资源简介

(共32张PPT)
单元2
网络应用
目录
CONTENTS
认知网络
01
配置网络
02
获取网络资源
03
网络交流与信息发布
04
行业PPT模板http://www./hangye/
运用网络工具
05
了解物联网
06
单元导读
信息时代的计算机网络被称为信息社会的基础设施，它为信息传播与交流、资源共享提供了很大帮助，尤其是以Internet为代表的互联网络将世界范围内的计算机连在了一起，使得任何人在任何时间都能共享人类的信息资源。随着信息社会的进步和网络技术的不断更新，计算机网络会越来越深刻地影响科研、教育、经济和社会生活的各个层面，成为未来社会中人们赖以生存和发展的重要保障。
认知网络
2.1
计算机网络的发展过程大致可分为以下四个阶段：
（1）面向终端的计算机网络。面向终端的计算机网络于20世纪60年代初出现，主机是网络的中心和控制者，终端与主机相连并分布在各处，即用户通过本地的终端（键盘、显示器等）来使用远程的主机，但子网之间不可以通信。
2.1.1　网络技术的发展及其影响
计算机网络的发展过程大致可分为以下四个阶段：
（2）计算机通信网络。20世纪60年代中期出现了多个主机互连，实现了计算机与计算机之间的通信。它由通信子网和用户资源网构成，用户通过终端可以共享本主机和其他通信子网中主机上的软硬件资源。但它缺乏成熟的网络操作系统来管理网络，仍是网络的初级阶段，因此被称为计算机通信网络（也称两级结构的计算机网络）。
2.1.1　网络技术的发展及其影响
计算机网络的发展过程大致可分为以下四个阶段：
（2）计算机通信网络。
ARPANET是计算机网络技术发展史上的一座重要里程碑，它标志着以资源共享为目的的计算机网络的诞生。它完成了对计算机网络的定义、分类，提出了资源子网、通信子网的两级网络结构的概念，采用了层次结构的网络体系结构模型与协议体系，为Internet的形成和发展奠定了基础。
2.1.1　网络技术的发展及其影响
Internet的前身是美国的ARPANET，该网是全世界第一个较完善的分布式跨国分组交换网。1969年它仅有4个节点，1977年其网络节点已发展到57个，连接不同类型的计算机100多台，联网用户达2000多个。20世纪80年代初，TCP/IP正式成为ARPANET的网络协议，成为美国军用标准，随着TCP/IP的标准化，ARPANET的规模不断扩大。1982年，ARPANET与MILNET等网络合并而成为Internet早期的主干网。
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计算机网络的发展过程大致可分为以下四个阶段：
（3）遵循国际标准化协议的计算机网络。计算机网络发展的第三阶段是加速体系结构与协议国际标准化的研究与应用。20世纪70年代末，国际标准化组织（ISO）的相关技术委员会成立了一个专门机构，研究和制定网络通信标准，以实现网络体系结构的国际标准化。1983年，ISO正式颁布了开放系统互连参考模型，即著名的OSI参考模型。OSI参考模型及标准协议的制定和完善大大加速了计算机网络的发展。
2.1.1　网络技术的发展及其影响
计算机网络的发展过程大致可分为以下四个阶段：
（4）互联网络与高速网络。从20世纪80年代末开始，计算机网络技术进入新的发展阶段，其特点是互联、高速和智能化，表现在以下几个方面：
①发展了以Internet为代表的互联网。
②发展高速网络。
③研究智能网络。
2.1.1　网络技术的发展及其影响
2.1.2　网络体系结构
网络体系结构是关于计算机网络应设置哪几层，每层应提供哪些功能的精确定义。至于功能如何实现，则不属于网络体系结构部分。换句话说，网络体系结构只是从功能上描述计算机网络的结构，而不涉及每层硬件和软件的组成，也不涉及这些硬件或软件的实现问题。由此看来，网络体系结构是抽象的。
2.1.2　网络体系结构
1.OSI参考模型
