1、第三章 Internet技术基础,31 Internet概述 Internet译为因特网，也称为互联网，WWW网，是一个全球计算机互联网络。,因特网的前身一ARPANET,美国防部高级研究工程局（ARPAAdvanced-Research Project Agency）组织研究一种受到攻击仍能有效实施控制和指挥的计算机系统。 1969年，美国国防部高级研究工程局建成了这个计算机网络，并按该组织名称命名为ARPANET。ARPANET采用了网络传输控制/互联网协议，即著名的TCP/IP(Transimission Control Protocol/Internet Protocol)协议，成功地
2、连结了4台计算机。,（千万）,谁来管理因特网 因特网实质上不是一个网络，而是成万个网络的集合。没有任何组织或个人，没有任何政府可以完全控制因特网，全靠用户和系统管理员的合作来运作。,由用户系统管理者及一些有参与兴趣和能力的人组织了因特网协会（ISOC），其目标是利用因特网促进世界范围内的信息交流。ISOC的成员，全都是志愿者，ISOC下设两个机构IAB与IETF： （1）因特网体系结构委员会IAB，负责批准标准,制订资源分配的规则，地址分配。 （2）因特网工程任务技术委员会(IETF：Internet Engineering Task Force)负责讨论因特网当前以及即将遇到的技术问题。,3
3、2 因特网的主要功能 1、远程登录(Telnet),用户在远程终端协议Telnet支持下成为远程计算机host的一台仿真终端，共享远程计算机的硬件和软件资源。 在远程计算机上登录，必须事先成为该远程计算机系统的合法用户，拥有相应的帐号和口令，才能登录成功。,2、文件传输服务(FTP),无论两台加入因特网的计算机在地理位置上相距多远，无论二者的软硬件如何不同，只要两台计算机都支持FTP协议，其中一台是FTP服务器，一台计算机上的文件就能传送到另一台计算机的硬盘中。,为了方便用户使用，许多信息服务机构提供了一种称为匿名FTP的服务。这里的匿名（anonymous）是不署名的意思。用户登录匿名FTP
4、服务器不需要事先注册和取得用户名、口令，只需要在用户名下回答“anonymous”并以自己的电子邮箱作为口令，即可以进入对方的匿名FTP服务器取回文件。目前，FTP更加简化，可以直接访问了。 匿名FTP服务是因特网最基本和最重要的功能之一，用户通过它可获取大量免费软件。,3、电子邮件(E-mail),电子邮件就是通过计算机及其网络收发的信函，使用电子邮件服务的前提是拥有自己的电子信箱，又称为电子邮件地址，它是事先由网络服务提供者为你专门建立的电子邮箱。 电子邮件与一般通信工具相比，其主要特点是价格便宜，传递速度快。因而电子邮件成为因特网最主要、最广泛、最受欢迎的服务。据统计，因特网上60%以上
5、的活动与E-mail有关。,4、环球信息网(WWW),环球信息网是用超文本组成的遍布全球的信息网。使用浏览器工具软件就可以方便地进行浏览，不论你是什么单位，在什么地方，只要你在本地WWW服务器上建立了自己的网页，因特网上的用户都可以浏览它。 WWW是因特网上发展最快、最活跃的服务，它是仅次于E-mail的第二大应用。在因特网上传递的信息，80%以上的流量都是WWW的。其次是FTP，E-mail占用的流量不大。,5、 网络新闻(News),网络新闻（News）和用户交流网USENET本质上是一种服务，它和我们普通理解的新闻不同，是具有共同爱好的因特网用户相互交换意见、讨论问题的信息交流渠道，相当
6、于全球范围的电子公告牌系统。网络新闻按专题分类，以文章为单位进行组织管理。网络新闻是因特网最活跃的领域，几乎每天都有动人的故事发生。许多求救、求助信息（SOS）也从这里发出并很快得到回应。,6、电子公告牌BBS,电子公告牌（BBS）和网络新闻一样，开辟许多栏目供人们指点江山，谈天说地，发表观点，交朋会友，只不过BBS的范围小一些，比如每个大学的校园网都有自己本校的BBS，并成为校园网中最热闹、最吸引人的服务。为了不使BBS上发生不愉快的事情，应有人为BBS的内容负责，及时清除其中不健康的信息，防止“黄毒”,“黑毒”的泛滥。,7、网上电话与网上会议,利用因特网打电话、开会，是近几年兴起的新功能，
