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1、第三章 网络技术基础,2,3.1 因特网的概念与构成 3.2 常用的因特网服务 3.3 TCP/IP3.4 域名申请与管理,3,3.1 因特网的概念与构成,3.1.1 因特网的起源与发展 1.因特网的起源 因特网(Internet)又译为互联网，由“国际的(international)”和“网络(network)”组成。最初起源于ARPAnet(阿帕网)，由美国国防部资助，ARPA承建的一个网络，形成军事指挥系统。该系统由分散的指挥点组成，当部分指挥点被摧毁后，其它点仍能正常工作。因特网面世之初，出于军事目的，参加试验的人又全是熟练的计算机操作人员，个个都熟悉复杂的计算机命令，因此，没有人考虑
2、过对因特网的界面及操作方面加以改进。,4,2.因特网的第一次快速发展因特网的第一次快速发展出现在20世纪80年代中期。当时，网络技术取得巨大进展，涌现出大量的利用以太网和工作站组成的局域网，奠定了建立大规模广域网的基础。1981年，美国全国科学基金会(National Science Foundation)提出了发展 NSF net的计划，设计开发具有五个超级计算机中心的大网络NSF net，把全国大学和学术机构已经建成的一批地区性网络连接起来。,5,最初，NSFnet曾试图用ARPAnet作为NSFnet的通信干线，但这个决策没有取得成功。由于 ARPAnet属于军用性质，并且受控于政府机构
3、，所以要从ARPAnet起步，把它作为Internet的基础并不是一件容易的事情。1982年，在ARPA资助下，加州大学伯克利分校将TCP/IP协议嵌入UNIX BSD 4.1版，极大地推动了TCP/IP应用的进程。1983年TCP/IP成为APRA net的标准通信协议，标志着真正意义上的Internet出现了。1988年底，NSF把全国建立的五大超级计算机中心用通信干线连接起来，组成全国科学技术网NSF net，并以此作为因特网的基础，实现同其他网络的联结。,6,采用因特网(Internet)的名称是在MILnet实现和NSF net连接后开始的。其他联邦部门的计算机网络相继并入因特网，如
4、能源科学网Es net、航天技术网NASA net、商业网COM net等。NSF超级计算机中心则一直肩负着扩展Internet的使命。因特网在20世纪80年代的扩张不单带来量的改变，同时亦带来质的某些变化。由于多种学术团体、企业研究机构、甚至个人用户的进入，因特网的使用者不再限于“纯粹”的计算机专业人员。新的使用者发现，加入因特网除了可共享NSF的巨型计算机外，还能进行相互间的通信，而这种相互间的通信对他们来讲更有吸引力。于是，他们逐步把因特网当作一种交流与通信的工具，而不仅仅只是共享NSF巨型计算机的运算能力。,7,3.因特网的第二次飞跃因特网历史上的第二次飞跃应当归功于因特网的商业化。2
5、0世纪90年代，因特网的使用一直仅限于研究领域和学术领域。美国国家科学基金颁发的Internet使用指南说：“NSFnet主干线仅限于如下使用：美国国内的科研及教育机构把它用于公开的科研及教育目的，以及美国企业的研究部门把它用于公开的学术交流。任何其它使用均不允许。”这类指南有许多模糊不清的地方。企业研究人员向大学的研究伙伴通过Internet发出一份新产品的介绍，以帮助该伙伴掌握该领域的最新动向，这一行为很难确定属于学术交流还是商业广告。到了20世纪90年代初，Internet已不是全部由政府机构出钱，出现了一些私人投资者。正由于私人资金的加入，使在Internet上进行商业活动有了可能。,
6、8,1991年，General Atomics、Performance Systems International、UUnet Technologies 等3家公司组成了“商用因特网协会”，宣布用户可以把它们的因特网子网用于任何的商业用途。其它因特网的商业子网也看到了因特网用于商业用途的巨大潜力，纷纷作出类似的举措。1991年年底，专门为NSFnet建立高速通信线路的 Advanced Network and Service Inc.公司也宣布推出自己的名为CO+RE的商业化因特网骨干通道。因特网商业化服务提供商的接连出现，使工商企业终于可以堂堂正正地从正门进入因特网。,9,4.因特网的完全商
