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1、第7章Internet概念,7.1Internet的基本概念7.2Internet的管理组织7.3Internet的发展前景7.4Internet的通信协议7.5Internet的域名机制7.7Internet的基本服务功能,7.7电子商务应用7.8本章总结,Internet是目前发展最快的技术之一，也是读者应该掌握的网络基础知识。本章介绍Internet的基本概念、Internet的管理组织、Internet的发展前景、Internet的通信协议、Internet的域名机制、Internet的基本服务功能，以及电子商务的应用。7.1Internet的基本概念在介绍如何使用Internet之前
2、，有必要让读者了解Internet的基础知识，以加深对Internet的认识。7.1.1Internet的定义Internet是全球性的、最具影响力的计算机互联网络，也是世界范围的信息资源宝库。目前，它已经成为覆盖全球的信息基础设施之一。,Internet连接了分布在世界各地的计算机，并且按照“全球统一”的规则为每台计算机命名，制定了“全球统一”的协议来协调计算机之间的交往。Internet从一开始就打破了中央控制的网络结构，任何用户都不必担心谁控制谁的问题。Internet使世界变成了一个整体，而每个用户都变成了这个整体中的一部分。Internet的前身是ARPANET，它是由美国国防部的高
3、级研究计划署资助的。在1983年，TCP/IP协议正式成为ARPANET的协议标准。随着一些地区性网络的连入，Internet逐步扩展到其他国家与地区。,TCP/IP协议为任何一台计算机连入Internet提供了技术上的保障，任何人、任何团体都可以加入到Internet中。对用户以及服务提供者开放，正是Internet获得成功的重要原因。Internet的最初用户限于科研与学术领域，其目的是进行研究和教育而不是谋求利润。到20世纪90年代初期，Internet上的商业活动开始缓慢发展，各公司也逐渐意识到Internet在产品推销、信息传播与电子商贸方面的价值。商业应用的推动，使Internet
4、的发展更加迅猛，使其规模不断扩大、用户不断增加、应用不断拓展、技术不断更新，几乎深入到社会生活的每个角落，成为一种全新的工作、学习与生活方式。,7.1.2Internet的基本结构Internet是一个使用路由器将分布在世界各地、数以万计、规模不一的计算机网络互连起来的网际网。1.Internet的逻辑结构Internet的逻辑结构如图7.1所示。从Internet使用者的角度来看，Internet是由大量计算机连接在一个巨大的通信系统平台上，从而形成的一个全球范围的信息资源网。接入Internet的主机既可以是信息资源及服务的使用者，也可以是信息资源及服务的提供者。Internet的使用者不
5、必关心Internet的内部结构，他们面对的只是Internet所提供的信息资源和服务。,图 7.1,2.Internet的组成部分Internet主要是由通信线路、路由器、主机与信息资源等部分组成的。通信线路是Internet的基础设施，它负责将Internet中的路由器与主机连接起来。路由器负责将Internet中的各个局域网或广域网连接起来。当数据从一个网络传输到路由器时，它需要根据数据所要到达的目的地，通过路径选择算法为数据选择一条最佳的输出路径。如果路由器选择的输出路径比较拥挤，则由路由器负责管理数据传输的等待队列。数据从源主机出发后，往往需要经过多个路由器的转发，经过多个网络才能到
6、达目的主机。,主机是Internet中信息资源与服务的载体。Internet中的主机可以是大型计算机，也可以是普通的微型机或便携机。按照在Internet中的用途，主机可以分为服务器与客户机两类。服务器使用专用的服务器软件向用户提供信息资源与服务，它一般是性能比较高、存储容量比较大的计算机。服务器根据它所提供的服务功能不同，可以分为文件服务器、数据块服务器、WWW服务器、FTP服务器、E-mail服务器与域名服务器等。客户机是信息资源与服务的使用者，用户使用各类Internet客户端软件来访问信息资源或服务。信息资源是用户最关心的问题，它会影响到,Internet受欢迎的程度。Internet
