第五章 计算机网络与INTERNET应用.doc

第五章 计算机网络与INTERNET应用51计算机网络基础知识511计算机网络概述世界上最早出现的计算机网络的雏形是美国1952年建立的一套半自动地面防空（SAGE）系统，它使用了远距离通信线路将l000多台终端连接到一台旋风计算机上，实现了计算机远距离的集中控制。这种由一台计算机经过通信线路与若干台终端直接连接的方式被称为主机终端系统或称为面向终端的计算机网络。这种面向终端的计算机网络在60年代获得了很大发展，其中一些至今仍在使用，如美国的SABRE1系统，是60年代美国航空公司与IBM公司联合研制的全国飞机票联机订票系统，它由一台中央计算机与分布在全美各地的2000多个终端相连。另外在图书、军用及一些商用网中，这种面向终端的网络也起了很大作用。从现在的角度看，主机终端系统还不能代表计算机网络，它只是我们现在所说的计算机网络的一部分。它存在两个明显的缺点：一是主机负荷重。因它既要担任通信控制工作，又要担任数据处理工作。二是线路利用率低，特别是远程终端更为突出。为减轻主机负担和提高线路利用率，60年代出现了一种在主机和通信线路之间设置通信控制处理机，专门负责通信控制，在终端较为集中的区域设置集线器，大量终端先通过低速线路连到集线器上，集线器则通过高速线路与主机相连，这种结构常采用小型机作为通信控制处理机，它除完成通信控制外，还具有信息处理、信息压缩、代码转换等功能，这种结构被称作具有通信功能的多机系统。 随着计算机应用的发展，一些大公司或部门往往拥有多台计算机，有时这些计算机之间需要交换信息，于是出现了一种以传输信息为主要目的、用通信线路将两台或多台计算机连接起来的网络形式，它被称为计算机通信网络。它是计算机网络的低级形式。随着计算机通信网络的发展和广泛应用，用户不仅要求计算机之间能传输信息，而且希望共享网内其他计算机上的信息或使用网上的其他计算机来完成自己的某些工作，这种以共享网上资源为目的的计算机网络，就是我们现在所称的计算机计算机网络，简称计算机网络。它使得使用网络中的资源与使用本地资源一样方便。计算机网络是一个复杂的系统，但无论其本身怎样复杂，对用户来讲，我们可引用 Sun Microsystem公司总裁奥尔森的一句名言来理解计算机网络的含义，即：“Net-work is computer”（网络就是计算机）。这表明，不管网络有多么复杂，总可以把它理解为一个扩大了的计算机系统，把网络上的资源理解为这台计算机系统的大硬盘，用户在网上操作与在自己的单机上操作并无大的区别。我国的计算机网络自80年代以来发展非常迅速，铁道部、公安部、军队、民航、银行都建立了自己的专用网络，“三金”工程的启动和实施使我国的网络基础设施得到了进一步的完善和提高。在计算机网络标准化方面，1988年制定了与ISO的“开放系统互连基本参考模型”相对应的国家标准 GB 938788。从以上的介绍可以看出，计算机网络在不同时期、从不同的角度有不同的理解。1970年美国信息处理学会联合会从共享的角度出发，把计算机网络定义为：“以能够相互共享资源的方式，连接起来，并各自具备独立功能的计算机系统的集合。”若从物理结构看，我们可把计算机网络定义为：在协议控制下，由若干计算机、终端设备、数据传输设备和通信控制处理机等组成的系统集合。现在普遍认为的是：计算机网络是地理上分散的、具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，且以功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式及网络操作系统等）实现网络资源共享的系统。512计算机网络的分类计算机网络从不同的角度、不同的划分原则，可以得到不同类型的计算机网络。按网络的作用范围及计算机之间连接的距离可分为：局域网、广域网、城域网三种。（l）局域网 LAN（Local Area Network）。局域网地理范围一般在10公里以内，属于一个单位或部门组建的小范围网络。例如一个学校的计算机中心或一个系的计算机各自互连起来组成的网络就是一个局域网。局域网组建方便，使用灵活，是目前计算机网络中最活跃的分支。（2）广域网 WAN（Wide Area Network）。广域网也叫远程网，它的地理范围可以从几十公里到几万公里。如一个国家或洲际间建立的网络都是广域网络。广域网用于通信的传输装置和介质，一般都由电信部门提供，能实现广大范围内的资源共享。Internet网就是一个覆盖了180多个国家和地区、连接了上千万台主机的广域网。 （3）城域网 MAN（Metropolitan Area Network）。城域网介于广域网和局域网之间，作用距离从几十公里到上百公里，通常覆盖一个城市或地区。网络还可按网络的数据传输与交换系统的所有权划分，可分为专用网和公用网两种。专用网一般是由某个部门或企业自己组建，也可以是租用电信部门的专用传输线路。如航空、铁路、军队、银行都有本系统的专用网络。