Internet计算机网络概述网络的概念计算机网络是利用通信手段，把地理上分散的，但能够以相互共享资源的方式有机地连接起来而又各自具备独立功能的计算机系统的集合。网络都应包括三个主要组成部分：若干台主机，一个通信子网，一系列的通信协议。计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物。计算机网络的形成第一代 50年代第二代 60年代第三代 70年代第四代 90年代至今ARPANET 第二代计算机的代表，采用了以“通信子网”的模式。“通信子网”模式：先构造一个通信子网，许多主机和终端设备在通信子网的外围再构成一个“用户资源网”。20世纪70年代：国际标准化组织ISO于1977年提出一个试图使各种计算机在世界范围内互相连通的框架OSI/RM “开放系统互联参考模型”即第三代计算机网络一个真正的开端。20世纪80年代：Internet出现，在传入我国以后有各种各样的命名方法，现已被规范的称为国际互联网。从20年代至今，进入了第四代计算机网络，其突出的特点就是“快”。网络的功能和服务及应用计算机网络具有：数据通信、资源共享计算机网络服务：文件与打印服务、应用服务、数据库服务计算机应用：办公自动化、工厂自动化、校园网、计算机协同工作计算机协同工作：指地域分散的一个群体，借助计算机网络技术，共同完成一项任务。计算机协同工作将计算机技术、网络通信技术、多媒体技术及多种社会科学紧密的结合起来，向人们提供了一种全新的交流方式。计算机网络技术的发展高新网络发展：宽带综合业务数据网B-ISDN、异步传输模式ATM、高速局域网，交换局域网、虚拟网络。计算机网络不仅使计算机的作用范围超越了地理位置的限制，而且也增大了计算机本身的威力。计算机网络发展主要要集中在，Internet的广泛应用与高速网络技术的迅速发展。信息基础设施NII，被形象地称为信息高速公路。满足了人们在未来随时随地的对信息交换的需要。基础设施委员会GIIC，推动并协调各国信息技术与信息服务的发展与应用。个人通信网PCN、电话交换网PSTN、公共数据网PDN计算机网络的组成和分类计算机网络的组成计算机网络主要由网络硬件和网络软件组成。网络硬件包括：拓扑结构、网络服务器、网络工作站、传输介质和网络设备等。网络必须有服务器，用来管理。网络软件包括：网络操作系统、通信软件、通信协议。网络必须具备通信协议。计算机网络操作系统三大主流：UNIX、Netware、Windows系列。网络操作系统的主要部分存放在服务器上，其主要功能是服务器管理及通信管理。网络的分类按覆盖范围：有局域网、城域网和广域网。按网络的拓扑结构：星形网、环形网、总线型网、树形网等。按传输带宽：基带网、宽带网。按网络结构：以太网、令牌网。按信息传输介质分类：无线网、有线网、光纤网。按使用传输技术分类：广播式、点对点式。局域网LAN，就是在一个有限的区域内将数台计算机或其他外围设备以某种网络结构连接起来，实现彼此连通、互相传输数据并共享信息资源的目的。LAN在距离上一般被限制在一定规模的地里区域内。（校园网是比较典型的局域网）1.地理范围有限2.信道带宽大，数据传输效率高，一般为11000Mb/s。b=bit比特，一位的二进制数为1bit。3.数据传输可靠，误码率低。4.局域网大多采用总线型、星形及环形拓扑结构，结构简单。5.网络的控制一般趋向于分布式，从而减少对某一个节点的依赖，避免了一个节点故障对整个网络的影响。6.通常网络归一个单一组织所拥有和使用，不受公共网络的管理规定的约束。城域网MAN覆盖半径大，传输率低，差错率小，传输介质主要为光纤，即可用于专用网，又可用于公用网。广域网WAN通常利用公共通信设施来作为通信介质。广域网最根本的特点就是计算机分布范围广，最著名的就是Internet。点对点式，速度变慢，差错率高广域网最根本的特点就是计算机分布范围广，一般从几千米到几百万米。网络拓扑结构拓扑（Topology）：首先把实体抽象成与其大小、形状无关的点，讲连接实体的线路抽象成线，进而研究点、线、面之间的关系。计算机网络的拓扑结构，是指网络中的通信线路和各节点计算机之间的几何排列，他用以表示网络的整体结构外貌，同时也反映了各个模块之间的关系。它影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等方面，是研究计算机网络的主要环节之一。常见的网络拓扑结构有星形、总线型、树形、环形等。星形结构：用于距离近，费用高，节点通过点到点通信线路与中心节点连接。中心节点的故障将造成全网络的瘫痪。便于管理。总线型：总线型结构是用一条电缆作为公共总线，入网的节点通过相应接口连接到线路上。出故障不好查，费用低。大范围用总线型，小范围用星形。树形结构：节点按层次进行连接，信息交换主要在上下节点之间进行，相邻及同层节点之间一遍不进行数据交换。目录结构是树形结构。环形结构：结构简单，控制简便，结构对称性好，传输速率高，应用较为广泛；安全性差，任何一个节点出现线路故障，都可能造成网络瘫痪。数据通信基础数据传输数据通信：在不通的计算机之间传送信息二进制代码的数字新号或模拟信号的过程。数据通信是指通过适当的传输线路将数据信息从一台设备传送到另一台设备的全过程。数据通信包含了数据处理和数据传输两方面内容。数据处理主要由计算机系统来完成。数据传输则依靠数据通信系统来实现。信号：信息在数据传输过程中间的电信号的一种形式模拟信号：波形圆滑且连续变化的信号。传统的通信技术主要是传输模拟信号。数字信号：按时间间隔取值的离散信号。传输线路：他是信息传输的通路，由各种类型的传输介质和相关的中间通信设备组成。