大学计算机基础(第6章)计算机网络技术基础.pptx

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1、过渡页 TRANSITION PAGE 第6章 计算机网络技术基础16.1 计算机网络概述26.2 数据通信基础36.3 计算机网络体系结构46.4 计算机网络的组成和构建56.5 Internet基础知识66.6 Internet基本应用过渡页 TRANSITION PAGE 6.1 计算机网络概述6.1.1 计算机网络的概念6.1.2 计算机网络的分类6.1.3 计算机网络的功能3 6.1.1 计算机网络的概念 6.1.1 计算机网络的概念计算机网络是把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和通信线路连接起来，并通过功能完善的网络软件实现资源共享的计算机系统。通俗地讲，计

2、算机网络就是以实现远程通信和资源共享为目的的大量分散但又互联的计算机的集合。其中，提供信息和服务能力的计算机是网络的资源，索取信息和请求服务的计算机是网络的用户。4 6.1.2 计算机网路的分类 6.1.2 计算机网络的分类按照网络覆盖的地理范围的大小，可以把计算机网络分为局域网、城域网和广域网3种类型，它们的关系如图6-1所示。局 域 网（LAN）：局 域 网 LAN（Local Area Network）是局部范围内的网络。它是将较小地理区域内的计算机或数据通信设备连接在一起，实现资源共享和数据通信的网络。局域网覆盖的地理范围比较小，一般在几十米到几千米之间。它常用于组建一个办公室、一间机

3、房、一栋楼、一个学校或一个企业的计算机网络。按网络覆盖的地理范围分类1 1图6-1 网络类型5 6.1.2 计算机网路的分类 6.1.2 计算机网络的分类城域网（MAN）：城域网MAN（Metropolitan Area Network）是介于局域网和广域网之间的高速网络。最初的城域网是将城市的终端连接起来，因此城域网可以说是一种大型的局域网，它的覆盖范围介于局域网和广域网之间，一般为几千米到几十千米，覆盖范围通常在一个城市内，例如北京市城域网。广域网（WAN）：广域网WAN（Wide Area Network）是覆盖广阔地理区域的网络。它的通信线路大多借用公用通信网络，数据传输速率比较低。广

4、域网能够实现远距离计算机之间的数据传输和信息共享。广域网可以覆盖一个国家、几个国家甚至于全球。我们常说的Internet就是世界上最大的广域网。6 6.1.2 计算机网路的分类 6.1.2 计算机网络的分类按服务模式进行划分，可将计算机网络分为对等网模式和客户端/服务器模式。对等网模式：在计算机网络中，如果每台计算机的地位平等，都可以平等地使用其他计算机内部的资源，每台计算机磁盘上的空间和文件都成为公共资源，这种网络就称为对等局域网，简称对等网。对等网计算机资源这种共享方式将会导致计算机的速度比平时慢，但对等网非常适合小型的、任务轻的局域网，例如普通办公室和家庭等。客户端/服务器模式：如果网络

5、所连接计算机较多，一般大于10台，且共享资源较多时，此时就需要考虑专门设立一个计算机来存储和管理需要共享的资源。这台计算机称为文件服务器，其他的计算机称为客户机，客户机里硬盘的资源就不必与人共享了。如果想与人共享一份文件，就必须先把文件从客户机复制到文件服务器上，或者一开始就把文件安装在服务器上，这样其他客户机上的用户才能访问到这份文件，这种网络称为客户端/服务器。按服务模式分类2 27 6.1.2 计算机网路的分类 6.1.2 计算机网络的分类图6-2所示分别为客户端/服务器模型和对等网模型。图6-2 客户端/服务器模型和对等网模型8 6.1.3 计算机网络的功能 6.1.3 计算机网络的功

6、能计算机网络有很多用处，其中最重要的3个功能是：数据通信、资源共享和分布处理。数据通信1 1数据通信是计算机网络最基本的功能。它用来快速传送计算机与终端、计算机与计算机之间的各种信息，包括文字信件、新闻消息、咨询信息、图片资料、报纸版面等。利用这一特点，可实现将分散在各个地区的单位或部门用计算机网络联系起来，进行统一的调配、控制和管理。资源共享2 2“资源”指的是网络中所有的软件、硬件和数据资源。“共享”指的是网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。例如，某些地区或单位的数据库（如飞机机票、饭店客房等）可供全网使用；某些单位设计的软件可供需要的地方有偿调用或办理一定手续后调用；一些外部设备