7、的发展方向是如何更好地组织信息资源，并使用户快捷地获得信息。WWW服务的出现使信息资源的组织方式更加合理，而搜索引擎的出现使信息的检索更加快捷。图7.2显示的是“搜狐”站点，它是国内相当知名的一个门户站点，我们可以在其中查找到各类信息。Internet中存在着很多类型的信息资源，例如文本、图像、声音与视频等信息类型，并且涉及到社会生活的各个方面。我们可以通过Internet查找科技资料，获得商业信息，下载流行音乐，参与联机游戏或收看网上直播等。,图 7.2,由于历史的原因，Internet上的信息仍以英文为主，中文信息还相当匮乏。目前，我国正在抓紧信息资源的建设，并已经出现了一些比较优秀的中文
8、站点。随着我国信息化建设的推进，中文信息资源一定会得到快速发展。7.1.3Internet的发展状况Internet代表着全球范围内一组无限增长的信息资源，是人类所拥有的最大的知识宝库之一。随着Internet规模的扩大，网络和主机数量的增多，它所提供的信息资源及服务将更加丰富，其价值也将愈来愈高。20世纪90年代是Internet历史上发展最快的时期，Internet用户数以平均每年翻一番的速度增长。,到1997年底，全球已经有187个国家和地区联入了Internet，上网用户超过7 000万，连接的网络达到134 375个，连接的主机约有1 700万台。在Internet上约有700个大型
9、的电子图书馆、400个学术文件库与100万个信息源，并且有48 000个组织注册了Internet网址。不仅如此，Internet的发展速度简直无与伦比，平均每隔半小时就有一个新的网络与Internet连接，平均每月有100万人成为Internet的新“网民”。2001年7月，中国互联网信息中心(CNNIC)发布了最新的中国互联网络发展状况统计报告。统计报告显示：到2001年7月30日为止，我国上网计算机数约为1 002万台，其中专线上网计算机约为,173万台，拨号上网计算机约为839万台。我国上网用户人数约为2 750万，其中专线上网的用户人数约为454万，拨号上网的用户人数约为1 793万
10、，同时使用专线与拨号上网的用户人数约为403万。我国注册的域名总数为128 372个，WWW站点总数大约为242 739个。由于电子商务、电子政务、远程教育等应用的开展，我国Internet用户的数量在最近几年里将会有更大的增长。7.2Internet的管理组织在Internet中没有一个有绝对权威的管理机构。尽管接入Internet的各国主干网可以独立处理内部事物，但它们连入Internet都是自愿的。Internet是,一个互相协作、共同遵守一种通信协议的集合体。7.2.1Internet的管理者在Internet中，最权威的管理机构是Internet协会。Internet协会是一个完全由
11、志愿者组成的组织，目的是推动Internet技术的发展与促进全球化的信息交流。在Internet协会中，有一个专门负责协调Internet的技术管理与技术发展的分委员会Internet体系结构委员会（IAB,Internet Architecture Board）。IAB的主要职责是：根据Internet发展需要制定Internet技术标准，制定与发布Internet工作文件，进行Internet技术方面的国际协调与规划Internet发展战略。,在Internet体系结构委员会中，设有以下两个具体的部门：Internet工程任务组（IETF,Internet Engineering Task
