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互联网

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1.什么是互联网

互联网是连接网络的网络,是目前世界上最大的计算机网络。

互联网就如国与国之间称为“国际”一般,网络与网络之间所串连成的庞大网络,则可译为“网际网络”,又音译“因特网”或者“英特网”,是指在ARPA网(The Advanced Research Projects Agency Network,为美国国防部高级研究计划署开发的世界上第一个运营的封包交换网络,它是全球互联网的始祖。)基础上发展出的世界上最大的全球性互联网络。而互联网在台湾译作网际网路,或称“互连网”,即是“连接网络的网络”,可以是任何分离的实体网络之集合,这些网络以一组通用的协议相连,形成逻辑上的单一网络。这种将计算机网络互相联接在一起的方法称为“网络互联”。

互联网是一组全球信息资源的总汇。有一种粗略的说法,认为INTERNET是由于许多小的网络(子网)互联而成的一个逻辑网,每个子网中连接着若干台计算机(主机)。Internet以相互交流信息资源为目的,基于一些共同的协议,并通过许多路由器和公共互联网而成,它是一个信息资源和资源共享的集合。

单独提起互联网,一般都是互联网或接入其中的某网络,有时将其简称为网或网络(the Net)。对互联网的使用,人们称之为“上网”、“冲浪”(web surfing)、“浏览”及“漫游”,而使用互联网的人则称之为“网民”,网上朋友称为“网友”。

2.互联网的历史

在1950年代,通信研究者认识到需要允许在不同计算机用户和通信网络之间进行常规的通信。这促使了分散网络、排队论和封包交换的研究。1960年美国国防部国防前沿研究项目署(ARPA)出于冷战考虑建立的ARPA网引发了技术进步并使其成为互联网发展的中心。1973年ARPA网扩展成互联网,第一批接入的有英国和挪威计算机。

1974年ARPA的鲍勃·凯恩和斯坦福的温登·泽夫提出TCP/IP协议,定义了在电脑网络之间传送报文的方法。1983年1月1日,ARPA网将其网络内核协议由NCP改变为TCP/IP协议。

1986年,美国国家科学基金会(National Science Foundation,NSF)建立了大学之间互联的骨干网络NSFnet,这是互联网历史上重要的一步。在1994年,NSFNET转为商业运营。1995年随着网络开放予商业. 互联网中成功接入的比较重要的其他网络包括Usenet、Bitnet和多种商用X.25网络。

1990年代,整个网络向公众开放。在1991年8月,在蒂姆·伯纳斯-李(Tim Berners-Lee)在瑞士创立HTML、HTTP和欧洲粒子物理研究所](CERN)的最初几个网页之后两年,他开始宣扬其万维网(World Wide Web)项目。在1993年,Mosaic网页浏览器版本1.0被放出了,在1994年晚期,公共利益在前学术和技术的互联网步增长。1996年,“Internet”(互联网)一词被广泛的流通,不过是指几乎整个的万维网。

其间,经过一个十年,互联网成功地容纳了原有的计算机网络中的大多数(尽管像FidoNet的一些网络仍然保持独立)。这一快速发展要归功于互联网没有中央控制,以及互联网协议非私有的特质,前者造成了互联网有机的生长,而后者则鼓励了厂家之间的兼容,并防止了某一个公司在互联网上称霸。

互联网的成功,可从“Internet”这个术语的混淆窥知一二。最初,互联网代表那些使用IP协议架设而成的网络,而今天,它则用来泛指各种类型的网络,不再局限于IP网络。一个互联网(internet,开头的“i”是小写字母)可以是任何分离的实体网络之集合,这些网络以一组通用的协议相连,形成逻辑上的单一网络。而互联网(Internet,开头的“I”是大写字母)专指美国的前身为ARPA网、使用IP协议将各种实体网络链接成此单一逻辑网络。

3.互联网的特点

构特点

  Internet采用了目前最流行的客户机/服务器工作模式,凡是使用TCP/IP协议,并能与Internet的任意主机进行通信的计算机,无论是何种类型、采用何种操作系统,均可看成是Internet的一部分。

