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第3章 网络技术3.1 计算机网络概述3.1.1 计算机网络的定义和功能1.计算机网络的定义计算机网络是将分布在不同地理位置上得具有独立功能的计算机、终端及其附属设备用通信手段连接起来以实现资源共享的系统。2.计算机网络的功能建立计算机网络的主要目的是实现在计算机通信基础上的“资源共享”，其功能有以下几方面：（1）实现资源共享，即所有网内用户均能享受网上计算机系统中的全部或部分资源，包括硬件、软件、数据等。（2）进行数据信息的集中和综合处理。将地理上分散的生产部门、业务部门及数据资料通过计算机网络集中综合处理。（3）能够提高计算机的可靠性及可用性。当计算机练成网络后，各计算机可以通过网络互为后备，互为补充，从而减少用户的等待时间，均衡各计算机的负担。（4）能够进行分布处理。在计算机网络中，用户可根据问题性质和要求选择网内最合适的资源来处理。（5）节省软、硬件设备的开销。用户可以共享网络资源，设计者可以统一的考虑各工作站的具体配置，从而用最低开销获得最佳效果。3.1.2 计算机网络系统的组成1. 网络硬件系统（1）网络服务器：是可被用户访问的计算机系统，可以是个人计算机，也可以是工作站或小型计算机。（2）网络工作站：能使用户在网络环境上进行工作的计算机，常被称为客户机。（3）网络交换互联设备：把多台计算机连成局域网所需要的交换互联设备，包括网络适配器、调制解调器、网络传输介质、中继器、集线器、网桥、路由器和网关等。（4）防火墙：在内联网和互联网之间构筑的一道屏障，用以保护内联网中的信息、资源等不受外联网中非法用户的侵犯。（5）外部设备：可被网络用户共享的、常用的硬件资源。2.网络软件系统计算机系统是在计算机软件的控制下进行工作的，网络软件是一种在网络环境下使用、运行或者控制和管理网络工作的计算机软件。根据功能和作用，网络软件分为网络系统软件和网络应用软件两类。3.1.3 网络的分类与拓扑结构1. 网络的分类按照网络的范围分类：（1）局域网（LAN）：联网范围一般为数百米，适合办公大楼或工厂内部的联网。（2）城域网（MAN）：联网范围一般为一个城市，距离为数公里。（3）广域网（WAN）：采用广域网互联技术，将位于不同城市甚至不同国家的计算机连接在一起。2.局域网的分类（1）按访问传输介质的方法分类：以太网、令牌环网、ATM网等。（2）按拓扑结构分类：星型、环型、树型、总线型、混合型。（3）按传输介质分类：同轴电缆局域网、双绞线局域网、光纤局域网。（4）按网络操作系统分类：NETWAER、WINDOWS、LAN MANEGER、Vines等。3.1.4 开放系统互联参考模型1网络协议的概念计算机之间信息的交换必须按照通信双方预先约定好的规则来进行，这些约定和规则就是协议，一般包括语义、语法和同步关系三部分。2开放系统互联（OSI）参考模型简介OSI开放系统互联参考模型包括网络互联的七层框架的各项功能，以在实现开放系统环境中的互联性、互操作性与应用的可移植性。3. 网络结构的层次化网络中通常采用在协议中划分层次的方法，把功能划分为若干层次，协调工作。优点：（1）通过适当分割通信功能，可以明确定义大规模通信系统的功能，而且可以明确协议间的关系和各自功能。（2）对于构成通信系统的存储器及各种硬件、软件等地管理主体，明确了由什么通信功能来担任这种责任分工。（3）由于各层之间相互独立，某一层的变更不会波及整个系统，具有良好的扩充性能。3.1.5 互联网协议1.TCP/IP协议TCP：传输控制协议；IP：互联网协议TCP/IP的目的在于通过它实现网络中异构网络或异种机之间的互相通信。2.TCP/IP的工作过程TCP/IP协议的工作流程如下：在源主机上，应用层将一串应用数据流传送给传输层。传输层将应用层的数据流截成分组，并加上TCP报头形成TCP段，送交网络层。在网络层给TCP段加上包括源、目的主机IP地址的IP报头，生成一个IP数据包，并将IP数据包送交链路层。链路层在其MAC帧的数据部分装上IP数据包，再加上源、目的主机的MAC地址和帧头，并根据其目的MAC地址，将MAC帧发往目的主机或IP路由器。在目的主机，链路层将MAC帧的帧头去掉，并将IP数据包送交网络层。网络层检查IP报头，如果报头中校验和与计算结果不一致，则丢弃该IP数据包；若校验和与计算结果一致，则去掉IP报头，将TCP段送交传输层。