新編計算機(jī)導(dǎo)論 課件 4-計算平臺-網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

計算平臺新編計算機(jī)導(dǎo)論網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述01計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)03網(wǎng)絡(luò)互連與協(xié)議02網(wǎng)絡(luò)安全04本節(jié)CAPACITY內(nèi)容導(dǎo)讀計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生與發(fā)展計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生源于美國軍方需要，1960’s年代，美國國防部認(rèn)為，如果僅有一個集中的軍事指揮中心，萬一該中心被摧毀，全國的軍事指揮將處于癱瘓。有必要設(shè)計這樣一個指揮系統(tǒng)—它必須由一個個分散的指揮點組成，當(dāng)部分指揮點被摧毀后其它點仍能正常工作，而這些分散的點又能通過某種形式的通訊網(wǎng)取得聯(lián)系。隨后建立的具有四個結(jié)點的ARPANET（AdvancedResearchProjectsAgencyNET）成為全球互聯(lián)網(wǎng)的鼻祖，到20世紀(jì)90年代，Internet逐步取代ARPANET，成為世界上信息資源最為豐富的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)將地理位置不同且能獨立工作的多個計算機(jī)通過通信線路連接，由網(wǎng)絡(luò)軟件實現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)，即計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，一個結(jié)點可以是一臺計算機(jī)、一個硬件部件、也可以是一個軟件服務(wù)或數(shù)據(jù)資源1計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述要實現(xiàn)多個計算機(jī)間相互通信與資源共享，首先需要使用路由器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備實現(xiàn)計算機(jī)間的物理連接。為使不同結(jié)點間實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連，并且能夠無障礙的發(fā)送與接收信息，就需確定在通信過程中雙方應(yīng)遵循的規(guī)則，也稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議2網(wǎng)絡(luò)互連與協(xié)議網(wǎng)絡(luò)互連與協(xié)議網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中有兩類結(jié)點：結(jié)點間通過線相連2網(wǎng)絡(luò)互連與協(xié)議網(wǎng)絡(luò)互連一類為計算機(jī)、手機(jī)等終端結(jié)點另一類是將終端結(jié)點或其所在網(wǎng)絡(luò)連接起來的、用于轉(zhuǎn)換信息的轉(zhuǎn)接結(jié)點，此類結(jié)點也稱互連設(shè)備線指各種傳輸介質(zhì)，包括有線和無線兩類，如雙絞線、光纖、藍(lán)牙等結(jié)點與線的不同連接形式，構(gòu)成了不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接方式：總線結(jié)構(gòu)的優(yōu)點2網(wǎng)絡(luò)互連與協(xié)議總線結(jié)構(gòu)所有站點共享同一條通信線路。結(jié)構(gòu)簡單/布線容易/可靠性高/易于擴(kuò)充。節(jié)省連接線/連接成本較低。總線結(jié)構(gòu)的缺點傳輸能力低，同一時刻只能有一個結(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)，存在總線的使用權(quán)爭用。連接方式：星形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點2網(wǎng)絡(luò)互連與協(xié)議星形結(jié)構(gòu)各工作站點都通過單獨的通信線路與中心結(jié)點直接連接。處于中心結(jié)點的設(shè)備一般是集線器或交換機(jī)。結(jié)構(gòu)簡單/易于維護(hù)和擴(kuò)充。某個工作站點出現(xiàn)故障不會影響其他結(jié)點和全網(wǎng)的工作。星形結(jié)構(gòu)的缺點需要的連接線較多/連接成本較高。一旦中心結(jié)點出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。連接方式：環(huán)形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點2網(wǎng)絡(luò)互連與協(xié)議環(huán)形結(jié)構(gòu)所有站點連接在一個封閉的環(huán)路中。一個站點發(fā)出的數(shù)據(jù)要通過所有的站點，最后回到起始站點。結(jié)構(gòu)簡單/數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中沿環(huán)單向傳送。不存在對中心結(jié)點的依賴。環(huán)形結(jié)構(gòu)的缺點新增節(jié)點較困難、可靠性差。需要一種控制方法來決定每個結(jié)點何時能夠發(fā)出數(shù)據(jù)。連接方式：樹形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點2網(wǎng)絡(luò)互連與協(xié)議樹形結(jié)構(gòu)從星形結(jié)構(gòu)演變而來。各結(jié)點按一定的層次連接起來?？煽啃愿咭子跀U(kuò)充網(wǎng)絡(luò)結(jié)點和分支。樹形結(jié)構(gòu)的缺點使用的連接線較多。