7、业化 商业机构一踏入因特网，很快就发现了它在通信、资料检索、客户服务等方面的巨大潜力。于是，各地企业及个人纷纷涌入因特网，带来了因特网发展史上一次质的飞跃。1994年底，因特网已通往全世界150个国家和地区，连接着3万多个子网，320多万台计算机主机，直接的用户超过3500万。看到因特网的羽翼已丰满，NSFnet意识到已经完成了自己的历史使命。1995年4月30日，NSFnet正式宣布停止运作，代替它的是由美国政府指定的3家私营企业：Pacific Bell、Ameritech Advanced Data Services and Bellcore 以及Sprint。至此，因特网的商业化彻底完
8、成。,10,3.1.2 因特网的概念与特点从概念上讲，因特网是由多个网络互联而成的一个单一而庞大的网络集合，即它是建立在计算机网络之上的网络。在组织结构上，因特网是基于共同的通信协议(TCP/IP)，通过路由器(Router)将多个网络联结起来所构成的一个新网络，它将位于不同地区、不同环境、不同类型的网络互联成为一个整体。在逻辑上，它是独立的和统一的，也就是说，对用户而言，因特网是一个统一的网络。图3-1是因特网的一般结构。,11,图3-1 因特网结构示意图,12,今天，因特网已与180多个国家和地区的8.75亿用户连通，从而形成了世界范围的通信网络。相对于其他网络，因特网有许多鲜明的特点。(
9、1)全球信息传播。(2)信息容量大、时效长。(3)检索使用便捷。(4)灵活多样的入网方式。,13,3.1.3 因特网的构成 1网络硬件(1)集线器(Hub)。集线器是一种集成电路连接的网络部件，主要工作是担任某个区域的网络线集合中心，并且避免因为其中一条网络线出现故障，而造成整个网络瘫痪。通过集线器可以使用网络管理软件得知网络问题所在。以目前常见的8 port的Hub来说，可以连接1部网络服务器和 6或7 台使用者电脑，连接方式是将服务器和每一部使用者的电脑都接一条网络线到Hub，然后Hub再连接对外的网路线，所以Hub便是此这个网络的中心点。,14,(2)路由器(Router)。路由器是因特
10、网的主要节点设备。路由器通过路由决定数据的转发。路由器在工作时能够按照某种路由通信协议，查找设备中的路由表。如果到某一特定节点有一条以上的路径，则预先确定的路由准则基本是选择最优(或最经济)的传输路径。为了便于在网络间传送报文，路由器总是先按照预定的规则把较大的数据分解成适当大小的数据包，再将这些数据包分别通过相同或不同的路径发送出去。当这些数据包按先后次序到达目的地后，再把分解的数据包按照一定顺序包装成原有的报文形式。,15,(3)交换机(Switch)。交换机是连接路由器与服务器、客户机的设备。交换机中有一张路由表，如果知道目标地址在何处，就把数据发送到指定地点，如果它不知道就发送到所有的
11、端口。这样过滤可以帮助降低整个网络的数据传输量，提高效率。交换机还可以把网络拆解成网络分支、分割网络数据流，隔离分支中发生的故障，这样就可以减少每个网络分支的数据信息流量而使每个网络更有效，提高整个网络效率。,16,(4)服务器(Server)。服务器是一种存储器共享型的多用户处理机，它从多机的角度提供业务所需的计算、联网、数据库管理和各类接口服务。服务器可分为Web服务器、E-mail服务器、数据库服务器、DNS服务器等。(5)客户机(Client)。客户机是一种单用户工作站，它从单机的角度提供与业务应用有关的计算、联网、访问数据库和各类接口服务。,17,(6)调制解调器(Modem)。简单
12、的说，调制解调器是把数字信号变成模拟信号，或把模拟信号变成数字信号的设备，多用于连接个人计算机主机与对外拨号网络系统的电话线，或者在接收端服务器主机对外连接模拟信号线路时使用。(7)网关(Gateway)是互连设备中最为复杂的设备，是典型的通信服务器，作用是使两个或多个不同的网络之间实现相互通信。“不同”意味着传输协议或物理网络可能都不一样。网关的基本功能是执行互连网络之间不同协议的转换，执行报文存储转发功能及流量控制，提供虚电路接口及相应服务，支持应用层互通及互连网络间的网络管理功能。,18,2.网络操作系统 网络操作系统(Net Operation System，NOS)是网络用户与计算机