公用网一般都由国家电信部门组建和管理，网络内传输和交换的装置可提供给单位或个人使用。另外，网络还可按传输的信道分为：基带、宽带、模拟和数字网络等。按网络的拓扑结构可以分为总线形网络、星形网络、树形网络、环形网络、网状形网络等。按交换技术可分为电路交换、报文交换、分组交换网络等。513计算机网络协议和体系结构由于计算机的种类繁多，各种形式的网络不断出现，为了规范异种网络和不同机型的互连，1984年国际标准化组织（ISO）颁布了“开放系统互连基本参考模型”（OSI）作为网络的体系结构标准。该模型将计算机网络划分为功能上相对独立的七个层。在这种分层的体系结构中，通常把每一层在通信中用到的规则与约定称为协议，它是计算机网络软硬件开发的依据。OSI模型各层功能概述：（1）应用层它是OSI的最高层，是用户访问网络的接口层，是直接面向用户的。应用层为用户提供各种网络服务，如远程登录、电子邮件、文件传输等。OSI中没有规定应用层的协议，由用户自己开发。（2）表示层负责处理不同数据在表示上的差异及其相互转换，如不同格式文件的转换，不兼容终端的数据格式之间的转换，数据加密、解密等。（3）会话层负责建立、拆除、管理进程之间的通信连接。“进程”是指程序执行时所需的虚拟地址空间和控制信息。（4）传输层提供端到端的通信，它从会话层接收数据，进行适当处理后传送到网络层，在网络另一端的传输层从网络层接收对方传来的数据，进行逆向处理后提交给会话层。（5）网络层负责提供路由和连接选择，包括处理输出报文分组地址，解析输入报文的地址，维护路由信息等。（6）数据链路层提供网路相邻结点间的可靠通信。（7）物理层通过物理介质传输和接收二进制位流。OSI定义的网络体系结构从理论上讲是比较完整的，但实现起来过分复杂，目前在Internet中广泛使用的体系结构是TCP/IP参考模型，它比OSI少了表示层和会话层，共五个层次，他们是：应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。其中应用层对应OSI中的应用层、表示层和会话层，包括了许多面向应用的协议，如超文本传输协议（HTTP）、简单邮件传输协议（SMTP）等。514计算机网络的特点各种网络在数据传送、具体用途及连接方式上都不尽相同，但一般网络都具有以下一些功能和特点。（l）资源共享。这是计算机网络的重要功能，也是组建计算机网络的重要目的之一。这里的共享就是指网络中各地资源可以相互通用，用户可使用网络中的软件、硬件和数据。例如把一应用软件或系统软件装在网内的某一台计算机中，就可以让网络上的其他用户调用，或将其他用户传来的数据进行处理，再把处理结果送回。用户也可以通过网络使用一些对用户开放的、昂贵的外围设备，如绘图仪、激光打印机、激光照排机等，这样既提高了设备的利用率，又减少了硬件的投资。（2）数据通信能力。计算机网络可以实现各计算机之间的数据传送，根据需要可以对这些数据进行分散、分组、集中管理和处理，这也是计算机网络最基本的功能。这种数据通信能力使分散在不同地点的业务部门和生产部门的信息得到统一、集中的管理和控制。如可以为远距离召开的电子会议进行传递会议文件等服务。（3）分布式处理。分布式处理是计算机网络研究的重点课题，在计算机网络中，用户可根据实际情况，利用网络内最合适的软、硬件资源来使问题得到最好的解决。对于一项复杂问题，可以采用合适的算法将任务划分为若干部分，由网络上各计算机分别承担其中一部分任务，同时运行。利用网络技术还可以将许多微机或小型机联成具有较高性能的分布式计算机系统，使其具有大型机的能力，从而解决复杂的问题。（4）提高计算机的可靠性。这是计算机网络的又一重要功能。计算机网络系统能实现对差错信息的重发，并且网络中的各台计算机可以通过网络互为后备机，一旦某台计算机出现故障，网络中其他计算机可代为继续执行，这样可以避免整个系统瘫痪，从而提高计算机的可靠性。（5）均衡负载的互相协作。这一点是计算机网络的最大优点。均衡负载可使网络中计算机任务的“轻”与“重”得到合理调整。如当网络中某台计算机任务过重时，网络可以将该机上的部分任务转交给其他任务较“轻”的计算机去处理。52计算机局域网计算机局域网是在较小的范围，用于家庭、办公室、机关、企业、学校等的内部联网，它的传输率高、误码率低，通常由用户自行建立、管理和使用。521局域网的物理组成局域网通常由计算机网络软件、硬件和通信设备等组成。下面分别介绍：1计算机计算机在网络中根据承担的任务不同，可分别扮演不同的角色。在基于个人计算机的局域网中，网络的核心是服务器。一般都用高档个人机或专用服务器来担任。根据服务器在网络中的作用，又可将它划分为文件服务器、通信服务器、打印服务器、数据库服务器等。除服务器外，联网的其它个人机称作工作站。工作站一方面可以作为一台普通的个人计算机使用，另一方面，工作站通过网络可使用服务器提供的各种共享资源。一台计算机通过软、硬件的配置后可同时担任几个角色，如文件服务器、数据库服务器和打印服务器等。2网卡网卡又称网络适配器。