计算机网络及其应用.docx
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计算机网络及其应用
计算机网络及其应用
internet概述
internet是一个全球性的、开放的信息互联网络，它将世界范围内成千上万个相同类型或不同类型的网络或主机连接起来，遵循相同的协议进行相互之间的通信。
5.1.1什么是internet
internet又称为因特网或国际互联网，它是将世界范围内众多计算机网络连接而成的、开放的、全球最大的计算机网络。
通过internet，可以使任何人在任何时间、从任何地方、以任何方式共享全人类的信息资源。
internet是覆盖全球的信息基础设施，它的前身是美国国防部高级研究项目署研究开发的arpanet。
对广大internet用户来讲，它好像是一个庞大的广域计算机网络，可以利用它来实现全球范围的信息浏览、发布、传递和查询等。
internet对推动整个世界的科学、文化、教育、经济和社会的发展起着不可估量的作用。
从理论上讲，internet具有以下显著特点：
·一是采用分组交换技术。
internet上所有信息都以分组（packet）的形式传输。
发送端将要发送的信息划分为小的分组后再通过internet传输，而接收端则将收到的各个分组重新组装成原来的信息。
同一时刻在internet上流动着来自无数台联网计算机的分组，这些分组也称为ip数据包。
·二是采用tcp/ip协议。
tcp/ip协议是当今计算机网络中最为成熟、应用最为广泛的一种网络协议标准。
它适合于异型机或异型网的互连。
其中的互联网协议ip的作用是控制网上的数据传输。
它为数据包定义了标准格式，定义了分配给网上每一台计算机的网络地址，使相互连接的多个网络像一个庞大的单一网络一样运行。
它还包含路由选择协议，使得ip数据包穿过路由器准确地传送到接收端的计算机系统中。
传输控制协议tcp则和ip协议协同工作，它的作用是在发送端和接收端的计算机系统之间维持连接，提供无差错的通信服务。
包括自动检测网上丢失的数据包并在丢失时重传数据，去掉重复的数据包，准确地按原发送顺序重新组装数据等。
tcp协议还自动根据双方计算机的距离修改通信确认的超时值，从而利用确认和超时机制处理数据丢失问题，并以此确保数据传输的完整性。
·三是采用路由器作为网络互连设备。
路由器是在网络层上实现多个网络互连的设备，是在网络中间节点上执行路由选择的专用计算机。
路由器是internet网络互连中不可缺少的设备，它就像交通警察维持交通秩序一样，负责数据包转发的最佳路径选择、调节数据流量、防止线路拥塞的发生。
internet提供的服务
internet之所以具有极强的吸引力，来源于其强大的服务功能。
目前遍布全世界的因特网服务提供商isp（internetserviceprovider），为用户提供的各种服务已多不胜数。
1.电子邮件（e-mail）
电子邮件是internet上应用最为广泛的一种服务，它是一种在全球范围内通过internet进行互相联系的快速、简便、廉价的现代化通信手段。
电子邮件通常采用smtp（simplemailtransferprotocol）协议或pop3（postofficeprotocolversion3）协议。
与传统通信方式相比，电子邮件具有以下明显的优点：
·传递迅速，在分秒之间就可以将邮件传递给对方。
·费用低廉，使国际长途电话或传真望尘莫及。
·不论接收方是否在场、是否开机，电子邮件都会自动送到接收者的电子邮箱。
·同一邮件可以同时方便地发送给多个接收者。
·无论何时何地收发双方只要知道对方的电子邮件地址（不论实际所在地址有何变化），都可以迅速通信联系。
·可以将文字、图像、语音等多种信息集中在一封邮件中传送。
使用电子邮件的首要条件是拥有一个电子邮箱，即拥有一个电子邮件地址。
通常情况下，当用户向isp申请internet帐户时，isp就会在它的e-mail服务器上建立该用户的e-mail帐户，该帐户包括用户名与用户指定的密码，这样用户就有了自己的电子邮箱。
目前在网上还有许多提供免费电子邮箱的icp（internetcontentprovider），用户可以通过访问他们的网站申请一个或多个免费的个人电子邮箱。
与普通邮件类似，电子邮件也有其固定的格式。
通常在电子邮件的头部要说明发信人的邮件地址（from）、发信的时间和日期（date）、收信人的邮件地址（to）和邮件主题（subject）等，接下来才是信件内容。
2.文件传输（ftp）