  严格的说,用户并不是将自己的计算机直接链接到Internet上,而是连接到其中的某个网络上,再由该网络通过网络干线与其它网络相连。网络干线之间通过路由器互连,使得各个网络上的计算机都能相互进行数据和信息传输。例如,用户的计算机通过拨号上网,连接到本地的某个Internet服务提供商(ISP)的主机上。而ISP的主机由通过高速干线与本国及世界各国各地区的无数主机相连,这样,用户仅通过一阶ISP的主机,便可遍访 Internet。由此也可以说,Internet是分布在全球的ISP通过高速通信干线连接而成的网络。

  Internet的这样结构形式,使其具有如下的众多特点:

  1、灵活多样的入网方式。这是由于TCP/IP成功的解决了不同的硬件平台、网络产品、操作系统之间的兼容性问题。

  2、采用了分布网络中最为流行的客户机/服务器模式,大大提高了网络信息服务的灵活性。

  3、将网络技术、多媒体技术融为一体,体现了现代多种信息技术互相融合的发展趋势。

  4、方便易行。任何地方仅需通过电话线、普通计算机即可接入Internet。

  5、向用户提供极其丰富的信息资源,包括大量免费使用的资源。

  6、具有完善的服务功能和友好的用户界面,操作简便,无须用户掌握更多的专业计算机知识。

信息交流特点

  1、开放性。互联网是以分组交换方式连接而成的信息网络,因此它不存在范围上的封闭界限。打破了时间的和地域的限制。

  2、实时性。人们通过互联网进行信息交流活动能够以极高的速度进行,时间不再是信息交流的障碍。

  3、交互性。互联网的多媒体、超文本技术使人们的信息交流方式由传统的线性交流,转变为联想式的多向交流,用户同时成为网络信息资源的消费者和生产者。

  4、无中介性。互联网没有中间管理层次,它呈现出的是一种非中心的、离散式的管理结构。

  5、交流成本低廉。互联网的使用费用远低于传统电信工具。

  6、海量信息。互联网以信息爆炸形式形成了信息数据的洪流。

4.互联网的关键技术

1、TCP/IP技术

TCP/IP是Internet的核心,利用TCP/IP协议可以方便的实现多个网络的无缝连接。通常所谓某台主机在Internet上,Internet地址(即IP地址),并运行TCP/IP协议,可以向Internet上的所有其他主机发送IP分组。

TCP/IP的层次模型分为四层,其最高层相当于OSI的5~7层,该层中包括了所有的高层协议,如常见的文件传输协议FTP、电子邮件SMTP、域名系统DNS、网络管理协议SNMP、访问WWW的超文本传输协议HTTP等。

TCP/IP的次高层相当于OSI的运输层,该层负责在源主机和目的主机之间提供端~端的数据传输服务。这一层上主要定义了两个协议:面向连接的传输控制协议TCP和无连接的用户数据报协议UDP。

TCP/IP的第二层相当于OSI的网络层,该层负责将分组独立地从信源传送到信宿,主要解决路由选择、阻塞控制级网际互联问题。这一层上定义了互连网协议IP、地址转换协议ARP、反向地址转换协议RARP和互连网控制报文协议ICMP等协议。

TCP/IP的最低层为网络接口层,该层负责将IP分组封装成适合在物理网络上传输的帧格式并发送出去,或将从物理网络接收到的帧卸装并取亍IP分组递交給高层。这一层与物理网络的具体实现有关,自身并无专用的协议。事实上,任何能传输IP分组的协议都可以运行。虽然该层一般不需要专门的TCP/IP 协议,各物理网络可使用自己的数据链路层协议和物理层协议,但使用串行线路进行连接时仍需要运行SLIP或PPP协议。

2、标识枝术

1)主机IP地址。为了确保通信时能相互识别,在Internet上的每台主机都必须有一个惟一的标识,即主机的IP地址。IP协议就是根据IP地址实现信息传递的。

IP地址由32位(即4字节)二进制数组成,为书写方便起见,常将每的个字节作为一段并以十进制数来表示,每段间用“.”分隔。例如,202.96.209.5就是一个合法的IP地址。

IP地址由网络标识和主机标识两部分组成。常用的IP地址有A、B、C三类,每类均规定了网络标识和主机标识在32位中所占的位数。它们的表示范围分别为:

  • A类地址:0.0.0.0~127.255.255.255
  • B类地址:128.0.0.0~191.255.255.255
  • C类地址:192.0.0.0~233.255.255.255

A类地址一般分配具有大量主机的网络使用,B类地址通常分配给规模中等的网络使用,C类地址通常分配给小型局域网使用。为了确保惟一性,IP地址由世界各大地区的权威机构Inter NIC(Internet Network Information Center)管理和分配。

在IP地址的某个网络标识中,可以包含大量的主机(如A类地址的主机标识域为24位、B类地址的主机标识域为16位),而在实际应用中不可能将这么多的主机连接到单一的网络中,这将给网络寻址和管理带来不便。为解决这个问题,可以在网络中引入“子网”的概念。

将主机标识域进一步划分为子网标识和子网主机标识,通过灵活定义子网标识域的位数,可以控制每个子网的规模。将一个大型网络划分为若干个既相对独立又相互联系的子网后,网络内部各子网便可独立寻址和管理,各子网间通过跨子网的路由器连接,这样也提高了网络的安全性。

利用子网掩码可以产判断两台主机是否在同一子网中。子网掩码与IP地址一样也是32位二进制数,不同的是它的子网主机标识部分为全"0"。若两台主机的IP地址分别与它们的子网掩码相“与”后的结果相同,则说明这两台主机在同一网中。

2)域名系统和统一资源定位器。32位二进制数的IP地址对计算机来说十分有效,但用户使用和记忆都很不方便。为此,Internet引进了字符形式的IP地址,即域名。域名采用层次结构的基于“域”的命名方案,每一层由一个子域名间用“.”分隔,其格式为:

机器名.网络名.机构名.最高域名

Internet上的域名由域名系统DNS(Domain Name System)统一管理。DNS是一个分布式数据库系统,由域名空间、域名服务器和地址转换请求程序三部分组成。有了DNS,凡域名空间中有定义的域名可以有效地转换为对应的IP地址,同样,IP地址也可通过DNS转换成域名。

WWW上的每一个网页(Home Page)都有一个独立的地址,这些地址称为统一资源定位器(URL),只要知道某网页的URL,便可直接打开该网页。

3)用户E-mail地址。用户E-mail地址的格式为:用户名@主机域名。其中用户名是用户在邮件服务器上的信箱名,通常为用户的注册名、姓名或其它代号,主机域名则是邮件服务器的域名。用户名和主机域名之间用“@”分隔。

由于主机域名在Internet上的惟一性,所以,只要E-mail地址中用户名在该邮件服务器中是惟一的,则这个E-mail地址在整个Internet上也是惟一的。

5.互联网的接入

接入技术

  网络连接技术(Internet接入技术)是用户与互联网间连接方式和结构的总称。任何需要使用互联网的计算机必须通过某种方式与互联网进行连接。互联网接入技术的发展非常迅速:带宽由最初的14.4Kbps发展到目前的10Mbps甚至100Mbps带宽;接入方式也由过去单一的电话拨号方式,发展成现在多样的有线和无线接入方式;接入终端也开始朝向移动设备发展。并且更新更快的接入方式仍在继续地被研究和开发。

  根据接入后数据传输的速度,Internet的接入方式可分为宽带接入和窄频接入。

  常见民用宽带接入:

  • ADSL(非对称数字专线)接入,接入带宽上行速率(最高640Kbps)和下行速率(最高8Mbps);

  • 有线电视上网(通过有线电视网络)接入,接入带3-34Mbps;

  • 光纤接入,接入带宽10-100-1000Mbps;

  • 无线(使用IEEE 802.11协议或使用3G技术)宽带接入,1.5Mbps-540Mbps;

  • 卫星宽带接入。

  常见民用窄频接入:

  • 电话拨号接入,接入带宽9600-56Kbps(V.92标准);

  • 窄频ISDN接入,接入带宽64/128Kbps;

  • GPRS手机上网,接入带宽最大53Kbps;

  • UMTS手机上网,384Kbps;