7、如打印机，可面向用户，使不具有这些设备的地方也能使用这些硬件设备。如果不能实现资源共享，各地区都需要有完整的一套软、硬件及数据资源，则将大大地增加全系统的投资费用。9 6.1.3 计算机网络的功能 6.1.3 计算机网络的功能分布处理3 3当某台计算机负担过重时，或该计算机正在处理某项工作时，网络可将新任务转交给空闲的计算机来完成，这样处理能均衡各计算机的负载，提高处理问题的实时性；对大型的综合性问题，可将问题各部分交给不同的计算机分头处理，充分利用网络资源，扩大计算机的处理能力，即增强实用性。对于解决复杂问题来讲，多台计算机联合使用并构成高性能的计算机体系，这种协同工作、并行处理要比单独购置

8、高性能的大型计算机便宜得多。提高可靠性4 4计算机网络中拥有可替代的资源，从而提高了整个系统的可靠性。例如，存储在某台计算机中的文件若被偶然破坏了，在网络中其他计算机中仍可以找到该文件供使用。又如，一台计算机失效，但网络中的其他计算机就可以承担起它的处理任务。该功能特别用于对于可靠性要求较高的军事、银行、实时控制等应用领域。过渡页 TRANSITION PAGE 6.2 数据通信基础6.2.1 数据通信的基本概念6.2.2 数据的传输方式6.2.3 编码与解码6.2.4 差错检验与校正11 6.2.1 数据通信的基本概念 6.2.1 数据通信的基本概念数据通信是两个实体间的数据传输和交换，在计

9、算机网络中占有十分重要的地位。它通过各种不同的方式和传输介质，把处在不同位置的终端和计算机，或计算机与计算机连接起来，从而完成数据传输、信息交换和通信处理等任务。12 6.2.1 数据通信的基本概念 6.2.1 数据通信的基本概念信息与数据1 1信息是对客观事物的反映，可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也可以表示物质与外部的联系。信息有各种存在形式，如数字、文字、声音、图像、图形等。数字化的信息称为数据，它是信息的载体。信息则是数据的内在含义或解释。一般来说，有两种类型的数据，一是模拟数据，二是数字数据。连续变化的各种物理量是模拟数据，如声音的大小、光线的强弱等；离散

10、不连续的物理量则称为数字数据，计算机中的信息都是用数字形式来表示的。13 6.2.1 数据通信的基本概念 6.2.1 数据通信的基本概念信道与码元2 2信道是传送信号的一条通道，可以分为物理信道和逻辑信道。物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路，由传输及其附属设备组成。逻辑信道也是指传输信息的一条通路，但在信号的收、发节点之间并不一定存在与之对应的物理传输介质，而是在物理信道基础上，由节点设备内部的连接来实现。信道按使用权限可分为专业信道和共用信道；按传输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信道；按传输信号的种类可分为模拟信道和数字信道。在数字传输中，把一个数字脉冲称为一个码元，它是构成信息编

11、码的最小单位。如字母A的ASCII码是1000001，可用7个脉冲来表示，亦可认为由7个码元组成。14 6.2.1 数据通信的基本概念 6.2.1 数据通信的基本概念主要技术指标3 3比特率：它是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位（bit）数，单位用比特每秒（bps）或千比特每秒（Kbps）表示。波特率：它是一种调制速率，也称波形速率。在数据传输的过程中，线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率，其单位为波特（baud）。误码率：它是指信息传输的错误率，也称误码率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。吞吐量：它是单位时间内整个网络能够处理的信息总量

12、，单位是字节/秒或位/秒。在单信道总线型网络中，吞吐量=信道容量传输效率。通道的传播延迟：信号在信道中传播，从信源端到达信宿端需要一定的时间，这个时间叫做传播延迟（或时延）。15 6.2.1 数据通信的基本概念 6.2.1 数据通信的基本概念带宽与数据传输率4 4信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上可传送信号的最高频率减去最低频率之差。带宽越大，所能达到的传输速率就越大。所以，通道的带宽是衡量传输系统的一个重要指标。数据传输率是指单位时间信道内传输的信息量，即比特率，单位为比特/秒。一般来说，数据传输率的高低由传输每一位数据所占时间决定，若每一位所占时间越小，则速率越高。16

13、 6.2.2 数据的传输方式 6.2.2 数据的传输方式串行与并行通信1 1串行通信是指使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。并行通信是指利用多条数据传输线将一组数据的各数据位同时传输。并行通信时数据的各个位同时传送，可以字或字节为单位并行进行。并行通信速度快，但用的通信线多、成本高，适合高速本地通信。17 6.2.2 数据的传输方式 6.2.2 数据的传输方式图6-3所示分别为并行通信和串行通信示意图。图6-3 并行通信与串行通信示意图18 6.2.2 数据

