计算机网络构建与安全技术

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1、计算机网络构建与安全技术1第1章计算机网络概论本章主要内容：1.1概述1.2数据通信基础1.3网络拓扑结构1.4网络体系结构1.5网络硬件1.6网络操作系统21.1概述1.1.1计算机网络的发展1.1.2计算机网络的组成1.1.3计算机网络的分类1.1.4计算机网络的功能1.1.5计算机网络的应用31.1.1计算机网络的发展计算机网络=计算机技术+通信技术四个发展阶段计算机网络初级阶段:终端-线路-主机计算机网络形成阶段:计算机-计算机，RPAnet不同计算机间互联以实现资源共享，Internet的前

2、身标准或开放的计算机网络阶段:网络体现结构、网络协议标准化，ISOOSI/RM高速、智能化的计算机网络阶段:光纤通信技术、多媒体技术、Internet技术41.1.2计算机网络的组成从资源构成的角度讲，计算机网络是由硬件和软件组成的。按功能划分：通信子网和资源子网5通信子网通信子网的组成：主要由通信控制处理机CCP、通信链路及其他设备如调制解调器等通信子网的功能：为资源子网提供传输、交换数据信息的能力，其中CCP具有通信控制功能的计算机，完成存储转发、协议转换或报文分组6资源子网资源子网的组成：主要由

3、主机、终端以及相应的I/O设备、各种软件资源和数据资源构成资源子网的功能：负责全网的数据处理业务，并向网络用户提供各种网络资源和网络服务。其中Host可为大、中、小、微型机，Terminal完成原始数据输入71.1.3计算机网络的分类常见计算机网络分类的方法按通信所使用的介质分：有线网络和无线网络按使用网络的对象分：公众网络和专用网络按网络拓扑结构分：总线型、星型、环型、树型、网型按地理覆盖范围分：广域网、城域网、局域网（校园网/Intranet）8局域网(LAN：localareanetwork)局

4、域网的覆盖范围大约是几公里以内，如一幢大楼内或一个校园内。局域网通常为使用单位所有。学校的实验室或中、小型公司的网络通常都属于局域网。9局域网的特点与功能局域网具有如下特点(1)网络所覆盖的地理范围比较小(2)数据的传输速率比较高(3)具有较低的延迟和误码率(4)属于某一单位所有，而非公共网络(5)便于安装、维护和扩充，建网成本低、周期短10局域网的主要功能：实现资源共享、数据通信与交换、数据的分布处理。决定局域网特性的主要技术要素：1）网络拓扑结构2）用于传输数据的介质3）由于信道共享而引起的介质访

5、问控制方法11介质访问控制方式传输介质的访问控制方式的功能就是合理解决信道的分配，避免发生“冲突”。局域网中，常用的介质访问控制方式有：带有冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）令牌环访问控制（TokenRing）令牌总线访问控制（TokenBus）12CSMA/CD的工作原理概括成四句话:先听后发、边发边听、冲突停止、随机延时后重发。具体过程:（1）先侦听信道，如果信道空闲则发送信息。（2）如果信道忙，则继续侦听，直到信道空闲时立即发送。（3）发送信息后进行冲突检测，如发生冲突，立即停止发送，

6、并向总线上发出一串阻塞信号（连续几个字节全1），通知总线上各站点冲突已发生，使各站点重新开始侦听与竞争。（4）已发出信息的各站点收到阻塞信号后，等待一段随机时间，重新进入侦听发送阶段。13令牌环访问控制(TokenRing)令牌：特殊格式的帧，它具有特殊的格式和标记。令牌有“忙（Busy）”和“空闲（Free）”两种状态。当一个站点想发送帧时，必须获得空闲令牌。工作过程：1.当有一个结点有数据帧要发送时，它首先检测令牌是否有空，如果有空，它夺取令牌并将其数据帧附在令牌上。2.当携带数据帧的令牌继续环行

7、时，后面的每个结点都校验数据帧。3.目的设备辨认出此数据帧，接收它，并将一个收据信号附在令牌上，随后令牌继续环行。4.当源设备收到收据信号后，它就解除令牌的忙状态，于是令牌自由环行，过程又重新开始。14令牌环中主要有下面的三种操作截获令牌并且发送数据帧。接收与转发数据。取消数据帧并且重发令牌。15令牌总线访问控制(TokenBus)令牌总线访问控制方式（Token-Bus）是在综合了CSMA/CD访问控制方式和令牌环访问控制方式的优点基础上形成的一种介质访问控制方式。令牌总线控制方式主要用于总线型或树

8、型网络结构中。该方式是在物理总线上建立一个逻辑环。如图所示，一个总线结构网络，如果指定每一个站点在逻辑上相互连接的前后地址，就可构成一个逻辑环。如图中A→B→D→E→A（C站点没有连入令牌总线中）。1617局域网技术局域网发展到今天，在实际应用中已相当普及，最常见最普及的局域网技术包括Ethernet系列、TokenRing和FDDI等。18以太网以太网是当今世界上应用范围最广的一种网络技术，最早起源于美国的夏威夷大学，经过不断发展完善后，其相关技术已经