13、网络之间的接口。用书面术语来讲，网络操作系统是使网络上各计算机能方便而有效地共享网络资源，并为网络用户提供所需的各种服务的软件和有关规程的集合。在现今的因特网中，最流行的网络操作系统主要有Windows Server 2008、UNIX、Linux等。,19,1)Windows Server 2003操作系统Windows Server 2003是Microsoft公司2008年开发的网络操作系统。这是一个基于NT架构的网络操作系统，在经历了Windows NT 1.05.0和Windows Server 2003等多个版本后演变而成。该系统采用了先进的客户机/服务器系统结构，提供了强大的系统
14、功能和丰富的网络服务。,20,(1)用户界面简单、实用。Windows Server 2008采用了和Windows NT、Windows 2003、Windows XP完全一致的图形用户界面和完全相同的操作方法，容易浏览和检索，使用非常方便。Windows Server 2003 R2 还开发了一些新的工具，用以提供集中的存储视图，简化存储规划、供应和维护，并改进监视和报告功能。(2)支持多种硬件平台和多种网络协议。Windows Server 2003可以与多种服务器操作系统进行互操作，其中包括：NetWare、UNIX、LAN Manager等。Windows Server 2008具有
15、很强的网络能力，并提供开放的网络系统接口，支持TCP/IP协议，并有增加或删除驱动程序和协议的能力。,21,(3)联网性能好。Windows Server 2008为用户信息化提供一个完备的、能够快速建构各种连接解决方案的系统平台；使用户网络更加易于规划、部署、管理和使用。Windows Server 2003包含了许多新功能和改进,其中包括XML Web服务、联网和通信、Enterprise UDDI服务、媒体服务等。(4)安全性高。Windows Server 2003吸收了原有的Windows NT、Windows Server 2000等网络操作系统的优点。通过一系列新功能和改进功能(
16、包括内存镜像、热添加内存以及Internet信息服务)，其可靠性和性能都得到了增强，系统更安全，为用户提供了一种高级的、可靠的安全网络环境。,22,2)UNIX操作系统 UNIX操作系统最早是在20世纪60年代后期由贝尔实验室开发的，是一个具有不同硬件平台的多用户操作系统，具有多种不同的版本。UNIX系统的主要特点表现在：(1)多用户的分时操作系统，即不同的用户分别在不同的终端上，进行交互式地操作，就好像各自单独占用主机一样。,23,(2)可移植性好。硬件的发展是极为迅速的，迫使依赖于硬件的基础软件特别是操作系统不断地进行相应的更新。由于UNIX几乎全部是用可移植性很好的C语言编写的，其内核极
17、小，模块结构化，各模块可以单独编译。所以，一旦硬件环境发生变化，只要对内核中有关的模块作修改，编译后与其它模块装配在一起，即可构成一个新的内核，而内核上层完全可以不动。,24,(3)可靠性强。经过多年的考验，UNIX系统是一个成熟而且比较可靠的系统。在应用软件出错的情况下，虽然性能会有所下降，但工作仍能可靠进行。(4)开放式系统，即 UNIX具有统一的用户界面，使得 UNIX用户的应用程序可在不同环境下运行。此外，其核心程序和系统的支持软件大多都用 C语言编写。,25,3)Linux操作系统 Linux操作系统是UNIX在微机上的完整实现，它性能稳定、功能强大、技术先进，由于是开放的源代码，目
18、前发展速度很快。Linux是流行的微机操作系统之一。Linux是由芬兰的Linus Torvalds发明设计的。从一开始，作者就确立了免费和公开源代码的原则，因此通过Internet在全世界范围得到大批程序员和爱好者的关注和帮助。经过数年的集体努力，缺陷被不断修补，配套软件大量产生，终于成为一个相当完善的操作系统。,26,Linux适用于多种硬件平台，如IBM PC及其兼容机、Apple Macintosh计算机(苹果机)、Sun工作站等。它的稳定性好，很少出现在某些操作系统上常见的死机现象。它符合UNIX的标准，这使UNIX下的许多应用程序可以很容易地移植到Linux下。Linux还具有强大
19、的网络功能。它支持TCP/IP协议，支持网络文件系统NFS、文件传送协议FTP、超文本传送协议HTTP、点对点协议PPP、电子邮件传送和接收协议POP/IMAP和SMTP等，可以轻松地与Novell NetWare或Windows NT等网络集成在一起。,27,2003年12月，Linux 2.6版内核发布，相对于2.4版内核，2.6版在对系统的支持都有很大的变化：(1)更好地支持大型多处理器服务器；(2)更好地支持嵌入式设备；(3)对鼠标和键盘指令等用户行为反应更加迅速；(4)块设备驱动程序做了彻底更新。我国已经开发了红旗数据中心服务器5.0、红旗高可用集群5.0、红旗Linux桌面6.0版