14、的传输方式 6.2.2 数据的传输方式同步与异步通信2 2在数据通信中，收发两端的动作必须相互协调配合，否则很容易造成数据传输错误。目前，串行通信有同步通信和异步通信两种方式。异步通信是一种很常用的通信方式。异步通信在发送字符时，所发送的字符之间的时间间隔可以是任意的。当然，接收端必须时刻做好接收的准备。发送端可以在任意时刻开始发送字符，因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志，即加上开始位和停止位，以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。异步通信的好处是通信设备简单、便宜，但传输效率较低（因为开始位和停止位的开销所占比例较大）。同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传

15、送一帧信息，由同步字符、数据字符和校验字符（CRC）组成。其中：同步字符位于帧的开头，用于确认数据字符的开始；数据字符在同步字符之后，个数没有限制，由所需传输的数据块长度来决定；校验字符有12个，用于接收端对接收到的字符序列进行正确性的校验。当接收端确认接收到同步字符后，便在同步时钟的控制下逐位发送/接收。19 6.2.2 数据的传输方式 6.2.2 数据的传输方式图6-4所示为异步通信和同步通信的示意图。同步通信与异步通信之间的比较如下：（1）异步通信简单，双方时钟可允许一定误差；同步通信较复杂，双方时钟的允许误差较小。（2）异步通信只适用于点对点，同步通信可用于点对多。（3）通信效率：异步

16、通信低，同步通信高。图6-4 异步通信和同步通信示意图20 6.2.3 编码与解码 6.2.3 编码与解码在数字通信中，编码是指用一组组二进制的数字代码来表示一个个模拟信号抽样值的过程。解码是编码的逆过程。信源编码1 1由于计算机只能识别和处理二进制数据，因此，必须对原始信息，如文字、数据、图片、视频等进行编码。将信息表示为计算机能够识别的二进制编码的过程称为“信源编码”。例如，对于文字、符号等信息，可以用ASCII标准进行编码，这些编码可由文本编辑软件，如Word进行解码；在网页中，采用了HTML进行编码，这也是一种信源编码，它由浏览器软件，如IE进行解码；对模拟信号进行模数转换后，可以利用

17、脉冲编码调制技术进行编码，利用音频软件进行解码，如MP3播放软件；对于音频和视频信号，可以利用MPEG等压缩标准进行信源压缩编码，利用音频、视频播放软件，如暴风影音进行解码。21 6.2.3 编码与解码 6.2.3 编码与解码信道编码2 2数据传输要通过各种物理信道，由于电磁干扰、设备故障等影响，被传输的信源信号可能会失真，使有用信息遭到损坏，造成接收方信号误判。为了提高信息传输的准确性，除提高信道抗干扰外，还必须在通信系统中采用专门的检错和纠错的信道编码。采用信道编码的目的是为了提高信号传输的可靠性，改善通信系统的传输质量。检错和纠错是最为常见的信道编码方式。22 6.2.4 差错检验与校正

18、 6.2.4 差错检验与校正计算机网络的基本要求是高速且无差错地传输数据信息，而数据通信中不加任何差错控制措施，直接用信道来传输数据是不可靠的，因为通信系统在工作中会受到周围环境的影响。最常用的差错控制方法是采用差错控制编码。差错控制编码分为检错码和纠错码，它们是数据位在向信道发送之前，先按照某种关系附加上一定的冗余位，构成一个校验码后再发送。接收方收到该校验码后，检查信息位与校验码之间的关系，确定传输过程中是否有差错发生。差错控制编码提高了通信系统的可靠性，但它是以降低通信系统的效率为代价。23 6.2.4 差错检验与校正 6.2.4 差错检验与校正差错控制编码有两种方法，一是ARQ（Aut

19、omatic Repeat Request，自动请求重发），一种是FEC（Forward Error Correction，前向纠错）。ARQ采用出错重传的设计思想。ARQ差错控制方式是在发送方对发送数据进行差错编码，通过正向信道传送到接收方，接收方经译码处理后，只检测信息有无差错，并不自动纠正差错。如果接收方检测到接收的数据有差错时，则利用反向信道传送反馈信号，请求发送方重发有错的数据单元，直到收到正确编码为止。因此，ARQ差错控制方式只使用检错码，但必须有双向信道才可能将差错信息反馈到发送方。同时，发送方要设置数据缓冲区，用以存放已发出去的数据，以便在出差错后可以调出数据缓冲区的内容重新发