7、在硬件上，网上电话与网上会议需要配置全双工声卡，麦克风和音箱，在软件上需要安装相应的应用软件。网上电话Internet Phone缩写为Iphone ； 网上会议（Net meeting）可通过ISDN(综合数字业务网)召开网络会议。,8、电子商务 电子商务是指利用网络进行的商务活动。也就是利用现有的计算机硬件设备、软件设备和网络基础设施，通过一定的协议连接起来的电子网络环境，它将买方和卖方的信息、产品和服务联系起来，使商务活动变得更方便、迅速。9、远程教育 21世纪我国教育面临四大变迁：从一次性学习到终身学习，从精英教育到大众教育，从传统教育到国际化教育，从课堂教育到网络教育。这些改变，随着
8、教育大发展正加速进行，它们都离不开远程教育。,33 信息高速公路与第二代因特网 331信息高速公路,1993年9月，美国政府宣布实施一项新的高科技计划“国家信息基础设施”（National Information Infrastructure，简称NII），旨在以因特网为雏形，兴建信息时代的高速公路“信息高速公路”，要使所有的美国人方便地共享海量的信息资源。信息高速公路的提出不是凭空想象的产物，它的雏型和起点就是因特网。,332 第二代因特网Internet,因特网的弱点和问题，主要表现在以下方面：1、网络传输速度慢，信息阻塞问题严重。2、因特网安全性不够理想。因特网的开放性和无集中管理，为其
9、发展带来活力，却常常遭到网上黑客的入侵，使用户遭受巨大的损失。虽然因特网安全方面采取了不少措施，加过滤器，防火墙，但或费用昂贵，一般单位买不起，或不足以阻挡网上犯罪率的急剧增长。加之黄毒，黑毒泛滥成灾，网上垃圾与日俱增，给用户带来诸多不便。3、上网费用偏高。对中国多数工薪阶层、学生而言，除电子邮件费用可以接受外，其它各项费用仍然偏高。,1996年10月，美34所大学联合提出第二代因特网计划（ Next Generation Internet，NGI ），并于1997年集资成立了大学先进因特网发展公司，研究的重点是网络扩展设计、端对端服务质量（QoS）和安全性三个方面。,QoS是网络的一种安全机
10、制, 是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。 在正常情况下，如果网络只用于特定的无时间限制的应用系统，并不需要QoS，比如Web应用，或E-mail设置等。但是对关键应用和多媒体应用就十分必要。当网络过载或拥塞时，QoS 能确保重要业务量不受延迟或丢弃，同时保证网络的高效运行。,34 IP地址 341 什么是IP地址,现在连入Internet的计算机不计其数，为了使Internet上的众多的电脑主机在通信时能够相互识别，Internet上的每一台主机都分配有一个唯一的32位地址，该地址称为IP地址，也称作网际地址。 IP地址是一个32位的二进制数，分为4段，每段8位。例如： 1100101
11、0 01110111 00000010 11000111,A类地址 0 网络号 主 机 号B类地址10 网 络 号 主 机 号C类地址110 网 络 号 主机号图3.2 IP地址编码,A类地址用第1段表示网络号，后3段表示主机号。,网络号最小数为 00000001，即1，最大数为 01111111，即127。 全世界共有127个A类网络，其主机号有3段24位，去掉全0与全1，每个网络可以有224-216777214 台计算机。适合大型网络,B类地址分别用2段表示网络号与主机号。,最小网络号的第一段为(10000000)2128, 最大网络号的第一段为(10111111)2191，第2段为256
12、-2254。故全世界共有(191-128+1)25416256个B类网络，每个B类网络可以有216-265534台主机。适合中等型网络。,C类地址用前3段表示网络号，最后一段表示主机号。,最小网络号的第一段为 （11000000）2192， 最大网络号的第一段为 (11011111) 2223。 故全世界共有(223-192+1)2542542064512 个C类网络，而每个C类网络可以有254台主机。 适合小规模的局域网络。,342 子网掩码,子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据。 最为简单的理解就是两台计算机各自的IP地址与子网掩码进行AND运算后，如果得出的
13、结果是相同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的，可以进行直接的通讯。,IP子网的划分和子网掩码,一个局域网可由若干个物理上独立的子网构成，这些子网通过网络互连设备（如集线器、交换机、路由器）连接成一个网络。 在实际问题中，一个局域网或子网需要划分成若干个逻辑上的子网，谓之虚拟子网。这些虚拟子网的划分可通过子网掩码来实现。子网掩码与IP地址一样，也由32位二进制数组成，分为4段。,C类因特网的缺省子网掩码是255.255.255.0。它用来区分IP地址的网络部分和主机部分。255的二进制表示的是8个1，指前三段的网络地址是固定的，如北方工大4个类IP地址是202.204.24.*；202
