第1页：第6章网络技术
第6章网络技术
第2页：主要内容
主要内容
- 6.1计算机网络概述
- 6.2局域网技术
- 6.3无线网技术
- 6.4网络安全与管理
第3页：引例：医院试用“ATM”处理健
引例：医院试用“ATM”处理健康记录
- 斯普林菲尔德诊所引入50个由保健信息技术公司Allscripts(MDRX)生产的自助服务亭，并计划将这些服务亭安装在24个分诊所内。这些服务终端与一个存有病人电子健康记录（EHR）的中心数据库联网，其主要设备是一个摄像头、一个信用卡读卡器、一台打印机和由富士通公司（Fujitsu）设计的一款很酷的生物识别设备Palm Secure，它能映射病人手掌中的静脉
- 初次使用服务亭时，病人需要通过照相、进行手掌扫描以及回答几个基本问题来建立自己的用户档案。此后再使用服务亭时，病人只需将手掌放在屏幕上接受扫描即可完成登记。无须再分别告诉六个人你的出生日期，或是你在新下过雪的地面上滑雪时是怎么伤到背的
- 服务亭会自动上传你的数据并收取你自费部分的费用。当你在医院就诊时，医生和护士都可以查看你的这一记录
第4页：讨论与思考题
问题
- 基于网络的电子健康记录为病人带来了很多好处，有人担心自助服务会泄露病人的个人信息，你认为这种担心有必要吗？问题应该是由网络产生的，美国军方的信息系统就是与民用系统彻底在物理上分开的，我国的涉密管理也从物理断绝出发
第5页：6.1 计算机网络概述
6.1计算机网络概述
- 6.1.1基本概念
- 1．计算机网络的概念
- 按照美国计算机网络权威安德鲁·S·坦恩鲍姆的定义，计算机网络是独立自主的计算机的互联体
- 计算机通信网络是利用通信设备和线路将地理位置不同的，功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件(即通信协议、信息交换方式及网络操作系统等)实现网络中资源共享和信息传递的系统
第6页：2．计算机网络的功能3种功能
2．计算机网络的功能3种功能：数据通信，资源共享，分布式处理1)数据通信随着Internet在世界各地的风行，传统的电话、电报、邮递通信方式受到很大冲击，电子邮件已为人们广泛接受，网上电话、视频会议等各种通信方式正在迅速发展。 数据通信是计算机网络最基本的功能。
该功能用于实现计算机和计算机、计算机与终端之间的数据传输。
第7页：2)资源共享
2)资源共享
- 资源共享是指网上的用户能部分或全部地享用系统中的资源，从而大大提高系统资源的利用率。共享的资源包括软件资源、硬件资源和数据资源
第8页：3)分布式处理
3)分布式处理
- 在具有分布式处理能力的计算机网络中，当某台计算机负荷过重时，网络操作系统自动完成对多台计算机的协调工作，将任务分布到多台计算机上进行处理，使每台计算机的负载平衡，提高了每台计算机的可用性，也提高了计算机的处理能力
第9页：6.1.2 计算机网络的构成
6.1.2计算机网络的构成
- (1)至少有两个具有独立操作系统的计算机，且它们之间有相互共享某种资源的需求
- (2)两台独立的计算机之间必须有某种通信手段将其连接
- (3)网络中的各台独立的计算机之间要能相互通信，必须制定相互可确认的规范标准或协议
- 以上3条是组成一个网络的必要条件，三者缺一不可。计算机网络也是由各种可连起来的网络单元(networkelement)组成的。网络单元是指网络中各种数据处理设备，数据通信控制设备和数据终端设备
第10页：计算机网络系统的构成－１
计算机网络系统的构成－１
- 计算机网络系统的组成可分为3部分，即硬件系统、软件系统及网络信息
- 1．硬件系统
- 硬件系统是计算机网络的基础，硬件系统由计算机、通信设备、连接设备及辅助设备组成，硬件系统中设备的组成形成了计算机网络的类型
第11页：1)服务器
1)服务器
- 在计算机网络中，最核心的组成部分是计算机。在网络中，计算机按其作用分为服务器和客户机两大类
- 1)服务器
- 服务器(server)是计算机网络中向其他计算机或网络设备提供某种服务的计算机，并按提供的服务被冠以不同的名称。常用的服务器有数据库服务器、邮件服务器、打印服务器、信息浏览服务器和文件下载服务器等
第12页：2)客户机
2)客户机
- 客户机(client)是与服务器相对的一个概念。在计算机网络中，享受其他计算机提供的某种服务的计算机就称为客户机
