因特网信息检索与应用1.ppt

互联网资源检索与应用,信息学院 :张晓庆,第一章 概述,Internet的形成与发展 TCP/IP协议 IP地址与域名系统 Internet提供的服务,1.1 Internet的形成与发展,Internet:表示一个采用特定协议把世界各地的计算机网络链接在一起,实现资源共享,并提供各种应用服务的遍及全球的计算机网络系统. Internet的发展,1969年,DARPA(美国国防部高级研究计划局)资助了一项实验项目-ARPANET(存储-转发方式的分组交换广域网) ,实现远程两台计算机联通,验证远程分组交换网的可行性,连到它上面的计算机数目增长得非常迅速。 1974年TCP/IP协议研究成功, 到1983年ARPANET正式启用,就已连上了五百多台计算机，供美国各研究机构和政府部门使用。,1984年ARPANET由NSF(美国国家科学基金会)分解成两个网络。一个网络仍称为ARPANET，是民用科研网。另一个网络是军用计算机网络MILNET。,1986年，NSF建立了国家科学基金网NSFNET，它是一个三级计算机网络，分为主干网、地区网和校园网，覆盖了全美国主要的大学和研究所。NSFNET后来接管了ARPANET，并将网络改名为Internet。 Internet最初的宗旨是支持教育和科研活动,NSF在1991年放松了对Internet的使用限制,开始允许使用部分商业活动,并随规模的扩大,无法提供更多的财政支持,1991年，Internet的容量满足不了需要，于是美国政府决定将Internet主干网转交给私人公司(MERIT、MCI、IBM)来经营，并开始对接入Internet单位收费。,1993年Internet主干网的速率提高到45Mb/s。到1996年速率为155Mb/s的主干网建成。,目前有些主干线路速率达622Mb/s，还有些试验线路速率高达1Gb/s。 。,TCP/IP协议，即传输控制协议/网际协议。Internet网络的前身是ARPANET，当时使用的并不是TCP/IP协议，而是一种叫NCP（Network Control Protocol ，网络控制协议）的网络协议，但随着网络的发展和用户对网络的需求不断提高，设计者们发现，NCP协议存在着很多的缺点以至于不能充分支持ARPANET网络，特别是NCP仅能用于同构环境中（所谓同构环境是网络上的所有计算机都运行相同的操作系统），设计者就认为“同构”这一限制不应被加到一个分布广泛的网络上，这样在20世纪60年代后期开发出来了用于“异构”网络环境中的TCP/IP协议，也就是说，TCP/IP协议可以在各种硬件和操作系统上实现，并且TCP/IP协议已成为建立计算机局域网、广域网的首选协议，并将随着网络技术的进步和信息高速公路的发展而不断地完善。 TCP/IP协议开发早于OSI参考模型，故不甚符合OSI参考标准。大致说来，TCP协议对应于OSI参考模型的传输层，IP协议对应于网络层。虽然OSI参考模型是计算机网络协议的标准，但由于其开销太大，所以真正采用它的并不多，TCP/IP协议则不然，由于它的简洁、实用，从而得到了广泛的应用，可以说，TCP/IP已成为事实上的工业标准和国际标准。,1.2 TCP/IP协议,在TCP/IP网络中，每个主机都有唯一的地址，它是通过IP协议来实现的。IP协议要求在每次与TCP/IP网络建立连接时，每台主机都必须为这个连接分配一个唯一的32位地址，因为在这个32位IP地址中，不但可以用来识别某一台主机，而且还隐含着网际间的路径信息。需要强调指出的，这里的主机是指网络上的一个节点，不能简单地理解为一台计算机，实际上IP地址是分配给计算机的网络适配器（即网卡）的，一台计算机可以有多个网络适配器，就可以有多个IP地址，一个网络适配器就是一个节点。 IP地址共有32位地址，一般以4个字节表示，每个字节的数字又用十进制表示，即每个字节的数的范围是0255，且每个数字之间用点隔开，例如：，这种记录方法称为“点-分”十进制记号法。IP地址的结构如下所示：,1IP地址,1.3 IP地址与域名系统,按照IP地址的结构和其分配原则，可以在Internet上很方便的寻址：先按IP地址中的网络标识号找到相应的网络，再在这个网络上利用主机ID找到相应的主机。由此可看出IP地址并不只是一个计算机的代号，而是指出了某个网络上的某个计算机。当你组建一个网络，为了避免该网络所分配的IP地址与其他网络上的IP地址发生冲突，你必须为该网络向InterNIC（Internet网络信息中心）组织申请一个网络标识号，也就是这整个网络使用一个网络标识号，然后再给该网络上的每个主机设置一个唯一的主机号码，这样网络上的每个主机都拥有一个唯一的IP地址。