《Internet及其应用》PPT课件.ppt

1、第7章 Internet及其应用,7.1网络互联与Internet 7.2接入Internet 7.3IP地址 7.4域名系统原理 7.5Internet基本服务功能 7.6网络信息搜索,教学重点：,IP地址的层次性特点和分类方式；统一资源定位符URL的概念及其格式；常见的信息检索方法,7.1 网络互联与Internet,Internet使用TCP/IP协议，将全球不同国家、不同地区、不同部门的计算机以及计算机网络，通过互联设备高速互联，是一个计算机网络的网络。,Internet是以美国国家科学基金会NSF（National Science Foundation）的主干网NSFnet为基础的全

2、球最大的计算机互联网。,Internet是实现多网融合的基础，同时也是实现信息高速公路的重要支柱。,7.1.1 网络互联,所谓网络互联（Internetworking）是指将两个以上的计算机网络，通过一定的方法，用一种或多种通信处理设备相互连接起来，以构成更大的网络系统。,7.1.2 Internet的发展,ARPA网,Internet,60年代末,90年代初,主要协议：TCP/IP,40多万个网络 近2000万台计算机 1亿多个用户,1968年 美国建立了一个名为ARPA的计算机网络。节点机4台,1983年 ARPA网采用了TCP/IP协议。,1985年 美国科学基金会建立基于TCP/IP协

3、议的NSF网络。,1990年以后 “信息高速公路”计划的推行，光纤、卫星通信成为Internet主干网的重要媒介，Internet网自然进入了商业网阶段。,下一代互联网Internet2,更大：下一代互联网将逐渐放弃IPv4，启用IPv6地址协议（两者的区别有点像电话号码的升级），几乎可以给家庭中的每一个可能的家电产品分配一个IP地址，让数字化生活变成现实。更快：下一代互联网将比现在的网络传输速度提高1000倍以上，它的基础带宽可能会是40G以上。更安全：目前的计算机网络因为种种原因，在体系设计上有一些不够完善的地方，下一代互联网将在建设之初就从体系设计上充分考虑安全问题，使网络安全的可控性、

4、可管理性大大增强。应用层面更广,IPV4与IPV6,IPv4指的是网络协议版本4，是目前使用最为广泛的网络协议。 IPv4有32位地址长度，理论上能编址1600万个网络、40亿台主机。但采用A，B，C三类编址方式后，可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣，以致目前的IP地址近乎枯竭。 IPv6将把地址长度扩展至128位，是IPv4地址空间的近1600亿倍。它不久将取代IPv4,Internet 在中国的基本情况,1994年起，通过四大骨干网,我国正式进入Internet网 2000年第2代中国教育科研网(CERNET2)开始建设， 已分别与CSTNET(中国科技信息网)、Internet2和

5、APAN(亚太地 区高速网)互联 2004年12月25日，中国第一个下一代互联网示范工 程核心网(CERNET2)正式开通,中国公用计算机互联网（ChinaNET）,目前国内主要互联网,ChinaNet(中国公用计算机互联网)是由中国电信经营管理，向全国公众开放的公用因特网，也是目前国内最大的计算机骨干网。目前ChinaNet已覆盖到全国31个省、自治区、直辖市的地州、市县，甚至农村。 ChinaNet在北京、上海、广州开设了3个国际出口局，目前主要国际电路有3条，国际出口总带宽达155Gbit/s以上。,CNCNet是中国网通公司管理下的一个全国性互联骨干网，它以原ChinaNet北方十省互

6、联网为基础，经过大规模的改扩建，形成的一个全新结构的网络。 原吉通公司管理的原中国公用经济信息通信网(ChinaGBN，金桥网)并入CNCNet网络。 China169网络覆盖全国31个省市区的互联骨干网，覆盖南方18省所有主要城市的宽带城域网。有北京、广州两个国际出口 。,CNCNet(中国网通宽带网),CERNet(中国教育和科研计算机网),CERNet是由国家教育部主持建设和管理的全国性教育和科研计算机互联网络，是全国最大的公益性互联网络。 CERNet已建成由全国主干网、地区网和校园网在内的3级层次结构网络。 CERNet分4级管理，分别是全国网络中心；地区网络中心和地区主结点；省教育

7、科研网；校园网。,中国科技网始建于1989年，1994年4月首次实现了我国与国际互联网络的直接连接，同时在国内管理和运行中国顶级域名CN。 CSTNet是一个覆盖全国范围的大型计算机骨干网络。中国科技网为非盈利、公益性的网络，主要为科技界、科技管理部门、政府部门和高新技术企业服务。,CSTNet(中国科技信息网),7.2 接入Internet,城域网是广域网在城市范围内的延伸，是局域网或个人用户与因特网接入的一个中间层次。 城域网的接入层可以为不同用户提供各种类型的因特网接入方案，它往往有多个接入点，为不同地理位置的用户提供快速接入主干网的服务。,7.2.1 单机连接方式,1. 单机PSTN接