它是网络通信的基本硬件，每一台工作站和服务器都必须配备一块网卡，插在扩展槽中，计算机通过它与网络通信线路相连接。3通信线路通信线路用来连接服务器、工作站及其他设备。局域网常用的有：同轴电缆、双绞线、光缆。还可通过微波、红外线、激光等建立无线连接。一般双绞线传输速率较低，同轴电缆较高，光纤更高。4局部网络通信设备这些设备主要是用来延伸传输距离和易于网络布线。常用的有集线器（HUB）和中继器（Repeater）。集线器可使多个工作站连接到它上面，常用的有8口、16口等，它一是便于布线，另外具有再生、放大和管理多路通信的能力。中继器是用来对信号进行放大以使传输距离提高的一种设备。5网络互连设备网络互连是指局域网与局域网、主机系统与局域网、局域网与广域网的连接。网络的互连设备有网桥、路由器和网关。此外计算机若要用电话线连网，还得配置调制解调器（Modem）。网桥一般用于同类型局域网之间的互连，且各局域网采用同样的网络操作系统。路由器是网络互连中使用较多的设备，它用于连接多个逻辑上分开的子网，每个子网代表一个单独的网络。当从一个子网传输数据到另一个子网时，就由路由器来完成这项工作。路由器具有判断网址和选择路径的功能，它在复杂的网络环境中可建立起较灵活的连接。网关又称协议转换器。主要用于不同体系结构的网络或局域网与主机的连接。调制解调器是目前单机通过电话线连网所必需的设备。它的功能是将计算机输出的数字信号转换成模拟信号并通过电话线传出，同时也通过电话线将模拟信号转换为数字信号接收。6网络软件网络软件主要是指网络操作系统。在当今流行的“客户机服务器”体系结构中，是把网络操作系统的主要部分放在服务器上，行使对网络资源的管理，为客户机提供各种网络服务。对于客户机来讲，它也必须运行一小部分网络软件，主要用于与客户机上原本运行的操作系统进行通信。522局域网的拓扑结构这里借用拓扑学中研究与大小形状无关的点、线特性的方法，抛开网络中的具体 设备，把服务器、工作站等抽象为“点”，把连接电缆等通信介质抽象为“线”。这样，计算机网络从拓扑学的观点看就成了由点和线组成的几何图形。用这种方法表示的网络结构我们称为网络的拓扑结构。局域网的拓扑类型主要可分为以下七种：总线形、星形、环形、树形、全互联形、格状形和不规则形，如图5l所示。 （a）总线形 （b）星形 （c）环形 （d）树形 （e）不规则形 （f）格状形 （g）全互连形 图5l网络的拓扑结构1总线形拓扑结构总线形拓扑结构采用单根传输线（总线）作为传输介质，所有的结点都通过相应的硬件直接连到总线上，任何一个结点的信息都可以沿着总线向两个方向传输，并被总线中的任何一个结点所接收。在这种结构中，总线的通信负载量是有限的，因此，对总线的长度及总线上的结点数有一定的限制。总线形网络的优点是：结构简单、灵活，对结点设备的增加和拆除非常方便；可靠性高，网络响应速度快；设备投入量少，成本低；共享资源能力强。是目前广泛使用的一种结构。总线形网络的缺点是故障诊断和隔离比较困难，任何通信线路的故障都会导致整个网络不能正常运行。在总线形网络的两端应接入终端阻抗匹配器，用来与总线进行阻抗匹配，吸收传送到终端的能量，避免产生不必要的干扰。2星形拓扑结构星形结构从一中央主结点为中心与各个从结点连接组成。各个从结点可和主结点直接通信，而各个从结点之间的通信必须通过主结点转接才行。主结点的负担较其他结点重，目前常采用集线器（HUB）作为主结点。星形结构的优点是：结构简单，建网容易，易于维护管理，故障隔离及检测容易，网络延迟时间较短。星形网络的主要缺点是：主结点负担过重，容易形成系统的“瓶颈”。线路的利用率较低，网络共享能力较差。3环形拓扑结构环形结构中的各结点连接在一条首尾相连的闭合环形线路中。环形结构的信息是单向沿环路逐点传送的。在环形结构中，信息流的目的地与某个结点地址相符时，信息就被该结点接收，然后，根据不同的控制方法决定信息是继续流到下一结点还是不再继续往下传。环形网络的优点是：结构简单，由此使得通信连接、软件管理都较简单并容易实现，主要缺点是当结点较多时，由于信息串行穿过多个结点环路接口，影响传输效率，使网络响应时间变长，由于环路封闭，使扩充不方便。4树形拓扑结构树形网络结构是从总线结构演变过来的，形状像一棵倒置的树，顶端有一带分支的根，每个分支还可延伸出子分支。在树形网络中，任意两个结点之间不产生回路，每条通路都支持双向传输。树形网络的优点是扩充方便、灵活、成本低。缺点是除了叶结点外，任一结点或连线的故障均会影响其所在支路网络的正常工作。5其他类型的拓扑结构(1)网状形拓扑结构。这种结构又称分布式结构，任一结点都有至少两条线路与其他结点相连。当一结点或线路出故障时，不会影响整个网络的工作，具有较高的可靠性，资源共享也方便。这类网络的管理软件较复杂，硬件成本较高。(2)全互联形网络。它的速度较快，可靠性高，但投资规模大。(3)不规则形网络。网络中的结点连接无一定规则。另外，无线网可看作是任意、无约束的网状结构。