20、等集群解决方案、桌面版操作系统、嵌入式系统以及技术支持服务等一系列的Linux产品和服务，现已在政府和部分工业行业得到一定的应用。,28,3.网络 1)局域网(LAN)局域网(Local Area Network)是指在一个有限地理区域内，负责数据处理的通信及用于电子设备互联在一起的通信网络。局域网的范围直径一般在几十千米以内，完全归一个机构管理。例如，在一个校园内，或者在一个建筑物内。局域网络连接的方式大致分为两种，一种是用“同轴电缆线”，将电脑一部一部地连在一起。这种网络的优点是成本低，但是一旦其中一部电脑出问题，整个网络就坏掉了。另一种方式是使用集线器，将所有的电脑个别连接到集线器上，然
21、后通过集线器来传递资料，当中一部电脑有问题不会影响到整个网络，而且资料传递的速度较快。,29,2)广域网(WAN)广域网(Wide Area Network)是指覆盖范围广、以数据通信为主要目的的数据通信网。一般说来，超过局域网范围的网络，就叫做广域网。我们也可以把广域网络看做是局域网和局域网之间的结合，即把局域网连接起来，形成的更大范围的网络。广域网一般是指距离在几十公里或几百公里以上规模的计算机网络。因此，一个省份、一个国家的网络都是广域网络，而把所有国家的广域网连接起来，就是我们所说的互联网Internet了。,30,广域网与局域网之间，既有联系又有区别。局域网强调的是资源共享，广域网着
22、重的是数据通信。对于局域网，人们更多关注的是如何根据应用需求来规划网络，并进行系统集成；对于广域网，侧重的则是网络能够提供什么样的数据传输业务，以及用户如何接入网络等。,31,3)Intranet(内联网)Intranet(Intra-business Internet)是指在现有的局域网基础上，运用Internet网络技术，在企业内部所建立的网络系统。Intranet的信息存取只限于企业内部，只有企业内部的人员可以使用，并在安全的控制下连接Internet。一般的Intranet系统多设有防火墙程序，以避免未经授权的人进入。由于建立成本较低，Intranet目前发展迅速。企业有了Intran
23、et，一方面可以节省许多文件往来时间，方便沟通管理并降低管理成本，另一方面可通过网络与客户提供双向沟通，适时提供产品与服务的特色，并且提升服务品质。,32,4)Extranet(外联网)Intranet使公司在远地的分支机构能够通过因特网链路合法访问存储在总公司服务器中的公司信息。这种Intranet功能的进一步提升，赋予与企业有密切业务往来的企业和客户以较大的权限，允许他们访问公司的信息库，这就形成了Extranet。Extranet实质上是Intranet的扩展。Extranet不再局限于单个企业内部，而是把相互合作的企业连接在一起。Extranet采用Internet的技术和Web的应用
24、系统，使各参与企业可以在权限范围内自由访问其他企业中的数据。,33,Extranet实施中有两个难点。首先，由于Extranet 涉及两个以上的企业，必须预先考虑到有关公司之间合作的问题。企业和合作伙伴之间的系统和数据格式可能存在着极大的差异，使用一个公共外联网的所有单位都必须确保他们的商业系统和过程能够很好的整合。其次，由于Extranet分布于不同的地理位置，加大了网络安全保障的难度，所以需要设置更高等级的防火墙和其他网络安全设备来保证网络的正常运行。图3-2显示了某玩具公司内联网、外联网和因特网连接的情况。,34,图3-2 一个玩具公司的网络结构,35,5)因特网系统 因特网是众多计算机
25、网络的互联系统，这一系统从地域角度可以分成局域网和广域网；从使用角度可以分为核心层、边缘层和接入层。从技术角度来看，局域网和广域网基本相同，都是由路由器和光纤网组成，所不同的是速率和容量。核心层由核心路由器或ATM骨干交换机组成；边缘层由边缘路由器或ATM接入交换机组成；接入层由包括网关在内的接入服务器和PSTN(公共交换电话网)、ISDN(综合业务数字网)、DDN(数字数据网)等多种接入方式组成。图3-3显示了一个因特网系统的基本组成。,36,图3-3 因特网系统的基本组成,37,4.客户机/服务器系统结构 客户机/服务器系统是由客户机、服务器构成的一种网络计算环境，它把应用程序所要的任务分
