第5章 网络应用技术基础,5.1 网络基本概念 5.2 INTERNET介绍 5.3 浏览器使用 5.4 电子邮件 5.5 下一代INTERNET技术 5.6 网络安全与管理 5.7 组建小型局域网实例,5.1 网络基本概念,5.1.1 计算机网络概念,计算机网络组成三要素： 计算机终端 网络互联设备 网络协议,计算机网络的概念 将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。,计算机网络的功能 数据通信 资源共享 分布式信息处理 提高计算机系统的可靠性,5.1.2计算机网络的分类,1. 局域网（LAN） 1) 局域网覆盖的地理范围有限，包括建筑物中的部分或全部房间、一所校园内的几栋建筑等； 2) 局域网提供高数据传输率（10Mbps10Gbps）、低误码率的高质量数据传输环境； 3) 局域网一般属于一个单位所有，易于建立、维护与扩展。,城域网（MAN） 城域网的作用范围一般是一个城市，可跨越几个街区或覆盖整个城市，其作用范围约为550km。城域网一般作为一种公用设施，用来将多个局域网互连，以实现大量用户之间的数据、语音、图形和视频等多种信息的传输。,广域网（WAN） 广域网的作用范围通常跨接很大的地理范围，可以是一个地区或一个国家，因而有时也成为远程网。 日常使用的Internet就是最大的广域网。,5.1.3 网络传输介质与连接设备,网络传输介质 1）双绞线 双绞线是由两根绝缘的均匀地绞合在一起的导线组成，多组这样的绞合线捆绑在一起，再用塑料保护套包裹，就构成了目前常用的双绞线。双绞线分为有屏蔽双绞线（STP）和无屏蔽双绞线（UTP）两种。,2）同轴电缆 同轴电缆内外由相互绝缘的同轴心导体构成的电缆,3）光缆 光缆是指通过多层保护结构包裹的光导纤维，而光导纤维是利用光的全反射原理通过玻璃或塑料传导光信号的特殊材料。,光波在光纤中的传播,光波,4）无线电波 无线电波是一种最常用的无线传输介质，在很多有线线路架设困难的区域，利用无线电传输信息是一种非常实用的方式,5）微波通信 无线电数字微波通信系统在长距离、大容量的数据通信中占有极其重要的地位，其频率范围为300MHz至300GHz。微波通信主要包括地面微波接力通信和卫星通信。,网络连接设备 1）集线器 集线器（Hub）是一种通过相应的传输介质来连接各个计算机的底层网络通信设备，它的功能是对接收到的信号进行放大，再向所有工作节点进行广播式发送，从而扩大网络的传输范围。,2）交换机 交换机（Switcher）是一种利用各类交换技术提高网络信息传输效率的网络连接设备。,3）路由器 路由器（Router）是一种根据数据包中的目的地址将数据包向目标网络转发的网络连接设备，同时路由器还用来连接不同类型网络，在不同类型网络之间转发数据的网络连接设备。,大型核心路由器,无线网络路由器,5.1.4 网络拓扑结构与体系结构,网络拓扑结构 网络拓扑结构是指传输介质和网络连接设备连接计算机的抽象物理结构。通过网络拓扑结构，可以很容易知道网络中的计算机之间、及与网络连接设备之间的相互关系和网络数据传输的特点。,1）总线型 总线型结构是通过同一传输介质连接所有节点的拓扑结构。,2）星型 星型拓扑结构是一种常见的网络结构，在星型结构网络中，所有节点与中心控制节点相连，通过中心控制节点进行数据的交换传输。,体系结构 为了减少网络系统设计的复杂性，提高网络系统的稳定性和可管理性，计算机网络按照层次结构进行组织，将计算机之间相互通信的层次以及各层中的协议和层次之间的接口的集合称为网络体系结构。,开放系统互联参考模型把网络协议从逻辑上分为了7层， 从上往下依次为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。,2 INTERNET介绍,5.2.1 INTERNET起源与发展,Internet即因特网，也称为国际互联网，它是世界上最大的、覆盖范围为最广的、提供服务最多的计算机网络。 