整個網(wǎng)絡(luò)對根結(jié)點的依賴性大連接方式：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的優(yōu)點2網(wǎng)絡(luò)互連與協(xié)議網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)每個結(jié)點通過多條鏈路與其他結(jié)點相連?？煽啃愿摺?shù)據(jù)傳輸速度快。廣域網(wǎng)多采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的缺點結(jié)構(gòu)復(fù)雜/連接成本比較高。不易管理和維護(hù)。連接方式：混合型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點2網(wǎng)絡(luò)互連與協(xié)議混合型結(jié)構(gòu)混合型拓?fù)涫菍煞N或多種單一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)混合起來，取它們的優(yōu)點構(gòu)成的拓?fù)?。故障診斷和隔離較為方便。易于擴(kuò)展、安裝方便?；旌闲徒Y(jié)構(gòu)的缺點需要選用智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本比較高。利用互連設(shè)備單純實現(xiàn)計算機(jī)間的物理連接并不能實現(xiàn)計算機(jī)間無歧義、精確的通信。相互通信的計算機(jī)間必須遵守一整套合理而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾眢w系以使其高度協(xié)調(diào)地工作。2網(wǎng)絡(luò)互連與協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述連接到網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點可能使用不同的傳輸介質(zhì)、采用不同的操作系統(tǒng)、具有不同的軟/硬件和接口、不同的應(yīng)用環(huán)境等這套管理體系稱為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互連協(xié)議，也叫網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(networkprotocol)，采用層次化的管理模式。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，把計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合，稱為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：3計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的定義OSI/RM七層模型：由國際化標(biāo)準(zhǔn)組織ISO制定的開放互聯(lián)參考模型TCP/IP體系結(jié)構(gòu)：目前最完整、被普遍接受的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，也是Internet的基礎(chǔ)3計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI/RM）TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）協(xié)議由應(yīng)用層、運輸層、網(wǎng)絡(luò)層和網(wǎng)絡(luò)接口層四層構(gòu)成TCP/IP參考模型3計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)Internet網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)以TCP/IP為核心OSI/RM與TCP/IP對照每一層都利用下層提供的服務(wù)與對等層通信，每一層都使用自己的協(xié)議。3計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)對等層通信數(shù)據(jù)的封裝和解封裝過程3計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)3計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)發(fā)送信息時，發(fā)送端對信息的處理依次通過應(yīng)用層、運輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層五層進(jìn)行。信息的發(fā)送過程3計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)備產(chǎn)生的信息可以直接發(fā)送到傳輸網(wǎng)絡(luò)中，也可以先由設(shè)備發(fā)送至所在的局域網(wǎng)，然后再將信息發(fā)送到傳輸網(wǎng)絡(luò)中，直至到達(dá)接收端。網(wǎng)絡(luò)信息安全含義4網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)絡(luò)信息安全概述網(wǎng)絡(luò)上的信息安全，是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件、軟件及系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)受到保護(hù)，不受偶然的或者惡意的原因而遭到破壞、更改、泄露，系統(tǒng)連續(xù)可靠、正常地運行，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不中斷。網(wǎng)絡(luò)安全包括四個方面的目標(biāo)機(jī)密性（confidentiality）端點鑒別（end-pointauthentication）報文完整性（messageintegrity）運行安全性（operationalsecurity）安全機(jī)制網(wǎng)絡(luò)存在的安全威脅及安全機(jī)制竊聽、偽造、篡改、非法訪問、冒充重演、惡意攻擊、惡意軟件、行為否認(rèn)、內(nèi)部泄露和破壞4