26、派到客户机和服务器上共同完成。客户机是指用来与数据提供者(服务器)通信的软件和硬件。一个用户一次通常只使用一个特定的客户机。客户机与服务器相连，发送和接收信息，也可被看作是能从其他地方获得信息的程序。服务器一般是指能向许多客户端同时提供数据的大型计算机。服务器一词既可以指实际的计算机，也可以指一套软件。客户机和服务器可以在同一台电脑上，但它们通常是在由网络相连的不同电脑上。,38,从本质上说，客户机/服务器系统把应用分为两部分，一部分运行在用户的微机(客户机)上，另一部分运行在服务器上。如果用户希望访问某一个记录，可以通过客户机向服务器发送请求，服务器将定位客户机请求的记录，并将记录发往发出请
27、求的客户机。因为这种方式不再需要将记录发到局域网上，所以具有较高的效率，并能减少局域网上的信息阻塞。,39,图3-4是客户机/服务器的一个典型的运行过程，它包括5 个主要的步骤：(1)服务器监听相应的窗口的输入；(2)客户机发出请求；(3)服务器接收到此请求；(4)服务器处理这个请求，并把结果返回给客户机；(5)重复上述过程，直至完成一次会话过程。,40,图3-4 客户机/服务器运行过程,41,3.1.4 因特网的接入方式 因特网的接入方式有许多种，PSTN接入、ISDN接入、DSL接入、DDN专线接入、ATM接入、帧中继接入、光纤接入、无线接入等都是常用的接入方法。1PSTN接入PSTN(P
28、ublie Switeched Telephone Network，公共交换电话网)是使用时间最长的网络接入方式。利用这种方式进行数据传送，尽管速度较慢，还要占用一条电话线路，但设备简单，使用便，故仍然是目前大多数个人用户的一种主要通信方式(参见图3-5)。,42,图3-5 通过PSTN接入Internet,43,2.ISDN接入 ISDN(Integrated Service Digital Network，综合业务数字网)，是以综合数字电话网(IDN)为基础发展而成的，能提供端到端的数字连接。它除了提供电话业务外，还能够将传真、数据、图像等多种业务在同一个网络中传送和处理，并通过现有的电话
29、线提供给用户。综合业务数字网ISDN有窄带与宽带之分，分别称为N-ISDN(Narrowband-ISDN)和B-ISDN(Broadband-ISDN)，无特殊说明，ISDN指N-ISDN。N-ISDN以公用电话交换网为基础，而B-ISDN是以光纤作为干线和传输介质。,44,ISDN向用户提供端到端的连接，并支持一切话音、数字、图像、图形、传真等广泛业务。用户可以通过一组有限的、标准的、多用途的用户网络接口来访问这个网络获得相应的业务。企业局域网通过ISDN接入因特网的方案主要有3种：代理服务器、账号共享器、路由器。代理服务器由软件实现，不需其它硬件设备，但不太稳定。账号共享器由硬件实现，稳
30、定性较好，但需要帐号共享器与TA兼容；路由器由硬件实现，速度快，稳定性好，其结构如图3-6所示。,45,图3-6 通过ISDN接入Internet,46,3.DDN接入 DDN(Digital Data Network，数字数据网)是采用数字信道(如光缆、数字微波和卫星信道)来传输信号的数据传输网，为用户提供全数字、全透明、高质量的网络连接和各种数据传递业务。数字数据网可用于金融业、证券业、外资机构等各种固定用户的联网通信，并为多种电信增值业务(各种专用网、无线寻呼系统、可视图文系统等)及局域网间提供中继或用户数据通道，特别适用于业务量大、实时性强的数据通信用户使用。,47,4.DSL接入 D
31、SL(Digital Subscriber Line，数字用户线路)技术可以分为非对称DSL(如ADSL)和对称DSL(如SDSL、HDSL)。非对称数字用户线路(ADSL，Asymmetric DSL)是通过现有的普通电话线为家庭、办公室提供宽带数据传输服务的技术，所谓的非对称是指其上下行速率不等，即高下行(下载)速率和相对较低的上行(上传)速率。ADSL特别适用于视频节目点播，在可视会议、远程办公、远程医疗、远程教学等方面也有广泛的应用(参见图3-7)。,48,图3-7 通过ADSL接入Internet,49,对称DSL方式适合商业用户的需要，采用了对称DSL方式之后，原有的针对DDN方式
