计算机基础教程 第6章 Internet 基础知识和基本应用

Internet基础知识和基础应用 第6章 Internet基础知识和基础应用

第6章 Internet基础知识和基本应用6.1 计算机网络基础 6.2 Internet基础 6.3 Internet接入方式 6.4 上网基本知识 6.5 电子邮件与网络交流

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6.1 计算机网络基础6.1.1 计算机网络的概念 6.1.2 计算机网络的组成 6.1.3 计算机网络的分类 6.1.4 计算机网络的拓扑结构

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6.1.1 计算机网络的概念 计算机网络(Computer Network)是将处于不同地理位置 上的多台独立功能的计算机通过通信设备和传输介质相互物 理连接，并在网络操作系统和网络协议的控制下，实现在网 络上进行信息交流和资源共享的系统。计算机网络 (Computer Network)是计算机技术和通信技术结合的产物， 也是硬件技术和软件技术结合的产物。 多台独立功能的计算机 通信设备及传输介质 网络操作系统和网络协议 信息交流和资源共享 计算机网络硬件是由传输介质互联起来的网络单元组成 的。计算机网络的传输介质主要有：电话线、双绞线、同轴 电缆、光纤、无线传送等。构建网络除了计算机外，还需要 各种各样的网络硬件设备，例如网卡、中继器、收发器、集 线器、交换机、路由器、调制解调器等。这些设备统称网络 单元。网络单元从其个体功能上，大致分以下几类：数据处 理设备、数据通信设备、数据终端设备和网络互联设备。返回节目录

1. 计算机网络的基本功能和特点 ①资源共享 共享资源由多个用户共享，可提高系统的经济性。资源共 享除共享硬件资源外，还包括共享数据和软件资源。 ②数据通信能力 利用计算机网络可实现各计算机之间快速可靠地互相传送 数据，进行信息处理。 ③均衡负荷，互相协作 当某个计算机系统的负荷过重时，可通过网络把某些作业 送至其它系统处理，充分利用网上各计算机资源进行协同 工作，通过网络可以缓解用户资源缺乏的矛盾，使各种资 源得到合理的调整。 ④分布处理 一方面，对于一些大型任务，可以通过网络分散到多个 计算机上进行分布式处理，也可以使各地的计算机通过网 络资源共同协作，进行联合开发、研究等；另一方面，计 算机网络促进了分布式数据处理和分布式数据库的发展。 ⑤提高计算机的可靠性 计算机网络系统能实现对差错信息的重发，网络中各计算 机还可以通过网络成为彼此的后备机。某个系统出现故障 时，可由别的系统来代替，从而增强了系统的可靠性。 返回节目录

2. 计算机网络的体系结构 计算机网络中已经形成的网络体系主要有两个：OSI参考模 型和TCP/IP参考模型。OSI开放系统互联参考模型(open system interconnection reference m

odel)由国际标准化组织 (ISO)制定。 OSI参考模型分为7层：物理层、数据链路层、网络层、传 输层、会话层、表示层、应用层。 TCP/IP参考模型是因特网(Internet)的基础。TCP/IP是一 组协议的总称，其中包括互联网协议IP(Internet Protocol)和 传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol)。TCP和IP 是其中最主要的两个协议，和OSI的7层协议比较，TCP/IP参考 模型中没有会话层和表示层。

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图示通信子网和资源子网

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6.1.2计算机网络的组成 1.通信子网 通信子网为资源子网提供信息传送服务，是支持资源 子网上用户之间相互通信的基本环境。 具体来说，通信子网实现基本数据的传输，向网络的高 层提供信息传递的服务。通信子网完成的是面对底层传输媒 体为主的，它担负着与通信媒体的衔接任务，并要在相邻节 点之间完成互相通信的控制，消除各种不同通信网络技术之 间的差异，保证跨越在网络两头的计算机之间的通信联系的 正确。 通信子网是由电信公司或者其它通信信道的提供商来提 供，可以向高层提供尽力而为的通信支持。通信子网是由用 作信息交换的节点计算机NC、路由器、信道链路的通信控制 软件和通信线路组成的独立的通信系统，它承担全网的数据 传输、转接、加工和交换等通信处理工作。返回节目录