20、送。在计算机网络通信中，大部分网络协议采用ARQ差错控制方式。通信过程中差错的控制方法1 124 6.2.4 差错检验与校正 6.2.4 差错检验与校正在FEC差错控制方式中，发送方对发送数据进行差错编码，接收方对接收到的数据进行解码后，检测有无差错。接收方不但能发现差错，而且能确定码元发生错误的位置，从而加以自动纠正。FEC差错控制方式采用纠错码，它不需要反向信道来传送请求重发的信息，发送方也不需要存放以备重发的数据缓冲区。虽然FEC差错控制方式有以上优点，但由于纠错码比检错码需要使用更多的冗长位，因此，FEC差错控制方式大多应用在单向传输或实时要求特别高的场合，如卫星通信。此外，纠错码还用

21、于一些可靠性要求较高但器件可靠性较差的场合，如磁盘和半导体存储器等。纠错码可通过硬件和软件来实现。硬件主要用各种数字电路实现，这种方法速度快；软件实现特别适合于计算机网络通信，因为可直接利用网络中的计算机进行编码和解码，不需要外加专用设备。25 6.2.4 差错检验与校正 6.2.4 差错检验与校正图6-5所示为ARQ差错控制方式和FEC控制方式示意图。图6-5 ARQ差错控制方式和FEC控制方式示意图26 6.2.4 差错检验与校正 6.2.4 差错检验与校正奇/偶校验是数据传送时采用的一种校正数据错误的方式，分为奇校验和偶校验两种。奇偶校验可以发现数据传输错误，但它不纠正错误。奇偶校验码的

22、规则如表6-1所示。通信中的奇偶校验方法2 2校验方式数据位中“1”的个数校验位值奇校验奇数个0偶数个1偶校验偶数个0奇数个1表6-1 奇偶校验的编码规则27 6.2.4 差错检验与校正 6.2.4 差错检验与校正也就是说，如果是采用奇校验，在传送每一个字节的时候另外附加一位作为校验位，当实际数据中“1”的个数为偶数的时候，这个校验位就是“1”，否则这个校验位就是“0”，这样就可以保证传送数据满足奇校验的要求。在接收方收到数据时，将按照奇校验的要求检测数据中“1”的个数，如果是奇数，表示传送正确，否则表示传送错误。同理，偶校验的过程和奇校验的过程一样，只是检测数据中“1”的个数为偶数，即添加的

23、校验位使编码中的1或0的个数为偶数。【例6-1】已知某字符的编码为“0100101”，若最高位增加一个偶校验位，则其编码变为10100101。推理偶校验：当实际数据中“1”的个数为偶数的时候，这个校验位就是“0”，否则这个校验位就是“1”。本例中，实际数据中“1”的个数为奇数，所以校验位为1。过渡页 TRANSITION PAGE 6.3 计算机网络体系结构6.3.1 网络通信协议6.3.2 网络层次结构6.3.3 ISO/OSI参考模型6.3.4 TCP/IP网络协议29 6.3.1 网络通信协议 6.3.1 网络通信协议对数据发送方的计算机而言，为了把用户数据转换成能在网络上传输的电信号，

24、需要对用户数据分步骤地进行加工处理。其中，每一个相对完整、独立的步骤，可以看作是一个处理层。用户数据通过多个处理层的加工处理后，就会成为一个个包含对方主机地址（目标地址）、本机地址、用户数据、校验信息等在内的数据包，这些数据包在网络上以比特流的方式进行传输。每一处理层中加工处理这些数据的规范就是网络协议。30 6.3.1 网络通信协议 6.3.1 网络通信协议在计算机网络中，用于规定信息的格式，以及如何发送和接收信息的一系列规则或约定称为“网络协议”。网络协议的3个组成要素是语法、语义和时序。语法规定了进行网络通信时数据的传输和存储格式，以及通信中需要哪些控制信息。它解决“怎么讲”的问题。语义

25、规定了控制信息的具体内容，以及发送主机或接收主机所要完成的工作。它主要解决“讲什么”的问题。时序规定计算机网络操作的执行顺序，以及通信过程中的速度匹配。它主要解决“顺序和速度”问题。常用的网络通信协议有：Telnet（Remote Login）：远程登录协议。FTP（File Transfer Protocol）：文件传输协议。POP3（Post Office Protocol 3）：邮件收发协议。SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）：邮件传输协议。31 6.3.2 网络层次结构 6.3.2 网络层次结构计算机网络系统是一个非常复杂的系统，网络通信控制也涉及许