32、的价格体系和记费系统都可以不作改动。而且多数商业用户需要对称的传输方式，即他们需要的就是一定的对称带宽(如512Kb，1Mb或者2Mb)。由于利用了现有的电话线系统，DSL方式接入Internet要比DDN成本低许多，而且DSL总是处于“联机状态”，即用户在收发E-mail或上网浏览的时候不需要拨号。DSL的主要特点有：(1)传输速度快。(2)多个设备共享一条线路。(3)使用方便。,50,5.ATM接入 ATM(异步传输模式)是国际电信联盟ITU-T制定的标准。因为包含来自某用户信息的各个信元不需要周期性出现，所以这种传输模式是异步的。ATM中，话音、数据、图像等所有的数字信息都要经过切割，封
33、装成统一格式的信元在网中传递，并在接收端恢复成所需格式。由于ATM技术简化了交换过程，去除了不必要的数据校验，采用易于处理的固定信元格式，因此ATM交换速率大大高于传统的数据网。,51,6.帧中继接入 帧中继(Frame Relay)是在用户与网络接口之间提供用户信息流的双向传送，并保持顺序不变的一种承载业务。它以帧为单位,在网络上传输，并将流量控制、纠错等功能交由智能终端设备处理的一种新型高速网络接口技术。帧中继业务能够兼容多种网络协议，可为各种网络提供快速、稳定的连接。帧中继支持多种数据用户，可用于总部与各地分支机构的局域网之间的互联；可以组建虚拟专用网，进行远程计算机辅助设计、文件传送、
34、图象查询、图象监视及电视会议等；可以按需分配带宽，网络资源利用率高，费用低廉。,52,7.光纤接入 光纤接入方式是利用光纤传输技术，直接为用户提供宽带(B-ISDN，可达155Mb/s)的双向通道。光纤接入方式具有频带宽、容量大、信号质量好和可靠性高等优点，能够有效缓解用户信息业务增长与网络信息传输速度不适应的矛盾，被认为是宽带用户接入网的发展方向。光纤接入方式对用户来说带宽不受限制，这就为宽带业务进入家庭提供了带宽上的保证。目前，构筑全业务光纤接入网的关键技术，如SDH(光纤同步数字网)、ATM技术、光纤网络设计、施工与管理技术均已成熟，并已有实用化产品出售，而且价格越来越低。光纤接入主要包
35、括FTTH、FTTC、FTTB等方式。,53,8.无线接入无线接入技术是以无线技术(主要是移动通信技术)为传输媒介向用户提供固定的或移动的终端业务服务，它包括移动式无线接入和固定式无线接入。移动式无线接入是一种用户终端在较大范围内移动的接入技术；固定式无线接入是一种能把从有线方式传送来的信息用无线方式传送到固定用户终端或实现相反传送的接入技术。无线接入技术能使无线网络与有线公共网完全互联，并且它具有应用灵活、安装快捷的特点，适用于移动工作人群和广大农村、山区用户。目前，无线接入技术正在向高速无线接入发展，MMDS(无线电缆网)接入、DBS(直播卫星系统)接入等高速接入技术已经开发成功，成为网络
36、接入技术的一个新领域。,54,图3-8 无线接入网在整个通信网中的位置,55,3.2 常用的因特网服务,3.2.1 电子邮件(E-mail)电子邮件(Electronic Mail)亦称E-mail，它是用户或用户组之间通过计算机网络收发信息的服务。目前电子邮件已成为网络用户之间快速、简便、可靠且低成本廉的现代通信手段，也是Internet上使用最广泛、最受欢迎的服务之一。,56,1电子邮件的工作原理 电子邮件来源于专有电子邮件系统，它是由从一台计算机终端向另一计算机终端传送文本信息的相对简单的方法而发展起来的，现在已经演变成为一个功能颇多的系统，可以传送文档、声音、图片、图像等各种信息。电子
37、邮件以其快速、高效、方便、廉价等特点成为许多商家、组织和个人用户的常用服务。E-mail系统由E-mail客户软件、E-mail服务器和通信协议三部分组成。,57,E-mail客户软件也称用户代理(User Agent)，是用户用来收发和管理电子函件的工具。E-mail服务器主要充当“邮局”的角色，它除了为用户提供电子函件箱外，还承担着信件的投递业务。E-mail服务器主要采用SMTP(Simple Mail Transfer Protocol，简单邮件传输协议)来传送电子函件。SMTP描述了电子函件的信息格式及其传递处理方法，以保证被传送的电子函件能够正确地寻址和可靠地传输。和SMTP同时出