523基于Windows XP 的局域网连接和使用Windows XP具有较强的网络功能，两台以上安装了 Windows XP的计算机通过网卡和通信电缆连接后可组成简单而完整的对等网络，用户可利用这个网络很容易地操纵其他计算机中的磁盘驱动器、打印机等。 Windows XP还可以作为工作站连接到Windows 2000 Server、Windows 2003 Server或 Novell网、UNIX网中，为便于练习，这里以建立Windows XP 对等网为例，说明 Windows XP的网络连接及使用方法。1 Windows XP的网络连接 有许多不同的方法将计算机连接到网络，在本地连接中常用的是使用网卡连接到局域网。通常，若计算机上装上网卡后，在启动计算机时，Windows XP 会检测网卡并自动启动局域网连接。也可以用“开始”“连接到”“显示所有连接”或双击“控制面板”中的“网络连接”打开“网络连接”对话框，来建立这些连接并配置网络协议和网络客户。 (1)设置网络协议。 Windows XP 支持多种网络协议，这里以TCP/IP协议为例，这是Windows XP安装时自动配置的协议。在Windows XP上，用“开始”“连接到”“显示所有连接”或双击“控制面板”中的“网络连接”打开“网络连接”对话框。在“网络连接”对话框中双击“本地连接”图标，弹出“本地连接 状态”对话框，选择“属性” 选项，出现“本地连接 属性”对话框（图52）。图52 “本地连接 属性”对话框在图52中若没有“Internet 协议（TCP/IP）”选项，则应先选择“安装”选项来安装“Internet 协议（TCP/IP）”，若有，则选择“属性”选项，这时出现“Internet 协议（TCP/IP）属性”对话框（图53）。图53 “Internet 协议（TCP/IP）属性”在图53中选择“使用下面的IP地址”选项，并输入IP地址（例：21）和子网掩码(例：)，选择“确定”完成网络协议的设置并返回到“本地连接 属性”对话框（图52）。（2）设置网络客户。在图52中若有“Microsoft 网络客户端”选项，则网络客户已经设置好不必再设置，若没有，则应选择“安装”选项来安装“Microsoft 网络客户端”。Microsoft 网络客户安装步骤如下：在图52中选择“安装”选项，出现“选则网络组件类型”对话框，在该对话框中选择“客户端”选项，然后选择“添加”按钮，出现“选择网络客户端” 对话框（图54）。图54 “选择网络客户端” 对话框在图54中选择“Microsoft 网络客户端”选项，点击“确定”按钮完成网络客户的设置并返回到“本地连接 属性”对话框（图52）。 （3）设置文件和打印机共享在图52中选择“安装”选项，出现“选则网络组件类型”对话框，在该对话框中选择“服务”选项，然后选择“添加”按钮，出现“选择网络服务” 对话框（图55）。图55 “选择网络服务”对话框在图55中选择“Microsoft 网络的文件和打印机共享”选项，点击“确定”按钮完成文件和打印机共享的安装并返回到“本地连接 属性”对话框（图52）。（4）设置共享在桌面上打开“我的电脑”选择要共享出去的盘符，单击鼠标右键，在弹出菜单上选择“共享和安全”选项后弹出“本地磁盘 属性”对话框（图56）。图56 本地磁盘 属性在图56中选择“网络共享和安全”框中的“在网络上共享这个文件夹”。并在“共享名”栏中输入共享符（如：C），按“确定”按钮完成共享设置。重复上面三步，完成其他盘符的共享。2从Windows XP使用网络 一旦在对等网中的每一台计算机都进行了如上设置，开机后在桌面上会有“网上邻居”图标，打开桌面上的“网上邻居”就会在其上找到网上所有计算机名字的图标，打开各个计算机名字的图标，各个计算机的共享盘符就出现在用户面前，然后，用户就可以同使用一般 Windows XP文件夹和文件的方法使用网络上各个计算机的共享信息了。53 Internet网基础531 Internet网的起源及发展Internet这个人类历史上的伟大工程并不是一个精心策划的计划所产生的结果，在某种意义上可以说是美苏冷战的产物。当时美国国防部拟定了一个重要的研究计划，其目的是研究在受到核打击后仍能有效地实施指挥和控制的网络构型。为了对这一构思进行验证，1969年1月，由美国国防部的高级研究计划局出资并组建了一个名为ARPANET的网络，这个网络把位于洛杉矶的加利福尼亚大学，位于圣芭芭拉的加利福尼亚大学、斯坦福大学及犹它州州立大学的计算机主机连接起来。这个网络要求做到：如果这四所大学之间的某一条通信线路因某种原因被切断（如核打击）以后，信息仍能够通过其他线路在各主机之间传递。这个ARPANET网就是Internet网最早的雏形。70年代初，一种新的通信协议（TCPIP）在ARPANET网中取代了原来的网络控制程序（NCP），后美国国防部决定向全世界无条件地免费提供TCP/IP，这等于向全世界公布了解决计算机网络之间通信的核心技术， TCPIP协议的公开最终也导致了今天 Internet遍及天下。