计算机经典教程(中国医科大学)第3章 网络应用技术基础课件xin.ppt
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1、第3章 网络应用技术基础,了解计算机网络基本概念和基本知识; 了解常用网络工具软件。 掌握网络的定义、发展、拓扑结构、网络协议。 熟练Internet的概念、作用和应用。 掌握IP地址、网关和域名的概念。 熟练掌握信息搜索的基本方法和常用搜索引擎的使用。 熟练掌握Outlook的账号管理和收发电子邮件方法。,本章知识点,本章目录,本章目录,计算机网络是计算机技术与通信技术相互渗透、密切结合而形成的一门交叉科学。计算机网络的应用技能是信息时代医药领域学人才获取、表达和发布信息知识的重要手段之一。随着计算机网络应用功能的不断拓展,计算机网络的概念在不断的发展之中。,3.1 网络基本概念,3.1.1
2、什么是计算机网络,计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物,这主要体现在两个方面:一方面,通信技术为计算机之间的数据传递和交换提供了必要的手段;另一方面,计算机技术的发展渗透到通信技术中,又提高了通信网络的各种性能。,3.1.2 网络的组成与结构,1、网络的组成 按照计算机网络中各部分的功能,可以将网络分成通信子网和资源子网两大部分。,3.1.2 网络的组成与结构,2. 网络的拓扑结构 网络拓扑结构主要有总线型、星型、环型、树形和网状拓扑结构等。 (1)总线型拓扑结构 总线型拓扑结构采用单根数据传输线作为通信介质,所有的站点都通过相应的硬件接口直接连接到通信介质,而且能被所有其他的站点接受
3、,3.1.2 网络的组成与结构,2. 网络的拓扑结构 (2) 星型拓扑结构 星型拓扑结构是中央节点和通过点到点链路连接到中央节点的各节点组成。一旦建立了通道连接,可以没有延迟地在连通的两个节点之间传送数据。工作站到中央节点的线路是专用的,不会出现拥挤的瓶颈现象,3.1.2 网络的组成与结构,2. 网络的拓扑结构 (3)环型拓扑结构 环型拓扑结构是一个像环一样的闭合链路,在链路上有许多中继器和通过中继器连接到链路上的节点。也就是说,环型拓扑结构网络是由一些中继器和连接到中继器的点到点链路组成的一个闭合环。,3.1.2 网络的组成与结构,2. 网络的拓扑结构 (4)树型拓扑结构 树形拓扑由总线型拓
4、扑演变而来,其结构图看上去像一颗倒挂的树,如图所示。树最上段的结点叫根结点,一个结点发送信息时,根结点接收该信息并向全树广播。,3.1.2 网络的组成与结构,2. 网络的拓扑结构 (5)网状型拓扑结构 网状型网络拓扑结构又称为无规则型。在网状拓扑结构中,结点之间的连接时任意的,没有规律。,3.1.2 网络的组成与结构,1、网络的组成 计算机网络的分类方式有很多种,可以按地理范围、拓扑结构、传输速率、传输介质和访问结构等分类。 (1) 按地理范围分类。 局域网LAN(Local Area Network) :范围一般几百米到10km之内,属于小范围内的连网。 城域网MAN(Metropolita
5、n 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):广域网地理范围一般在几千公里左右,属于大范围连网。如几个城市,一个或几个国家,是网络系统中的最大型的网络,能实现大范围的资源共享,如国际性的Internet网络。,3.1.2 网络的组成与结构,1、网络的组成 (2)按传输速率分类。 传输速率的单位是b/s(每秒比特数,英文缩写为bps)。一般将传输速率在Kb/sMb/s范围的网络成为低速网,在Mb/sGb/s范围的网络称为高速网。也可以将Kb/s网称为低速网,将Mb/s网称为中
6、速网。 (3)按传输介质分类。 传输介质是指数据传输系统中发送装置和接受装置间的物理媒体,可以划分为有线和无线两大类。,3.1.2 网络的组成与结构,(4)按访问结构分类。 网络按访问结构可分为C/S结构和B/S访问结构。 C/S结构 C/S结构,即Client/Server(客户机/服务器)结构,服务器通常采用高性能的PC、工作站或小型机,并采用大型数据库系统,如Oracle、Sybase、Informix或SQLServer。客户端需要安装专用的客户端软件。 传统的C/S体系结构由于没能提供用户真正期望的开放环境,C/S结构的软件需要针对不同的操作系统开发不同版本的软件,加之产品的更新换代