26、多复杂的技术问题。为了实现这样复杂的计算机网络，人们提出了网络层次的概念，即将一个较为复杂的系统分为若干个容易处理的子系统，然后逐个加以解决，现代计算机网络都采用了层次化体系结构。由于系统被分解为相对简单的若干层，因此易于实现和维护。各层功能明确，相对独立，下层为上层提供服务，上层通过接口调用下层功能，而不必关心下层所提供服务的具体实现细节，这就是层次间的无关性。因为有了这种无关性，所以当某一层的功能需要更新或被替代时，只要其和上、下层的接口服务关系不变，则相邻层都不受影响，因此灵活性好，这有利于技术进步和模型的改进。在这种分层的网络结构中，网络的每一层都具有其相应的层间协议。将计算机网络的各

27、层定义和层间协议的集合称为计算机网络层次结构。它是关于计算机网络系统应设置多少层，每个层能提供哪些功能，以及层之间的关系和如何联系在一起的一个精确定义。32 6.3.3 ISO/OSI参考模型ISO/OSI参考模型是国际标准化组织（ISO）为网络通信制定的协议，根据网络通信的功能要求，它把通信过程分为7层，从低到高分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，如图6-6所示，每层都规定了完成的功能及相应的协议。6.3.3 ISO/OSI参考模型图6-6 ISO/OSI参考模型33 6.3.4 TCP/IP网络协议 6.3.4 TCP/IP网络协议TCP/IP网络协议是当今用

28、于计算机网络最成熟、应用最广泛的一组协议，是一个完整的体系结构，其中包括了不同层次上的多个协议。图6-7给出了TCP/IP参考模型的分层结构，它将计算机网络划分为4个层次。网络接口层位于最底层，面向硬件；应用层在最上层，面向用户。而传输层的TCP协议和网络层的IP协议是众多协议中最重要的两个核心协议。其中，网络接口层又称为“主机至网络层”，网络层又称为“互联层”。应用层传输层网络层网络接口层图6-7 TCP/IP参考模型的分层结构34 6.3.4 TCP/IP网络协议 6.3.4 TCP/IP网络协议TCP（Transmission Control Protocol）协议，即传输控制协议，位于

29、传输层。它向应用层提供面向连接的服务，确保网上所发送的数据包可以完整地接收，一旦某个数据包丢失或损坏，TCP发送端可以通过协议机制重新发送这个数据包，以确保发送端到接收端的可靠传输。依赖于TCP协议的应用层协议主要是需要大量交互式报文的应用，如远程登录协议Telnet、简单邮件传输协议SMTP、文件传输协议FTP、超文本传输协议HTTP等。IP（Internet Protocol）协议是TCP/IP协议体系中的网络层协议，它的主要作用是将不同类型的物理网络互相连在一起。为了达到这个目的，需要将不同格式的物理地址转换成统一的IP地址，将不同格式的帧（物理网络数据传输的单位）转换成“IP数据包”，

30、从而屏蔽了下层物理网络的差异，向上层传输提供IP数据包，实现无连接数据包传送服务；IP协议的另一个功能是路由选择，也即从网上某个节点到另一个节点的传输路径的选择。过渡页 TRANSITION PAGE 6.4 计算机网络的组成和构建6.4.1 计算机网络的拓扑结构6.4.2 计算机网络的组成6.4.3 计算机网络的构建36 6.4.1 计算机网络的拓扑结构 6.4.1 计算机网络的拓扑结构在计算机网络中，把主机、终端和交换机等网络单元抽象为“点”，把网络中的电缆等通信介质抽象为“线”，这样从拓扑学的观点看计算机网络系统，就形成了点和线组成的几何图形，从而抽象出了计算机的网络结构。这种采用拓扑学

31、方法抽象出的网络结构称为计算机网络的拓扑结构。目前，常见的网络拓扑结构主要有以下3大类。37 6.4.1 计算机网络的拓扑结构 6.4.1 计算机网络的拓扑结构采用单根传输线路作为公共传输信息，可以双向传输，如图6-8所示。优点：结构简单，布线容易，可靠性高，易于扩充，节点的故障不会殃及系统，是局域网常用的拓扑结构。缺点：出现故障后诊断困难，节点不易过多。总线型网络1 1它以中央节点为中心，把若干外围节点连接起来的辐射式互连结构，如图6-9所示。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作为连接线路。优点：结构简单，容易实现，便于管理，现在常以交换机作为中央节点，便于维护和管理。缺点：中心节点是全网络的可

32、靠性瓶颈，中心节点出现故障会导致网络瘫痪。星型网络2 2图6-8 总线型网络示意图图6-9 星型网络示意图38 6.4.1 计算机网络的拓扑结构 6.4.1 计算机网络的拓扑结构环状网各个节点通过通信线路组成的闭合线路，环中只能沿一个单方向传输，如图6-10所示。信息在每台设备上的延迟时间是固定的，特别适合实时控制和局域网系统。优点：结构简单，控制简便，结构对称性好，传输速率高。缺点：任意节点出现故障都会造成网络瘫痪。环型网络3 3图6-10 环形网络示意图39 6.4.2 计算机网络的组成 6.4.2 计算机网络的组成计算机网络系统由网络硬件系统和网络软件系统组成。网络硬件1 1计算机网络硬