调制解调器MODEM：调制：数字信号 模拟信号，解调：模拟信号 数字信号多路复用器：它将多个信源多发出的信号，有序的纳入一条物理心道中进行传输。到达目的地后，再将物理信道中的多路信号分别送入对应的目标终端设备。多路复用器有时也叫多路转换器。交换器：临时产生虚拟信道叫做交换器。任意两个要进行通信的终端之间建立临时连接，然后通过该连接把源终端发出的信息转换送至目标终端，用心结束后在拆除连接。信道：信道是信号传输的通道。点对点通信：一条物理信道直接连接两个需要通信的数据设备。他在通信量特别大时效率极高。多点共享信道通信：从一个节点发出的信号将传播到该信道上的所有终端设备，而各终端要确定收到的信号是否是发给自己的。包（分组）：为了使要传送的大段数据准确地到达目的地，把它划分成若干个等长或不等长的小段数据，然后给每一小段数据加上一些附加信息。帧：帧是数据通信中的最小语义单位，根据信号内容的不同可分为命令帧、响应帧、数据帧等。数据传输速率：是指单位时间内传送的二进制数据位数，通常用“位每秒”（b/s）信道容量：是信道允许的最大传输速率。误码率：数据传输中出错数据占被传输数据总数的比例。存储 B Byte：字节 一字节等于八位数据通信的传输技术基带传输（Base Band），是指电信号固有的基本频带。传输数字信号。频带传输：把数字信号调制成音频信号后再发送并传输，当到达接收端后再把音频信号解调成原来的数字信号，就是频带传输。传输模拟信号。可使用：多路复用器，调制解调器。异步传输：有数据需要发送的终端设备，可以在任何时刻向信道发送信号，而不管接收方是否知道它已开始发送操作。缺点是开销大，效率低，速度慢，控制简单，如果传输有错只需要重新发送一个字符。同步传输：特点是以报文或分组为单位进行传输。此方式也是目前网络中采用较多的一种传输方式。缺点是控制方法复杂，传输中出现错误，则需要重新传送整个数据段。单工通信：一方接收，一方传递，方向不能改变，发送方永远是发送方，接收方永远是接收方。如：广播、电视半双工通信：传送方可以传给接收方，接收方也能传送给传送方，但不能同时进行传输。全双工通信：能同时进行双向通信。传输介质传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤等双绞线：非屏蔽双绞线UTP、屏蔽双绞线STP两类。屏蔽双绞线主要由3类和5类两种。非屏蔽双绞线主要有3类、4类、5类、超5类四种。UTP类别最高工作频率MHz最高数据传输率Mb/s主要用途3类161010Mb/s网络4类201616Mb/s网络5类10010010Mb/s和100Mb/s网络超5类20015510Mb/s、100Mb/s和1000Mb/s网络环境同轴电缆主要分为：75电缆和50电缆。75电缆适用于宽带传输；50电缆适用于基带传输。50电缆根据直径又分为粗同轴电缆（粗缆）和细同轴电缆（细缆）两种，一般用细同轴电缆。粗同轴电缆价格较高，安装较为复杂。同轴电缆的抗干扰能力强，屏蔽性能好。光纤又称光缆，材质：玻璃纤维、塑料纤维光纤分为单模光纤和多模光纤两种。单模光纤纤心直径很小，容量大，传输距离长，需要激光源，成本高。多模光纤纤心直径较大，传输速率低、距离短、整体的传输性能差、成本低。光纤优点：传输信号的频带宽、通信容量大，信号衰减小，传输距离长，抗干扰能力强，范围广，抗化学腐蚀能力强，适用于一些特殊环境下的布线，原材料资源丰富。网络参考模型和网络协议基本概念网络协议网络数据交换而制定的规则、约定、和标准被称为网络协议。网络协议是计算机彼此交流的一种“语言”。网络中不同类型的计算机必须使用相同的协议才能进行通信。通信协议包括三个组成部分：语法、语义、时序。语法：“如何讲”；确定用户数据与控制信息的结构与格式。语义：“讲什么”；需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出的响应。时序：“何时进行通信”；对事件实现顺序的详细说明。层次：是人们对复杂问题处理的基本方法。层次结构：将总体要实现的很多功能分配在不通的层次中，每个层次要完成的服务及服务实现的过程都有明确规定，不同的网络系统分成相同的层次，不同系统的同等层具有相同的功能。层次模型和层次协议的集合称为网络体系结构。网络体系结构OSI参考模型CCITT（国际电报电话咨询委员会）、ISO（国际标准化组织）、OSI（开放系统互联）。OSI参考模型共分为七层：物理层、数据链路层（简称链路层）、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。TCP/IPOSI/RM应用层（语法）超文本应用层HTTP表示层（语义）会话层（通信方式）选择路由，寻址功能传输层TCP传输层网际层IP网络层（寻址功能）链路层物理层TCP/IP物理层TCP/IP（传输控制协议/网际协议）TCP是传输控制协议：它规定一种可靠的数据信息传递服务，其主要作用就是使网络工作更可靠。IP协议又称互联网协议，它支持网与网互联的数据协议。TCP/IP协议主要特点如下：1. 适用于多种异构网络的互联。2. 可靠的端与端协议。3. 与操作系统紧密结合。4. 效率高。5. TCP/IP对面向链接服务和无连接服务并重。TCP/IP一共有三个层次：（从高到低）应用层、传输层、网络层。TCP/IP技术是为了容纳物理网络技术的多样性而设计的，这种宽容性主要体现在IP层中。通过IP数据包和IP地址将他们统一起来，达到屏蔽低层细节，向上层提供统一服务的目的。IP协议向上层（主要是TCP层）提供统一的IP数据包，使得各种物理帧的差异性对上层协议不复存在，这是TC