3-第三章电子商务网络平台

1 第三章电子商务网络平台 3 1计算机网络基本概念3 2计算机网络的产生和发展3 3计算机网络的基本组成3 4计算机网络的功能3 5计算机网络的分类3 6计算机网络协议3 7计算机网络互联 2 3 1计算机网络基本概念 计算机网络 ComputerNetwork 是计算机技术与通信技术相结合的产物 它是利用通信线路和通信设备 把地理上分散的并具有独立功能的多个计算机系统互相连接 按照网络协议进行数据通信 由功能完善的网络软件实现资源共享的计算机系统的集合 3 网络 主要包含四个方面的内容 连接对象 即元件 连接介质 连接的控制机制 如约定 协议 软件 连接的方式与结构 4 1 第一代计算机网络 面向终端的计算机网络2 现代计算机网络3 广域网的发展4 个人计算机与局域网5 标准化网络6 互联网与新一代计算机网络 宽带综合业务数字网 3 2计算机网络的产生和发展 5 3 2计算机网络的产生和发展 1 第一代计算机网络 面向终端的计算机网络 6 图3 2多机联机系统结构图 7 2 现代计算机网络真正意义上的计算机网络应该是计算机与计算机的互联 是计算机之间的通信 即通过通信线路将若干个自主的计算机连接起来的系统 称为计算机 计算机网络 简称为计算机网络 计算机网络在逻辑上可分为两大部分 一为通信子网 二为资源子网 二者合一构成以通信子网为核心 以资源共享为目的的计算机网络 8 现代计算机网络的结构 通信子网 公司内部网2Intranet 个人电脑PC 局域网LAN1 个人电脑PC 局域网LAN2 公司内部网1Intranet 9 3 广域网的发展公用数据网DDN在20世纪70 80年代得到了很快发展 并且随着计算机网络技术的发展和网络应用的需求 目前广域网又开发了诸如帧中继 FrameRelay 综合业务数字网ISDN IntegratedServicesDigitalNetwork 和通过电话网实现的交换多兆位数据服务SMDS SwitchedMultimegabitDataService 等公用数据网 这些公用数据网的诞生与发展极大地促进了广域网的发展 当前 由于光纤介质的不断普及 直接在光纤介质上传输数据和波分多路复用的技术WDM WavalengthDivisionMultiplex 已开始投入使用 10 4 个人计算机与局域网早期的计算机网络大多为广域网 局域网是在20世纪70年代出现了微型计算机 PC 以后出现与发展的 20世纪80年代 由于PC机性能不断地提高 价格不断地降低 计算机从 专家 群里走入 大众 之中 应用从科学计算走入事务处理 使得PC机大量地进入各行各业的办公室 甚至到家庭 这时 个人计算机得到了蓬勃发展 由于个人计算机的大量涌现和广泛分布 基于信息交换和资源共享的需求越来越迫切 人们要求在一栋楼或一个部门内的计算机互联 于是局域网LAN LocalAreaNetwork 应运而生 局域网一经问世就得到了迅速的发展和广泛的应用 因此 微型计算机的出现和广泛应用对于局域网络的产生与发展具有重要的促进作用 11 5 标准化网络第二代计算机网络大多是由研究部门 大学或计算机公司自行开发研制的 它们没有统一的体系结构和标准 各个厂家生产的计算机产品和网络产品无论从技术还是从结构上看都有很大的差异 从而造成不同厂家生产的计算机及网络产品很难实现互联 这给用户的使用带来极大的不便 同时也约束了计算机网络的发展 在这个时期 各个计算机网络公司都纷纷研究开发自己的计算机网络体系结构和协议 如IBM公司于1974年公布了 系统网络体系结构SNA DEC公司于1975年公布了 分布式网络体系结构DNA 等 这种发展形势对网络的继续发展极为不利 于是统一网络的标准提到了议事日程上 12 1977年 国际标准化组织ISO InternationalStandardizationOrganization 为适应网络标准化的发展趋势 专门在计算机与信息处理标准化技术委员会 TC97 下 成立了一个新的分委员会SC16 该委员会在研究分析已有的网络结构经验的基础上 开始研究 开放系统互联 OSI OpenSystemInterconnect 问题 ISO于1984年公布了 开放系统互联基本参考模型 的正式文件 即著名的国际标准ISO7498 通常称它为OSI参考模型OSI RM OpenSystemInterconnect ReferenceModel OSI