- 服务器与客户机的区别
- 服务器与客户机由于其处理数据的要求不同，因此，档次一般也不同
- 服务器与客户机的另一个重要区别在于，在服务器和客户机上安装的系统软件的差异
第13页：
第14页：3)网络连接设备
3)网络连接设备
第15页：(1)中继器
(1)中继器(repeater)
- 在计算机网络中，信号在传输介质中传递时，由于传输介质的阻抗会使信号愈来愈弱，导致信号衰减失真，当网线的长度超过一定限度后，若想再继续传递下去，必须将信号整理放大，恢复成原来的强度和形状。中继器的主要功能是将收到的信号重新整理，使其恢复原来的波形和强度，然后继续传递下去，以延长网段实现更远距离的信号传输
第16页：(2)网桥
(2)网桥(bridge)
- 网桥是用于两个相似网络连接的设备，并可对网络的数据流进行简单管理，即它不但能扩展网络的距离和范围，而且可使网络具有一定的可靠性和安全性
- 网桥具有简单的过滤功能。当然，为了利用好网桥的这种特性，我们就必须设计好网桥的位置
第17页：(3)路由器
(3)路由器(router)
- 有时俗称为“路径选择器”。路由器是用于连接不同技术网络的网络连接设备，它为不同网络之间的用户提供最佳的通信路径
- 在计算机网络中，路由器有自己的网络地址，它实际上是一台具有特殊用途的计算机。在大型的互联网上，为了管理网络，一般要利用路由器将大型网络划分成多个子网
第18页：(4)网关
(4)网关(gateway)
- 网关的主要功能是负责对不同的通信协议进行翻译，传输分组数据，因此它被看做通往Internet的大门。主要有3类网关
- ①协议网关。常用于在使用不同协议的网络间进行协议转换
- ②应用网关。在两种不同格式间翻译数据的系统
- ③安全网关。一些技术的有趣的混合，这些技术很重要，而且相互不同，并足以代表它们各自的类别，这些技术的范围可从协议层的过滤到相当复杂的应用层过滤
第19页：计算机网络系统的构成－２
计算机网络系统的构成－２
- 2．软件系统
- 1)网络系统软件。指能够控制和管理网络资源的软件，是众多系统软件组成的，在基本系统上有多种配置和选项可供选择，使得用户可根据不同的需要和设备构成最佳组合的互联网络操作系统。现在流行的网络操作系统主要有NetWare、UNIX、Windows NT、Linux 4种
- 2)网络应用软件。指能够为网络用户提供各种服务的软件。例如，浏览软件、传输软件、远程登录软件、电子邮件等
第20页：计算机网络系统的构成－３
计算机网络系统的构成－３
- 3．网络信息
- 在计算机网络上存储、传送的信息称为网络信息。网络信息是计算机网络中最重要的资源。它存在于服务器上，由网络系统软件对其进行管理和维护。服务器与服务器之间通过一定的网络协议传送信息。网络用户通过网络应用软件获取网络信息
- 人们建网、联网的目的就是要更大范围地、更加快速准确地获取信息和发布消息，让信息为人们服务
第21页：6.1.3 网络拓扑结构
6.1.3网络拓扑结构
- 网络拓扑就是指网络形状，即网络中各个节点相互连接的方法和形式
- 1．网络拓扑结构的选择
- 2．网络拓扑结构分类
第22页：1．网络拓扑结构的选择
1．网络拓扑结构的选择
- 选择拓扑结构应考虑的主要因素有四个
- 1)可靠性。这是计算机网络首要追求的目标
- 2)灵活性。就是要考虑网络中计算机和各种设备在搬动后，或者在进行节点的删除和添加后，也很容易重新配置网络
- 3)成本。即指完成某种功能并达到预期的性能所需要的费用。包括各种设备及线路成本的费用，安装费用
- 4)响应时间和吞吐量。要有尽可能短的响应时间并获得最大的吞吐量
第23页：2．网络拓扑结构分类
2．网络拓扑结构分类
第24页：S1S2S3共享信道用户1用户2
S1S2S3共享信道用户1用户2
第25页：6.1.4 网络协议与网络体系结构
6.1.4网络协议与网络体系结构
- 在计算机网络中，为了使不同结构、不同型号的计算机之间能够正确地传送信息，必须有一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定，这一整套约定称为协议
- 网络协议是保证网络中两台设备之间正确传送数据的软件
- 1．OSI参考模型
- 2．TCP/IP协议
第26页：1．OSI参考模型
1．OSI参考模型
