据报 Data gramData gram TCPTCP协议负责把协议负责把 数据分成若干个数据报 并给每个数据报加上报数据分成若干个数据报 并给每个数据报加上报 头 就像给一封信加上信封 报头上有相应的头 就像给一封信加上信封 报头上有相应的 编号 以保证数据接受端能将数据还原为原来的编号 以保证数据接受端能将数据还原为原来的 格式 格式 IPIP协议在每个报头上再加上接收 接收端协议在每个报头上再加上接收 接收端 主机的地址 使数据能找到自己要去的地方 主机的地址 使数据能找到自己要去的地方 就像在信封上要写明收信人地址一样 如果传就像在信封上要写明收信人地址一样 如果传 输过程中出现数据丢失 数据失真等情况 输过程中出现数据丢失 数据失真等情况 TCPTCP 协议会自动要求数据重新传输 并重组数据报 协议会自动要求数据重新传输 并重组数据报 总之 总之 IPIP协议保证数据的传输 协议保证数据的传输 TCPTCP协议保证数据协议保证数据 传输的质量 传输的质量 Internet Internet的地址的地址 尽管互联网上联接了无数的服务器和电脑 尽管互联网上联接了无数的服务器和电脑 但它们并不是处于杂乱无章的无序状态 但它们并不是处于杂乱无章的无序状态 而是每一个主机都有惟一的地址 作为该而是每一个主机都有惟一的地址 作为该 主机在主机在InternetInternet上的唯一标志 上的唯一标志 定义定义 互联网采用一种全局通用的地址格式互联网采用一种全局通用的地址格式 为全网的每一网络和每一台主机都分配 为全网的每一网络和每一台主机都分配 一个唯一的地址 称为一个唯一的地址 称为IPIP地址 地址 结构结构 IP IP 地址由两部分组成 一个是物理网地址由两部分组成 一个是物理网 络上所有主机通用的网络地址 网络络上所有主机通用的网络地址 网络IDID 另一个是网络上主机专有的主机 节点 另一个是网络上主机专有的主机 节点 地址 主机 地址 主机IDID n n 分类分类 IPIP地址分成五类 即地址分成五类 即A A类 类 B B类 类 C C类类 D D类和类和E E类 其中类 其中A A类 类 B B类 类 C C类地址经类地址经 常使用 称为常使用 称为IPIP主类地址 它们均由两部分主类地址 它们均由两部分 组成 组成 D D类和类和E E类地址被称为类地址被称为IPIP次类地址 次类地址 IP IP地址的表示地址的表示 采用采用3232位二进制位即位二进制位即4 4个字个字 节表示节表示 IPIP地址 可以用地址 可以用4 4组十进制数字来表组十进制数字来表 示示IPIP地址 每组数字取值范围为地址
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