著名的UNIX操作系统使用TCPIP作为它的标准协议。到了80年代初，世界上既有使用TCP/IP协议的ARPANET网，又有很多使用其他通信协议的网络。为了使这些网络能互连，美国人温顿瑟夫提出：在网络内部各自使用自己的协议，在和其他网络通信时使用TCPIP协议，这个设想导致了Internet的诞生，并确立了TCPIP协议在Internet中不可动摇的地位。Internet的第一次快速发展是由于美国国家基金会的介入，1986年在美国国家基金会的资助下建立了NSFnet网，很多大学、研究机构纷纷把自己的局域网并入NSFnet中。从1986年至1991年，并入Internet的计算机子网从100个增加到3000多个，几乎每年都以100的速度增长。Internet在80年代的扩张不仅带来量的改变，同时也带来了质的变化，许多用户逐步把Internet当作一种交流与通信的工具。Internet第二次飞跃应归功于Internet的商业化，商业机构一进入Internet就发现它在通信、资料档案、客户服务等方面具有很大潜力，世界各地无数企业及个人纷纷连入Internet，从而使Internet产生了一个新的飞跃。目前，Internet的用户已上亿，连接的主机超过数千万台。NSFnet于1995年4月正式宣布停止运作，代替它的是美国政府指定的三家私营企业。到此，Internet的商业化已全部完成。Internet的发展历史造就了当前由数十万个子网自愿互联起来的全球性计算机网络。目前并没有全面管理Internet的权威机构，也没有任何机构完全拥有Internet。它依赖于所有互联的各网络之间的协调工作。Internet网是未来信息高速公路的雏形，是通往未来信息高速公路的必由之路。532Internet网的有关概念1分组交换技术分组交换技术是Internet的基本工作原理之一，它交换的数据不是连续传输，而是将它分割成一定大小的信息包分时进行传输。这样在网络中每台计算机每次只能传送一定的数据量，而不会独占通信线路，因此一条通信线路就可让许多用户共享。对用户来讲，由于分组传输得很快，如典型的局域网一秒钟可在两台计算机之间传输1000个大的分组。小的分组将传输得更快，对用户来讲，在千分之几秒内发生的事情，可认为是立即。由于每一个分组的开始都包括一个头，它指明该分组是哪一台计算机发送来的、该由哪一台计算机接收，这样，即使在某些通信线路中断时，只要还有迂回的通信线路可用，分组仍能准确地传输。2TCP/IP协议TCPIP协议实际上是两个协议。TCP协议称为传输控制协议。IP协议称为网际协议。IP协议规定了计算机在通信时应该遵循的规则的全部具体细节。联接到Internet上的每台计算机都必须遵守IP协议的约定。每台计算机产生的分组都必须使用IP定义的格式。TCP协议主要是解决分组交换中可能出现的问题，它自动检测丢失的分组并解决这一问题，自动检测到来的分组并按原来的顺序调整过来，自动检测重复发来的分组并只接收最先到达的分组。尽管IP协议可使计算机发送和接收分组，但它并不能解决在分组交换中可能出现的问题。因此使用Internet的计算机还必须使用TCP协议来保证分组的可靠传输。所以我们常将两个协议合在一起，称为TCPIP协议。Internet中使用了TCPIP协议就能保证用户在全球的上千万个主机中准确无误地传送信息。3IP地址与Internet相连接的任何一台计算机，不管它是大型的，还是单用户PC机都被称为主机。也就是说，在Internet中有些主机是为成千上万用户提供服务的巨型机，有的是小型机，有的可以是单用户个人机，还有一些是专用计算机（如用于将一个网络与另一网络联接起来的路由器）。但从Internet这一角度来说，它们都是主机。在Internet网上要在这些主机之间实现通信，每一台主机都必须有一个唯一的主机号，这个主机号常称为该主机的IP地址。IP地址由32位二进制数分成4组，每组8位组成。为便于理解，将每组二进制数都译成相应的十进制数，各组之间用小数点隔开。例如：20220324050。实际上，IP地址采用分层结构，即由网络地址和主机地址两部分组成。其中网络地址用来标识联入Internet的网络，主机地址用来标识该网络上的主机。（1）IP地址的分类IP地址分为A、B、C、D、E五类，其中D类和E类地址用于特殊用途，一般只使用前三类地址。A类地址的前8位表示网络地址（第一位以0开头，或者十进制中第一段数字小于128），后24位表示网内的主机地址；B类地址的前16位表示网络地址（前两位以10开头，或者十进制中第一段大于127，小于192），后16位表示网内的主机地址；C类地址的前24位表示网络地址（前三位以110开头，或十进制中第一段大于191，小于224），后8位表示网内主机地址。以上三类网络可归纳为表8l。表51 IP地址分配表 第一组数字网络地址数网络内主机数A类112612616777214B类1281911625665534C类1922232064512254IP地址的主管部门是Internet网络信息中心，它负责提供注册服务，实际上它仅指定网络地址，主机地址则由主机所在网络的管理者指定。