另外，国内用户可以通过中国互联网络信息中心（CNNIC）来申请IP地址和域名。当然，如果网络不想与外界通信，就不必申请网络标识号，而自行选择一个网络标识号即可，只是网络内的主机的IP地址不可相同。,2IP地址的分类,为了充分利用IP地址空间，Internet委员会定义了五种IP地址类型以适合不同容量的网络，即A类至E类，其中A、B、C三类由InterNIC（Internet网络信息信心）在全球范围内统一分配，D、E类为特殊地址。,IP地址的使用范围,几个特殊的IP地址 回送地址:A类网络地址的第一个字节的十进制数值为127,它是一个保留地址,用于网络软件测试以及本地机进程间通讯.如: 直接广播地址:TCP/IP协议规定,主机号各位全为1的IP地址用于广播使用,如:55 有限广播地址:当需要在本网内广播,但又不知道本网的网络号时,可以利用有限广播地址:55 全0地址:32位全为0的地址 “0”地址:TCP/IP协议规定,各位全为0的网络号被解释为本网络,若本机想在网内通讯,但是又不知道本网的网络号,可以利用”0”地址,3子网及子网掩码,（1）子网 子网是指在一个IP地址上生成的逻辑网络，它使用源于单个IP地址的IP寻址方案，把一个网络分成多个子网，要求每个子网使用不同的网络ID，通过把主机号（主机ID）分成两个部分，为每个子网生成唯一的网络ID。一部分用于标识作为唯一网络的子网，另一部分用于标识子网中的主机，这样原来的IP地址结构变成如下三层结构：,这样做的好处是可节省IP地址。例如，某公司想把其网络分成四个部分，每个部分大约有20台左右的计算机，如果为每部分网络申请一个C类网络地址，这显然非常浪费（因为C类网络可支持254个主机地址），而且还会增加路由器的负担，这时就可借助子网掩码，将网络进一步划分成若干个子网，由于其IP地址的网络地址部分相同，则单位内部的路由器应能区分不同的子网，而外部的路由器则将这些子网看成同一个网络。这有助于本单位的主机管理，因为各子网之间用路由器来相连。,（2）子网掩码 子网掩码是一个32位地址，它用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络ID和主机ID；用来将网络分割为多个子网；判断目的主机的IP地址是在本局域网还是在远程网。在TCP/IP网络上的每一个主机都要求有子网掩码。这样当TCP/IP网络上的主机相互通信时，就可用子网掩码来判断这些主机是否在相同的网络段内。 如所示为各类IP地址所默认的子网掩码，其中值为1的位用来定出网络的ID号，值为0的位用来定出主机ID。例如，如果某台主机的IP地址为，通过分析可以看出它属于C类网络，所以其子网掩码为，则将这两个数据作逻辑与（AND）运算后结果为，所得出的值中非0位的字节即为该网络的ID。默认子网掩码用于不分子网的TCP/IP网络。,IP地址的设计确实有不够合理的地方 ： 第一，设计者没有预计到微型计算机会普及得如此之快，使得各种局域网和网上的主机数目急剧增长。 第二，IP地址在使用时有很大的浪费。 在l992年6月就提出要制订下一代的IP，即IPng（IP Next Generation）。由于IPv5打算用作面向连接的网际层协议，因此IPng现正式称为IPv6。1995年以后陆续公布了一系列有关IPv6的协议、编址方法、路由选择以及安全等问题的RFC文档。IPv6主要在以下几个方面进行扩充和改进： （1）IPv6把原来IPv4地址增大到了128bit （2）这种下一代的IP协议并不是完全抛弃了原来的IPv4，且允许与IPv4在若干年内共存。 （3）IPv6对IP数据报协议单元的头部与原来的IPv4相比进行了相应的简化 （4）IPv6另一个主要的改善方面是在它的安全方面。,在用户与Internet上的某个主机通信时，IP地址的“点-分”十进制表示法，虽然简单，但当要与多个Internet上的主机进行通信时，单纯数字表示的IP地址非常难于记忆，能不能用一个有意义的名称来给主机命名，而且它还有助于记忆和识别呢？于是就产生了“名称IP地址”的转换方案，只要用户输入一个主机名，计算机会很快地将其转换成机器能识别的二进制IP地址。例如：Internet或Intranet的某一个主机，其IP地址为，按照这种域名方式可用一个有意义的名字“”来代替。,早在Internet的前身ARPANET时代，整个网络仅有数百台计算机，这时使用了一个叫Hosts的文件，在其中列出了所有的主机名字和IP地址。Hosts文件是一个纯文本文件，可用文本编辑器软件来处理。例如所示，主机名与IP地址的对应关系。,4域名系统,DNS的层次命名结构 1983年由威廉康辛大学提出了一种分布式的DNS,其要点是:在网络里设置许多域名服务器,每个域名服务器负责一个域的名字查询,当用户需要查询某个Internet主机名的IP地址时,本地的域名服务器根据主机的域名,从高层向底层一次查询,知道察得所需主机的IP地址为止. 