计算机网络和多媒体技术
——Internet应用和网络安全
什么是计算机网络？
计算机网络是现
代计算机技术和通信
技术相结合的产物。
它是用通信线路和通
信设备将分布在不同
地点的具有独立功能
的多个计算机系统互
相连接起来，在网络
软件的支持下实现彼
此之间的数据通信和
资源共享的系统。
计算机网络的分类
通常根据网络的覆盖范围，可将网络分为：
（1）局域网(LAN)
一般指覆盖范围在10公里以内的网络。如：一座楼房
或一个单位内部的网络。
（2）广域网(WAN)
是指远距离的、大范围的计算机网络。跨地区、跨城
市、跨国家的网络都是广域网。
（3）城域网(MAN)
覆盖范围在局域网和广域网之间。一般指覆盖范围为
一个城市的网络。
局域网
什么是局域网？
在较小的地理范围内，利用通信线路将多种数据设备
连接起来，实现相互间的数据传输和资源共享的系统。
局域网的特点
(1) 网络所覆盖的地理范围比较小（一般在10公里内）
(2) 信息传输速率比较高（10Mb/s-1000Mb/s）
(3) 经营权、管理权归部门所有
(4) 管理、安装和维护方便
局域网的组成
局域网
硬件资源
通信硬件
网络软件
服务器
工作站
共享设备
网卡
传输媒体
通信设备
网络操作系统
网络管理软件
网络应用软件
广域网的基本概念
什么是广域网？
广域网是远距离和大范围的网络。覆盖范围可以是一
个地区、一个国家甚至扩展到全球。
企业事业单位需要把分布在各地的多个分公司/办事处
连接在一起，实现单位内部和企事业之间互通信息。
广域网的设计原则
良好的应用支持能力
良好的可靠性
优化带宽的利用
安全、可管理的网络
LAN、MAN和WAN的对比
覆盖范围：LAN<MAN<WAN
传输速度：LAN>MAN>WAN
由于传输距离直接影响传输速度，因此，局域网内的通信，由于传输距
离短，传输的速率一般都比较高。目前，局域网的传输速率一般可达到
10Mb/s和100Mb/s，高速局域网传输速率可达到1000Mb/s。
成本：LAN<MAN、WAN
LAN的构建以及设备比较便宜
WAN、MAN的构建和设备都比较昂贵
什么是Internet?
Internet是由遍布全世界的、大大小小的、各
种各样的网络组成的一个松散结合的全球网。
它使网络上的各个计算机(主机)，可以互相交
换信息。
网际网，连入Internet的各个网络不管是广域网还
是局域网，其地位均平等。
规模最大的网，覆盖范围最广的网
特点:没有控制中心、有公共协议、接入Internet的
任何一台计算机都必须有一个确定的地址，并且不
能重复。
提供各种各样的信息服务
电子邮件、文件传输、信息浏览等等
秀才不出门 能知天下事
万维网(WWW)服务
TCP/IP协议
Internet上连有很多不同类型的计算机和
网络，这就涉及到不同网络间的数据通
信，这需要通过网络协议来实现。
Internet上所使用的不同网络间进行通信
的协议是TCP/IP 协议。TCP/IP协议是和
Internet有关的一系列网络协议的总称。
TCP/IP协议分作4层，分别是链路层、网
络层、传输层和应用层。
IP地址
局域网中，网上主机之间的通信借助物理地址（MAC
地址）进行。
物理地址的特点：
（1）物理地址的格式以及长度和具体的局域网技术有
关，不同局域网地址格式不同。
（2）以太网的物理地址在全世界范围内唯一，但其他
类型的局域网地址在全世界范围内不一定唯一。
所以在Internet中，不能使用物理地址进行通信，而采
用IP地址，IP地址在网络层实现。Internet上每个主机
都有唯一一个IP地址，并由专门机构进行统一地址分
配。IP协议通过定义IP地址屏蔽了局域网物理地址的
差异，使所有主机地址在网络层得到统一。
IP地址的组成
IP地址由网络地址和主机地址两个部分组成。
Internet中，不同的物理子网的网络地址是不
同的。
在同一个子网内部，主机地址是不同的。
网络地址的唯一性以及网络内部主机地址的唯
一性保证了IP地址的唯一性。
Internet中，网络层根据IP地址寻找主机时，
首先根据网络地址找到主机所在的物理网络，
然后在物理网络内部找到主机。
IP地址表示法
一个IP地址由4个字节组成，32位二进制，因而最多可
以有232个不同的IP地址。
为了表示的方便，每8位分一段将IP地址分成四段，在
段和段之间用.进行分割，形成IP地址的二进制表示法，
例如
易于运算，但不便记忆
为了便于记忆，将每段二进制转换成对应的十进制数，
形成所谓的点分十进制表示
为什么引入域名？
IP地址难于记忆，没有意义，所以引入
符号名字即域名。可以和学号/姓名类比。
一个ip地址可以对应多个域名，但一个域
名只能对应一个ip地址
一个域名的例子
域名的层次结构
非层次域名结构难于管理，易重名
所谓层次域名机制，就是按照层次结构依次为主机命
名。形成一个树形结构
一个分层域名通常由多段字符构成的，例如
，这个例子中的tttt部分是顶级域名，
ssss部分是二级域名，rrrr部分是三级域名，最右边是
主机名rrrr。
域名实例：
域名的层次结构
顶级域名的命名方式通常有两种方式:
国别代码，如:
cn - 中国，jp -日本，ca - 加拿大
