选修 网络技术应用
[一]网络技术基础
一、计算机网络概念
计算机网络是由两台或两台以上的计算机通过网络设备连接起来所组成的一个系统。网络可以包括两台计算机,也可以由全球成千上万台计算机,相互间通过电缆、电话线和卫星建立连接。除了连接计算机外,网络还可以接连打印机、光驱、传真机等其他设备。
二、计算机网络的功能
计算机网络有三大功能:数据通信、资源共享与分布处理。
一个计算机网络,不管它是连接几台计算机的局域网,还是跨越洲际的广域网,所能实现的主要功能都是一样的。
三、计算机网络的分类
按网络覆盖范围划分:局域网、城域网、广域网。(分并没有严格定量的规定,只是一个大致的概念)
按传输介质分:有线网络、无线网络
按拓扑结构划分:星形结构、总线结构、环形结构。
四、计算机网络的组成
1、网络硬件:
1.1网络接口卡(网卡)。每块网卡都有唯一的一个固定的硬件地址,称为mac地址。
1.2传输介质:网络的物理通道,分有线介质和无线介质两种。
无线介质有 无线电波、红外线、微波、激光 等。
有线介质有双绞线、同轴电缆、光缆 等
1.3连接设备:中继器、集线器、交换机、路由器 等
1.4工作站和服务器:
网络中的计算机按其功能的不同有工作站(workstation)与服务器(server)之分,工作站也称客户机(client)。
服务器是网络上一种为客户机提供各种服务的高性能的计算机,它能够提供网络管理、运行应用程序、处理各网络工作站成员的信息请示等等服务。
享受服务器所提供的服务的那些计算机,我们称之为工作站。
2、网络软件:
2.1 网络操作系统。常用的网络操作系统有windows nt、windows 2000、novell、netware、unix和linux等
2.2网络应用软件。常用的软件有解压缩工具、文件下载工具、文件上传工具、网络媒体播放器等。
2.3网络通信软件,是执行各种网络通信协议和通信功能的程序。
2.4网络应用软件结构
浏览器/服务器(b/s,brower/server)结构:使用该结构,可以直接在浏览器中操作。
客户机/服务器(c/s,client/server)结构:使用该结构,需要安装客户端软件,如cuteftp等。
五、网络通信原理
1、osi模型:是作为标准制定的,是一种理想的概念模型,并不是实用的协议体系。
2、tcp/ip协议:传输控制协议和网络互联协议。主要是由底层的ip协议和tcp协议组成,大致可分成四层,它包含了tcp、ip、udp、arp等众多协议,tcp协议和ip协议是最重要的核心协议。
ip协议的工作是把数据包从一个地方传递到另一个地方。
tcp协议的工作是对数据包进行管理与校核,保证数据包的正确性。
tcp/ip协议是组建局域网的首选协议。
tcp/ip协议是因特网的主要协议。
osi模型与tcp/ip协议的对应关系图
3、ip地址
3.1 ip地址的格式
网络之间实现计算机的相互通信,必须有相应的地址标识,这个地址标识称为ip地址。ip地址是惟一标识出主机所在的网络及其网络中位置的编号。
ip地址是由32个二进制位(bit)组成。常用"点分十进制"方式来表示。即将ip地址分为4个字节,每个字节以十进制数(0~255)来表示,各个数之间以英文圆点来分隔。
每个ip地址有两部分组成,网络标识netid和主机标识hostid。网络标识确定了该主机所在的物理网络,主机标识确定了在某一物理地址上的一台主机。
3.2 ip地址的分类
将ip地址空间划分为a、b、c三种基本类型,每类有不同长度的网络标识和主机标识。
还有d类用于组播,e类用于试验和保留。
3.3 特殊ip地址:
公用地址与私有地址:
公用地址在internet中使用,可以在internet中随意访问。
私有地址则只能在内部网络中使用,只有通过代理服务器才能与internet通信。
常用私有地址:10.0.0.0-10.255.255.255 172.16.0.0-172.31.255.255