8、入Internet,个人用户可以通过公用电话网(PSTN)接入因特网，这种接入方法称为PSTN接入。,PSTN接入的最大传输速率可以达到56kbit/s，能满足话音通信和低速数据传输的要求。,2. 单机ADSL接入Internet,ADSL(非对称数字用户线)是利用现有的电话线，以上、下行不对称的传输速率接入Internet，上行(从用户到网络服务商)为低速传输，一般为1Mbit/s；下行(从网络服务商到用户)为高速传输，传输速率可达8Mbit/s。,ADSL目前可提供虚拟拨号接入和专线接入两种接入方式。,7.2.2 局域网接入 Internet,早期主要采用FR(帧中继)、DDN(数字数据网

9、)等技术实现局域网的接入 目前大部分局域网主要采用Ethernet(以太网)技术接入Internet Ethernet接入网由ISP(因特网服务提供商，如中国电信)的局端设备和用户网络设备组成，用户网络设备一般位于企业内部建筑物内，也有托管在ISP中心机房的情况。,用户网络设备一般包括交换机、路由器、光纤收发器、防火墙等设备,7.3 IP地址,IP 地址是通过一个唯一的号码和一个 名字识别机器的方法。,XXX.XXX.XXX.XXX,18,IP地址构成：网络地址+机器地址,因特网地址与域名系统,表明在Internet中所处的网络地址,表明在此网络中的具体节点地址,物理地址

10、与IP地址,拨号用户,物理地址 00-3d-87-14-3a-d9 IP地址 ,物理地址 00-0c-1b-00-5a-f6 IP地址 8,物理地址 00-60-97-CO-9F-67 IP地址 9,IP地址 7,问题：同一个装置可以拥有多个IP地址吗？,因特网上的IP地址具有全球唯一性 32位，4个字节，常用点分十进制标记法：11001100.10000001.00001000.00000001 记为 二进制和十进制之间转换,7.3.1 IP地址的分类,1. IP地址分类,IP地址

11、分为A、B、C、D、E五类，其中A、B、C类地址是主类地址，D类地址为组播地址，E类地址保留给将来使用,2.特殊IP地址,一种是在因特网上使用的IP地址，称为公网地址或外网地址，这类地址不允许出现重复 另外一种IP地址允许在不同企业的局域网内部重复使用(注意，同一局域网IP地址不能重复)，但是这些IP地址不能在因特网上使用，这些IP地址称为私网地址或内网地址,RFC标准文档规定了两种类型的IP地址：,7.3.2 子网,子网出现的原因：,划分管理职责 减少网络拥塞 提供额外的安全性,更有效地使用地址空间 易于管理网络,网络子网化的方法是：用主机地址的一部分作为子网号，如图所示，这样虽然减少了一个

12、网络中主机的数量，但是增加了子网的数量，这个方法的关键是选择合适的子网标识方法。,在组建计算机网络时，通过子网划分技术，可以将单个大网划分为多个小的网络，并由路由器等网络互联设备连接。这样可以减轻网络拥塞，提高网络性能。,7.3.3 子网掩码,子网掩码是说明子网与主机关系的一种特殊IP地址 子网掩码必须与IP地址成对使用；子网掩码的值高位连续为1时，对应的IP地址值为子网号；子网掩码值连续为0时，对应的IP地址值为主机号,在寻址时通过子网掩码对IP地址进行屏蔽运算，先找出网络部分，再确定子网中的主机地址。 规则：子网掩码某位为1，表示该位所对应IP地址中的一位是网络地址部分中的一位，若某位为0

13、，表示它对应IP地址中的一位是主机地址部分中的一位。,A类地址的掩码: B类地址的掩码: C类地址的掩码:,7.3.4 默认网关地址,指定了本地子网中路由器的IP地址。当发送数据的计算机发现目的地地址不在本地子网内，就将数据发送给默认网关，而不是直接向目的计算机发送。 当一个路由器用于连接两个不同的网络时，它有两个网络接口和两个IP地址，如下页图中路由器同时拥有：和0 两个IP地址,网关（路由器）,路由器是连接网络的设备。,发送主机,目的主机,路由具有判断网络地址和选择路径的能力。,