- 1984年，国际标准化组织(InternationalStandard Organization，ISO)提出了“开放系统互联参考模型”(Open SystemIntercommunication Reference Model，OSI)，简称ISO/OSI
第27页：第一层，物理层
第一层，物理层。物理层的任务是透明地传送比特流
- 第二层，数据链路层。数据链路层的任务是在两个相邻节点间的线路上无差错地传送以帧为单位的数据
- 第三层，网络层。网络层的任务是要选择合适的路由，使发送站传输层传下来的分组能够正确无误地找到目的站，交付给目的站传输层
- 第四层，传输层。根据下面通信子网的特性最佳地利用网络资源，并以可靠和经济的方式，为两端主机的进程之间，建立一条运输连接，以透明地传送报文
第28页：第五层，会话层
第五层，会话层。负责建立、管理、拆除“进层”之间的连接。“进层”是指如邮件、文件传输、数据库查询第一次独立的程序执行
- 第六层，表示层。负责处理不同数据表示上的差异及其相互转换，如ASCII码与EBCDIC码之间的转换，不同格式文件的转换，不兼容终端的数据格式之间的转换
- 第七层，应用层。接为用户的应用进程提供服务，使用户方便地使用网络完成某一任务
第29页：OSI参考模型图
OSI参考模型图
第30页：2．TCP/IP协议
2．TCP/IP协议
- TCP/IP(Transmission ControlProtocol/Internet Protocol，传输控制协议/Internet协议)是一个协议栈(协议集合)，它包含一系列的协议，如TCP、IP、UDP、ARP、ICMP等，统称TCP/IP协议。在协议栈中，每一个协议负责一部分工作，它们之间按层次分工、协调地完成整个网络传输工作
第31页：第一层，应用层
第一层，应用层。TCP/IP将OSI参考模型的应用层、表示层、会话层合并成一个应用层
- 第二层，传输层，与OSI参考模型的传输层对应。传输层包含TCP、UDP、IGMP等协议，以端到端(End to End)的方式进行网络通信，并提供TCP可靠数据传输方式和UDP不可靠传输方式
第32页：第三层，Internet层
第三层，Internet层，与OSI参考模型的网络层对应，包含IP、ICMP、ARP、RARP等协议，这些协议都是用来处理数据包的路由信息及地址解析的
- 第四层，网络接口层，对应OSI的数据链路层和物理层。这一层上除以太网协议CSMA/CD外，还有令牌环、ATM等网络介质访问协议
第33页：TCP/IP网络模型与OSI参考模型对比
TCP/IP网络模型与OSI参考模型对比
第34页：物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层
物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层网络接口层IP层传输层应用层
第35页：6.2 局域网技术
6.2局域网技术
- l975年美国Xerox公司推出了Ethernet(以太网)，它的问世是局域网发展史上的一个重要里程碑。1980年美国的Xerox、DEC和Intel三大公司联合公布了局域网的DIX(Ethernet)。1980年2月，IEEE下属的802局域网标准委员会宣告成立，并相继提出了一系列局域网标准
第36页：1．局域网概述
1．局域网概述
- 局域网(lan)指传输距离在0.1～10km，传送速率在1Mb/s～10Mb/s的范围较小的一种网络，是计算机网络发展最快的一个分支
- 局域网主要具有以下特点
- (1)地理范围较小
- (2)传输速率高
- (3)误码串低
- (4)协议比较简单，拓扑结构灵活多变，且较容易进行扩展和管理
- (5)以PC为主体，包括终端及各种外设，网中一般不设中央主机系统
- (6)采用灵活方便的分布式传输控制方式
第37页：2．局域网的发展
2．局域网的发展
- 1)网络计算模式的发展
- 局域网计算模式由文件服务器/工作站发展到客户/服务器，以及浏览器/服务器
- 在20世纪60到80年代，网络应用主要是集中式的，采用主机-终端模式，数据处理和数据库应用全部集中在主机上，终端没有处理能力
第38页：20世纪80年代以后
20世纪80年代以后，文件服务器/工作站结构的微机网络开始流行起来，这种结构把DBMS安装在文件服务器上，而数据处理和应用程序分布在工作站上，文件服务器仅提供对数据的共享访问和文件管理，没有协同处理能力