Internet的前身是最早的计算机网络ARPANET。 上世纪80年代中期至90年代初期，Internet逐步从军用网络转变为了民用网络 90年代中后期，Internet逐步从研究性网络向商业化网络转变。,因特网发展的3个阶段： 第1阶段：起源于1969年美国国防部的ARPANET网 第2阶段：20世纪90年代起，建成了由主干网、地区网和校园网（或企业网）三级结构组成的因特网 第3阶段：迅速扩大到全球约100多个国家和地区，逐渐形成了多层次 ISP 结构的因特网，出现了因特网服务提供商（ ISP）,5.2.2 INTERNET的接入方式,随着Internet的发展和普及，越来越多的单位和个人用户需要接入到Internet中，目前普遍采用的做法是由ISP(Internet服务提供商)来承担Internet用户的接入任务。 常见的接入方式有ADSL、Cable Modem、光缆、局域网以及无线局域网，随着第三代（3G）、第四代（4G）移动通信网络的建立，通过移动通信网络接入到Internet也将成为一种流行的接入方式。,ADSL接入 ADSL是目前广为流行的Internet接入方式，它是数字用户线路（Digital Subscriber Line，DSL）技术的一种,局域网接入 目前很多院校、公司、结构都已经建立了自己的局域网，而且这些局域网也通过不同方式接入到了Internet中。因此，这些网络中的用户可以通过局域网接入到Internet中。,. 无线接入 目前常见的无线接入方式有两大类：无线局域网接入和移动通信网络接入。,5.2.3 TCP/IP协议,在Internet中通过TCP/IP协议簇来规定网络中数据通信的规则。TCP/IP是一组协议系列的总称，它当中包括了100多个各类协议，根据协议功能不同它们分别运行于Internet中的不同层次。,5.2.4 IP地址与域名,IP地址 在Internet中用来标识某一台计算机的地址称为IP地址，目前大多数的地址是根据第四版IP协议（Ipv4）中的标准 IP地址是一个32位（四字节）二进制数，由两大部分组成：一是地址类型号和网络号（这一部分合起来也可以称网络号），二是主机号。,A类地址：最高位为0，向右7位为网络号，其余24位为主机号； B类地址：最高两位为10，向右14位为网络号，其余16位为主机号； C类地址：最高三位为110，向右21位为网络号，其余8位为主机号； D类地址：最高四位为1110，此类地址不被分配给任何网络，留作网络多点广播使用； E类地址：最高五位为11110，此类地址为保留使用地址，目前暂时为分配使用。,. 子网及子网掩码 子网掩码可以屏蔽掉IP地址中的一部分，从而分离出IP地址中的网络部分与主机部分。子网掩码是一个32位的二进制数，其对应网络地址的所有位置为1，对应于主机地址的为0。 基于子网掩码，可以将网络进一步划分为若干子网，这就是子网编址技术。经过子网编址后，一个IP地址就可以划分为由网络号、子网号和主机号三部分组成。,域名 在访问Internet资源时，必须知道对方主机的IP地址才能与之通信，但是用户往往需要访问的主机很多，将这些IP地址全部记住对用户来说是一件很头疼的事情。为了使用户访问Internet时不需要记忆过多的IP地址，并更好地区分接入Internet的各个网络，Internet管理机构建立了域名系统（DNS，Domain Name System）。,域名的格式： 5级域名.4级域名.3级域名.2级域名.顶级域名 举例： 中国南京医科大学校园网www服务器的域名为: www.njmu.edu.cn 主机名.网络名.机构名.国家名 美国哈佛大学校园网www服务器的域名为: www.harvard.edu 主机名. 网络名. 