教学课件 计算机科学导论.ppt

6.4.3 网络设备 路由器产品及在网络中的应用 6.4.3 网络设备 4. 防火墙 防火墙的主要功能是防止网络的外部入侵与攻击。 防火墙可以用软件或硬件实现，用软件实现时升级灵活，但是运行效率低，客户端计算机一般采用软件实现；硬件防火墙运行效率高，可靠性好，一般用于网络中心机房。 硬件防火墙是一台专用计算机。 6.4.3 网络设备 硬件防火墙 软件防火墙 6.4.3 网络设备 5. 服务器主机 服务器是运行网络服务软件，在网络环境中为客户端提供各种服务的计算机系统。 目前服务器主机大部分为PC服务器。 6.3.3 网络互连模型 OSI/RM协议层次模型 应用层 物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 7 6 5 4 3 2 1 二进制位流传输：激活和维持系统间的物理链路 介质访问控制：提供介质传输控制，如差错控制 寻址和路由：确定数据从一处传输到另一处的最佳路径 端到端连接：数据流分段和重组，提供可靠的端到端传输 主机间通信：建立、维持和管理应用系统之间的会话 数据表示：提供数据表示、代码格式和语法协商 网络应用：为应用系统提供网络服务 6.3.3 网络互连模型 2. TCP/IP网络体系结构 TCP/IP由IETF（因特网工程任务组）推出的网络互连协议族，它在因特网中得到了广泛应用。 TCP/IP网络协议的4个层次 网络接口层、网络层、传输层和应用层。 6.3.3 网络互连模型 TCP/IP协议层次结构模型和主要协议 应用层协议 应用层协议 TCP UDP IP IEEE 802 ITU-T 802.3 802.1 802.11 有线AN 无线AN IEEE ITU IETF 局域网 广域网 城域网 网 络 接口层 网络层 传输层 应用层 6.3.3 网络互连模型 （1）网络接口层 为网络提供物理连接，将数据包按比特（bit）一位一位地从一台主机（计算机或网络设备），通过传输介质（双绞线或光纤）送往另一台主机，实现主机之间的比特流传送。 6.3.3 网络互连模型 （2）网络层 主要功能 为网络内任意两台主机之间的数据交换提供服务，并进行路由选择和流量控制。 网络层传输的信息以报文分组为单位 网络层接收到主机报文后，把它们转换为分组，然后根据路由协议（如OSPF），确定送到指定目标主机的路由；当分组到达目标主机后，再还原成报文。 6.3.3 网络互连模型 （3）传输层 主要功能 提供端到端的数据包传输服务。 传输层主要协议 TCP（传输控制协议）提供可靠传输服务，但传输性能较低，如网页传输采用TCP协议； UDP（用户数据报协议）提供不可靠传输服务，但传输性能较高，如网络视频采用UDP协议。 6.3.3 网络互连模型 （4）应用层 主要功能 负责两个应用程序进程之间的通信，即为网络用户之间的通信提供专用的应用程序。 应用层服务繁多，网络协议也非常多。 HTTP：网页传输 SMTP：邮件传输 FTP：文件下载 DNS：域名查询等 6.3.4 网络服务模型 1．客户端/服务器模型 客户端和服务器指通信中所涉及的两个应用程序进程，客户端指网络服务请求方，服务器指网络服务提供方。 客户端/服务器模型中，客户端主动地发起通信，服务器被动地等待通信的建立。 6.3.4 网络服务模型 客户端/服务器模型 服务软件运行在强大的专用商业计算机上 客户端运行在普通个人计算机上 6.3.4 网络服务模型 2. 对等网络模型 对等网络（P2P）是一种分布式网络 P2P网络的所有参与者都提供和共享一部分资源（如带宽等）。这些共享资源能被P2P网络中的其它节点直接访问，无需经过中间的服务器。 P2P网络中的参与者既是资源提供者（服务），又是资源获取者（客户）。 6.3.4 网络服务模型 客户端/服务器模型与对等网络模型 6.3.4 网络服务模型 P2P的应用 文件下载：eMule（电驴），迅雷等； 多媒体：PPLive（网络视频）等； 实时通信：QQ、MSN Messenger等。 P2P的缺点 缺乏管理； 容易传输计算机病毒、色情内容等。 6.4 网络组成 6.4 网络组成 6.4.1 拓扑结构 1．网络拓扑结构的类型 将复杂的网络系统，抽象成为由点和线组成的几何图形，称为网络拓扑结构。 网络基本拓扑结构 6.4.1 拓扑结构 2. 星形网络拓扑结构 每个节点都有一条单独的链路与中心节点相连，所有数据都要通过中心节点进行交换，中心节点是星形网络的核心。 6.4.1 拓扑结构 星形结构网络采用广播通信技术 中心节点设备通常采用交换机。 星形以太网在物理上呈星形结构，但逻辑上仍然是总线形结构。 优点： 结构简单，建设和维护费用少。 中心节点集中了信号流量，提高了链路利用率。 6.4.1 拓扑结构 3. 环形网