- 客户/服务器是20世纪80年代产生的崭新应用模式，这种模式把DBMS安装在数据库服务器上，数据处理可以从应用程序中分离出来，形成前后台任务
第39页：B/S模式
B/S模式就是上述三层应用结构的一种实现方式，采用浏览器/Web服务器/数据库服务器，局域网技术得到进一步提高
- 2)分布式处理
- 分布式处理是以计算机网络为依托，把分散的计算单元、不同的数据库、不同的操作系统连接成一个整体的分布式系统，为具有不同需要的用户提供统一的工作环境
第40页：3．局域网的架设方式
3．局域网的架设方式
- 为了促进局域网的标准化，IEEE于1980年2月专门成立了局域网络标准委员会，专业从事局域网络标准化制订工作，并于1984年首先推出了IEEE802系列标准中的IEEE802.1～IEEE802.5，以后又陆续推出了IEEE802.6～IEEE802.17
第41页：局域网各标准之间的关系
局域网各标准之间的关系
第42页：一系三系二系主干集线器一个更大的碰撞域碰
一系三系二系主干集线器一个更大的碰撞域碰撞域
第43页：B2B1碰撞域碰撞域碰撞域ABCDEF
B2B1碰撞域碰撞域碰撞域ABCDEF
第44页：4．交换机技术
4.交换机技术
- 交换机(switch)是一种多端口网络连接设备，其外观接口与集线器一样，但交换机却更智能。交换机的这种智能体现在它会记忆哪些地址接在哪个端口上，并决定将数据送往何处，而不会送到其他不相关的端口。因此，这些未受影响的端口可以同时向其他端口传送数据
第45页：选择交换机需注意的问题
选择交换机需注意的问题
- (1)交换端口的数量
- (2)交换端口的类型
- (3)系统的扩充能力
- (4)主干线连接手段
- (5)交换机总交换能力
- (6)是否需要路由选择能力
- (7)是否需要热切换能力
- (8)是否需要容错能力
- (9)能否与现有设备兼容，顺利衔接
- (10)网络管理能力
第46页：一系三系二系10BASE-T至因特网
一系三系二系10BASE-T至因特网100 Mb/s100 Mb/s100 Mb/s万维网服务器电子邮件服务器以太网交换机路由器
第47页：1 Gb/s链路吉比特交换集线器百兆比特
1 Gb/s链路吉比特交换集线器百兆比特或吉比特集线器100 Mb/s链路中央服务器
第48页：100 M10 M10 M100 M吉比
100 M10 M10 M100 M吉比特以太网光结点汇接点1 Gb/s1 Gb/s高速汇接点GigaPoP
第49页：以太网交换机A4B1以太网交换机VLAN
以太网交换机A4B1以太网交换机VLAN3C3B3VLAN1VLAN2C1A2A1A3C2B2以太网交换机以太网交换机三个虚拟局域网:VLAN1, VLAN2和VLAN3
第50页：6.3 无线网技术
6.3无线网技术
- 无线局域网是指以无线信道作传输媒介的计算机局域网(Wireless Local AreaNetwork，WLAN)。无线网络采用与有线网络同样的工作方法，它们把PC、服务器、工作站、网络操作系统、无线适配器和访问点通过电缆连接建立网络
- 计算机无线联网常见的形式是把一个计算机站点以无线方式联入一个计算机网络中，作为网络中的一个节点，使之具有网上工作站同样的功能
第51页：1．无线网的发展
1.无线网的发展
第52页：2．无线网的协议族
2.无线网的协议族
- IEEE 802.11，1997年，原始标准（2Mbit/s，工作在2.4GHz）
- IEEE 802.11a，1999年，物理层补充（54Mbit/s，工作在5GHz）
- IEEE 802.11b，1999年，物理层补充（11Mbit/s工作在2.4GHz）。802.11b的较低速率使得无线数据网的使用成本能够被大众接受。另外，通过统一的认证机构认证所有厂商的产品，802.11b设备之间的兼容性得到了保证。兼容性促进了竞争和用户接受程度
- IEEE 802.11c，符合802.1D的媒体接入控制层桥接（MAC LayerBridging）
- IEEE 802.11d，根据各国无线电规定做的调整
- IEEE 802.11e，对服务等级（Quality of Service, QoS）的支持