文件传输服务提供了任意两台internet上的计算机相互之间传输文件的机制，是广大用户获得丰富的internet信息资源的重要手段之一。
不管两台计算机相距多远，只要都连入了internet，并且都得到tcp/ip高层协议中的文件传输协议ftp（filetransferprotocol）的支持，就可以将一台计算机上的文件传输到另一台计算机上。
采用ftp传输文件时，可以传输文本文件、各种二进制文件和压缩文件等，并且在传输过程中不需要对这些文件进行复杂的转换，因而具有相当高的传输效率。
利用ftp不仅可以节省许多实时联机的通信费用，而且可以方便地阅读和处理传输来的文件。
更重要的是，internet上许多公司、大学、科研机构的ftp主机上都存放有为数众多的共享软件与文档，用户通过ftp，就可以访问internet上这些巨大的、宝贵的信息资源，或者干脆将感兴趣的软件和文档下载（download）到本地计算机的硬盘上。
普通ftp服务要求用户在登录到对方fpt服务器时，提供相应的用户名和密码，然后才能进行文件搜索与文件传输。
这就要求用户在对方的主机上拥有自己的帐户，对于大量没有帐户的用户来说这是很不方便的。
为了便于用户获取internet上公开发布的各种信息，许多ftp主机提供了所谓的“匿名ftp”服务。
用户使用匿名ftp服务时，可以用“anonymous”作为用户名，以自己的e-mail地址或“guest”作为密码，便可登录到提供相应服务的主机上，得到相应的ftp服务。
internet是一个资源宝库，保存有许多共享软件、学术文献、影像资料、图片与动画等，一般都允许用户使用ftp软件将它们下载下来。
由于仅仅使用ftp服务时，用户在文件下载到本地计算机之前无法了解文件的具体内容，因而目前人们越来越倾向于直接使用www浏览器去搜索所需要的文件，然后利用浏览器所支持的ftp功能下载感兴趣的文件。
3.远程登录（telnet）
远程登录是internet最早提供的基本服务之一。
远程登录使用telnet协议，它是tcp/ip协议的一部分，精确地定义了远程登录客户机与远程登录服务器之间的交互过程。
连接到internet上的用户进行远程登录，是指使用telnet命令使自己的计算机暂时成为远程主机上的一个仿真终端的过程。
一旦用户成功地实现了远程登录，用户的本地计算机就可以像一台与对方主机直接连接的终端一样地进行工作，可以执行远程主机上的应用程序，并可管理文件、编辑文档、读写邮件等。
使用telnet的条件是用户本身的计算机和对方的主机都支持telnet命令，并且用户在对方的主机上拥有自己的帐户。
用户进行远程登录时，首先应在telnet中给出对方计算机的主机名或ip地址，然后根据对方系统的询问，正确键入自己的用户名与密码。
有时还需要根据要求，回答自己所使用的仿真终端的类型。
目前，internet上有许多信息服务机构提供开放式的远程登录服务，登录到这样的主机上时，就不再需要事先设置用户帐户，使用公开的用户名就可以进入对方系统。
4.www浏览
internet是信息的海洋，有着极其丰富的信息供用户查询利用，这些信息通常以网页的形式通过web浏览器供大家浏览。
网页又称为web页，www浏览也称为web浏览，是目前internet上最基本的服务。
事实上，internet提供的服务不可胜数。
例如：
电子商务、电子政务、电子刊物、网络学校、金融服务、远程会议、远程医疗、网络游戏、vod视频点播、icq网络寻呼等。
ip地址与域名
1.ip地址
internet上的每一台计算机都必须指定一个惟一的网络地址，通常称为ip地址，它为internet内部提供一种全局性的通用地址，是internet赖以工作的基础。
internet中的计算机与路由器的ip地址采用分层结构，由网络地址与主机地址两部分组成，前者用来在internet中标识一个网络，后者则用来标识这个网络中的某一台主机。
ip地址的长度为4个字节32个比特，通常显示为用圆点分割的4个十进制数，每个十进制数的取值范围是0～255，例如某个ip地址为：
195.0.48.66。
这种地址格式被称为点分十进制地址。
internet上最高一级的维护机构为网络信息中心internic，ip地址即由该中心来进行分配。
internic只给其在世界各地设立的地区网络信息中心分配最高级的ip地址，主机地址则由这些地区网络信息中心自己来为申请加入internet的用户进行惟一的分配。
这种分层管理方法能够有效地防止ip地址的冲突。
为便于管理，ip地址被划分以下为3类：
·a类：
第一个十进制数的值在1～126之间，一般用于大型网络。
·b类：
第一个十进制数的值在128～191之间，一般用于中型网络或网络设备（如路由器等）。