OSI参考模型将整个网络通信的功能划分为七个层次，如图2-1-1所示。它们由低到高分别是物理层（PH）、数据链路层（DL）、网络层（N）、传输层（T）、会话层（S）、表示层（P）和应用层（A）。每层均完成一定的功能，每层都直接为其上层提供服务，且所有层次都互相支持。第4层至第7层主要负责互操作性，而第1层至第3层则用于创建两个网络设备间的物理连接。
1.OSI参考模型
（1）物理层。物理层提供机械、电气、功能和过程特征，使数据链路实体之间建立、保持和终止物理连接。它对通信介质、调制技术、传输速率、接插头等具体的特性加以说明，实现二进制位流的交换能力。
2.1.2　网络体系结构
1.OSI参考模型
（2）数据链路层。数据链路层实现以帧为单位的数据块交换，包括帧的装配、分解及差错处理的管理。若数据帧被破坏，则发送端能自动重发。因此，帧是两个数据链路实体之间交换的数据单元。
2.1.2　网络体系结构
1.OSI参考模型
（3）网络层。网络层主要控制两个实体间的路径选择，建立或拆除实体间的连接。在局域网中通常两个实体间只有一条通道，不存在路径选择问题，但涉及几个局域网互连时就要选择路径。在网络层中，交换的数据单元称为报文分组或包（packet），它具有阻塞控制、信息包顺序控制和网络记账等功能。
2.1.2　网络体系结构
1.OSI参考模型
（4）传输层。传输层提供两个会话实体（又称为端对端、主机到主机）之间透明的数据传送，并进行差错恢复、流量控制等。该层实现独立于网络通信的端-端报文交换，为计算机节点之间的连接提供服务。
2.1.2　网络体系结构
1.OSI参考模型
（5）会话层。会话层在协同操作的情况下支持节点间的交互性活动，包括建立、识别、拆除用户进程间的连接，处理某些同步和恢复问题。为建立会话，双方的会话层应该核实对方是否有权参加会话，确定由哪一方支付通信费用，并在选择功能方面取得一致。因此，该层是用户连接到网络上的接口。
2.1.2　网络体系结构
1.OSI参考模型
（6）表示层。表示层进行数据转换，提供标准的应用接口和通用的通信服务。例如，文本压缩、数据编码和加密、文件格式转换，使双方均能认识对方数据的含义。
（7）应用层。应用层提供各种应用服务程序，如分布式数据库、分布式文件系统、电子邮件（E-mail）等，它是通信用户之间的窗口。
2.1.2　网络体系结构
2.1.2　网络体系结构
1.OSI参考模型
当两台计算机通过网络通信时，一台计算机上的任何一层软件都假定是在和另一台计算机上的同一层进行通信，如一台计算机上的传输层和另一台计算机的传输层通信。第一台计算机上的传输层并不关心实际是如何通过该计算机的较低层，然后通过物理媒介，最后通过第二台计算机的较低层来实现通信的。
2.1.2　网络体系结构
2.TCP/IP参考模型
计算机网络体系结构中普遍采用分层的方法，OSI参考模型是严格遵循分层模式的典范。但除了OSI参考模型之外，市场上还流行着一些其他体系结构，如TCP/IP参考模型。随着Internet的流行，其所使用的TCP/IP参考模型已成为事实上的国际标准。TCP/IP参考模型共分为应用层、传输层、网络互联层和网络接口层四个层次，每层实现特定功能，每层都有对应的协议，如图2-1-2所示。
2.TCP/IP参考模型
（1）应用层。应用层用来处理高层协议、有关表达、编码和对话控制。TCP/IP将所有与应用相关的内容都归为一层，并保证为下一层适当地将数据分组（打包），这一层也被称为处理层。应用层的协议主要有以下几种：超文本传输协议（HTTP）、文件传输协议（FTP）、电子邮件传输协议（SMTP）、网络终端协议（Telnet）、简单网络管理协议（SNMP）、域名系统（DNS）。
2.1.2　网络体系结构
域名系统用来映射域名与IP地址。只要主机在域名系统中进行了登记，就可以通过域名查询到对应的IP地址。表2-1-1所示为域名的构成。
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2.TCP/IP参考模型