12、 Force）与Internet研究任务组（IRTF，Internet Research Task Force）。其中，IETF负责技术管理方面的具体工作，IRTF负责技术发展方面的具体工作。Internet的日常工作由网络运行中心（NOC,network operation center）与网络信息中心（NIC,network information center）负责。其中，NOC负责保证Internet的正常运行与监督Internet的活动,NIC负责为ISP与广大用户提供信息方面的支持。,7.2.2我国Internet的管理者我国从1994年起正式接入Internet，并在同年开始建立
13、与运行自己的域名体系。Internet在我国发展迅速，全国已建起了具有相当规模与技术水平的Internet主干网。至今，我国已经建立起如下Internet主干网：中国公用计算机互联网（CHINANET）:容量为2 387 M，其中：北京873 M、上海877 M、广州757 M。中国教育与科研计算机网（CERNET）:容量为117 M。中国科学技术网（CSTNET）：容量为55 M。中国金桥信息网（CHINAGBN）：容量为151M，,其中：北京51 M、上海49 M、广州51 M。中国国际经济贸易互联网（CIETNET）：容量为2 M。中国联通网（UNINET）：容量为100 M，其中：上海
14、47 M、广州53 M。中国网通网（CNCNET）：容量为355 M，其中：上海200 M、广州155 M。中国移动互联网（CMNET）：容量为90 M，其中：北京45 M、广州45 M。它们共同形成了我国的Internet主干网，国际线路的总容量为3 257 M。其中，中国公用计算机互联网已覆盖了30个省市的200多个城市；中国教育与,科研计算机网已联通了240多所大专院校，使中国大学的教师与学生可直接访问Internet；中国科学技术网连接了包括中国科学院在内的一批中国科技单位；中国金桥信息网与中国国际经济贸易互联网将中国的经济信息展示给全世界；中国联通网、中国网通网与中国移动互联网是近年
15、才开始建设的Internet主干网，它们的技术起点相对比较高，并且都是面向公众服务的。1997年7月3日，中国互联网信息中心在北京成立，并开始管理我国的Internet主干网。它的主要职责是：为我国的互联网用户提供域名注册、IP地址分配等注册服务。提供网络技术资料、政策与法规、入网方法、用户培训资料等信息服务。,提供网络通信目录、主页目录与各种信息库等目录服务。中国互联网信息中心的工作委员会由国内著名专家与五大互联网的代表组成，其具体任务是协助制订网络发展的方针与政策，协调我国的信息化建设工作。7.3Internet的发展前景随着Internet的不断发展与完善，人类进入信息化社会的步伐大大加
16、快。政府上网、电子商务、远程教育、远程医疗、网上娱乐都是信息时代产生与发展起来的新生事物，同时也是信息技术与各国信息化建设的必然产物。,7.3.1政府上网工程政府上网是指在Internet上实现政府可以公开的工作职能。政府上网工程是运用先进的信息技术手段，将政府可以公开的信息直接面向社会、面向企业、面向公众。这样做有利于提高政府服务质量，也是转变政府职能的重要尝试。图7.3显示的是“政府上网工程”站点，它是一个典型的政府上网方面的站点。,图 7.3,政府上网以后，可以在网上向所有公众公开政府部门的名称、职能、机构组成、办事章程及各项文件、资料、档案等，在网上建立起政府与公众之间相互交流的桥梁，
17、为公众与政府部门打交道提供方便，并使公众在网上行使对政府的民主监督权利；在政府内部，各部门之间可以通过内部网络互相联系；各级领导也可以在网上向各部门发出各项指示，指导各部门的工作。政府上网意义是很大的，它对改进政府工作，促进廉政建设，发展社会经济都具有重要的推动作用。政府上网工程要完成三个工作：一是构建政府的内部网，并在公众信息网上建立各级政府部门的网站，提供政府信息资源共享和应用项目；二是将政府网,站与政府各部门网站链接，将网络的服务功能与政府各部门的职能紧密结合，使政府网络成为便民服务的窗口，使人们足不出户，就能完成与政府部门相关的办事程序；三是利用政府职能启动行业用户上网工程，如“企业上