38、现的，还有POP(Post Office Protocol，邮局通信协议)。图3-9显示了电子邮件收发的基本过程。,58,图3-9 电子邮件收发的基本过程,59,2.电子邮件地址格式要发送和接收电子邮件，首先需要有一个电子邮件地址。电子邮件地址由三个部分组成：用户名、“”符号和用户所连接的主机地址。如在中，“yangjz”是用户名，“”是用户所连接的主机地址。3.电子邮件的格式 一份电子邮件由两部分组成：邮件头(Mail Header)和邮件体(Mail Body)。图3-10是E-mail格式的一个简单例子。,60,图3-10 电子邮件格式,61,4.邮件列表 邮件列表(Mailing Li
39、st)是因特网上最早的社区形式之一，用于各种群体之间的信息交流和信息发布。邮件列表有两种基本形式：(1)公告型(邮件列表)：通常由一个管理者向小组中的所有成员发送信息，如电子杂志、新闻邮件等；(2)讨论型(讨论组)：所有的成员都可以向组内的其他成员发送信息，其操作过程简单来说就是发一个邮件到小组的公共电子邮件，通过系统处理后，将这封邮件分发给组内所有成员。,62,3.2.2 文件传输(FTP)1.FTP工作原理FTP(File Transfer Protocol，文件传送协议)是在因特网上传送文件的一个重要协议。FTP是因特网中广为使用的一种服务，这种服务主要用于两个主机之间的文件传输：用户可
40、以把远程主机上的文件下载到自己的主机上，也可以把文件上传到远程主机上。目前，个人用户常常利用FTP服务从因特网上下载各种资料、软件、电影、MP3等。,63,2FTP的基本功能(1)沟通功能。(参见图3-11)。(2)匿名FTP服务。FTP把用户分成两种类型，第一种是“特许”型，第二种是匿名型。(3)批量文件传输。只要文件名有一定的规律性，如有相同的文件扩展名，即可使用FTP进行批量文件传输。,64,图3-11 CuteFTP的界面,65,3.2.3 BBS、博客与即时通信 1.BBSBBS是“Bulletin Board System”的缩写，其中文意思是“电子布告栏系统”。BBS最初是为了使
41、计算机可以通过电话线远程传送文件和信息。以后由于用户的需求，BBS已经不再是一个简单的“电子布告栏”了，它包括了很多的服务，例如：讨论区、信件区、聊天区、文件共享区等。,66,目前各类BBS的主要功能有：(1)供用户自我选择阅读若干感兴趣的专业组和讨论组内的信息；(2)定期检查是否有新消息发布并选择阅读；(3)用户可在站点内发布消息或文章供他人查询；(4)用户可就站点内其他人的消息或文章进行评论；(5)免费软件的获取，文件传输；(6)同一站点内的用户互通电子邮件，进行实时对话。,67,2.博客博客的全名是Weblog，缩写为Blog，Blog是继E-mail、BBS之后出现的一种新的网络交流方
42、式。博客可以理解为一种表达个人思想和网络链接，内容按照时间顺序排列，并且不断更新的出版方式。博客网站是网民们通过互联网发表各种思想的虚拟场所，其主要特点是：频繁更新(Frequency)、简洁明了(Brevity)和个性化(Personality)。,68,博客概念主要体现在三个方面:频繁更新(Frequency)、简洁明了(Brevity)和个性化(Personality)。博客是每周7天，每天24时运转的言论网站，这种网站以其率真、野性、无保留、富于思想而奇怪的方式提供无拘无束的言论。,69,3.网络即时通信网络即时通信是Instant Messaging(IM)的中文译名，这是一种可以让
43、使用者在网络上建立某种聊天室(chatroom)的实时通信服务。它囊括了E-mail的所有功能，例如文字、文件、图片的传输等等，并且实现了信息的实时交互，在安装麦克风和摄像头之后还可以实现语音、视频聊天。这些即时通信软件基本可以分为两类：一是信息终端和多媒体娱乐终端；二是专注某一专门功能或用途的软件；它们以更为专业的技术，提供更专业的服务，如语音通信、视频通信等，网络电话(VOIP)软件就是这当中的典型。,70,网络即时通信软件主要使用下述即时通信传送协议：(1)可扩展通信和表示协议(XMPP)：用于流式传输准实时通信、表示和请求-响应服务等的XML元素。XMPP 基于 Jabber 协议，是
44、用于即时通信的一个开放且常用的协议。(2)即时通信对话初始协议和表示扩展协议(SIMPLE)：SIMPLE为SIP指定了一整套的架构和扩展方面的规范，而SIP SIP是一种网际电话协议，可用于支持IM/消息表示。,71,(3)Jabber：Jabber 是一种开放的、基于XML的协议，用于即时通信消息的传输与表示。Jabber 系统中的一个关键理念是“传输”，也叫做“网关”，它支持用户使用其它协议访问网络。(4)即时通信通用结构协议(CPIM)：CPIM 定义了通用协议和消息的格式，即时通信和显示服务都是通过CPIM来达到IM系统中的协作的。(5)网际转发聊天协议(IRCP)：IRCP 支持两