33、件是计算机网络的物质基础，一个计算机网络就是通过网络设备和通信线路将不同地点的计算机及其外围设备在物理上实现连接。因此，网络硬件主要由可独立工作的计算机、网络设备和传输介质等组成，它是网络连接的基础。40 6.4.2 计算机网络的组成 6.4.2 计算机网络的组成计算机：可独立工作的计算机是计算机网络的核心，也是用户主要的网络资源。根据用途的不同可将其分为服务器和网络工作站。服务器一般由功能强大的计算机担任，如小型计算机、专用PC服务器或高档微机。它向网络用户提供服务，并负责对网络资源进行管理。一个计算机网络系统至少要有一台或多台服务器，根据服务器所担任的功能不同又可将其分为文件服务器、通信服

34、务器、备份服务器和打印服务器等。网络工作站是一台供用户使用网络的本地计算机，对它没有特别要求。工作站作为独立的计算机为用户服务，同时又可以按照被授予的一定权限访问服务器。各工作站之间可以相互通信，也可以共享网络资源。在计算机网络中，工作站是一台客户机，即网络服务的一个用户。41 6.4.2 计算机网络的组成 6.4.2 计算机网络的组成网络设备：网络设备是构成计算机网络的一些部件，如网卡、调制解调器、集线器、中继器、网桥、交换机、路由器和网关等。独立工作的计算机是通过网络设备访问网络上的其他计算机。网卡是计算机与传输介质的接口。每一台服务器和网络工作站都至少配有一块网卡，通过传输介质将它们连接

35、到网络上。网卡的工作是双重的，一方面它负责接收网络上传过来的数据包，解包后将数据通过主板上的总线传输给本地计算机；另一方面它将本地计算机上的数据打包后送入网络。调制解调器（Modem）是利用调制解调技术来实现数据信号与模拟信号在通信过程中的相互转换。确切地说，调制解调器的主要工作是将数据设备送来的数字信号转换成能在模拟信道(如电话交换网)的模拟信号，反之，它也能将来自模拟信道的模拟信号转换为数字信号的一种信号变换设备。42 6.4.2 计算机网络的组成 6.4.2 计算机网络的组成集线器（Hub）是对网络进行集中管理的重要设备，其主要作用是将信号再生转发。接口数是集线器的一个重要参数，它是指集

36、线器所能连接的计算机的数目。集线器是一个共享设备，其实质是一个中继器。中继器（Repeater）是最简单的局域网延伸设备，其主要作用是放大传输介质上传输的信号，以便在网络上传输得更远。不同类型的局域网采用不同的中继器。网桥（Bridge）用于连接使用相同通信协议、传输介质和寻址方式的网络。交换机（Switch）有多个端口，每个端口都具有桥接功能，可连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站。所有端口由专用处理器进行控制，并经过控制管理总线转发信息。路由器（Router）的作用是连接局域网和广域网，它有判断网络地址和选择路径的功能。其主要工作是为经过路由器的报文寻找一条最佳路径，并将数据传送到目的

37、站点。网关（Gateway）不仅具有路由功能，而且还能实现不同网络协议之间的转换，并将数据重新分组后传送。43 6.4.2 计算机网络的组成 6.4.2 计算机网络的组成传输介质：在计算机网络中，要使不同的计算机能够相互访问对方的资源，必须有一条通路使它们能够相互通信。传输介质是网络通信用的信号线路，它提供了数据信号传输的物理通道。传输介质按其特征可分为有线通信介质和无线通信介质两大类。有线通信介质包括双绞线、同轴电缆和光缆等；无线通信介质包括无线电、微波、卫星通信和移动通信等。它们具有不同的传输速率和传输距离，分别支持不同的网络类型。44 6.4.2 计算机网络的组成 6.4.2 计算机网络

38、的组成网络软件2 2网络软件一般是指系统的网络操作系统、网络通信协议和应用级的提供网络服务功能的专用软件。其中，网络操作系统是用于管理网络软、硬资源，提供简单网络管理的系统软件。常见的网络操作系统有UNIX、Netware、Windows NT、Linux等；网络通信协议是网络中计算机交换信息时的约定，它规定了计算机在网络中互通信息的规则。应用级的软件是指在网络环境中，能够为用户提供各种服务的软件。如浏览器软件Internet Explorer、文件传输软件FTP、远程登录软件Telnet、电子邮件管理软件Foxmail、即时通信软件QQ和微信、下载工具软件迅雷、流媒体播放软件暴风影音等。45