2. 资源子网 资源子网实现全网面向应用的数据处理和网络资源共享，它由各 种硬件(主机和外设)和软件(网络操作系统与网络数据库)组成。 (1)主机Host: 它是资源子网的主体，在主机中除装有本地操作系统外，还应配 有网络操作系统。主机中还装有各种用户软件、数据库和各种工具软 件。小至微机，大至巨型机都可用作网络中的主机。 (2) 终端设备： 它是用户与网络之间的接口，用户可以通过终端取得网络服务。 终端和主机一样，是网络的信源和信宿。目前大部分终端设备都是PC 机。 (3)网络操作系统： 网络操作系统是建立在各主机操作系统之上的一个操作系统，用 于实现不同主机系统之间的用户通信，以及全网硬件、软件资源的共 享，并向用户提供统一的、方便的网络接口，便于用户使用网络。 (4)网络数据库： 网络数据库系统是建立在网络操作系统之上的一种数据库系统。 网络数据库系统可以集中驻留在一台主机上(集中式网络数据库系 统),也可分布在各台主机上(分布式网络数据库系统)。它向用户 提供存取、修改网络数据库的服务，以实现网络数据库的共享。 返回节目录

6.1.3计算机网络的分类 计算机网络的分类方式有很多种，可以按地理范围、所有权、拓 扑结构和传输通道等

分类。 1. 按地理范围分类 局域网LAN(Local Area Network) 局域网地理范围一般为几百米到10km之内，属于小范围内的连 网。如一个建筑物内、一个学校内、一个工厂的厂区内等。局域 网的组建简单、灵活，使用方便。 城域网MAN(Metropolitan Area Network) 城域网地理范围可从几十公里到上百公里，可覆盖一个城市或地 区，是一种中等形式的网络。 广域网WAN(Wide Area Network) WAN(Wide 广域网地理范围一般在几千公里左右，属于大范围连网，分布范 围可达几千公里乃至上万公里的横跨洲际，是网络系统中的最大 型的网络,能实现大范围的资源共享, Internet就是典型的广域网。 2. 按网络的数据传输与交换系统的所有权分类 专用网：如用于军事的军用网络。 公共网：如基于电信系统的公用网络。 3. 按网络的拓扑结构分类 总线型网络、星型网络、环型网络、树型网络等。 4. 按传输的信道不同分类 基带网和宽带网、模拟网和数字网。 返回节目录

6.1.4 计算机网络的拓扑结构 1.总线型拓扑结构 总线型结构由一条高速公用主干电缆即总线连接若干个结点构 成网络。网络中所有的结点通过总线进行信息的传输，这种结构中 总线具有信息的双向传输功能，普遍用于局域网的连接，总线一般 采用同轴电缆或双绞线。这种结构的优点是结构简单灵活，安装容 易，使用方便，性能好。其缺点是节点不宜过多，总线自身的故障 可以导致整个网络崩溃。

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2.星型拓扑结构 星型拓扑结构是一种以中央结点集线器为中心，把若干外围节 点连接起来的辐射式互联结构。这种网络各结点必须通过中央结点 才能实现通信。这种结构适用于局域网，特别是近年来连接的局域 网大都采用这种连接方式。星型结构的优点是费用低、结构简单、 组建容易，便于管理和控制。其缺点是中央结点负担较重，容易形 成系统的“瓶颈”,线路的利用率也不高。因此中央节点的正常运 行 对网络系统来说是至关重要的。

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3.环型拓扑结构 环型拓扑结构是将网络节点连接成闭合环型结构。信号沿一个 方向从一个结点传到另一个结点。 环型网络中的信息传送是单向 的，每一台节点都配有一个收发器，信息在每台设备上的延时时间 是固定的。这种结构特别适用于实时控制的局域网系统。这种结构 的优点是结构简单，建网容易，便于管理。其缺点是当结点过多 时，将影响传输效率，不利于扩充，当任一节点发生故障时,整个网 络就不能正常工作。

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4.树型拓扑结构 树型结构是一种分级结构。在树型结构的网络中，任意两个结点 之间不产生回路，每条通路都支持双向

传输。这种拓扑结构的网络一 般采用同轴电缆，用于军事单位、政府部门等上、下界限相当严格和 层次分明的部门。这种结构的优点是容易扩展、故障分离处理、灵 活、易推广。缺点是整个网络对上级节点的依赖性很大,一旦网络的根 发生故障,整个系统就不能正常工作。