·c类：
第一个十进制数的值在192～233之间，一般用于小型网络。
在internet中，一个主机可以有一个或多个ip地址，但不能把同一个ip地址分配给多个主机，否则将无法通信。
2.域名系统
由上面的介绍可知，用这种用数字表示的ip地址显然不够直观，也难以记忆。
为了方便用户的使用，tcp/ip协议的专家们专门设计了一套用字符表示的网络和主机名字系统，这就是internet的域名系统。
当然，每一个域名也必须是惟一的，并和一个ip地址一一对应。
这样，人们就可以使用域名来方便地进行相互访问。
在internet上有许多专用的域名服务器dns（domainnameserver），能自动完成ip地址与其域名间的相互翻译工作。
域名的一般格式为：
主机名．单位名．单位性质代码．国家代码
在上述的域名表示方法中，从左向右，各部分域名依次从大到小。
例如北京市工商行政管理局网站的域名为“”，其中最高域名为cn，次高域名为gov，最后一个域名为hd315。
域名中的单位名在申请注册时确定。
我国的域名注册由中国互联网络信息中心cnnic统一管理。
单位性质代码由3个字母组成，常见的单位性质代码如表7所示。
表7常见单位性质代码表
单位性质代码
机构类型
单位性质代码
机构类型
int
国际组织
mil
军事组织
com
商业组织
arts
文艺艺术实体
edu
教育机构
net
网络服务机构
gov
政府部门
web
与www相关的实体
org
非盈利性组织
inf
提供信息服务的实体
firm
商业或公司
rec
娱乐休闲资源
国家代码是最高域名，代表主机所在的国家或地区，由internet国际特别委员会制定。
一般采用两个字符的国家代码，如表8所示。
由于美国是internet的发源地，所以美国主机域名中的国家代码常被省略。
表8域名中的国家代码
国家或地区代码
代表的国家或地区
国家或地区代码
代表的国家或地区
.cn
中国
.de
德国
.hk
中国香港
.fr
法国
.tw
中国台湾
.gr
希腊
.au
澳大利亚
.jp
日本
.ca
加拿大
.uk
英国
internet的接入
用户想要利用internet的资源，必须首先将自己的计算机接入internet。
接入internet的方法有以下许多种：
1.通过电话拨号接入
对于个人用户来说，目前主要采用slip（seriallineinternetprotocol）或ppp（pointtopointprotocol）协议，通过调制解调器和拨号电话接入一台internet主机的方式。
为此，需要具备以下条件：
·一条电话线路。
·一台传输速率为33.6kbps或56kbps的调制解调器。
·tcp/ip协议软件和slip或ppp拨号网络软件。
·向internet网络服务提供商isp申请一个用户帐号。
用户首先需要向isp申请一个用户帐号，有了这个帐号，用户的计算机才能连接到isp的internet主机上。
其次要安装调制解调器及其驱动程序，然后还需安装拨号网络软件。
此后就可通过电话线路拨号上网。
这时用户的计算机相当于isp联网主机的一个终端，它与主机都属于internet的一部分。
通常，主机将ip地址动态地分配给每个ppp终端用户，只有分配到ip地址的用户计算机才能享受到isp所能提供的各种internet服务。
2.通过局域网接入
通过局域网接入internet是指将用户的计算机连接到一个已经接入internet的计算机局域网络中，该局域网的服务器是internet上的一台已经申请并得到域名的计算机，这样用户的计算机就可以通过该局域网服务器访问internet。
对于单位用户和机关政府部门来说，通过局域网接入internet是一种行之有效的方法。
通过局域网上网不仅速度快，而且用户的机器开机后总是在线的。
通过局域网接入internet所需要的条件是：
·联网的用户计算机需要增加一块合适的网卡。
·运行相应的驱动程序。
·安装tcp/ip协议等软件。
·正确设置局域网服务器、域名服务器和用户计算机等的ip地址。
3.通过isdn接入
通过电话拨号上网的缺点是速率慢，而且用于上网的电话不能同时进行通话，因此人们又开发出了isdn这种新的上网方式。
isdn（integrateservicedigitalnetwork）即综合业务数字网，俗称“一线通”，能提供端到端的数字连接，它支持一系列广泛的话音和非话音业务，并可提供128kbps的数据传输速率。
isdn实现了用户线的数字化，一切信号都以数字形式进行传输和交换。