RM已被国际社会广泛认可 它对推动计算机网络的理论与技术的发展 对统一网络体系结构和协议起到了积极的作用 从此 计算机网络进入了标准化网络阶段 有人称之为第三代网络 13 6 互联网与新一代计算机网络 宽带综合业务数字网局域网互联 Internet计算机网络向着宽带综合业务数字网发展 B ISDN 这就是人们常说的新一代或称为第四代计算机网络 最主要的特点是综合化和高速化 综合化是指将多种业务综合到一个网络中 例如 可以将话音 资料 图像等以二进制代码的数字形式综合到一个网络中来传送 网络高速化也称为宽带化 就是指网络的数据传输速率可达几十至几百兆比特 秒 Mb s 甚至能达到几到几十吉比特 秒 Gb s 的量级 电话网 有线电视网和计算机网络等都将并入综合业务数字网 ISDN 称为三网合一 14 3 3计算机网络的基本组成 计算机网络包括硬件和软件两大部分 网络硬件提供的是数据处理 数据传输和建立通信通道的物质基础 而网络软件真正控制数据通信 软件的各种网络功能依赖硬件完成 二者缺一不可 15 计算机网络的基本组成主要包括如下四部分 常称为计算机网络四大要素 1 计算机系统2 通信线路和通信设备3 网络协议4 网络软件 1 网络系统软件包括网络操作系统 网络协议软件 通信控制软件和管理软件等 2 网络应用软件 16 1 计算机系统建立具有两台以上独立功能的计算机系统是计算机网络的第一个要素 计算机系统是计算机网络的重要组成部分 是计算机网络不可缺少的硬件元素 计算机网络连接的计算机可以是巨型机 大型机 小型机 工作站 微机以及笔记本电脑或其他数据终端设备 如终端服务器 计算机系统是网络的基本模块 是被连接的对象 它的主要作用是负责数据信息的收集 处理 存储 传播和提供共享资源 在网络上可共享的资源包括硬件资源 如巨型计算机 高性能外围设备 大容量磁盘等 软件资源 如各种软件系统 应用程序 数据库系统等 和信息资源 17 2 通信线路和通信设备计算机网络的硬件部分除了计算机外 还要有用于连接这些计算机的通信线路和通信设备 即数据通信系统 其中 通信线路指的是传输介质及其介质连接部件 包括光缆 同轴电缆 双绞线等 通信设备指网络连接设备 网络互联设备 包括网卡 集线器 Hub 中继器 Repeater 交换机 Switch 网桥 Bridge 路由器 Router 以及调制解调器 Modem 等其他的通信设备 使用通信线路和通信设备将计算机互连起来 在计算机之间建立一条物理通道 以便传输数据 通信线路和通信设备负责控制数据的发出 传送 接收或转发 包括信号转换 路径选择 编码与解码 差错校验 通信控制管理等 以便完成信息交换 通信线路和通信设备是连接计算机系统的桥梁 是数据传输的通道 18 3 网络协议协议是指通信双方必须共同遵守的约定和通信规则 如TCP IP NetBEUI协议 IPX SPX协议 它是通信双方关于通信如何进行所达成的一致规约 比如 用什么样的格式表达 组织和传输数据 如何校验和纠正信息传输的错误 传输信息的时序组织与控制机制等 现代网络都是层次结构 协议规定了分层原则 层间关系 执行信息传递过程的方向 分解与重组等约定 在网络上通信的双方必须遵守相同的协议 才能正确地交流信息 就像人们谈话时要说同一种语言一样 如果谈话时使用不同的语言 就会造成相互都听不懂对方在说什么的问题 那么 他们将无法进行交流 因此 协议在计算机网络中是至关重要的 一般说来 协议的实现是由软件和硬件分别或配合完成的 19 4 网络软件网络软件是一种在网络环境下使用和运行或者控制和管理网络工作的计算机软件 根据软件的功能 计算机网络软件可分为网络系统软件和网络应用软件两大类型 1 网络系统软件 网络系统软件是控制和管理网络运行 提供网络通信 分配和管理共享资源的网络软件 它包括网络操作系统 网络协议软件 通信控制软件和管理软件等 网络操作系统NOS NetworkOperatingSystem 是指能够对局域网范围内的资源进行统一调度和管理的程序 它是计算机网络软件的核心程序 是网络软件系统的基础 20 网络协议软件 如TCP IP 是实现各种网络协议的软件 它是网络软件中最重要最核心的部分 任何网络软件都要通过协议软件才能发生作用 2 网络应用软件 网络应用软件是指为某一个应用目的而开发的网络软件 如远程教学软件 电子图书馆软件 Internet信息服务软件等 网络应用软件可为用户提供访问网络的手段及网络服务 