18、网工程”、“家庭上网工程”等，使各行各业、千家万户连入网络，通过网络既实现信息共享，又实现多种社会功能，形成“网络信息社会”。政府上网是一项大的建设信息系统的工程，对整个国民经济的信息化发展起着重要的促进作用。为了适应政府部门网上办公的要求，各个机关、企业、公司也会积极上网，这样可以进一步带动整个社会信息化建设的发展。目前，我国在政府上网方面已,迈出了可喜的一步，这项工程的实施既得到了有关部门的大力支持，又得到了各级政府的重视和帮助。7.3.2开展远程教育现代远程教育是以计算机网络技术、卫星通信技术为基础，以多媒体技术为主要手段的一种新型教育模式，它将信息技术融合于教育之中，在国际教育界受到了
19、普遍重视，在我国教育领域也必将产生深刻影响与变革。远程教育具有覆盖面广、可以全方位地为各类社会成员提供教育服务的优势，对人力资源开发将会产生强大的推动作用。同时，远程教育将推动我国信息产业的发展，进一步扩大信息产品与服务的需求，带动一批高新技术产业的发展与,高校科技成果的转化，从而将成为国家信息产业发展以及整个经济社会发展的新的增长点，推动知识经济的形成与发展。为实现教育信息化和发展现代远程教育，1994年由国家教委组织，并得到国家计委的支持，中国教育和科研计算机网（CERNET）示范工程正式立项建设。到目前为止，CERNET通过国内、国际联网已连接了全国70多个城市、400余所院校，网络用户
20、人数达50万人，并设有通达美、英、德、香港地区的国际专线。1997年9月，清华大学的远程教育系统正式建成，它是全国试点的远程教育系统之一（如图7.4所示）。近年来，卫星通信技术的发展比较快，清华大学已开始采用数字压缩技术开展远程教育试点工作。,图 7.4,我国发展现代远程教育的目标与推进教育信息化的进程密不可分。根据各地区社会经济发展不平衡的现实，我国政府将按照统一规划的原则，分三个层次推进教育信息化。一是以多媒体计算机技术为核心的教育技术在学校的普及和运用；二是网络的普及和应用，使人们学会利用网上资源；三是开办现代远程教育，建设并提供大量的网络资源，不断满足社会日益增长的对终身教育的需求。7
21、.3.3发展远程医疗信息革命将科学技术推向了一个新的阶段。随着计算机的广泛应用，信息技术开始深入我国各个领域。随着信息技术的发展和医疗需求，远程医疗已成为,我国医学领域中的一个新学科。远程医疗的目的是利用医疗资源雄厚的大医院的技术实力，帮助解决其他地区技术力量薄弱的困难。图7.5显示的是“中国导医网”站点，它是一个典型的远程医疗方面的站点。从远程医疗的目的与作用来看，远程医疗的最终受益者是病人。由于远程医疗采用了信息技术，能使病人在当地向异地专家求诊，因此既可以解决其实际问题，又可以减少长途奔波的劳苦；同时，下级医院可以通过远程医疗，在咨询过程中学习新技术与新知识，也可以提高自身的业务水平。因
22、此，远程医疗对我国卫生事业的发展具有深远意义。,图 7.5,7.4Internet的通信协议Internet由数十万个网络与数千万台计算机组成，因此必须要有一种方法保证Internet能够正常工作，这就是下面将要介绍的内容。7.4.1TCP/IP协议Internet允许世界各地的网络接入作为它的子网，而连入的各个子网的计算机可以是不同类型的，计算机所使用的操作系统也可以是不同的。那么在这样一个复杂的系统中，用什么方法才能保证Internet能够正常工作呢？方法只有一个，那就是要求所有连入Internet的计算机都使用相同的通信协议。这个协议就是TCP/IP协议。,世界上人与人之间的交谈需要使用
23、同一种语言。如果一个人讲中文，另一个人讲英文，那就必须找一个翻译，否则这两人之间的信息将无法沟通。计算机之间的通信过程与人与人之间的交谈过程非常相似，只是前者由计算机来控制，后者由参加交谈的人来控制。TCP/IP协议是一种计算机之间的通信规则，它规定了计算机之间通信的所有细节，规定了每台计算机信息表示的格式与含义，规定了计算机之间通信所使用的控制信息，以及在接到控制信息后应该做出的反应。TCP/IP协议是Internet中计算机之间通信时必须共同遵循的一种通信协议。,7.4.2IP地址的概念 1.什么是IP地址Internet地址能够惟一地确定Internet上每台计算机及每个用户的位置。对于