14、.204.25.*；202.204.26.*；202.204.27.*，只有第4段可由学校自行命名，表示主机地址。要划分虚拟子网时，子网掩码的第4段不是0，它的数值取决于虚拟子网的网络数。,例如：子网掩码为255.255.255.192，对应的二进制数为：11111111.11111111.11111111. 11000000。第4段的前两位为1，表示虚拟子网地址占2位，主机地址占6位。子网部分有2位，可有 00，01，10，11四种组合，其中全0的子网地址表示本子网，全1的子网地址表示子网广播，一般不能作为子网地址要除外。故表示虚拟子网的网段数为2。一般地说，设C类地址子网掩码为255.25
15、5.255.X。,正常情况下的子网掩码的地址为：网络位为全“1”，主机位为全“0”。因此有：A类地址网络的子网掩码地址为： 255.0.0.0B类地址网络的子网掩码地址为： 255.255.0.0 C类地址网络的子网掩码地址为： 255.255.255.0,例子,将主机IP地址与子网掩码逐位进行按位与运算（全1得1，有0得0），得到的32位地址即该主机所在的网络地址。两个网络地址相同时，表示这两个主机在一个子网中。 如有三台主机1、2、3的IP地址是211.84.115.5、211.84.115.35、211.84.115.75，子网掩码都是255.255.255.192，可以进行下面的运算：
16、,可以看出，同样在一个C类网络地址中，主机1和主机2在一个子网211.84.115.0中，主机3在另一个子网211.84.115.64中。,例如：学校有一个C类地址202.183.56.0，见图3.3。同时有两个系，每个系有120台计算机，这两个系各自都有数据和信息服务器，希望本系内的计算机可以访问服务器且不想让其他系访问。因此两个系需要属于不同的子网，但是因为只有一个C类地址可供分配，校园网信息中心可以将子网掩码地址定义为：255.255.255.128。这样将原来的一个网段分成两个独立的子网段，便于网络管理。,343 IPv6,因特网的飞速发展使得IP地址的分配频频告急。由于使用了简单网络
17、管理协议SNMP(Simple Network Management Protocol ),系统和网络管理要占用大量IP地址，而且每个设备都要有一个IP地址,IPv6在以下方面解决IP4的存在问题： 扩展寻址和路由选择能力； 包头格式的简化； 服务功能的质量； 安全性和保密性； IP的可移动性。IPv6与IP4最引人注目的区别是寻址空间从32位增加到128位，这使得因特网允许的40亿个IP地址增加了40亿倍，从根本上解决了IP地址的分配问题。,35 域名解析系统,域名的层不象IP地址那样整齐，层次互不对应，可长可短，中间用圆点隔开，其格式为: 单位名称.主机名.单位种类.国家代码. 由于因特网
18、起源于美国，故美国的域名不用国家代码，其顶层是单位种类。单位种类分为7类，它们是： com 商业，企业 edu 学校，教育部门 gov 政府部门 int 国际组织 mil 军事组织 net 网络中心 org 非盈利组织 例如：水木清华为； 北方工业大学为， 北京大学图书馆域名为都属于教育网。,,, 都属于工商网。C，是网络中心。Whitehouse.gov是政府部门。 每一个域名均对应唯一的IP地址，通过域名服务器DNS进行解析。,例如，北京大学图书馆的用户要访问搜狐网站，就要沿以下路径： 北大图书馆北京大学CERNET chinaNET搜狐网站 ,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。这样当用户下次再查找该主机时，可以跳过某些查找过程，直接从本地域名服务器中查找到该主机地址，大大缩短查找时间，加快查询过程，同时也减轻了根域名服务器的查找负担。,本章小节 本章首先介绍了Internet的基础知识，包括：因特网的发展史，因特网的管理和付费，以及我国因特网的发展。其次介绍了因特网的主要功能，和信息高速公路的概念与第二代因特网；重点讲了IP地址的知识，包括：IP地址的格式与类型，子网掩码，IPv6，这一节也是本章学习的难点；最后讲了域名解析系统，包括：域名的定义，域名与域名解析的工作过程。,