（2）子网由于32位IP地址表示的网络数是有限的，随着局域网数目及机器数的增加，就会出现网络数不够的问题，解决的办法是采用子网寻址技术，将主机地址空间划出一定位数分配给本网的各个子网，剩余的主机地址空间作为相应子网的主机地址空间，这样一个网络就被分成了多个子网。在组建计算机网络时，通过子网技术将单个大的网络划分为多个小的网络，并用路由器等网络互联设备连接起来，可以减轻网络拥挤，提高网络性能。（3）子网掩码子网掩码是用来表示子网是如何划分的。它也是一个32位二进制数，用圆点分成四段。用二进制1标识网络和子网，用二进制0标识主机。这样A、B、C三类IP地址的缺省子网掩码为：255000 A类25525500 B类2552552550 C类对划分了子网的网络要根据划分情况来确定子网掩码，不能使用缺省子网掩码。例如，某单位得到了一个C类IP地址，现根据不同部门划分成4个子网，这样把C类网络的主机地址空间的前两位（32位二进制的第7、8位）置为1，这样就有22 个子网，每个子网可以容纳的主机数为262个，相应的子网掩码为255255255192（11111111 11111111 11111111 11000000）将子网掩码和IP地址进行“与”运算，可以区分这台计算机是在本地网络内还是在远程网络内。如果两台计算机的IP地址和子网掩码的“与”运算结果相同，则表明两台计算机是在同一网络内。4域名域名就是Internet网上主机的名宇，主机只有一个唯一的IP地址，但这不容易记忆，而采用域名来表示主机，一方面容易记忆，同时也便于管理。域名系统采用分层命名的方式，每一层叫做一个域，每个域用小数点分开。一台主机的域名通常由主机名、机构名、网络名和顶层域名组成。例如：昆明数据通信公司的一台主机的域名为： 理解一个域名需从右至左破译。上述域名可理解为：该机位于中国（cn），云南(yn)，昆明(km)，主机名字为public。域名中的顶层域（域名中最右部分）分为两大类：一类是由三个字母组成的，适用于美国；一类是由两个字母组成的，适用于美国以外的其他国家。表52 美国的三字母域名表域 名说 明com商业机构edu教育机构gov政府部门mil军事部门net网络机构org其他组织机构表53 常用二字母域名表域 名国家或地区域 名国家或地区au澳大利亚ca加拿大de德国fr法国it意大利jp日本ru俄罗斯联邦cn中国ch瑞士dk丹麦gb英国us美国Internet主机的IP地址和域名都可被用来访问该主机，用户在访问网络资源时，都习惯于用域名。但计算机和路由器却只识别IP地址。因此，网络中应有一台称为域名服务器的主机，专门用来建立和维护网上所有主机的域名和IP地址的数据库。5统一资源定位器URL简单地说，URL是将各种计算机归类、编组，并提供Internet各种服务的一种有效方式，它使得用户能方便地指明想要获取服务的类型以及服务器和文件的地址。例如，下面是一个典型的URL： http：homenetscapecomhomewelcomhtmlURL的结构看起来复杂，其实相当简单，它通常由以下三部分组成：（1）要求提供的服务类型（资源类型）；（2）含有需要传送的文件的主机名（主机域名）；（3）在该主机上需要传送的文件的路径名和文件名。表54通用URL服务及其定义服务类型说明http定义全球信息网的系统页面mailto定义某个人的电子邮件地址ftp 或file定义一个文件或文件目录telnet定义其他计算机的注册地址news定义一个USENET讨论组现再看上面的例子就可以明白该URL的含义。其中http表示要求获得WWW服务器上的HTML文件，含有指定的文件的主机名是“”（它是Netscape公司的一台大型计算机），而该文件在这台主机上的路径名和文件名是“homewelcomhtml”。533 Internet网的接入方式 Internet服务供应商为用户提供了不同的接入方式，用户可以根据自己的实际情况选择。下面介绍几种常见的Internet网络接入方式。1 远程终端拨号接入Internet这种方式要求用户在一个与Internet相连的计算机上要有自己的帐号，利用微机拨号 将自己的电话与提供服务的计算机的电话拨通，用户用自己的帐号在提供服务的计算机上注册，这时用户的微机变成了提供服务的计算机的一个远程终端，用户可在这个远程终端上操作计算机，从而得到Internet的各项服务。这种方式对用户的软、硬件要求最低，只需要一台最基本配置的微机、一台调制解调器（Modem）和一种最基本的通信软件来与提供Internet服务的计算机相连。2 PPP拨号接入Internet采用远程终端拨号方式上网时，用户的电脑只是扮演了一个终端的角色，主机上有什么软件，用户就只能用什么软件，主机上没有的软件，用户就没法使用。因它没有独立的IP地址，所以不能成为Internet的一个结点。