- IEEE 802.11f，基站的互连性（IAPP，Inter-Access PointProtocol），2006年2月被IEEE批准撤销
- IEEE 802.11g，2003年，物理层补充（54Mbit/s，工作在2.4GHz）
- IEEE 802.11h，2004年，无线覆盖半径的调整，室内（indoor）和室外（outdoor）信道（5GHz频段）
- IEEE 802.11i，2004年，对无线网络的安全方面进行了补充
第53页：3．无线网的未来
3.无线网的未来
第54页：6.4 网络安全与管理
6.4网络安全与管理
- 1．防火墙技术
- 1)防火墙的概念
- 防火墙是网络上的一种访问控制技术，它决定网络内部哪些服务可以被外界访问，外界哪些人可以访问内部的哪些服务，哪些外部服务可以被内部人员访问
- 2)防火墙的技术
- (1)包过滤技术(2)代理服务
第55页：1．防火墙技术G内联网可信赖的网
1．防火墙技术G内联网可信赖的网络不可信赖的网络分组过滤路由器R分组过滤路由器R应用网关外局域网内局域网防火墙因特网
第56页：2．网络安全性设计
2．网络安全性设计
- 对于网络的安全，前面提到Intranet采用了防火墙技术，但单纯依靠防火墙还不够，还需要有网络的安全性设计。网络安全性的指标主要体现在系统的可用性、完整性及保密性
- 可用性是指当用户需要时可以访问系统资源，防止非法独占资源与数据
- 完整性是指要防止非法篡改信息或程序
- 系统的保密性则是防止非法泄露计算机的数据
第57页：(1)计算机通信网络
(1)计算机通信网络是利用通信设备和线路将地理位置不同的，功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件(即通信协议，信息交换方式及网络操作系统等)实现网络中资源共享和信息传递的系统。网络节点是指网络中某分支的端点或网络中若干条分支的公共汇交点。计算机网络的拓扑结构通常有星型、环型、总线型、树型和网状型等
- (2)在计算机网络中，为了使不同结构、不同型号的计算机之间能够正确地传送信息，必须有一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定，这一整套约定称为协议。网络协议是保证网络中两台设备之间正确传送数据的软件。网络协议是分层的，它规定相邻层之间互传信息的接口关系、层内所遵循的约定内容，这就是目前广泛采用的分层结构的网络体系结构。本章小结
第58页：(3)局域网指传输距离在0.1～10km
(3)局域网指传输距离在0.1～10km，传输速率在1Mb/s～10Mb/s的范围较小的一种网络，是计算机网络发展最快的一个分支
- (4)局域网的计算模式由文件/工作站计算模式发展为客户/服务器和浏览器/服务器计算模式；分布式处理是局域网技术基础；交换机技术促进了局域网的发展；广域网和无线网络技术将越来越多地在管理信息系统的建设中得到应用
第59页：(5) Intranet
(5) Intranet是指采用Internet技术、建立在TCP/IP协议基础上的企业内部网，又称为企业内联网。它可以在企业内部享有Internet的各种功能；Extranet是使企业与其他企业或客户联系起来，完成共同目标的合作网络，是Intranet与Internet之间的桥梁
- (6)企业网规划的内容包括网络结构设计、服务器选择、网络设备选择和网络安全设计。企业网规划的步骤是第一步，需求分析；第二步，确定目标、设计网络结构；第三步，配置服务器和工作站。企业网计算模式有两种，即集中计算和分散计算
第60页：案例：分析
案例分析:奢侈品销售转向网络
- Gilt的经营模式如下：这一家对会员开放的公司通过邮件向个人宣布即将开始的销售。每次销售开始于中午，货品有男女孩童服装、珠宝及室内陈设等，折价最多达70%。虽然销售会持续36个小时，但许多出自顶级设计师之手的多余存货马上会销售一空
- 这些“样品销售”多年来都在时尚都市的大型零售店中上演。通过在线销售，Gilt可以不限地域地吸纳客户。他们还改变了人们排队等待只为抢购一件托里
- 伯奇(Tori Burch)衬衫的经历,现在想要买到新款的Manolos只需登陆Gilt，输入、点击即可
第61页：讨论与思考题
问题
- 通过利用网络，奢华样品是如何获得销售佳绩的
- 奢侈品在网络上销售有什么优势？你认为他们下一步如何设计销售计划会增加销量
