2024/7/231第第7章章计算机网络计算机网络7.1 计算机网络概述7.2 Internet基本知识和应用7.3 信息系统安全7.4 物联网与云计算2024/7/2327.1 计算机网络概述7.1.1 计算机网络的定义和组成1计算机网络的定义计算机网络的定义计算机网络是利用通信线路和设备，将分布在不同地理位置上的具有独立功能的计算机相互连接起来，在网络协议控制下实现数据通信和资源共享的系统。2024/7/2332. 计算机网络的组成 计算机网络从结构上分为通信子网和资源子网，通信子网是网络系统的中心，由通信线路和通信设备组成，其目的是在主机之间进行数据的传送。资源子网也称为用户子网，由主机、终端和相应的软件组成，为用户提供硬件资源、软件资源和网络服务。计算机网络结构图 2024/7/2342. 计算机网络的组成计算机网络一般包括：(1)计算机硬件及软件(2) 通信线路(3) 通信设备 (4) 网络软件 2024/7/235（1）计算机硬件和软件主要作用是负责数据的收集、处理、存储、传播和提供资源共享。各种类型的计算机各种类型的计算机：服务器、客户机和同：服务器、客户机和同位机位机2024/7/236（2）通信线路l通信线路指的是传输介质及其连接部件，为数据传输提供传输信道 。l传输介质传输介质：分成：分成有线介质有线介质（双绞线、同轴电（双绞线、同轴电缆、光纤等）与缆、光纤等）与无线介质无线介质（微波、红外线、（微波、红外线、激光等）激光等）2024/7/237（3）通信设备u主要包括网卡、集线器、交换机、路由器主要包括网卡、集线器、交换机、路由器等。它们将若干个网络相互连接，以组成等。它们将若干个网络相互连接，以组成更大的网络。更大的网络。2024/7/238（4）网络软件主要包括网络操作系统、网络协议和通信软件、网络应用软件常见的网络操作系统：UNIX,Netware,Windows NT,Linux网络协议三要素：语法，语义和同步2024/7/2397.1.2 计算机网络的产生与发展面向终端计算机通信网络 计算机网络阶段 计算机网络互联阶段 信息高速公路阶段Internet时代 2024/7/23107.1.3 计算机网络系统的功能数据通信资源共享分布式处理2024/7/23117.1.4 计算机网络的分类1.按拓扑结构进行划分，计算机网络一般可以分成总线型结构、星型结构、环型结构、树型结构、网型结构。 网络基本拓扑结构图 2024/7/23127.1.4 计算机网络的分类根据网络覆盖地理范围的大小，可分为三大类：根据网络覆盖地理范围的大小，可分为三大类：局域网（局域网（LAN）：又称局部网。采用专用电缆连接，有较：又称局部网。采用专用电缆连接，有较高的数据传输率，覆盖范围一般不超过高的数据传输率，覆盖范围一般不超过10KM。广域网（广域网（WAN）：又称远程网。借用公共电话网连接，：又称远程网。借用公共电话网连接，数据传输率较低，覆盖范围一般超过数据传输率较低，覆盖范围一般超过10KM。城域网（城域网（MAN）：介于局域网和广域网之间的一种高速网：介于局域网和广域网之间的一种高速网络。一般覆盖一个地区或一座城市。络。一般覆盖一个地区或一座城市。2024/7/23137.1.4 计算机网络的分类按网络的通信传播方式按网络的通信传播方式 ：点对点通信方式 、广播式网络 按拥有者分类按拥有者分类 ：公用网和专用网按传输介质分类按传输介质分类 ：有线网和无线网2024/7/23147.1.5 计算机网络体系结构 开放式系统互联参考模型OSI/RM，将计算机网络体系结构划分为七个层次，从下到上依此为： 物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层 OSI/RM网络体系结构模型 2024/7/2315TCP/IP协议TCP/IP是协议族，其核心协议是TCP(传输控制协议)和IP(网际协议)，是因特网协议的代名词。TCP/IP协议采用了四层的层次结构，分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层 。 TCP/IP协议层次模型 2024/7/23167.1.6 局域网局域网由网络服务器、工作站、传输介质、连接设备(网卡、交换机、路由器等)和网络软件组成 。早期的局域网有多种类型，如Ethernet(以太网)、Token Ring(令牌环)网、FDDI(光纤分布式数据接口)网、ATM(异步传输模式)网等，目前世界上90%以上的局域网都采用以太网技术 。