PPP（点对点协议）方式在入网性能上优于远程终端拨号上网方式，入网微机用户可以用这种方式拨号上网，成为Internet上的一个注册结点，也就是成为具有独立有效IP地址的Internet主机。用户除可以获得全部的Internet服务外，还可以运行任何高级图形界面的浏览器。如 Microsoft的浏览器软件Internet Explorer。SLIPPPP方式入网是近年来发展最快的一种Internet入网方式。3局域网接入Internet 将一个局域网连接到Internet主机可以有两种方案。一是通过局域网的服务器、一个高速调制解调器和电话线路把局域网与Internet主机连接起来，局域网上的所有微机共享服务器的一个IP地址。另一种是通过路由器把局域网与Internet主机连接起来，这种方式有自己的IP地址。路由器与Internet主机的通信虽然要求用户对软硬件的初始投资较高，通信费用也较高，但这是唯一可以满足大信息量Internet通信的方式。这种方式最适用于教育科研机构、政府机构及企事业单位中已装有局域网的用户。 4通过DDN接入Internet DDN（Digital Data Network，数字数据网）是一种数字传输网络，具有更高、更稳定的速率在数字信道上传输。目前在国内提供DDN专线服务的主要是中国公用数字数据网（CHINADDN）。通过DDN专线接入Internet时，首先要考虑DDN专线的带宽，CHINADDN向用户提供的带宽线路速率有64Kbits、128 Kbits、256 Kbits、2Mbits、4Mbits，相应的月租费和信息流量使用费从几千元到几万元不等，用户应根据自身的条件选择。用户端还需要购置服务器、硬件系统、网络操作系统及路由器等设备。 5通过分组交换网接入Internet 分组交换网是一种基于X25技术的包交换网络，因此经常也被称为X25网络。X25网络技术的出现和发展早于Internet技术，并且X25本身与Internet是平级的网络。目前国内最大的X25网络是中国公用分组交换网（CHINADAC）。用户通过分组交换网接入Internet时，就要通过CHINADAC实现。6通过ISDN(一线通)接入Internet通过ISDN接入Internet，需要一个ISDN用户网络接口”的设备，然后通过拨号方式接入。ISDN是综合业务数字网的简称，它由电话综合数字网（IDN）发展而来。ISDN是数字交换和数字传输的结合，它以迅速、准确、经济、有效的方式提供目前各种通信网络中现有的业务，而且将通信和数据处理结合起来，开创了很多前所未有的新业务。ISDN是一个全数字的网络，也就是说，不论原始信号是话音、文字、数据还是图象只要可以转换成数字信号，都能在ISDN网络中进行传输。在传统的电话网络中，实现了网络内部的数字化，但在用户到电话局之间仍采用模拟传输，很容易由于沿途噪声的积累引起失真。而对于ISDN来说，实现了用户线的数字化，提供端到端的数字连接，传输质量大大提高。ISDN的业务覆盖了现有通信网的全部业务，例如传真、电话、可视图文、监视、电子邮件、可视电话、会议电视、远端教学、远程医疗、商业销售点(POS)系统、证券交易、DDN备份等，可以满足不同用户的需要。 ISDN还有一个基本特性是向用户提供了标准的入网接口。用户可以随意地将不同业务类型的终端结合起来，一条线路即可同时连接多达8个终端(电话、传真、电脑等)，并且可以随时改变终端类型。ISDN的接口类型分为两种：(1)基群速率接口(2B+D)：提供两个B信道(64Kbit/s*2)和一个D信道(16Kbit/s)用户可用速率为144 Kbit/s。(2)一次群速率接口(30B+D)；提供30个B信道和一个D信道，用户可用速率为2Mbit/s。电信局向普通用户提供的均为基群速率接口，采用原有的双绞线，D通道用于传输信令，B通道则用于传输话音、数据等。一路电话只占用一个B通道，因此，可同时进行多种业务或对话。一次群速率接口用于需要传输大量数据的应用，如LAN互联等。 在欧美等地，ISDN业务早已蓬勃发展，并且ISDN的应用业务已达上千种，正是ISDN有如此之多的优秀特点，所以目前是一种非常适合个人或中小企业进行信息通信的工具，也是一种连接Internet网络的完善的解决方案。 7通过ADSL(网络快车)接入InternetADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)意为不对称数字用户线；是一种通过普通铜芯电话线提供宽带数据业务的技术。ADSL在一对普通的电话线上进行高速传输数据而不影响电话的正常使用；传输速率是普通电话Modem的上百倍。同时可以根据双绞铜线质量的优劣和传输距离的远近动态地调整用户的访问速度，是用于网上高速冲浪，视频点播、远程局域网络访问的理想技术。ADSL接入类型有：(1)专线入网方式：用户获分配固定的静态IP地址，用户24小时在线。(2)虚拟拨号入网方式：并非是真正的电话拨号，而是用户输入帐号，密码，通过身份验证。