传输层检查顺序号，判断是否是正确的TCP分组，然后检查TCP报头数据。若正确，则向源主机发确认信息；若不正确或丢包，则向源主机要求重发信息。在目的主机，传输层去掉TCP报头，将排好顺序的分组组成应用数据流送给应用程序。这样目的主机接收到的来自源主机的字节流，就像是直接接收来自源主机的字节流一样。TCP/IP协议不是一个单独的协议，它是由一组协议组成的协议集，在TCP/IP 参考模型中各层对应的协议如下表所示：应用层TELNET FTP SMTP DNS传输层TCP UDPInternetIP网络接物理层ARPANET SATNETPPP/SLIP LAN3.2 互联网简介3.2.1 互联网的产生与发展1.互联网的产生与发展互联网是当今世界上规模最大、信息资源最丰富、开放的、由成千上万网络及上百万台计算机相互连接成的全球计算机网络，是具有提供信息资源查询和信息资源共享的全球最大的信息超级市场，是“信息高速公路”的雏形。我国与互联网的连接是从电子邮件系统开始的。2.互联网的特点（1）全球信息传播（2）检索方便快捷（3）多媒体信息通信（4）使用费用低廉（5）丰富的信息资源3.2.2 互联网的接入方式互联网服务提供商（ISP）包括互联网内容提供商（ICP）和互联网接入服务商（IAP）。目前我国最大的ISP是中国电信，及联通、网通、铁通等。互联网的接入方式有以下几种：1.普通电话拨号上网普通电话+调制解调器实现拨号上网，设备简单、覆盖面广；但上网速度较慢，且易受电话线路通信质量的影响。2.ADSL上网即目前所称的宽带网。市话线+ADSL调制解调器连接网络，具有结构简单，使用维护方便，性价比高地特点。3.ISDN上网又称一线通，是由电话综合数字网演变而来的。双信道，可以全部用于接入互联网，也可以仅用一个信道接入，另一个信道作为普通电话使用。4.DDN上网数字数据网，利用数字信道来传输数据信号。5.局域网共享上网通过局域网上的服务器共享上网，例如校园网，是一种间接上网方式。对于服务器的上网方式没有严格的限制，充分利用了服务器的网络带宽，易管理，较经济。6.有线电视电缆上网利用有线电视网络作为接入网的接入设备，具有广阔前景。7.光纤上网传输速度快，且相当稳定，唯一确定是价格较高。8.无线接入分两种方式：一种是固定接入方式，如微波、卫星和短波等；另一种是移动接入方式，手机上网。3.2.3 IP地址和域名系统1.IP地址IP地址是一种层次结构地址，适用于众多网络的互联，特别是互联网，每个网络的主机和路由器都有一个IP地址，所有的IP地址都是32位的，共4段，每段由8位组成，转换成十进制后就成为一个介于0255之间的数字。根据网络的大小，IP地址又分成了A、B、C、D、E几个不同的等级，第一组数值0127是A类网络，128191是B类网络，192223是C类网络，224239是D类网络，240255是E类网络。2.域名系统域名与IP地址一一对应，是用户为自己的网络地址选择的字符型名字。3.2.4 互联网的应用层协议1.HTTP超文本传输协议的缩写，负责传输和显示页面的互联网协议。2.SMTP、POP和IMAP互联网上传送电子邮件是通过一套称为邮件服务器的程序进行硬件管理并储存的。简单邮件传输协议SMTP和邮局协议POP是负责用客户机/服务器模式发送和检索电子邮件的协议。互联网信息访问协议（IMAP）是一种优于POP的新协议，克服了POP的一些缺点。3.FTP文件传输协议FTP是TCP/IP的组成部分，允许文件双向传输，即从客户机到服务器或从服务器到客户机；即可以传输二进制数据，也可以传输ACSII码文本，用户可以在两种模式中任选一种。3.3 网络互联技术 3.3.1 内联网1.内联网简介内联网将互联网的成熟技术应用于企业内部，使TCP/IP、SMTP、WWW、JAVA、HTTP等先进的技术在企业信息系统中充分发挥作用，将WWW服务、E-mail服务、FTP服务、News服务等迁移到了企业内部，实现了内部网络的开放性、低投资性、易操作性及运营成本的低廉性。2.内联网的优势（1）组建简单（2）管理容易（3）内联网是改善公司内部通信的高效工具（4）不需要单独为内联网构建数据库，可以使用原有数据库（5）安全性高（6）与平台无关，容易使用3.内联网的逻辑结构内联网的基本结构由服务器、客户机、物理网和防火墙四部分组成。内联网的核心系统是WWW服务器，数据库服务器存储着企业大量的信息，防火墙是为了企业内部信息的安全而设的服务器。