CSMA/CD协议可归结为四句话：发前先侦听，空闲即发送，边发边检测，冲突时退避 2024/7/23177.2 Internet基本知识和应用 7.2.1 Internet的起源和发展的起源和发展Internet(因特网因特网)是由全世界各国、各地区的成千上万个计算机网互联是由全世界各国、各地区的成千上万个计算机网互联而成的一种全球性网络。而成的一种全球性网络。Internet起源于美国起源于美国ARPAnet,1969年组建年组建,1983年建成。年建成。Internet在中国在中国1987年年9月正式建成我国第一个月正式建成我国第一个Internet电子邮件节点电子邮件节点1987年年9月月20日日22时时55分向世界发出第一封电子邮件分向世界发出第一封电子邮件1994年年4月正式开通了与月正式开通了与Internet网的专线连接网的专线连接(64Kbps)1994年年5月月21日实现与日实现与Internet网的网的TCP/IP连接，标志我国正式加入连接，标志我国正式加入Internet网网中国四大主流网：中国四大主流网：CHINANet(中国公用计算机互联网中国公用计算机互联网)、GBNet(中国中国金桥互联网金桥互联网)、CERnet(中国教育科研网中国教育科研网)、CSTnet(中国科技网中国科技网)。此。此外还有：联通网、网通网和移动网。外还有：联通网、网通网和移动网。2024/7/23187.2.2 Internet的接入方式 PSTN接入ADSL接入 局域网入网 ISDN接入 DDN接入CATV接入 光纤接入 无线接入 2024/7/23197.2.3 IP地址因特网中为每台计算机分配的唯一的地址IP地址由网络号和主机号两部分组成，分为A、B、C 、D、E五类 。IP地址长32位，通常采用点分十进制方法表示： 由四组十进制数组成；四个十进制数由3个小圆点“”隔开；每个数值要在0255 之间。lIP地址的第一个数字确定其类别： 类：0126 类：128191类：192223l网络号为127及224以后的地址为系统保留地址。2024/7/2320IP地址举例例例下列标识中哪些是合法的下列标识中哪些是合法的IP地址，对合法的地址，对合法的IP地地址请指明是属于哪一类地址：址请指明是属于哪一类地址：64.128.165.223202,192,168,12024/7/23212.子网和子网掩码把一个网络划分成多个子网 方法：从IP地址的主机编号部分“借用”若干位作为子网编号子网掩码 A类IP地址 B类IP地址 C类IP地址2024/7/23223.域名系统（DNS）n域名：是域名：是IP地址的符号表示，便于记忆地址的符号表示，便于记忆u域名采用层次结构，一般含有域名采用层次结构，一般含有35个子段组成，中间用个子段组成，中间用“.”隔开。一般格式如下：隔开。一般格式如下：主机名主机名.机构名机构名.网络名网络名.顶层域名顶层域名如：如：Webmailebmail.u域名必须由域名服务器域名必须由域名服务器(DNS)翻译成翻译成IP地址后才能被计算地址后才能被计算机识别。机识别。u一台主机可以有多个域名，但只能有一个一台主机可以有多个域名，但只能有一个IP地址。地址。2024/7/23237.2.4 Internet提供的服务 n因特网提供四个基本服务：因特网提供四个基本服务：u环球网环球网(WWW)u电子邮件电子邮件(E-Mail)u远程登录远程登录(Telnet)u文件传输文件传输(FTP)2024/7/2324服务uWWW服务服务：万维网，是一个全球规模的信息服务系统：万维网，是一个全球规模的信息服务系统uWWW工作模式工作模式：采用客户机：采用客户机/服务器工作模式服务器工作模式u网页与主页网页与主页：浏览器中的页面称为网页：浏览器中的页面称为网页(WebPage),Web站点的首页站点的首页称为主页。主页文件名一般为称为主页。主页文件名一般为或或。uURL(UniformResourceLocater)地址地址：用来确定各种信息资源的地址，俗称网址。用来确定各种信息资源的地址，俗称网址。uURL的完整格式为的完整格式为：协议名：协议名:/主机名主机名.域名域名/路径名路径名/文件名文件名常见格式：协议名常见格式：协议名:/主机名主机名. .域名域名协议名协议名:/IP地址地址URL中协议有多种：中协议有多种：HTTP、FTP、TELNETu端口端口：是服务器对外通讯的一种通道，它能使一台主机同时提供多种：是服务器对外通讯的一种通道，它能使一台主机同时提供多种服务。常用的端口有：服务。常用的端口有：HTTP(Web)服务为服务为80，FTP服务为服务为21，Telnet服务为服务为23。