实现资源共享和信息的传输 21 3 4计算机网络的功能 1 共享硬件与软件2 共享信息Internet就是巨大的信息资源宝库3 通信功能强有力的通信手段 22 3 5计算机网络的分类 1 按网络覆盖的地理范围分类局域网LAN LocalAreaNetwork 2 广域网WAN WideAreaNetwork 3 城域网MAN MetropolitanAreaNetwork 23 2 按网络的拓扑结构分类总线型网络环型网络星型网络树型网络网状型网络混合型网络 24 25 3 按网络协议分类根据使用的网络协议 可以将网络分为 使用IEEE802 3标准协议的以太网 Ethernet 使用IEEE802 5标准协议的令牌环网 TokenRing FDDI网 FiberDistributedDataInterface 光纤分布式数据接口 ATM网 AsynchronousTransferMode 异步传输模式 X 25TCP IP网等 26 4 按使用的传输介质分类根据网络使用的传输介质 可以将网络分为 双绞线网络同轴电缆网络光纤网络无线网络 以无线电波为传输介质 和卫星数据通信网 通过卫星链路进行数据通信 等 27 图3 3几种常用的传输介质 28 5 按网络操作系统分类根据使用的网络操作系统 可以将网络分为NovellNetWare网 UNIX网 Linux网 WindowsNT网等 29 6 按传输技术分类 1 广播式网络 在广播式网络中仅使用一条通信信道 该信道由网络上的所有站点共享 2 点到点网络 点到点网络由一对机器之间的多条连接构成 每对机器之间都有一条专用的通信信道 发送数据经过一系列的中间设备的转发 直接到达目的站点 因此在点到点的网络中 不存在信道共享与复用的情况 30 3 6计算机网络协议 1 OSI参考模型OSI开放系统模型包括七个层次 自下而上分别为物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层和应用层 31 图1 7 物理层 ThePhysicalLayer 主要功能是 利用传输介质为数据链路层提供物理连接 在物理线路上传输原始的二进制数据位 基本网络硬件 负责处理数据传输率并监控数据出错率 以便能够实现数据流的透明传输 数据链路层 TheDataLinkLayer 主要功能是 在物理层提供的服务基础上 数据链路层在通信的实体间建立数据链路连接 传输以 帧 Frame 为单位的数据包 并采用差错控制与流量控制方法 使有差错的物理线路变成无差错的数据链路 网络层 TheNetworkLayer 主要功能是 为数据在结点之间传输创建逻辑链路 通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径 控制通信子网提供源点到目的点的数据传送 Packet 以及实现拥塞控制 网络互连等功能 运输层 TheTransportLayer 主要功能是 向用户提供可靠的端到端 end to end 数据传送服务 处理数据包错误 数据包次序 以及其他一些关键传输问题 传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节 它是计算机通信体系结构中关键的一层 OSI OpenSystemInterconnection 参考模型 OSI OpenSystemInterconnection 参考模型 5 会话层 TheSessionLayer 主要功能是 负责维护两个结点之间的传输链接 以便确保点到点传输不中断 以及管理数据交换等功能 6 表示层 ThePresentationLayer 主要功能是 为用户提供数据转换和表示服务 用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式 主要包括数据格式变换 数据加密与解密 数据压缩与恢复等功能 7 应用层 TheApplicationLayer 主要功能是 为应用软件提供了很多服务 例如文件服务器 数据库服务 电子邮件与其他网络软件服务 34 2 TCP IPTCP IP体系常简称为TCP IP 实际的工业标准 国际互联网的标准协议 1 网络接口层 Hostto networkLayer 主机 网络层 2 互联层 互联层 InternetLayer 的主要功能是负责在互联网上传输数据分组 主要定义了互联协议 IP 以及数据分组的格式 3 