3.3.2 物理网1.外联网简介如果一个公共网络连接了两个以上的贸易伙伴，一般将称为企业的外联网。外联网=内联网+企业外部扩展外联网这个概念是随着防火墙的出现而产生的，外联网不仅局限于企业内部，而是把相互合作的企业的网络连接在一起。在外联网内部，各企业可以自由地加入到WWW中去，方便地查询其它企业与自己相关的数据，同时外联网又隔离了外部的非法访问，从未保护了外联网内部各企业数据的安全性。2.内联网、外联网和互联网三者的区别（1）在操作权限上，互联网提供的服务基本上对用户没有权限控制或很少控制，而内联网提供的控制是很严格的。（2）在内容上，互联网提供信息的页面以静态为主，而内联网提供的信息内容大部分与数据库有关，信息内容是动态的，随着底层数据的变化而变化。（3）在服务对象方面，互联网的对象是全世界的用户，内联网的服务对象是企业员工。（4）在联结方式上，互联网强调各个组织网站之间的联结，无交易的企业、消费者都是它的业务范围；外联网强调各个企业的联结，业务范围包括交易伙伴、合作对象、相关公司、销售商店及主要客户；内联网强调企业内部各部门的联结，业务范围仅限于企业。若把互联网称为开放的网络，内联网称为专用封闭的网络，外联网就是一种专用受控的外部网络。3.外联网的几种实现方式（1）公共网络企业组织允许公众通过任何公共网络访问其内部网，或两个及更多的企业同意用公共网络把它们的内部网连在一起，这就形成了公共网络的外部网。这种结构中安全性是最大的问题。（2）专用网络是指两个企业间的专线连接，这种连接是两个企业内部网之间的物理连接。这种连接的最大优点是安全，但成本很高。（3）虚拟专用网络（VPN）采用“IP通道”或“数据封装”的系统，用公共网络及其协议向贸易伙伴、顾客、供应商和雇员发送敏感的数据。如果一个企业想和其供应商或贸易伙伴建立更密切的联系，就可以用VPN把它们连接在一起。建立VPN不需专线，除了每个公司的内部网外，所需的唯一设施就是互联网。3.4 电子数据交换3.4.1 电子数据交换（EDI）的定义1.定义1：将商业或行政事务，按照一个公认的标准，形成结构化的事务处理或信息数据结构，从计算机到计算机的电子数据传输。2.定义2：用户计算机系统之间对结构化的、标准化的信息进行自动传送和自动处理的过程。3.含义：（1）交易双方之间的文件传递（2）交易双方传递的文件是特定的格式，采用的是报文标准（3）双方均有自己的计算机系统（4）双方的计算机能发送、接收并处理符合约定标准的交易电文的数据信息（5）双方计算机之间有网络通信系统，信息传输是通过网络通信实现的，信息处理是计算机自动进行的，无须人工干预和人为介入3.4.2 EDI的技术标准EDI标准是国际社会共同制定的一种用于书写商务报文的规范和标准协议，以消除各国语言、商务规定及表达与理解上得歧义性。1.贸易数据交换导则2.美国的ANSI/ASC/X.12标准3.联合国UN/EDIFACT标准3.4.3 电子数据交换系统的组成1.EDI软件EDI软件具有将用户数据库系统中的信息翻译成EDI的标准格式以供传输交换的能力。（1）转换软件将用户原有计算机系统的文件转换成翻译软件能够理解的平面文件，或是将从翻译软件接收来得平面文件转换成原计算机系统中的文件。（2）翻译软件将平面文件翻译成EDI标准格式，或将接收到的EDI标准格式翻译成平面文件。（3）通信软件具有管理和维护贸易伙伴的电话号码系统，自动执行拨号等功能。将EDI标准格式的文件外层加上通信信封，再送到EDI系统交换中心的邮箱，或从EDI系统交换中心将收到的文件取回。2.硬件系统（1）只使用一台主机或中型机。将所有的EDI软件放到主机或中型机上，使其执行全部的EDI功能。优点： 能对大量交易进行处理 提高了数据处理速度和数据准确度 方便数据在内联网上的传输、使用缺点： 成本高 费时（2）只使用一台PC。可以将所有的EDI软件放到一台PC上去，EDI活动只在这台微机上单独进行。优点： 成本低，系统安装调试容易缺点： 数据需重复输入，易出错 处理速度低，处理能力有限 不易在公司内部各部门的计算机系统之间搭建联系（3）把PC作为主机的前端处理器PC与主机相连，二者之间可进行数据传输。优点： EDI平台有现成的软件，容易安装。 可减少数据误差缺点： 费用比只使用一台PC大，处理速度又比使用一台主机的情况下慢（4）专用的EDI操作系统采用一台中型机平台，以及