2024/7/23252. E-mail服务电子邮件协议：电子邮件协议：SMTP、POP3和和IMAP协议协议邮件地址格式：用户名邮件地址格式：用户名主机域名主机域名（如：）（如：）电子邮件的使用方式电子邮件的使用方式 ：Web方式和邮件客户软件方式 2024/7/23263. 远程登录远程登录(Telnet) 远程登录是用户通过Internet网与远程的主机进行连接，使之成为远程主机的终端。用户使用远程登录要求在远程机上拥有一个账号和口令。登录方法：TELNET 主机域名 或 主机IP地址2024/7/23274. 文件传输（FTP）n用来在计算机之间传输文件。使用FTP传送文件要求在远程机上有一个账号，提供匿名FTP服务的主机上有一个公共的anonymous账号。n登录方法u浏览器中使用FTP程序（方法：FTP:/域名或IP地址）u图形界面的FTP工具（如CuteFTP、LeapFTP等）实用性强的服务：即时通信服务、搜索引擎等2024/7/23287.3 信息系统安全7.3.1信息系统存在的安全问题信息系统存在的安全问题 1软件设计中存在的安全问题软件设计中存在的安全问题2用户使用中存在的安全问题用户使用中存在的安全问题2024/7/23297.3.2 计算机病毒及防治计算机病毒的定义和特征 计算机病毒是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据，影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码计算机病毒特征 传染性隐蔽性多样性破坏性2024/7/23307.3.2 计算机病毒及防治计算机病毒的分类 引导型病毒文件型病毒复合型病毒计算机病毒的传染媒介 软盘和U盘硬盘光盘网络2024/7/23317.3.2 计算机病毒及防治病毒的表现形式计算机病毒检测技术 目前的杀病毒技术有：特征码技术、覆盖法技术、驻留式软件技术、特征码过滤技术、自身加密的开放式反病毒数据库技术、智能和广谱技术、虚拟机技术、启发扫描技术、病毒疫苗等2024/7/23327.3.3 黑客攻击的防治黑客攻击的类型防止黑客攻击的策略2024/7/23337.3.4 防火墙技术防火墙功能防火墙类型防火墙的不足7.4 物联网与云计算7.4.1 物联网 物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。 指利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用，但物联网中所有的元素都是个性化和私有化。2024/7/23347.4.1 物联网物联网的特点物联网的特点首先，它是各种感知技术的广泛应用。其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。再次，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网的体系物联网的体系（1）感知层（2）网络层（3）应用层2024/7/23357.4.1 物联网实现物联网的关键技术实现物联网的关键技术 物联网关键技术主要涉及信息感知与处理、短距离无线通信、广域网通信系统、云计算、数据融合与挖掘、安全、标准、新型网络模型、以及如何降低成本等技术。物联网应用的领域物联网应用的领域 物联网应用非常广泛，主要有城市管理、环境保护、医疗领域、公共安全、数字家庭、定位导航、物流管理、食品安全控制、花卉栽培、水系监测等许多领域。2024/7/23367.4.2 云计算1.云计算概述云计算概述(1) 云计算的发展(2) 云计算的概念 云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池，这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。2024/7/23377.4.2 云计算(3) 云计算的部署形式公有云私有云社区云混合云2024/7/23387.4.2 云计算2.云计算的主要特点云计算的主要特点(1) 超大规模 (2) 以用户为中心的界面(3) 虚拟化 (4) 通用性(5) 按需服务 (6) 高可靠性(7) 高可伸缩性 (8) 廉价性2024/7/23397.4.2 云计算3.云计算的服务形式云计算的服务形式 目前，云计算的主要服务形式有：软件即服务（SaaS）、平台即服务（PaaS）和基础设施即服务（IaaS）。2024/7/23407.4.2 云计算4云计算的应用云计算的应用 云计算必将成为未来中国重要行业领域的主流信息产业应用模式。（1）医药医疗领域（2）电子政务领域（3）电信领域（4）制造领域（5）金融与能源领域（6）教育科研领域2024/7/2341