传输层TCP IP的传输层定义了两个协议 传输控制协议 TransportControlProtocol 简称TCP 和用户数据报协议 UserDatagramProtocol 简称UDP 3 6计算机网络协议 35 4 应用层 应用层 ApplicationLayer 是TCP族的最高层 互联网络上的应用层协议主要有下面几种 简单电子邮件协议 SMTP SimpleMailTransferProtocol 负责互联网中电子邮件的传递 超文本传输协议 HTTP HyperTextTransferProtocol 提供WWW服务 远程登录协议 TELNet 实现远程登录功能 电子公告牌系统BBS使用这个协议 文件传输协议 FTP 用于交互式文件传输 下载或上传软件时使用这个协议 3 6计算机网络协议 36 网络新闻传输协议 NNTP NetworkNewsTransferProtocol 为用户提供新闻订阅功能 它是网上特殊的一种功能强大的新闻工具 每个用户既是读者又是作者 域名 服务 系统 DNS DomainNameSystem 负责机器名字到IP地址的转换 简单网络管理协议 SNMP SimpleNetworkManagementProtocol 负责网络管理 开放最短路径优先协议 OSPF OpenShortestPathFirst 负责路由信息的交换 37 图3 4TCP IP参考模型示意图 38 3 7计算机网络互联 3 7 1基本概念计算机网络互联是利用网络互联设备及相应的技术措施和协议把两个以上的计算机网络连起来 实现计算机网络之间的连接 39 IP地址 IP地址唯一地标识网络中的计算机 40 域名 需要主机名 便于记忆域名 层次化结构的主机命名系统 41 IP寻址与DNS WWW BIPT EDU CN DNS系统 202 31 32 7 域名系统DNS 采用树状结构对名字进行管理 DNS服务器管理其下的主机的名字及对应的IP地址 42 常用的网络连接设备有以下几种 中继器 集线器 交换机 常用于局域网的扩展 在物理层和数据链路层实现互联 网桥 主要用于局域网与局域网之间的互联 在数据链路层实现互联 路由器 主要用于局域网与广域网之间的互联 实现在网络层的互联 网关 主要用于不同体系结构的网络之间的互联 在传输层及其以上层实现互联 比如IEEE802 3局域网与IBMSNA网络的互联 通过SNA网关可使IEEE802 3局域网上的工作站存取IBM主机上的信息 调制解调器 由数字信号到模拟信号的转换称为 调制 而由模拟信号到数字信号的转换则称为 解调 43 3 7 2网络互联方式与接入技术1 拨号连接公用交换电话网 PSTN PublicSwitchedTelephoneNetwork 2 综合业务数字网ISDN综合业务数字网ISDN IntegratedServicesDigitalNetwork 是一种信息通信网 可以通过普通电话线支持话音 数据 图形 视频等多种业务的通信 通过ISDN可以实现局域网的远程互联 也可以实现单机入网 3 非对称数字用户环线ADSLADSL AsymmetricDigitalSubscriberLine 中文翻译为 非对称数字用户环线 是数字用户线xDSL的一部分 xDSL是ADSL SDSL HDSL IDSL和VDSL技术的总称 3 7计算机网络互联 44 4 数字数据网DDNDDN DigitalDataNetwork 是我国电信部门专为国内用户提供多种不同传输速率 64kb s 2Mb s 的数字专线租用服务而建立的公共网络系统 常用于实现远程局域网之间点到点的连接 是目前应用最广泛的广域网连接技术之一 5 公用分组交换数据网PSDN X 25网 公用分组交换数据网 PSDN PacketSwitchedDataNetwork 是一种以分组 Packet 为基本数据单元进行数据交换的通信网络 6 帧中继 FrameRelay 由X 25发展起来的快速分组交换技术 一种新的公用数据交换网 45 7 卫星通信卫星通信是利用人造地球卫星作为空中微波中继站 实现地球上两个或多个地球站之间的通信 46 8 有线电视网用户可通过一个叫做 机顶盒 Set Top Box 的设备和有线电视网络 将电视机接入Internet 从而实现没有电脑的上网 机顶盒是一种类似于Modem的数字式信号转换器 图3 5为机顶盒外观 背板接口示意图 图3 6为机顶盒 电视机 遥控键