7、十分快,已经很难适应百台电脑以上局域网同时使用,而且代价高,效率低。,3.1.2 网络的组成与结构,(4)按访问结构分类。 B/S结构 B/S结构,即Browser/Server(浏览器/服务器模式)结构,是WEB兴起后的一种网络结构模式,WEB浏览器是客户端最主要的应用软件。这种模式统一了客户端,将系统功能实现的核心部分集中到服务器上,简化了系统的开发、维护和使用。客户机上只要安装一个浏览器(Browser),如Internet Explorer或360极速浏览器,服务器安装Oracle、Sybase、Informix或SQL Server等数据库。B/S结构通用浏览器就实现了原来需要复杂专
8、用软件才能实现的强大功能,并节约了开发成本,是一种全新的软件系统构造技术,这种结构更成为当今应用软件的首选体系结构。,3.1.3 局域网,1. 局域网的组成 局域网由网络硬件和网络软件两部分组成。网络硬件主要有:服务器、工作站(终端)、传输介质和网络连接部件(交换机)等。网络软件包括网络操作系统、控制信息传输的网络协议及相应的协议软件、网络应用软件等。下图是一种比较常见的局域网结构。,3.1.3 局域网,2、传输介质 LAN常用的传输介质有同轴电缆、双绞线和光缆,以及在无线LAN情况下使用的辐射媒体。,双绞线(TP:Twisted Pairwire)是布线工程中最常用的一种传输介质。可分为非屏
9、蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)。,光缆是由许多细如发丝的塑胶或玻璃纤维外加绝缘护套组成,光束在玻璃纤维内传输,防磁防电,传输稳定,质量高,适于高速网络和骨干网。,无线媒体不使用电子或光学导体。无线媒体有三种主要类型:无线电、微波及红外线。,3.1.3 局域网,3、网络连接部件 主要包括网卡、交换机和路由器等。,3.1.4 Intranet,Intranet称为企业内部网,或称内部网、内联网、内网,是一个使用与因特网同样技术的计算机网络,它通常建立在一个企业或组织的内部并为其成员提供信息的共享和交流等服务,例如万维网,文件传输,电子邮件等。是Internet技术在企业内部的应用。 1.
10、 Intranet的产生背景 随着现代企业的发展越来越集团化,企业的分布也越来越广,市场竞争激烈、变化快,企业必须经常进行调整和改变,浪费的不只是人力和物力,还浪费非常宝贵的时间。 利用Internet各个方面的技术解决企业的不同问题,这样企业内部网intranet诞生了。,3.1.4 Intranet,2. Intranet与Internet的区别 Intranet与Internet 相比,可以说Internet是面向全球的网络,而Intranet则是Internet 技术在企业机构内部的实现,它能够以极少的成本和时间将一个企业内部的大量信息资源高效合理地传递到每个人。Intranet为企业
11、提供了一种能充分利用通讯线路、经济而有效地建立企业内联网的方案,应用Intranet,企业可以有效的进行财务管理、供应链管理、进销存管理、客户关系管理等等。 借助于Intranet技术,各个中小型企业都有机会建立起适合自己规模的“内联网企业内部网”,企业关注Intranet的原因是,它只为一个企业内部专有,外部用户不能通过Internet对它进行访问。,3.1.4 Intranet,2. Intranet与Internet的区别 Intranet通常是指一组沿用Intranet协议的、采用客户/服务器结构的内部网络。服务器端是一组Web服务器,用以存放Intranet上共享的HTML标准格式信
12、息以及应用;客户端则为配置浏览器的工作站,用户通过浏览器以HTTP协议提出存取请求,Web服务器则将结果回送到原始客户。,3.1.4 Intranet,4. Intranet的特点 (1)开放性和可扩展性。 由于采用了Internet的TCP/IP、FTP、HTML、Java等一系列标准,Intranet具有良好的开放性,可以支持不同计算机、不同操作系统、不同数据库、不同网络的互连。在这些相异的平台上,各类应用可以相互移植、相互操作,使它们有机地集成为一个整体。 Intranet的开放性和可扩展性使之成为信息公路的主流。对内方面,Intranet可将机构内部各自封闭的局域网信息孤岛联成一体,实