它利用现有的模拟电话用户线，通过在用户端加装标准的用户/网络接口设备（nt），将可视电话、数据通信、数字传真和数字电话等终端通过一根传统的电话线接入isdn网络，使用户的通信手段大大增加，并提供了比拨号上网快得多的传输速度。
4.数字用户环路xdsl接入
数字用户环路dsl（digitalsubscriberloop）技术的宗旨是通过电子设备和专用软件，使目前使用的电话线成为数字传输线路，并能使带宽达到2mbps以上。
具体的dsl技术可分为adsl、vdsl、vadsl和hdsl等，通称为xdsl。
其中adsl是一种不对称数字用户环路技术，适用于广域网的接入，比传统的电话线接入要快许多倍。
adsl采用专门的调制解调器，在连接双方的两个调制解调器之间的电话线上可以产生三个信息通道：
·一条1.5mbps至9mbps的高速下行通道。
·一条16kbps至1mbps的中速双工上行通道。
·一条普通的（4khz）电话服务通道。
adsl接入无须拨号，只要接通线路和电源即可，它可以同时连接多个设备，包括普通电话机和pc机等。
adsl上网速度快，被称为宽带网，是一种相当有前途的接入方式。
5.其他接入方法
目前，还有其他多种方法可供接入internet，这些方法为：
·利用公众数字数据网的ddn（digitaldatanetwork）专线接入，可提供点到点和点到多点的半永久性接入。
·在加装线缆调制解调器cablemodem后，可利用有线电视catv网接入。
·由于无线应用协议wap的制定，使得移动通信的手机接入internet得已实现。
wap是在数字移动电话、因特网、计算机及其他个人数字助理机（pda）之间进行通讯的开放的全球标准。
它由一系列协议组成，用来标准化无线通信设备，可用于internet访问，包括收发电子邮件、访问wap网站上的网页等。
·在国外甚至还出现了利用供电局的电源线接入internet的方法。
intranet与extranet
与internet相关，还有企业内部网intranet以及企业外联网extranet两个重要概念。
1.企业内部网intranet
现代企业都必须将以计算机网络为代表的信息技术引入企业管理之中，以便在激烈的市场竞争中站稳脚跟。
当前，internet的广泛使用正在改变着人们的工作与生活方式，同时也必然会改变企业的运作模式。
传统的企业信息网络一般只是一个独立的和封闭的实体，internet在通信、信息发布、金融和商务方面的成功应用，使传统的企业网络面临新的挑战并正在改变企业信息网络的组建与运行方式。
通常，企业信息网络内部的用户希望能方便地访问internet，企业生产的许多产品信息也要通过internet向世界各地的用户发布。
企业家们已经认识到充分应用internet将会给企业带来巨大的经济效益，正是这种社会需求导致了新型企业内部网intranet的诞生。
简言之，intranet是采用internet技术建立起来的并与internet相连的企业内部信息网络。
intranet与internet相比，既有相同之处也有不同之处：
·internet是一种面向全世界用户的、开放的公共信息网络，而intranet则是某个企业或单位内部的信息网络。
·intranet采用internet技术，并提供与internet相同的e-mail、ftp、telnet和web浏览等各种网络服务。
·intranet采用统一的web浏览器技术开发本地用户端软件，对于企业内部用户来说访问内部网络与访问internet所使用的界面和操作方法是相同的。
·intranet网络上的信息一般分为企业内部的保密信息与向社会发布的公开信息两大类。
向社会公开发布的广告等信息往往希望外部用户尽可能多地进行访问；而企业内部的保密信息则不允许外部用户访问。
一种叫做“防火墙”的技术正被用来解决intranet和internet相互连接时的安全问题。
说明：
政府部门、社会团体、机关学校内部采用internet技术建立起来的并与internet相连的内部信息网络，同样也被称为intranet。
2.企业外联网extranet
extranet称为企业外联网，可以把企业内部的web应用扩展到企业的贸易伙伴或远程分公司，因而成为许多企业特别是跨国公司新的网络设计方案。
extranet大多采用虚拟专网vpn（virtualprivatenetwork）技术，即在公共的internet信息通道上采用隧道技术开辟用户自己的私有通道。
从技术的角度来讲，internet、intranet和extranet环境是自然地、紧密地集成在一起的，使相关的企业和人员能在开放的网络internet、专用封闭的网络intranet和受控的网络extranet组成的共同环境中进行工作。