24、用户来说，Internet地址有两种表示形式：IP地址与域名。接入Internet的计算机与接入电话网的电话类似。每台计算机或路由器都有一个由授权机构分配的号码，称为IP地址。我们知道，如果作者所在的网络实验室的电话为7280018，实验室所在的地区号为022，而我国的电话区号为087。那么，完整地表述南开大学计算机系网络实验室的电话号码应该是：0870227280018。这个电话号码在全世界都是惟一的。这是一种很典型的分层结构的电话号码定义方法。,同样，IP地址也采用分层结构。IP地址由网络号与主机号两部分组成，其结构如图7.7所示。其中，网络号用来标识一个逻辑网络，主机号用来标识网络中的一
25、台主机。一台Internet主机至少有一个IP地址，而且这个IP地址是全网惟一的。如果一台Internet主机有两个或多个IP地址，则该主机属于两个或多个逻辑网络。,图 7.7,2.IP地址的分类IP地址长度为32位，为了方便用户理解与记忆，通常采用的格式来表示，每个x为8位。例如，202.113.29.119，每个x的值为0255。这种格式的地址常称为点分十进制（dotted decimal）地址。根据不同的取值范围，IP地址可以分为五类。五类IP地址的区别如图7.7所示。IP地址中的前5位用于标识IP地址的类别，A类地址的第一位为“0”，B类地址的前两位为“10”，C类地址的前三位为“11
26、0”，D类地址的前四位为“1110”，E类地址的前五位为“11110”。其中，A类、B类与C类地址为基本的IP地址。由于IP地址的长度限定于32位，类标识符的长度越长，则可用的地址空间越小。,图 7.7,对于A类IP地址，其网络地址空间长度为7位，主机地址空间长度为24位。A类地址的范围是：1.0.0.0127.255.255.255。由于网络地址空间长度为7位，因此允许有127个不同的A类网络（网络地址的0和127保留用于特殊目的）。同时，由于主机地址空间长度为24位，因此每个A类网络的主机地址数多达224（即17 000 000）个。A类IP地址结构适用于有大量主机的大型网络。对于B类IP
27、地址，其网络地址空间长度为14位，主机地址空间长度为17位。B类地址的范围是：128.0.0.0191.255.255.255。由于网络地址空间长度为14位，因此允许有214（17 384）个不同的B类网络。同时，由于主机地址空间长度为17位，因此,每个B类网络的主机地址数多达217（75 537）个。B类IP地址适用于一些国际性大公司与政府机构等。对于C类IP地址，其网络地址空间长度为21位，主机地址空间长度为8位。C类IP地址的范围是：192.0.0.0223.255.255.255。由于网络地址空间长度为21位，因此允许有221（2 000 000）个不同的C类网络。同时，由于主机地址空
28、间长度为8位，因此每个C类网络的主机地址数最多为257个。C类IP地址特别适用于一些小公司与普通的研究机构。D类IP地址不标识网络，它的范围是：224.0.0.0239.255.255.255。D类IP地址用于其他特殊的用途，如多目的地址广播（multicasting）。E类IP地址暂时保留，它的范围是：240.0.0.0,255.255.255.255。E类地址用于某些实验和将来使用。使用点分十进制编址很容易识别是哪类IP地址。例如，从第一个十进制数，很容易判定“15.0.0.0”是A类地址；“130.22.0.5”是B类地址；“195.0.48.77”是C类地址。Internet上最高一级
29、的维护机构为网络信息中心，它负责分配最高级的IP地址。它授权给下一级的申请成为Internet网点的网络管理中心，每个网点组成一个自治系统。网络信息中心只给申请成为新网点的组织分配IP地址的网络号，主机地址则由申请的组织自己来分配和管理。自治域系统负责自己内部网络的拓扑结构、地址建立与刷新。这种分层管理的方法能够有效地防止IP地址的冲突。,7.4.3IP数据包传输在Internet中，发送数据的主机称为源主机，接收数据的主机称为目的主机，它们的IP地址分别称为IP源地址与IP目的地址。源主机在发送数据之前，要将IP源地址、IP目的地址与数据封装在IP数据包中。IP地址保证了IP数据包的正确传送