14、7.4 域名系统原理,DNS是一个遍布在Internet上的分布式主机信息数据库系统，DNS采用客户机/服务器工作模式。,域名系统的基本任务是将文字表示的域名(如)“翻译”成IP协议能够理解的IP地址格式(如21)这个过程称为域名解析。域名解析工作通常由域名服务器来完成。,DNS采用层次结构，入网的每台主机 都可以有一个类似下面的域名：,主机名.机构名.行业类型.顶级域名,从左到右，域的范围变大,具有实际含义，比IP地址好记,7.4.1 域名系统的分级结构,因特网域名（地理性域名和机构性域名）,rec娱乐休闲资源 info信息服务 store商场 arts文化艺术团体 n

15、om个人 地区标识 cn，de, ca, sg，fr 等,com商业机构 edu教育 gov政府机构 org非盈利性机构 mil军事机构 net网络资源或组织,顶级域名由国际Internet网络中心负责管理，在国别顶级域名下的二级域名由各个国家或地区自行确定。我国顶级域名cn由CNNIC(中国互联网络信息中心)负责管理。,Internet域名系统是逐层、逐级由大到小地划分的，如图所示，这样既提高了域名解析的效率，同时也保证了主机域名的唯一性。,当以域名方式访问某台远程主机时，域名系统首先将域名“翻译”成对应的IP地址，然后通过IP地址与该主机联系 域名系统是一个分布式的主机信息数据库，采用客户

16、端/服务器机制。域名系统数据库是一种类似于UNIX文件系统的树状结构。域名服务器除了负责域名到IP地址的解析外，还必须具有与其他域名服务器传送消息的能力,7.4.2 域名解析过程,域名服务器采用层次化的分级结构，每个域名服务器只对域名系统一部分进行管理，即只包括整个域名数据库的一部分信息 为了提高解析效率，减少查询开销，每个域名服务器都维护一个高速缓存，存放最近解析过的域名和对应的IP地址。,例如,计算机ntsvr要访问“”网站时，由本地域名服务器开始依次向上查找，在顶级域名“.cn”下找到“”，再向下依次找到“和目标主机”“，最终将解析后的IP地址返回给ntsvr。,7.5 Internet

17、基本服务功能,7.5.1 WWW服务,7.5.2 FTP与Telnet服务,7.5.3 电子邮件服务,7.5.4 IP电话服务,7.5.5 即时通信服务,7.5.1 WWW服务,WWW（World Wide Web）被译为全球信息网、万维网，简写为Web WWW以超文本标记语言(HTML)与超文本传输协议(HTTP)为基础，能够以友好的接口提供Internet信息查询服务,WWW系统采用客户机/服务器工作模式，所有的客户端和Web服务器统一使用TCP/IP协议，使得客户端和服务器的逻辑连接变成简单的点对点连接，用户只需要提出查询要求就可自动完成查询操作,1. Web网站与Web网页,Web网页

18、采用超文本格式，即每个Web网页除包含自身信息外，还包含指向其他Web网页的超链接，可以将超链接理解为指向其他Web网页的“指针” 现在的超级文本已不仅仅只含有文本，还增加了多媒体内容，因此也把这种增强的超级文本称为超媒体,2. URL与HTTP,在Internet中的WWW服务器上，每一个信息资源，都有统一的且在网上唯一的地址，该地址称为URL(全球统一资源定位点)地址 URL地址的组成包括：资源类型、存放资源的主机域名及端口和网页路径,端口(Port)的概念,目的： 解决一个IP地址提供多种服务的问题,HTTP标准80 FTP标准20 21 Telnet标准23 Sendmail标准25,

19、Http:/:100,HTTP(超文本传输协议)是Web服务器与浏览器间如何传送文件的协议，它是在客户机/服务器模型上发展起来的信息分布方式,HTTP以客户端和服务器彼此互相发送消息的方式进行工作，客户通过程序向服务器发出请求，并访问服务器上的数据，服务器通过设定的公用网关接口(CGI)程序返回数据,7.5.2 FTP与Telnet服务,FTP(文件传输协议)是Internet上使用广泛的文件传送协议 Telnet(远程登录)是由本地计算机通过Internet登录到另一台远程计算机上，这台计算机可以就在你的隔壁，也可以在地球的另一端,FTP（File Transfer Protocol）是一个

20、双向的文件传输协议。,1. 文件传输FTP,FTP采用客户机/服务器工作方式，用户计算机称为FTP客户，远程提供FTP服务的计算机称为FTP服务器,FTP工作过程,使用FTP传送文件要求在远程机上有一个帐号 提供匿名FTP服务的主机上有一个公共的anonymous帐号,帐号:Anonymous,口令:任何字符串或Email地址,利用FTP传输文件的方式主要有3种:,FTP命令行 浏览器 FTP下载工具,2.远程登录Telnet,Telnet采用客户机/服务器工作方式，进行远程登录时需要满足以下条件：,在本地计算机上必须装有包含Telnet协议的客户程序 必须知道远程主机的IP地址或域名 必须知