13、现机构组织的信息交流、资源共享和业务运作;对外方面,可方便地接入Internet成为全球信息网的成员,实现世界及信息交流和电子商务。,3.1.4 Intranet,4. Intranet的特点 (2)通用性。 Intranet的通用性表现在它的多媒体集成和多应用集成两个方面。 Intranet从客户终端、应用逻辑和信息存储三个层次上支持多媒体集成。在客户端,Web浏览器允许在一个程序里展现文本、声音、图像、视频等多媒体信息;在应用逻辑层,Java提供交互的、三位的虚拟现实界面;在信息存储层,面向对象数据库为多媒体的存储和管理提供了有效的手段。 利用TCP/IP、Web、Java和分布式面向对象
14、等开放性技术,Intranet能支持不同内容应用在不同平台上的集成,这些应用可运行在同一机构组织的不同部门,也可运行在不同机构组织之间。,3.1.4 Intranet,4. Intranet的特点 (3)简易性和经济性。 Intranet的性能价格比远高于其它通信方式,这主要体现在其网络基础设施的费用投入较少。由于采用开放的协议和技术标准,大部分机构组织的现存平台,包括网络和计算机,均可继续利用。 (4)安全性。 Intranet的安全性是它区别于Internet的最大特征之一。Intranet的实现基于Internet技术,两个地理位置不同的部门或子机构也可能利用Internet相互联接。由
15、于Intranet通常在内部使用,所以在与Internet互联时,必须加密数据,设置防火墙,控制职员随意接入Internet,以防止内部数据泄密、纂改和黑客入侵。,3.1.5 网络安全,安全性是互联网技术中最关键也最容易被忽视的问题。随着计算机网络的广泛使用和网络之间数据传输量的急剧增长,网络安全的重要性愈加突出。,3.1.5 网络安全,在了解网络网络中不安全的主要因素后,就可以制定相应的安全策略来加强网络的安全防御。,3.2 INTERNET概述,Internet是即通常所说的互联网或网际网,它是全球最大的计算机互连网络,连接了几乎所有的国家和地区,不计其数的计算机连接到Internet上。
16、Internet的发展不断改变人们的生活方式和思想观念,已经成为现代社会工作、学习、生活的重要组成部分。,3.2.1 INTERNET发展简史,美国国防部成立的高级研究计划局 组建的ARPAnet,TCP/IP成为ARPAnet的协议,NSFnet(Internet的早期框架)建成,建立一个非赢利性的组织 先进网络和科学公司ANS (AdvancedNetwork&Science,Inc) 建立一个全美范围的T3级主干网。,3.2.1 INTERNET发展简史,Internet在我国的发展相对晚一些,大致经历了两个阶段:,1987-1993,以拨号上网的方式进行 Internet电子邮件收发,
17、 主要应用在科研领域。 标志性事件是: 1987年,建立第一个 与世界互通的网络, 中国学术网(CANET)。,1994年以后,我国实现与Internet 的TCP/IP连接,从而 实现了与Internet的 全面开通,开启了 Internet在中国普及 的新局面。,起步 阶段,全面展开阶段,3.2.1 INTERNET发展简史,手机互联网在最近几年里发展得很快。手机互联网可定义为用手机登陆互联网,完成只有用电脑才可以完成的操作。越来越多的人希望在移动的过程中高速地接入互联网,获取急需的信息,实现想做的事情。目前,手机互联网正逐渐渗透到人们生活、工作的各个领域,短信、移动音乐、手机游戏、视频应
18、用、手机支付和位置服务等。 截止到2014年1月底,中国网民规模达6.18亿,互联网普及率为45.8%。其中,手机网民规模达5亿,继续保持稳定增长。手机网民规模的持续增长促进了手机端各类应用的发展,成为去年中国互联网发展的一大亮点。,3.2.2 未来十年内互联网发展趋势,1.互联网的用户数量将进一步增加 据国家科学基金会(National Science Foundation)预测,2020年前全球互联网用户将增加到50亿。这样,互联网规模的进一步扩大便将成为人们构建下一代互联网架构的主要考量因素之一。 2.互联网在全球的分布状况将日趋分散 在接下来的10年里,互联网发展最快的地区将会是发展中