39、 6.4.3 计算机网络的构建 6.4.3 计算机网络的构建硬件连接1 1对于拥有几台或几十台计算机的家庭或办公室，可以组建一个小型的有线/无线混合局域网，以便共享彼此的资源，或者共享一个Internet连接上网。组建有线/无线混合局域网需要一台无线宽带路由器。此外，对于使用有线连接的计算机，还需要准备网线；对于使用无线连接的计算机，计算机中需要安装有无线网卡（一般笔记本电脑都内置有无线网卡，若没有，则需另行购买安装）。组建有线/无线混合局域网的硬件连接示意图如图6-11所示。图6-11 有线/无线混合局域网示意图46 6.4.3 计算机网络的构建 6.4.3 计算机网络的构建其中有线部分的连

40、接步骤如下：步骤1 将网线的一端插入使用有线连接的计算机网络接口，另一端插入无线宽带路由器的普通接口（LAN接口）。步骤2 将ADSL Modem自带的网线一端插入ADSL Modem网络接口，另一端插入无线宽带路由器的Uplink接口。如果是小区宽带，则将网线一端插入无线宽带路由器的Uplink接口，另一端插入宽带服务商提供的网络接口。连接无线部分应注意无线宽带路由器的摆放。无线宽带路由器的传输范围是一个球体，通常所说的传输距离是这个球体的半径，因此把无线宽带路由器放置在房屋中间，让球体直径覆盖各个房间，传输效果最理想。电视、微波炉等电器设备会影响无线信号的传输，所以在无线路由器和安装无线网

41、卡的电脑旁边最好不要有这些电器设备。连接有线部分时，最好在同一根双绞线的两端标上相同的编号，以便某台计算机的网络出现故障时可以了解是交换机端的哪个接头出现问题。47 6.4.3 计算机网络的构建 6.4.3 计算机网络的构建网络配置2 2硬件连接好后，要使局域网中的计算机能互访和上网，还需在各计算机中做如下设置。设置计算机名和工作组为各计算机设置一个网络名称和工作组，这样在网络中便能找到该台计算机了。步骤1 右击桌面上的“计算机”图标，在弹出的快捷菜单中单击“属性”菜单项，在打开的“系统”窗口中单击“更改设置”选项（见图6-12），打开“系统属性”对话框。步骤2 在“系统属性”对话框中单击“更

42、改”按钮（见图6-13），打开“计算机名/域更改”对话框。图6-12 “系统”窗口图6-13 “系统属性”对话框48 6.4.3 计算机网络的构建 6.4.3 计算机网络的构建步骤3 在“计算机名/域更改”对话框的“计算机名”编辑框中输入计算机名称，在“工作组”编辑框中输入工作组名称，然后单击“确定”按钮，再依次单击“确定”和“立即重新启动”按钮，系统会自动重启计算机，应用设置，如图6-14所示。图6-14 设置计算机名和工作组名49 6.4.3 计算机网络的构建 6.4.3 计算机网络的构建设置IP地址打开“Internet协议版本4（TCP/IPv4）属性”对话框。目前，无线路由器都有自动

43、为局域网中的计算机分配IP地址的功能（DHCP功能），因此在该对话框中只需确保各台计算机都已选中“自动获取IP地址”和“自动获取DNS服务器地址”单选钮即可，如图6-15所示。图6-15 “Internet协议版本4（TCP/IPv4）属性”对话框50 6.4.3 计算机网络的构建 6.4.3 计算机网络的构建提示如果使用自动获取IP地址的方法无法连通网络，则需要手动将各计算机的IP地址前3段设置为与宽带路由器后台管理地址一致（参考宽带路由器使用手册），网关设置为与宽带路由器相同。此外，还需要将DNS都设置为当地Internet使用的DNS（可向Internet服务商查询）。做了以上设置后，各

44、电脑之间已能互访。此时如果利用无线网连接的计算机不能互访，或计算机周围有多个无线网络，则需要手动连接网络，方法如下。双击桌面右下角无线网卡工作状态图标 ，打开“无线网络连接”菜单，在此菜单中，单击要连接的无线网络名称，然后单击“连接”按钮，如图6-16所示。图6-16 选择要连接的网络51 6.4.3 计算机网络的构建 6.4.3 计算机网络的构建共享上网3 3要将局域网中的计算机连接到Internet，需要在无线路由器的Web配置页面中，配置无线连接的用户名和密码，让路由器自动拨号连接Internet，具体操作如下：步骤1 在局域网内任意一台有线连接的计算机中打开IE浏览器，在地址栏中输入无