顶级域名划分模式:组织模式和地理模式 组织模式:com, edu, net, gov, org, (ac) 地理模式:cn,jp,fr,uk,au 我国的域名管理机构:CNNIC,CERNET 我的二级域名分为两类:类别域名,行政域名,1、远程登录服务Telnet（Remote Login）,远程登录是Internet提供的基本信息服务之一，是提供远程连接服务的终端仿真协议。它可以使你的计算机登录到Internet上的另一台计算机上。你的计算机就成为你所登录计算机的一个终端，可以使用那台计算机上的资源，例如打印机和磁盘设备等。Telnet提供了大量的命令，这些命令可用于建立终端与远程主机的交互式对话，可使本地用户执行远程主机的命令。,2. 文件传送服务FTP,FTP允许用户在计算机之间传送文件，并且文件的类型不限，可以是文本文件也可以是二进制可执行文件、声音文件、图像文件、数据压缩文件等等。FTP是一种实时的联机服务，在进行工作前必须首先登录到对方的计算机上，登录后才能进行文件的搜索和文件传送的有关操作。普通的FTP服务需要在登录时提供相应的用户名和口令，当用户不知道对方计算机的用户名和口令时就无法使用FTP服务。为此，一些信息服务机构为了方便Internet的用户通过网络使用他们公开发布的信息，提供了一种“匿名FTP服务”。,1.4 Internet提供的服务,3电子邮件服务E-mail（Electronic Mail）,一个完整的电子邮件地址，由用户帐号和电子邮件域名两部分组成，中间使用“”把两部分相连。如、等。用来收发电子邮件的软件工具很多，在功能、界面等方面各有特点，但它们都有以下几个基本的功能： 传送邮件：将邮件传递到指定电子邮件地址。 浏览信件：可以选择某一邮件，查看其内容。 存储信件：可将邮件转储在一般文件中。 转发信件：用户如果觉得邮件的内容可供其他人参考，可在信件编辑结束后，根据有关提示转寄给其他用户。,4电子公告板系统（BBS）,BBS，全称“电子公告板系统”（Bulletin Board System），它是Internet上著名的信息服务系统之一，发展非常迅速，几乎遍及整个Internet，因为它提供的信息服务涉及的主题相当广泛，如科学研究，时事评论等各个方面，世界各地的人们可以开展讨论，交流思想，寻求帮助。 BBS站为用户开辟一块展示“公告”信息的公用存储空间作为“公告板”。这就象实际生活中的公告板一样，用户在这里可以围绕某一主题开展持续不断的讨论，可以把自己参加讨论的文字“张贴”在公告板上，或者从中读取其他人“张贴”的信息。电子公告板的好处是可以由用户来“订阅”，每条信息也能象电子邮件一样被拷贝和转发。,5万维网,WWW（World Wide Web）的中文译名为万维网或环球网。WWW的创建是为了解决Internet上的信息传递问题，在WWW创建之前，几乎所有的信息发布都是通过E-mail、FTP和Telnet等。但由于Internet 上的信息散乱地分布在各处，因此除非知道所需信息的位置，否则无法对信息进行搜索。它采用超文本和多媒体技术，将不同文件通过关键字建立链接，提供一种交叉式查询方式。在一个超文本的文件中，一个关键字链接着另一个关键字有关的文件，该文件可以在同一台主机上，也可以在Internet的另一台主机上，同样该文件也可以是另一个超文本文件。,1.5 接入Internet的方式,拨号上网方式 通过调制解调器和电话线接入Internet 调制解调器是将计算机内部的数字信号与电话线路上传输的模拟信号进行互相转换的设备 ADSL上网方式 ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Loop 非对称数字用户环路)是在电话线上运行的一种高速宽带通信技术 使用专用的调制解调器,接打电话和上网可同时进行,光纤宽带上网方式 一般采用FFTx+LAN形式(光纤+局域网) 主要步骤: 安装网卡及驱动程序 设置TCP/IP协议 WAP无线上网方式 WAP(Wireless Application Protocol无线应用协议) 主要有两种形式: 移动电话、安装了移动网卡的笔记本电脑,TCP/IP协议的分层模式,网络接口层 负责接受上一层的IP数据报，通过网络向外发送，或者接收和处理来自网络上的物理帧，并抽取IP数据报向IP层传送 网络层（IP层） 主要解决计算机之间的通信问题，负责不同设备之间的数据交换，不负责数据是否正确 传输层（TCP层） 主要任务是确保所有传送到另一个系统的数据能够正确无误的到达该系统，提供端到端的可靠性传输 应用层 主要任