45、个客户计算机之间、一对多(全部)客户计算机和服务器对服务器之间的通信。,72,3.2.4 万维网(WWW)WWW(万维网)是一种基于超连接(Hyperlink)的超文本(Hypertext)系统，是最为流行的信息检索服务程序。技术上定义WWW是一种广域超媒体信息检索原始规约，目的是访问海量的文档。1989年，CERN(欧洲粒子物理实验室)的科学家 Tim Berners-Lee 首先提出了WWW的概念。1990年，第一个WWW软件在Next计算机上实现。1994年，在因特网上传送的WWW数据首次超过FTP的数据量，并一跃成为访问因特网资源的最流行的手段。我国在1994年正式建立了因特网上第一个
46、WWW服务器。,73,WWW是一种客户机/服务器模式。服务器是用于提供信息服务的web服务器，客户机是运行在客户端的客户程序，又称为WWW浏览器。在服务器与浏览器之间通过HTTP(Hyper Text Transport Potocol)进行web网页的传输。WWW为用户提供世界范围的超文本服务。此外，WWW仍可提供传统的因特网服务，如Telnet、FTP、Gopher、Newsgroup、E-mail等。,74,WWW之所以能够在因特网上迅速流行主要有5个原因：(1)WWW是图形化的、超媒体的信息发布和获取系统。(2)WWW与平台无关。(3)WWW是分布式的。(4)WWW是交互式的。(5)W
47、WW是动态的。,75,3.3.1 TCP/IP的概念 TCP/IP是一个协议集合，它包括TCP(Transport Control Protocol，传输控制协议)、IP(Internet Protocol，因特网协议)以及其它一些协议。TCP是传输控制协议，它向应用程序提供可靠的通信连接。TCP能够自动适应网上的各种变化，即使在Internet暂时出现堵塞的情况下，TCP也能够保证通信的可靠。TCP规定了为防止传输过程的小包丢失进行检错的方法，用以确保最终传送信息的正确。接入Internet网络中的任何一台计算机必须有一个地址，而且地址不允许重复，用以区分网上的各台计算机。,3.3 TCP/
48、IP,76,IP是国际网络协议，它提供了能适应各种各样网络硬件的灵活性，而对底层网络硬件几乎没有任何要求。任何一个网络只要可以从一个地点向另一地点传送二进制数据，就可以使用IP加入Internet。IP指定了要传输的信息“包”的结构，它要求计算机将要发送的信息分为若干个较短的小包，小包除包含一部分信息外，还包含被送往的目的地的地址等。,77,TCP和IP是互补的，两者结合保证了Internet在复杂的环境中正常地运行。TCP/IP是经过精心设计的，运行效率很高。即使到现在，在计算机已比当时的速度提高上千倍，连接Internet的计算机大量增加，数据传输量飞速增长的情况下，TCP/IP仍能满足I
49、nternet网上信息交流的需要。尽管这两个协议可以分开使用，各自完成自己的功能，但它们是在同一时期作为一个系统来设计的，并且在功能上也是相互配合、相互补充的。也就是说，连接Internet的计算机必须同时使用这两个协议，因此在实际应用中常把这两个协议称作TCP/IP。,78,3.3.2 TCP/IP的分层结构 TCP/IP具有一个分层结构。协议的分层有利于设计者明确各层的任务和目的，保证目标机的第n层所收到的信息就是源主机的第n层所发出的数据。一般说来，因特网的TCP/IP是基于4层结构的协议，即应用层、传输层、网络层和网络访问层。因为网络访问层又可分为数据链路层和物理链路层，所以也可以说T
50、CP/IP是基于5层结构的协议(见图3-12)。,79,图3-12 TCP/IP的分层结构,80,表3-2 TCP/IP各层功能,81,3.3.3 网络的互联 各种网络之所以能互联起来，TCP/IP发挥了核心的作用。从TCP/IP的分层结构来看，可以很容易地理解网络互联的实质。互联就是不同协议的转换。这种协议的转换必须在相同的对应层之间实现，才能保证网络间的互联。图3-13解释了其他计算机网络协议如何与TCP/IP进行相互间的转换。,82,图3-13 网络协议转换,83,3.3.4 因特网的地址结构 1.IP地址 IP地址是一个逻辑地址，用32位二进制数标识计算机网络中的每一台计算机。它可以写