（2）传输层。传输层解决的是计算机程序到计算机程序之间的通信问题，即通常所说的端-端的通信。传输层对信息流具有调节作用，提供可靠性传输，确保数据准确无误到达。传输层的协议主要有传输控制协议（TCP）和用户数据协议（UDP）
2.1.2　网络体系结构
TCP是可靠的、面向连接的协议，它用于包交换的计算机通信网络、互连系统及类似的网络拓扑，以保证通信主机之间有可靠的字节流传输。
UDP是一种不可靠的无连接协议。它最大的优点是协议简单，额外开销小，效率较高；缺点是不保证正确传输，也不排除重复信息的发生。
要保证数据可靠地传输，应选用TCP；对数据精确度要求不高，而对速度、效率要求很高的环境，如声音、视频的传输，应该选用UDP。
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2.TCP/IP参考模型
（3）网络互联层。网络互联层解决的是计算机与计算机之间的通信问题，它包括以下三方面的功能：
①处理来自传输层的分组发送请求，收到请求后将分组装入IP数据报，填充报头，选择路径，然后将数据报发往适当的网络接口。
②处理数据报。
③处理网络控制报文协议，即处理路径、流量控制、阻塞等。
2.1.2　网络体系结构
2.TCP/IP参考模型
（4）网络接口层。网络接口层也称为主机-网络层。网络接口层是TCP/IP的最低层，负责网络互联层与硬件设备间的联系，这一层的协议非常多，包括逻辑链路控制（LLC）和介质访问控制（MAC）
2.1.2　网络体系结构
2.1.3　TCP/IP与IP地址
1.TCP/IP
TCP/IP是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议族，它不仅指TCP和IP两个协议，还指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议族，只是因为在TCP/IP中TCP和IP最具代表性，所以被称为TCP/IP。
（1）TCP。TCP位于IP层协议之上，是一个面向连接的协议。面向连接是指需要两个端点都同意连接才能进行通信。TCP将要传输的数据分组后交给IP层实施，TCP具有恢复丢失分组的能力，并具有自动重传的功能，因此TCP具有纠错功能。TCP与IP的结合，有效地保障了数据在互联网上的传输。
（2）IP。IP是互联网最基本的传输协议，提供不可靠的无连接服务。IP有三个功能：规定了互联网上传送的数据格式，完成路由选择功能，包含了一组不可靠分组传送的规则。
1.TCP/IP
2.1.3　TCP/IP与IP地址
（1）IPv4地址。IPv4是Internetprotocolversion4的简称，中文译为网际协议版本4，又称互联网通信协议第4版，是网际协议开发过程中的第4个修订版本，也是此协议第一个被广泛部署的版本。IPv4是互联网的核心，也是使用最广泛的网际协议版本。
在IPv4编址方案中，IP地址由32位二进制数组成，这32位二进制数被分为4组，每组8位，各组之间用“.”分隔。由于二进制数不便于书写和阅读，为了便于表示，将每组二进制数写成十进制数，每组数的取值范围为0~255，如192.168.1.12。
2.IP地址
2.1.3　TCP/IP与IP地址
（1）IPv4地址。
从结构上看，IP地址由两部分组成，一部分代表网络号，用于标识主机所属的网络；另一部分代表主机号，用于标识该主机是网络中的第几号主机。其结构表示方式如图2-1-3所示。
2.IP地址
2.1.3　TCP/IP与IP地址
2.1.3　TCP/IP与IP地址
2.IP地址
（2）IPv6地址。IPv6因特网协议版本6）也称为IPng，是互联网工程任务组设计的用于替代现行版本IP协议的下一代IP协议，是IPv4的升级版本。
试画出OSI参考模型和TCP/IP参考模型的示意图，对比这两个体系结构之间的区别与联系。
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