组织机构分类代码(主要在美国使用)，如：
com - 商业组织，gov - 政府组织，
edu - 教育机构，org - 非盈利组织
域名解析实例
域名解析实例
计算机网络的功能
（1）数据通信
（2）资源共享
（3）分布式处理
（4）提高计算机的可靠性
思考题
电子邮件服务
电子邮件是籍通信网络发送和接收的电子信件。
是目前Internet上使用最为广泛的应用之一。
IDC在2000年10月预测，2001年全球平均一天发出
的电子邮件数量将高达100亿封，2005年更将会增
至350亿封。
电子邮件的最大特点是快捷、方便。
和传统邮件相比，电子邮件具有即时性高、成本低、
遗失率低的优点。
电子邮件地址
电子邮件地址：是用于识别发送者和接收者的一个文
字串，格式一般如下：
邮箱名@邮件服务器的主机名或IP地址
例如：
① xyz@，其中：
xyz 是邮箱名；
@ 表示at
是邮件服务器的域名。
② xyz@，其中：
是邮件服务器的IP地址
电子邮件服务工作原理
客户机/服务器模式
邮件客户程序
Outlook Express
Foxmail
…
邮件服务器
SMTP服务器(负责邮件发送)
POP服务器(负责邮件接收)
电子邮件协议
电子邮件发送所用的协议是 SMTP( Simple Mail
Transfer Protocol，简单邮件传输协议)。
电子邮件接收所用的协议是 POP3（Post Office
Protocol – Version 3，邮局协议）。
电子邮件服务工作原理
(1) 发送方用户使用发
送方邮件客户程序编
辑电子邮件；
(2) 客户程序把编辑好
的邮件发送给发送方
SMTP服务器。
(3) SMTP服务器负责把邮件发送给接收方POP服务
器，如果邮件地址等有错误，在一段时间内无法成
功发送到对方的邮件退回发送方客户程序；
(4) 接收方客户程序，从接收方POP服务器上接收邮
件。
配制 Outlook Express
启动Outlook Express (开始|程序)
执行“工具|帐户”
选择“邮件”
选择“添加|邮件”
配制 Outlook Express
填入“显示名”
填入电子邮件地址
填入POP服务器、SMTP服务器地址
填入邮件帐户登录信息
文件传输服务
文件传输服务是Internet支持的一项基本服务，
它可以在Internet上，将文件从一台主机传送到
另一台主机上。
以客户机/服务器工作模式工作。
FTP 服务器
服务器为客户端用户提供共享软件、数据
以及上传空间。
FTP 客户程序
用户通过客户程序和服务器建立连接，并
下载和上传文件。
文件传输协议
FTP服务器和FTP客户程序间交流所使用
的协议为：文件传输协议。
文件传输协议 = FTP = File Transfer
Protocol
实际上，目前术语FTP的含义不仅仅指文
件传输协议，也指文件传输服务。
文件传输服务的基本原理
上传和下载
(1)下载(下传)：用户从远程FTP服务器传输文件到本地
主机。
(2)上传(上载)：用户将本地主机上的文件传输到远程
FTP服务器上。
文件传输方式
FTP 服务通常提供两种文件传输方式
（1）ASCII 码方式
（2）二进制方式
两种方式分别用来传输文本文件以及图像、可执行程
序等二进制文件。
为了节省网络带宽，FTP服务器上通常存放的是压缩了
文件，一般而言，用不同压缩软件压缩了了的文件，
其后缀名不同，用户下载文件后，应该用相应的解压
缩软件解压缩后，才可使用。常用的压缩、解压缩软
件有：winzip、lha、arj等。
搜索引擎
信息爆炸，用户如何在大量网上信息中快速有
效的定位自己所需要的信息。
网络搜索引擎(Search Engine)正是为解决用户
的查询问题而出现的，它是Internet上一个特
殊的网站，该网站专门在Internet上收集和索
引其它站点的信息，再提供给其它用户。在这
些站点上，用户可以通过输入关键词或通过分
类目录的方式查询所需要信息的网址。
常用的搜索引擎有: Google、Sohu、Yahoo、
Altavista、Infoseek、北大天网等。
搜索引擎原理
①蜘蛛程序定期在整个
Internet上爬行，搜集Internet
上的信息，将搜集到的信息
归类、索引并存放在搜索引
擎所在地的磁盘上。
②用户从本地输入自己的检
索要求，搜索引擎在自己的
网页信息数据库中检索，返
回给用户。
网络安全
建立网络的目的 — 共享
共享却导致缺乏安全
主要问题：
保密问题：怎样保证通信数据的私密性。
认证问题：一方如何确认另一方的真实身份。
完整性问题：怎样保证通信数据未经篡改
加密和解密
加密和解密
数据在发送前，由加密软件进行加密
数据收到后，由解密软件进行解密
尽管加密算法和解密算法是公开的，但只有通
信双方知道加密和解密时所需要的“钥匙”
（一个特殊的数字或字串）。（私钥密码学）
没有绝对的网络安全技术！
防火墙
在连入Internet后，如何保护企业内部网络安全？（黑
客的闯入、盗取、纂改和破坏）
防火墙技术在企业内部网络和Internet之间插入一堵“
防火墙”，通常是一个软件，该软件可用来限制企业
外部人员访问企业内部的网络资源。
思考题