5.混合型结构 混合型结构可以是不规则型的网络，可以是几种拓扑结构的组 合，也可以是点-点相连结构的网络。 返回节目录

6.2 Internet基础 6.2.1 因特网的概念 6.2.2 TCP/IP协议 6.2.3 IP地址、域名

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6.2.1 因特网的概念 1.Internet的发展 起源于美国，前身是ARPANET(即“阿帕网”),是由美国国防 部 高级研究计划管理局于1969年建立的一个军用网络，起初只有4个节 点。这个网络把位于洛杉矶的加利福尼亚大学、位于圣芭芭拉的斯坦 福大学，以及位于盐湖城的犹它州州立大学的计算机的主机联接起来 。位于各个结点的大型计算机采用分组交换技术，通过专门的通信交 换机(IMP)和专门的通信线路相互连接。这个阿帕网就是Internet最 早 的雏形。 到1972年，ARPANET网上的网点数已经达到40个，这40个网点 彼此之间可以发送小文本文件。 1974年，TCP/IP协议产生。TCP/IP产生之后，Internet在美国的 大 学和研究机构中得到了应用普及并且很成功。 1980年，ARPA把TCP/IP加入到UNIX并允许进入商业领域， Internet开始飞速发展。该网变得越来越大，功能也逐步完善起来， 1983年正式命名为Internet,我国将其翻译为“因特网”。 在因特网的发展过程中，不断有其他国家的计算机网络加入。先 是加拿大，然后是欧洲、日本，我国也于1989年接入因特网。目前， 因特网已经覆盖了全球大部分地区，而且不断有新的国家加入其中。 据不完全统计，目前已有190多个国家和地区加入到了Internet,我 国于1994年4月正式联入。 返回节目录

2.Internet提供的服务功能 (1)万维网WWW(WorldWideWeb) (2)电子邮件(Electronic-mail或E-mail) (3)文件传输协议FTP(FileTransferProtocol) (4)电子公告牌BBS(BulletinBoardSystem) (5)网络新闻组(Netnews) (6)实时聊天IRC(InternetRelayChat) (7)网络会议(NetMeeting) (8)远程登录(Telnet)

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6.2.2 TCP/IP协议 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol), 中文译名为传输控制协议/网际协议，它是Internet国际互联网络的 基础。简单地说，TCP/IP协议是Internet最基本的协议，它由底层 的IP协议和TCP协议组成的。 TCP协议 TCP协议的基本传输单位是数据包(datagram)。TCP协议负 责把数据分成若干个数据包，并给每个数据包加上包头(就像给一 封信加上信封),包头上有相应的编号，以保证在数据接收

端能将 数据还原为原来的格式。 IP协议 IP协议在每个包头上再加上接收端主机地址，这样数据就能 找到自己要去的地方。如果传输过程中出现数据丢失、数据失真等 情况，TCP协议会自动要求数据重新传输，并重新组包。总之，IP 协议保证数据的传输，TCP协议保证数据传输的质量。 TCP/IP协议数据的传输基于TCP/IP协议的四层结构：应用层、 传输层、网络层、接口层。数据在传输时，每通过一层，就要在数 据上加个包头，其中的数据供接收端同一层协议使用。而在接收端， 每经过一层，要把用过的包头去掉，这样来保证传输数据的格式完 全一致。 返回节目录

6.2.3 IP地址、域名 1.IP 地址 IP 地址(Internet Protocol Address)是由 32 位二进制数组成，分成 4组，每组8位二进制数，由圆点分割。为了便于管理，每组数都用十 进制表示，范围是0~255。例如：138.202.223.66和172.168.13.156 都是合法的IP地址。 一台计算机连接在网络上时，IP地址就好比是它的住址和门牌号。 一台主机的IP地址由网络号和主机号两部分组成：

IP地址在Internet范围内具有唯一性，也称之为全球统一资源定 位符 URL。由于网络中IP地址很多，因此又将它们划分为5类，它们 分别为A类、B类、C类、D类、E类。 我们可以根据IP地址的第一组数的大小来判断它属于哪一类IP地 址，0到127为A类，128到191为B类，192到223为C类，D类和E类留 着作特殊用途。

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