  • CDMA手机上网:(2G) cdmaOne,150Kbps。

接入方式

  1、ISP接入方式

  1)帧中继方式。帧中继的主要特点是特点是:低网络时延、高传输速率以及在星形和网状网上的高可靠性连接。这些特点是帧中继特别适用于Internet的不可预知的、大容量的和突发性数据业务,如E-mail、客户机/服务器等系统。但是,帧中继还不适用于传送大量的大容量(100MB)文件、多媒体部件或连续型业务量的应用。

  2)专线(DDN)方式。DDN(Digital Data Network)是通过数字信道为用户提供语音、数据、图像信号传输的数据网。DDN可为公共数据交换网及各种专用网络提供用户数据信道,为帧中继、局域网及各类不同网络的互联提供网间连接。DDN具有速度快、质量高的特点,但使用上不及模拟方式灵活,且投资成本较大。

  3)ISDN方式。ISDN是数字技术和电信业务结合的产物,可用于取代租用线路实现域网间的互连。在这种连接方式中,ISDN可以为用户提供高速、可靠的数字连接,并是主机或网络端口分享多个远程设备的接入。从窄带ISDN(N-ISDN)发展而来的宽带ISDN(B-ISDN),还能支持不同类型、不同速率的业务,不但包括连续性宽带业务,也包括突发型宽带业务。

  2、用户接入方式

  1)仿真终端方式。终端可以通过电话线与远程主机相连,普通计算机安装相应的仿真软件后,也能像真正的终端一样实现与ISP主机的连接。这种接入方式简单、经济,且对用户计算机无特殊要求。但存在的缺点是用户端没有IP地址,无法运行高级接口软件,创诶用户的各类文件和电子邮件均存放在ISP主机上,影响了上网速度和时间。

  2)拨号IP方式。拨号IP方式也称SLIP/PPP方式,该方式采用串行网间协议SLIP(Serial Line Internet Protocol)或点一点协议PPP(Point to Point Protocol),通过电话线拨号将用户计算机与ISP主机连接起来。拨号IP方式的优点是用户端有独立的IP地址,用户可以使用自己的环境和用户界面(如Windows、Unix、Macintosh等)进行连网操作,各类文件和电子邮件均可直接传送到用户计算机上。目前,大多数个人用户都采用这种方式上网。由于用户计算机上要运行大量接口软件,所以计算机的要求相对比较高。

  3)局域网连接方式。有两种方式可以实现局域网与Internet主机的连接。一种方法是通过局域网的服务器,使用高速MODEM经电话线路与 Internet主机连接。在这种方法中,所有的工作站共享服务器的一个IP地址。另一种方法是通过路由器将局域网与Inerter主机相连,是整个将局域网加入到Internet中成为一个开放式局域网。在这种方法中,局域网中的所有工作站都可以有自己的IP地址。

6.互联网的应用

1、万维网

万维网(World Wide Web,简称WWW)是Internet上集文本、声音、图像、视频等多媒体信息于一身的全球信息资源网络,是Internet上的重要组成部分。浏览器 (Browser)是用户通向WWW的桥梁和获取WWW信息的窗口,通过浏览器,用户可以在浩瀚的Internet海洋中漫游,搜索和浏览自己感兴趣的所有信息。

WWW的网页文件是超文件标记语言HTML(Hyper Text Markup Language)编写,并在超文件传输协议HTTP(Hype Text Transmission Protocol)支持下运行的。超文本中不仅含有文本信息,还包括图形、声音、图像、视频等多媒体信息(故超文本又称超媒体),更重要的是超文本中隐含着指向其它超文本的链接,这种链接称为超链(Hyper Links)。利用超文本,用户能轻松地从一个网页链接到其它相关内容的网页上,而不必关心这些网页分散在何处的主机中。

HTML并不是一种一般意义上的程序设计语言,它将专用的标记嵌入文档中,对一段文本的语义进行描述,经解释后产生多媒体效果,并可提供文本的超链。

WWW浏览器是一个客户端的程序,其主要功能是使用户获取Internet上的各种资源。常用的浏览器Microsoft的Internet Explorer(IE)和Netvigator/Communicator。SUN公司也开发了一个用Java编写的浏览器HotJava。Java是一种新型的、独立于各种操作系统和平台的动态解释性语言,Java使浏览器具有了动画效果,为连机用户提供了实时交互功能。目前常用的浏览器均支持Java。