21、道登录标识与口令,Telnet远程登录服务分为以下4个过程：,本地主机与远程主机建立TCP连接，用户必须知道远程主机的IP地址或域名 将本地主机上输入的用户名和口令以及输入的任何命令或字符串变成NVT格式传送到远程主机 将远程主机输出的NVT格式的数据转化为本地主机所接受的格式送回本地主机，包括输入命令回显和命令执行结果 本地主机对远程主机撤销TCP连接,7.5.3 电子邮件服务,电子邮件Email（Electronic mail）是一种利用计算机网络交换电子信件的通信手段，它是Internet上使用最多、最受欢迎的一种服务。,电子邮件不仅使用方便，而且还具有免费使用的优点。电子邮件不仅能传递

22、文字信息，还可以传递图像、声音、动画等多媒体信息。,1.电子邮件收发过程,电子邮件系统采用客户机/服务器工作模式，由邮件服务器端与邮件客户端两部分组成。邮件服务器端包括发送邮件服务器和接收邮件服务器两类。,邮件服务器是电子邮件系统的核心构件，其功能是发送和接收邮件。邮件服务器需要使用两个不同的协议：SMTP协议用于发送邮件；邮局协议POP3用于接收邮件。 SMTP（简单邮件传输协议）是电子邮件系统中邮件传输的标准方法。当两台使用SMTP协议的计算机通过Internet实现了连接，它们之间便可以进行邮件交换。 POP3协议主要用于处理电子邮件客户如何从邮件服务器中取回等待的邮件。,2.电子邮件地

23、址,每个电子邮箱都有一个Email地址， Email地址格式如下：,用户名邮箱所在主机的域名,符号“”读作“at”，表示“在”的意思,用户名是用户在向电子邮件服务器注册时获得的用户名，它必须是唯一的,7.5.4 IP电话,IP电话（Internet Phone） 也称网络电话，狭义上是指通过因特网打电话，广义上是指包括语音、传真、视频传输等多项电信服务。 IP电话的通话方式有：,计算机与计算机 计算机与电话机 电话机与电话机,7.5.5 即时通信服务,即时通信(IM)服务有时称为“聊天”软件，它可以在Internet上进行即时的文字信息、语音信息、视频信息、电子白板等方式的交流，还可以传输各种

24、文件 即时通信软件分为服务器软件和客户端软件，用户只需要安装客户端软件 常用的客户端软件主要有我国腾讯公司的QQ和美国Microsoft公司的MSN,7.6 网络信息搜索,7.6.1 搜索引擎,7.6.2 中国知网的使用,7.6.1 搜索引擎,搜索引擎指自动从Internet搜集信息，经过一定整理以后，提供给用户进行查询的系统 搜索引擎是一种专门用于定位和访问Web网页信息，获取用户希望得到的资源的导航工具，搜索引擎通过分类查询方式或关键词查询方式获取特定的信息 搜索引擎并不即时搜索整个Internet，它搜索的内容是预先整理好的网页索引数据库,1.网页搜索,当用户在搜索引擎中输入某个关键词并

25、单击搜索后，搜索引擎数据库中所有包含这个关键词的网页都将作为搜索结果列表显示出来 常用的搜索引擎有 百度(http：/) 谷歌(http：/)、 雅虎(http：/),2.网页保存,如果希望将整个网页存储到硬盘中。执行“文件|另存为”菜单命令，弹出“保存网页”对话框，指定当前网页的文件名、文件位置等。保存类型可以是HTML文件或文本文件 如果只需要保存当前网页中的图片。可用鼠标选择要保存的图片，单击鼠标右键，然后从弹出的快捷菜单中选择“图片另存为”命令,3.搜索引擎的类型,搜索引擎一般有以下几种类型 全文索引（Google、百度） 目录索引（Yahoo、新浪分类目录搜索） 元搜索引擎（InfoSpace、Dogpile、Vivisimo、搜星搜索引擎） 门户搜索引擎,4.搜索引擎的工作原理,搜集信息 搜索引擎利用一个称为网络蜘蛛的自动搜索机器人程序，来链接到每一个网页上的超链接,整理信息 搜索引擎整理信息的过程称为“建立索引”。搜索引擎不仅要保存搜集起来的信息，还要将它们按照一定的规则进行编排,接受查询 用户向搜索引擎发出查询请求后，搜索引擎接受查询并向用户返回资料。目前，搜索引擎返回的信息主要是以网页链接的形式提供的,在抓取网页的时候，网络蜘蛛一般采用广度优先和深度优先两种策略。广度优先是最常用的方式，因为这个方法可以让网络蜘蛛并行处理