30、，其作用类似于日常生活中使用的信封上的地址（如图7.8所示）。源主机在发送IP数据包时只需指明第一个路由器，而该路由器会根据该数据包中的目的IP地址来决定在Internet中的传输路径，在经过路由器的多次转发后将该数据包交给目的主机。数据包具体沿哪一条从源主机发送到目的主机，用户用不着参与，完全由通信子网独立完成。,图 7.8,7.5Internet的域名机制Internet上主机地址有两种表示形式，一种是我们介绍过的IP地址，另一种是域名。7.5.1域名的概念 1.域名概念的提出IP地址为Internet提供了统一的编址方式，直接使用IP地址就可以访问Internet中的主机。一般来说，用户
31、很难记住IP地址。例如，用点分十进制表示的某个主机的IP地址为“202.113.19.122”，这样一串数字就很难记住。,然而，如果告诉你南开大学WWW服务器地址，用字符表示为“”，每个字符都有一定的意义，并且书写有一定的规律，这样就很容易理解，而且也容易记忆。为此提出了域名这个概念。2.Internet的域名结构Internet的域名结构是由TCP/IP协议集的域名系统（DNS，domain name system）定义的。域名系统也与IP地址的结构一样，采用的是典型的层次结构。域名系统将整个Internet划分为多个顶级域，并为,每个顶级域规定了通用的顶级域名。由于美国是Internet的
32、发源地，因此美国的顶级域名是以组织模式划分。对于其他国家，它们的顶级域名是以地理模式划分的，每个申请接入Internet的国家都可以作为一个顶级域出现。例如，cn代表中国，jp代表日本，fr代表法国，uk代表英国，ca代表加拿大。网络信息中心将顶级域的管理权授予指定的管理机构，各个管理机构再为它们所管理的域分配二级域名，并将二级域名的管理权授予其下属的管理机构，如此层层细分，就形成了Internet层次状的域名结构，如图7.9所示。,图 7.9,7.5.2我国的域名结构中国互联网信息中心（CNNIC）负责管理我国的顶级域。它将cn域划分为多个二级域。我国二级域的划分采用了两种划分模式：组织模式
33、与地理模式。其中，前7个域对应于组织模式，而行政区代码对应于地理模式。按组织模式划分的二级域名中，ac表示科研机构，com表示商业组织，edu表示教育机构，gov表示政府部门，int表示国际组织，net表示网络支持中心，org表示各种非赢利性组织。在地理模式中，bj代表北京市，sh代表上海市，tj代表天津市，he代表河北省，nl代表黑龙江省，nm代表内蒙古自治区，hk代表香港。,我国的各个行政区CNNIC将我国教育机构的二级域（edu域）的管理权授予中国教育和科研计算机网（CERNET）网络中心。CERNET网络中心将edu域划分为多个三级域，将三级域名分配给各个大学与教育机构。例如，edu域
34、下的nankai代表南开大学，并将nankai域的管理权授予南开大学网络管理中心管理。南开大学网络管理中心又将nankai域划分为多个四级域，将四级域名分配给下属部门或主机。例如，nankai域下的cs代表计算机系。Internet主机域名的排列原则是低层的子域名在前面，而它们所属的高层域名在后面。Internet主机域名的一般格式为：四级域名.三级域名.二级域名.顶级域名,表示的是中国南开大学计算机系的主机。在域名系统DNS中，每个域是由不同的组织来管理的，而这些组织又可将其子域分给其他的组织来管理。这种层次结构的优点是：各个组织在它们的内部可以自由选择域名，只要保证组织内的惟一性，而不用担心与其他组织内的域名冲突。例如，南开大学是一个教育机构，那么学校的主机域名都包括“nankai.edu”后缀；如果有一家名为nankai的公司也想用nankai来命名它的主机，由于它是一个商业机构，那么它的主机域名都带“”后缀。在Internet中，“”与“”这两个域名是相互独立的。,