19、国家。据互联网世界(Internet World)的统计数据:目前互联网普及率最低的是非洲地区,仅6.8%;其次是亚洲(19.4%)和中东地区(28.3%);相比之下,北美地区的普及率则达到了74.2%。这表明未来互联网将在地球上的更多地区发展壮大,而且所支持的语种也将更为丰富。,3.2.2 未来十年内互联网发展趋势,3.电子计算机将不再是互联网的中心设备 未来的互联网将摆脱目前以电脑为中心的形象,越来越多的城市基础设施等设备将被连接到互联网上。到2020年,预计被连接到互联网上的这些传感器的数量将远远超过用户的数量。 4.互联网的数据传输量将增加到exabyte,乃至zettabyte级别
20、由于高清视频/图片的日益流行,互联网上传输的数据量最近年出现了飞速增长。据思科公司估计,到2020年,全球互联网的流量将增加到每月20亿GB,比目前的流量增加一倍有余,而且不少在线视频网站的流行程度还会进一步增加。,3.2.2 未来十年内互联网发展趋势,5.互联网将最终走向无线化 目前,亚洲地区是无线宽带网用户最多的地区,不过用户增长率最强劲的地区则是在拉丁美洲地区。按Informa预计,到2016年,全球无线宽带网的用户数量将提升到30亿人左右。 6.互联网将出现更多基于云技术的服务项目 据最近Telecom Trends International的研究报告表明,到2015年云计算服务带来
21、的营收将达到455亿美元。 7.互联网将更为节能环保 目前的互联网技术在能量消耗方面并不理想,未来的互联网技术必须在能效性方面有所突破。据专家预计,随着能源价格的攀升,互联网的能效性和环保性将进一步增加,以减少成本支出。,3.2.2 未来十年内互联网发展趋势,8.互联网的网络管理将更加自动化 国家科学基金会希望科学家们能够开发出可以自动管理互联网的技术,比如自诊断协议,自动重启系统技术,更精细的网络数据采集,网络事件跟踪技术等等。 9.互联网技术对网络信号质量的要求将降低 部分研究者们甚至已经开始研究可用于在行星之间互传网络信号的技术,而高延迟互联网技术则正好可以发挥其威力。 10.互联网将吸
22、引更多的黑客 由于接入互联网的设备种类增多,心怀不轨的黑客数量也将大为增加。专家们纷纷表示未来的黑客技术将向高端化,复杂化,普遍化的趋势发展。,3.2.3 INTERNET基础知识,1. TCP/IP协议 TCP/IP协议是Internet的核心,它实现计算机之间和局域网之间的信息交换,它的诞生使得Internet得全球互联成为可能。 IP(网际协议):是Internet 上使用的一个关键的低层协议,其目的就是在全球范围唯一标志一块网卡地址及实现不同类型、不同操作系统的计算机之间的网络通信。 TCP(传输控制协议):位于IP协议的上层,是为了解决IP数据包在传输过程可能出现的丢失或顺序错乱等问
23、题的一种端对端协议,提供可靠的、无差错的通信服务。,3.2.3 INTERNET基础知识,2. IP地址 目前因特网使用的地址都是IPv4地址,由32位二进制数组成。目前全球IPv4地址资源即将全部耗尽, 全球互联网市场极力倡导使用IPv6。IPv6地址的长度为128位,也就是说可以有2的128次方的IP地址,相当于10的后面有38个零;如此庞大的地址空间,足以保证地球上每个人拥有一个或多个IP地址。 IPv4地址是在IP协议中用来唯一标志一台计算机的网络地址。,将32位IPv4地址按8位一组分成4组,每组数值用十进制数表示,组与组之间用小数点隔开,每组的数值范围是0255。例如210.47.
24、247.10就是网络上一台计算机的IP地址。,3.2.3 INTERNET基础知识,3. 域名地址 域名地址的信息存放在一个叫域名服务器(DNS,Domain Name Server)的主机内。 域名的层次结构为: 计算机主机名 . 机构名 . 网络名 . 最高层域名 例如:中科院高能所的一台主机的域名为 其中bepca表示这台主机的名称,ihep表示高能所, ac表示中科院的网络,cn表示中国 域名由两种基本类型组成:以机构性质命名的域和以国家地区代码命名的域。常见的以机构性质命名的域,一般由三个字符组成。,3.2.3 INTERNET基础知识,3. 域名地址 常见的域名及其含义,3.2.
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