2、电子邮件

E-mail是Internet上使用最广泛的一种服务。用户只要能与Internet连接,具有能收发电子邮件的程序及个人的E-mail地址,就可以与Internet上具有E-mail所有用户方便、快速、经济地交换电子邮件可以在两个用户间交换,也可以向多个用户发送同一封邮件,或将收到的邮件转发给其它用户。电子邮件中除文本外,还可包含声音、图像、应用程序等各类计算机文件。此外,用户还可以邮件方式在网上订阅电子杂志、获取所需文件、参与有关的公告和讨论组,甚至还可浏览WWW资源。

收发电子邮件必须有相应的软件支持。常用的收发电子邮件的软件有Exchange、Outlook Express等,这些软件提供邮件的接收、编辑、发送及管理功能。大多数Internet浏览器也都包含收发电子邮件的功能,如Internet Explorer和Navigator/Communicator。

邮件服务器使用的协议有简单邮件转输协议SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)、电子邮件扩充协议MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions)和邮局协议POP(Post Office Protocol)。POP服务需由一个邮件服务器来提供,广东快乐十分任二:用户必须在该邮件服务器上取得账号才可能使用这种服务。目前使用得较普遍的POP协议为第3 版,故又称为POP3协议。

3、专门讨论

专门讨论(Usenet)是一个由众多趣味相投的用户共同组织起来的各种专题讨论组的集合。通常也将之称为全球性的电子公告板系统(BBS)。Usenet用于发布公告、新闻、评论及各种文章供网上用户使用和讨论。讨论内容按不同的专题分类组织,每一类为一个专题组,称为新闻组,其内部还可以分出更多的子专题。

Usenet的每个新闻都由一个区分类型的标记引导,每个新闻组围绕一个主题,如comp.(计算机方面的内容)、news.(Usenet本身的新闻与信息)、rec.(体育、艺术及娱乐活动)、sci.(科学枝术)、soc.(社会问题)、talk.(讨论交流)、misc.(其它杂项话题)、 biz.(商业方面问题)等。

用户除了可以选择参加感兴趣的专题小组外,也可以自己开设新的专题组。只要有人参加,该专题组就可一直存在下去;若一段时间无人参加,则这个专题组便会被自动删除。

4、文件传输

文件传输(File Transfer Protocol,FTP)协议是Internet上文件传输的基础,通常所说的FTP是基于该协议的一种服务。FTP文件传输服务允许Internet上的用户将一台计算机上的文件传输到另一台上,几乎所有类型的文件,包括文本文件、二进制可执行文件、声音文件、图像文件、数据压缩文件等,都可以用FTP传送。

FTP实际上是一套文件传输服务软件,它以文件传输为界面,使用简单的get或put命令进行文件的下载或上传,如同在Internet上执行文件复制命令一样。大多数FTP服务器主机都采用Unix操作系统,但普通用户通过Windows95或Windows98也能方便地使用FTP。

FTP最大的特点是用户可以使用Internet上众多的匿名FTP服务器。所谓匿名服务器,指的是不需要专门的用户名和口令就可进入的系统。用户连接匿名FTP服务器时,都可以用“anonymous”(匿名)作为用户名、以自己的E-mail地址作为口令登录。登录成功后,用户便可以从匿名服务器上下载文件。匿名服务器的标准目录为pub,用户通常可以访问该目录下所有子目录中的文件。考虑到安全问题,大多数匿名服务器不允许用户上传文件。

5、远程登陆

远程登陆(Telnet)是Internet远程登陆服务的一个协议,该协议定义了远程登录用户与服务器交互的方式。Telnet允许用户在一台连网的计算机上登录到一个远程分时系统中,然后像使用自己的计算机一样使用该远程系统。

要使用远程登录服务,必须在本地计算机上启动一个客户应用程序,指定远程计算机的名字,并通过Internet与之建立连接。一旦连接成功,本地计算机就像通常的终端一样,直接访问远程计算机系统的资源。远程登录软件允许用户直接与远程计算机交互,通过键盘或鼠标操作,客户应用程序将有关的信息发送给远程计算机,再由服务器将输出结果返回给用户。用户退出远程登录后,用户的键盘、显示控制权又回到本地计算机。

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