45、线路由器后台管理地址，本例为192.168.1.1（具体数值请参照产品使用手册），按【EnterEnter】键，打开账户登录对话框。步骤2 在弹出的登录框中输入用户名：admin，密码：admin（具体数值请参照产品使用手册），然后单击“确定”按钮，如图6-17所示。图6-17 登录宽带路由器管理界面52 图6-20 输入上网账号和密码6.4.3 计算机网络的构建 6.4.3 计算机网络的构建步骤3 进入无线路由器设置界面后，单击“设置向导”或“快速安装”等相似选项，启动路由器设置向导（第一次操作时会自动启动设置向导），然后单击“下一步”按钮，如图6-18所示。步骤4 在出现的界面中根据实际情

46、况选择上网式,ADSL和PPPoE拨号认证的小区宽带上网需要选择“PPPoE（ADSL虚拟拨号）”单选钮，然后单击“下一步”按钮，如图6-19所示。步骤5 在出现的界面中输入电信局提供的上网账号及口令，单击“下一步”按钮，如图6-20所示。图6-18 启动路由器设置向导图6-19 选择上网方式53 6.4.3 计算机网络的构建 6.4.3 计算机网络的构建步骤6 在出现的界面中设置无线参数，其中，SSID相当于无线网名称，用户可重新设置一下SSID（可任意输入英文名称），本例选择“不开启无线安全”单选钮，暂时不加密网络，其他选项保持默认设置，单击“下一步”按钮，如图6-21所示。步骤7 在出现

47、的界面中单击“完成”按钮，完成设置，如图6-22所示。图6-21 设置无线网络图6-22 完成无线路由器设置54 6.4.3 计算机网络的构建 6.4.3 计算机网络的构建步骤8 完成以上设置后，稍微等一会，无线路由器会自动连接上Internet，此时局域网中的计算机便都可以上网了。用户可以在无线路由器管理界面中单击“运行状态”选项，查看连接状态，在该界面中还可以断开或手动连接Internet，如图6-23所示。图6-23 查看运行状态提示默认情况下，无线路由器会自动连接上Internet。用户可以依次单击“网络参数”“WAN口设置”选项，在打开的界面中设置自动连接选项。在该界面中还可以重设上

48、网账号和密码。设置完后，别忘记单击“保存”按钮保存设置。55 6.4.3 计算机网络的构建 6.4.3 计算机网络的构建无线局域网加密4 4到此，无线/有线混合局域网的安装过程虽然已经基本结束，并且也实现了宽带共享功能，但是这个网络却非常不安全。附近的计算机只要安装了无线网卡，就可以不知不觉地入侵这个无线局域网，甚至直接接入上网。为了保证无线网络的安全，还有必要对网络进行加密，操作如下：步骤1 启动IE浏览器，在地址栏中输入无线路由器后台管理地址（本例为192.168.1.1），按【EnterEnter】键登录无线路由器管理界面。步骤2 在无线网络管理界面左侧依次单击“无线设置”“基本设置”选

49、项，在打开的页面中开启或关闭SSID广播（通常应开启）、无线功能（应开启）和WDS功能，设置完成后单击“保存”按钮，如图6-24所示。图6-24 无线网络基本设置56 6.4.3 计算机网络的构建 6.4.3 计算机网络的构建提示当将SSID设置为广播状态时，只要安装了无线网卡的电脑，在无线网广播范围内都会搜索到该无线网络并自动连接；当其处于非广播状态时，则需要手动创建无线网络配置文件，输入正确的SSID名称、无线网络密码等才能连接该无线网络，方法是依次选 择“控 制 面 板”“网 络 和Internet”“管理无线网络”，在打开的窗口中单击“添加”按钮，再在打开的对话框中单击“手动配置网络文

50、件”按钮。知识库WDS的 全 名 为 Wireless Distribution System，即无线分布式系统。WDS的功能是充当无线网络的中继器，当在一个无线网络中有多个无线AP或无线宽带路由器时，通过在无线路由器或无线AP上开启WDS功能，可以让其延伸扩展无线信号，从而覆盖更广的范围。57 6.4.3 计算机网络的构建 6.4.3 计算机网络的构建步骤3 选择“无线安全设置”选项，在打开的页面中可以选择无线网络的加密方式，本例选择“WPA-PSK/WPA2-PSK”单选钮，然后在PSK密码文本框中输入密码，其他参数保持默认设置，如图6-25所示。步骤4 设置好后，单击“保存”按钮，系统将