获得一个动态的IP地址，可以掌握上网的主动性。由于ADSL是一种通过普通电话线提供的宽带数据业务，因此，它可应用在Internet高速宽带接入的服务；多种宽带多媒体服务，如视频点播VOD、音乐厅、网上剧场、网上游戏、网络电视等；基于ATM或IP的VPN(虚拟专用网)服务；提供点对点的远程可视会议、远程医疗、远程教学等服务。8通过有线电视网接入Internet现国内各个城市有线电视网已接入千家万户，有线电视网的线路本身已具备了进行宽带数据传输的能力，现许多城市已开始了利用提供有线电视网接入Internet的服务，它比ADSL提供的宽带数据业务费用更低，是个人接入Internet网并享受宽带数据服务的又一选择。9以无线方式接入无线接入使用无线电波将移动终端系统（笔记本电脑、手机、PDA等）和ISP的基站连接起来，基站又通过有线方式接入Internet 。534 Internet提供的服务l全球信息网WWW全球信息网 WWW是英文 World Wide Web的缩写，被称作万维网、全球蜘蛛网等，常简写为W3、WWW、Web等。WWW是近几年来在Internet上发展最快的一种服务，它通过超级文本（Hypertext）向用户提供全方位的多媒体信息，从而为全世界的Internet用户提供了一种获取信息、共享资源的革命性的全新途径。实际上，WWW是一个由遍及全球的“超文本”文档所组成的系统。这种超文本文件所包含的内容不仅可以是文本，还可以是图像、声音甚至是电影。超文本还能与其他超文本链接，这种特性使用户很容易从正在阅读的文本进入另一个有关的文本。这种与其他文本的链接叫做超级链接（Hyperlinks）。超级链接可以是文件的一个词、一个词组、一幅图像或图像中的某一部分。与某个超级链接相对应的可能是一段文字、一幅图像、一段声音、动画或另一个超文本。只要激活超级链接（通常是在超级链接处单击鼠标），它所对应的内容即可在屏幕上显示出来。这个被链接的文件有可能和你同读的文件在同一台计算机里，也有可能位于世界上的某一个地方。WWW中的超文本文件是用超文本标识语言（HTML）来书写的，因此也将超文本文件称作HTML文件。HTML是一组简单的命令，它用来描述当WWW浏览器在显示文本时应当对文本做怎样的处理。WWW系统和Internet的其他服务一样也是采用客户机服务器结构，WWW服务器的作用是整理、存储各种WWW资源，并响应客户端软件的请求，把客户所需的资源传送到客户端。目前 WWW服务器大多数运行在 Windows NT或 UNIX平台上。2电子邮件Email电子邮件Email是Internet网用户中使用得最多的一种服务。它的实质就是利用Internet来收发电子形式的信件。将来电子邮件定会取代邮政通信而成为我们的主要通信手段。电子邮件还可以随信件同时发送一些计算机文件，如图像文件、声音文件、文本文件、可执行文件等，这些文件称为电子邮件的附件。电子邮件的优点主要有以下几方面：(1)速度快。发一份电子邮件到美国，通常短则几秒钟，长则几分钟，因此，与传统邮件相比，电子邮件最大的优势是它的速度。(2)价格低。Internet的电子邮件比传统邮件便宜得多，距离越远这个特点就越突出，发一封航空信到美国要几元钱，特快专递就要上百元，而发一个同样的电子邮件到美国仅几分钱。(3)方便。使用电子邮件，只要联通Internet网，就可进行与电子邮件有关的操作，比传统邮件方便得多。(4)一信多发。这是传统邮件所没有的功能。在Internet中通过邮件清单发信给成千上万的人只需一两分钟和一两元钱，而传统邮件光是装信封就得花费很长时间，别的就更不用说了。(5)邮寄多媒体。由于电子邮件的内容可以包括文字、图形和声音等多媒体信息，所以电子邮件可以用来传送声音、电影、软件等，除了实物外，任何东西都可以通过电子邮件邮寄。(6)自动定时邮寄。计算机程序能够自动答复电子邮件，并自动发出回信，因而能够满足用户在收、发信件方面的特殊要求。在Internet网上，电子邮件通常需要经过多个电子邮件服务器的中转处理才能从出发点到达目的地。控制信件中转处理方式的协议称为SMTP协议，它是建立在TCPIP协议基础之上的协议，它规定每一台计算机发送或中转信件时怎样找到下一个目的地，而信件在两台计算机之间的传送仍采用TCPIP协议。电子邮件服务器为每个用户都设立了一个电子邮件信箱，用户的信件到达后就一直存放在他的邮箱里，用户随时都可以打开邮箱查看信件，也可以删除或存储这些信件，也可以转发给其他用户或书写回信。通常，用户的电子邮件信箱名就是用户申请入网时所得到的帐号名或用户名。每个用户的Internet电子邮件地址的标准格式是： 用户名主机域名 例如： 。3文件传输FTPFTP（File Transfer Protocol）是 Internet文件传输协议。它的作用是让用户连接上一个远程计算机，在这个远程计算机上运行着FTP服务器程序，并且存储着成千上万个各种有用的文件，包括计算机软件、声音文件、图像文件等，用