192.168.0.0-192.168.255.255
区分公用地址和私有地址目的是节约ip地址资源和提高安全性。
127作为环回接口预留,如:发送消息给127.0.0.1,此消息将回传给自己。
3.4 ip地址的管理
ip地址按照分级的方式管理。
iana,负责全球ip地址与域名的管理。
cnnic(中国互联网络信息中心),负责中国ip地址与域名的管理。
3.5 ipv6
绝大多数ip地址已被美国所占有,使原本有限的ip地址资源出现分配严重不均衡的局面。中国,世界上人口最多的国家,所分得的大多是c类地址,a类和b类地址几乎没有。
ipv4由32个二进制位(bit)组成,ipv6由128个二进制位(bit)组成。
ipv6地址数量非常多,安全机制也增强了。
4、三种数据交换技术
电路交换技术:传统电话
报文交换技术:电报系统
分组交换技术:计算机网络、ip电话
六、局域网的组建与设置
1、组建小型局域网的过程
1、通过需求分析确定网络规模
2、选择局域网技术
3、确定网络拓扑结构
4、选择硬件
5、选择网络协议
6、选择软件
7、配置参数,测试运行
2、局域网技术
常用的局域网技术有以太网(ethernet)、令牌环网(token ring)、光纤分布数据接口(fddi)、异步传输模式(atm)等等。
目前,局域网中大多都使用以太网技术,根据带宽可分为10兆(10mbps)、100兆以及千兆网络。一般选百兆以太网技术。
3、网络拓扑结构
4、网络协议
目前常用协议有:tcp/ip、ipx/spx、netbeui、appletalk等。
tcp/ip协议是应用最广泛的一种。
5、ip地址规划和配置
5.1 局域网内通常使用私有地址,使用静态ip地址,使用c类地址。
5.2静态ip分配和动态ip分配
静态ip分配:给每台计算机分配一个固定的地址。优点易于管理,缺点浪费ip地址资源。
动态ip分配:把ip地址暂时分配给用户使用,不使用时由服务器收回。优点实现了ip地址的动态分配,节约了ip地址资源,缺点安全性较差。
5.3设置静态ip地址和网关、子网掩码、dns :
右键点击"网上邻居",选择"属性",查看设置组件"tcp/ip协议"的属性。
5.4查看本机ip地址:
1、在"开始"--"运行"里输入: cmd 。再输入: ipconfig。
2、右键点击"网上邻居",选择"属性",查看组件"tcp/ip协议"的属性。
6、子网掩码
作用是将某个ip地址划分成网络地址和主机地址两部分。子网掩码不能单独存在,它必须结合ip地址一起使用。只有通过子网掩码,才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系,使网络正常工作。
a类ip地址的子网掩码:255.0.0.0
b类ip地址的子网掩码:255.255.0.0
c类ip地址的子网掩码:255.255.255.0
7、网关
网关(gateway)是连接基于不同通信协议的网络的设备,使数据可以在这些网络之间传输。网关可以说是一个网络与外界联系的出口。
网关可以是硬件,如路由器、服务器等,也可以是软件。
8、代理服务器
代理服务器是网上提供转接功能的服务器。
代理服务器的作用:
(1) 充当局域网与外部网络连接的出口,同时将内部网络结构的状态对外屏蔽起来,使外部用户不能直接访问内部网络。从这一点上说,代理服务器就充当了网关。
(2) 临时存储大量的网上信息资源。
(3) 对局域网内用户访问外网的权限进行一定限制。
在浏览器中设置代理服务器:
在ie图标上右击→属性(或在ie窗口中选"工具"中的"internet选项"),打开"internet选项"窗口,再选"连接"→"局域网设置"→"代理服务器",在其中作相应的设置。
9、dns
dns:域名系统服务器,将域名转换为ip地址。
完成这一任务的过程称为域名解析。