intranet/extranet环境能够使散布于世界各地的成员组成团队协同工作，并维持良好、有效的通信，而无需考虑地理上的距离、时区的不同或电脑的不匹配等因素。
其结果是，无论新产品的开发还是新的市场计划的推广，无论是费用报告的审批还是公司重要信息的传播，都将因此而极大地提高速度与效率。
extranet把企业内部已存在的信息网络扩展到企业之外，使其完成一些合作性的商业应用，特别是在企业间的合作与为客户服务方面有很大的优势。
extranet可以通过web安全而有效地和供应商或客户打交道，可为客户提供产品订购信息、发布技术公告、提供解决问题的方案等。
同时也可以获取客户反馈信息以作为将来改进产品与服务的依据。
www概述
www（worldwideweb）简称为web，中文常译为“万维网”或“环球网”。
它是目前internet上最方便、最受用户欢迎的信息服务形式。
什么是www
www是以internet为依托，以超文本标记语言html与超文本传输协议http（hypertexttransferprotocol）为基础，向用户提供统一访问界面的internet信息浏览系统。
它采用超文本和超媒体的信息组织方式，并将信息之间的链接扩展到整个internet上。
www其实是由许许多多分布在世界各地的web站点（或称网站）构成的。
在web站点的web服务器上存储了可以在internet上发布的各种各样的信息，这些信息是以网页的形式存储的传送的。
网页又被称为web页，当用户访问web站点时，由web服务器传送过来的第一个网页则称为主页（homepage）。
图93所示即为用户访问某个网站时见到的主页。
图93“网易”主页
通常，在主页中有对该web站点的内容说明，并包括指向该网站其他网页或其他相关web站点的超级链接，以帮助用户轻松方便地访问和浏览。
www是目前internet上发展最快、应用最广的信息浏览机制，相反也大大促进了internet的发展。
www已不是传统意义上的物理网络，而是在超文本和超媒体基础上形成的信息网络。
要想真正理解www，必须首先了解超文本、超媒体、超级链接与超文本传输协议等概念。
超文本与超级链接
超文本（hypertext）与传统的文本有较大的区别。
普通的书刊和计算机上普通文档中的文本都属于线性结构，也就是说人们在阅读它们时通常是按顺序读下去的。
超文本则不同，它是一种非线性的结构，在制作超文本时可将其素材按其内部的联系划分成不同层次的信息单元，然后通过创作工具或超文本制作语言将其组织成一个文件。
在这种超文本文件中，某些文字、符号或图形起着“热链接（hotlink）”或“超级链接（hyperlink）”的作用，为了区别于一般的文字，它们在显示时或有颜色变化或标有下划线，当鼠标光标移至其上并单击左键时，屏幕显示的内容就会迅速跳转到该文本被链接的另一处或另一个被链接的文档。
超媒体（hypermedia）则进一步扩展了超文本所链接的信息类型。
用户不仅能通过点击“热链接”从一个文本跳转到另一个文本，而且可以激活一段声音、显示一幅图画，甚至播放一段动画或视频。
近年来，市场上流行的多媒体电子书籍通常就是用这种方式来组织其中的信息的。
综上所述，超文本是由一些相对独立的信息单元和表达这些信息单元之间关系的超级链接所构成的。
目前，超文本与超媒体的界限已相当模糊，通常所指的超文本一般也包括超媒体的概念。
什么是html
html（hypertextmarkuplanguage）即超文本标记语言，是一种专门用于创建web超文本文档的编程语言，它能告诉web浏览程序如何显示web文档（即网页）的信息，如何链接各种信息。
使用html语言可以在其生成的文档中含有其他文档，或者含有图像、声音、视频等，从而形成超文本、超媒体文档。
其实，超文本文档本身并不真正含有其他的文档或以上所说的这些多媒体数据，它仅仅含有指向这些文档或多媒体信息的指针，这些指针就是我们通常所说的超级链接。
通过这些指针我们甚至可以将存放在世界各地web服务器上不同类型的信息链接在一起，形成一个信息的蜘蛛网web。
html是用来制作网页的语言，网页中的每个元素都需要用html规定的专门标记来定义。
以下是一个极为简单的html文档的内容：
＜thml＞
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＜p＞这是我制作的第一网页＜/p＞
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