机构名,域名的命名规则： 只许使用字母、数字和连字符，以字母或数字开头并结尾，域名总长度不超过255个字符 顶级域名规定： 国际顶级域名， int（国际组织） 国家顶级域名， 例：cn（中国），uk（英国） 通用顶级域名： com（营利性组织），net（网络服务机构）， 美国专用：org，edu，gov，mil等,为了能够解析所有的域名，必须采取集中式的统一处理。DNS（Domain Name Server）就是这样的一台解析服务器。,5.2.6 统一资源定位器,统一资源定位器URL (Uniform Resource Locator)用来标识WWW网中每个信息资源(网页)的地址。 URL由3部分组成，表示形式为： 协议名称 : /主机域名或IP地址 :端口号 /文件路径 /文件名,5.2.7 INTERNET主要应用,1. WWW服务,WWW（World Wide Web）原先是Internet的一种信息服务，有人译作万维网、环球网，或称Web网、3W网，由欧洲核物理研究中心（CERN）提出。 功能： 最初的功能：信息服务查找资料、交换文档、获取信息资源 扩展的功能：信息处理电子商务、电子政务、几乎各种网上应用,2. 电子邮件(E-MAIL),电子邮件服务是Internet最早提供的服务之一，实际上在Internet产生之前，很多网络中就已经提供了电子邮件服务。电子邮件服务是一种利用计算机网络发送电子文本信息和资料的通信服务，它为用户提供了一种快捷廉价的远程信息交换方式。,向某个电子邮件服务提供商申请开户，在开户的电子邮件服务器中获得一个属于自己的电子邮箱,2. 电子邮件(E-MAIL),每个电子邮箱都有一个惟一的地址，邮箱地址由两部分组成,2. 电子邮件(E-MAIL),？,电子邮件传输的过程,3. 文件传输协议(FTP),把网络上一台计算机中的文件移动或拷贝到另外一台计算机上，称为远程文件传输，简称FTP FTP的作用: 不同的操作系统， 其文件系统不同, 文件命名规则和存取权限规定等均有区别，使用该协议进行文件传输操作就能解决不同计算机中文件系统不兼容的问题,4. 远程登录,远程登录（Telnet）是Internet中的另一种常用服务，它的功能是允许用户登录到远程计算机上，然后使用远程计算机来处理相应的问题。,5.3 浏览器使用,5.3.1 浏览器与网页的浏览,1. Web浏览器软件,Web浏览器是浏览网页或其他超文本文件的软件。用户在使用浏览器浏览网页时，浏览器通过HTTP协议向Web服务器发出访问请求，经过Web服务器确认后从Web服务器获取相关网页，下载后显示给用户浏览。,目前在常用的Web浏览器有Internet Explorer，Firefox，opera ，Safari，Chrome等。,2. 浏览器与网页的浏览,2. 浏览器与网页的浏览,（1）URL地址栏用于输入网页的URL信息； （2）菜单栏列出了Web浏览器的所有菜单功能； （3）工具栏中包括一些在浏览网页中常用的功能按钮，如主页、阅读邮件、打印、工具等，这些按钮的功能在相应的菜单中都有对应的菜单项； （4）状态栏是用来显示当前页面中的一些状态信息； （5）页面显示区域用来向用户显示所访问网页的内容。,3. 浏览器工作原理,执行http协议，向Web服务器请求网页； 接收Web服务器下载的网页； 解释网页(HTML文档)的内容，并在窗口中进行展示； 提供用户界面，进行人机交互。,5.3.2 Internet资源搜索,在WWW上寻找信息的途径： 网上冲浪 (在网上漫游) 从出版物中了解 听他人介绍 Search (搜索) 使用主题目录(subject directories) 使用搜索引擎(search engines),百度(ww.baidu.com) 谷歌(www.google.com.hk) 搜狗(www.sogou.com ) Bing(必应) (bing.com.cn ) 北大天网(e.pku.edu.cn),空格：最基本的搜索方式。查找与该关键词有关的记录，在过去通常情况