《大學(xué)計算機基礎(chǔ)教程》課件第7章

第7章計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)7.1計算機網(wǎng)絡(luò)概述7.2Internet基本概念7.3網(wǎng)絡(luò)連接

7.1計算機網(wǎng)絡(luò)概述

7.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的概念

計算機網(wǎng)絡(luò)在不同的時期、從不同的角度出發(fā)有各種不同的定義。

早期把計算機網(wǎng)絡(luò)定義為“以相互共享(硬件、軟件及數(shù)據(jù))資源的方式連接起來，且各自具有獨立功能的計算機系統(tǒng)的集合”。這個定義側(cè)重于應(yīng)用目的，沒有指出物理結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)在一般認為：計算機網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設(shè)備，利用通信設(shè)備與線路連接起來，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機系統(tǒng)。從計算機網(wǎng)絡(luò)的定義中可以看出以下幾層含義：

計算機網(wǎng)絡(luò)連接的是獨立運行的計算機，而不只是計算機上的一個設(shè)備。

計算機互聯(lián)的目的是實現(xiàn)硬件、軟件及數(shù)據(jù)資源的共享，以克服單機的局限性。

計算機網(wǎng)絡(luò)靠通信設(shè)備和線路，把處于不同地點的計算機連接起來，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)用戶間的數(shù)據(jù)傳輸。

在計算機網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議是必不可少的，否則無法實現(xiàn)資源共享。7.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史

1．第一階段：面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò)

面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)在20世紀50年代。在1946年世界上第一臺電子計算機問世后的十多年時間內(nèi)，由于計算機價格很昂貴，而通信線路與通信設(shè)備的價格相對便宜，所以為了提高使用效率，將一臺計算機主機(Host)經(jīng)過通信線路與若干臺終端(Terminal)直接連接，以實現(xiàn)主機資源的共享，這就是最初的計算機網(wǎng)絡(luò)雛形，其結(jié)構(gòu)如圖7-1所示。當接入主機的終端過多時，通信線路增多，費用隨之增大，于是為了節(jié)約通信線路，又出現(xiàn)了若干終端共享通信線路的結(jié)構(gòu)，如圖7-2所示。圖7-1計算機網(wǎng)絡(luò)雛形的結(jié)構(gòu)圖7-2共享通信線路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為了滿足遠程用戶的需求，讓數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)酶h，后來網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中又使用了Modem，如圖7-3所示。隨著遠程用戶任務(wù)需求越來越多，前端處理機(FrontEndProcessor，簡稱FEP)與終端控制器(TerminalController，簡稱TC)相繼出現(xiàn)，它可以讓計算機和多個遠程終端相連接，構(gòu)成面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò)，如圖7-4所示。圖7-3含有Modem的遠程網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖7-4含有FEP與TC的遠程網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò)的主要特點如下：

以單個計算機為中心，分時訪問與使用計算機上的信息資源，否則會導(dǎo)致計算機負荷過重，響應(yīng)時間過長。

計算機是網(wǎng)絡(luò)的控制中心，終端圍繞著中心分布在各處。

計算機的性能和運算速度決定了終端用戶的數(shù)量。

只提供終端和計算機之間的通信，終端之間無法通信。

可靠性低，一旦計算機發(fā)生故障，整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就會癱瘓。

2．第二階段：面向內(nèi)部的計算機網(wǎng)絡(luò)

面向內(nèi)部的計算機網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)在20世紀60年代中期。由于上一代計算機網(wǎng)絡(luò)只能在終端與主機之間進行通信，每臺主機與它所提供服務(wù)的終端構(gòu)成一個子網(wǎng)，子網(wǎng)與子網(wǎng)之間是無法通信的。為了克服第一代計算機網(wǎng)絡(luò)的缺點，人們開始研究將多臺計算機相互連接的方法。1969年美國國防部的研究機構(gòu)建立了ARPA網(wǎng)絡(luò)，連接了美國加州大學(xué)洛杉磯分校、加州大學(xué)圣巴巴拉分校、斯坦福大學(xué)和猶他大學(xué)4個節(jié)點的計算機。兩年后，建成15個節(jié)點并進入工作階段。此后規(guī)模不斷擴大，到了1975年，已經(jīng)發(fā)展成超過60個節(jié)點和100多臺大中型計算機的大型網(wǎng)絡(luò)，地理上不僅跨越美國大陸，而且通過通信衛(wèi)星與夏威夷和歐洲地區(qū)的計算機網(wǎng)絡(luò)相互連通。面向內(nèi)部的計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了主機與主機之間的通信，主機之間不是直接用線路相連，而是由接口報文處理機(InterfaceMessageProcessor，簡稱IMP)轉(zhuǎn)接后互聯(lián)的，如圖7-5所示。圖7-5面向內(nèi)部通信的計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)此時的計算機網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成分為兩大部分：通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)。接口報文處理機IMP負責網(wǎng)上各主機間的通信控制和通信處理，它們組成的通信子網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)層。外圍所有主機和終端組成資源子網(wǎng)。

這個時期的計算機網(wǎng)絡(luò)是以能夠相互共享資源為目的互聯(lián)起來的具有獨立功能的計算機的集合體，主要特點如下：

多個主機互聯(lián)，實現(xiàn)了計算機和計算機之間的通信。

整個網(wǎng)絡(luò)以資源子網(wǎng)為中心，采用全新的網(wǎng)絡(luò)資源交換模式。

終端用戶可以訪問本地主機和通信子網(wǎng)上所有主機的軟硬件資源。

數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)通信功能分開，負載均衡，響應(yīng)速度提高。

使用分組交換技術(shù)。

3．第三階段：開放互聯(lián)的計算機網(wǎng)絡(luò)

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越來越廣泛，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷增大。但是這個時期的計算機網(wǎng)絡(luò)沒有統(tǒng)一的標準，各大計算機公司研制的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)只能連接本部門生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，互不兼容。因此，人們迫切需要一種開放性的標準化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，1977年國際標準化組織ISO(InternationalStandardizationOrganization)成立專門機構(gòu)，開始著手制定開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型，1980年公布了國際通用的OSIRM(OpenSystemInterconnectionReferenceModel)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，從而使網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有了統(tǒng)一的標準，結(jié)束了各自為政的局面。OSIRM標志著第三代計算機網(wǎng)絡(luò)的誕生，是公認的新一代計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，為普及局域網(wǎng)奠定了基礎(chǔ)。

4．第四階段：多媒體計算機網(wǎng)絡(luò)——信息高速公路

1986年，美國國家科學(xué)基金會(NSF)建立了自己的基于TCP/IP協(xié)議的計算機通信網(wǎng)絡(luò)NSFNET。到了1990年7月，NSFNET發(fā)展成為Internet的主干網(wǎng)，最終形成了全球范圍的Internet，從而真正實現(xiàn)了資源共享、數(shù)據(jù)通信和分布處理的目標。

20世紀90年代，隨著Internet的不斷發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)被世界上越來越多的人所接受，計算機網(wǎng)絡(luò)進入一個全新的發(fā)展階段。目前，Internet已經(jīng)深入到社會生活的各個領(lǐng)域，成為人們工作、學(xué)習(xí)、生活中不可缺少的一部分。

為了發(fā)展“信息高速公路”，在網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)各種多媒體應(yīng)用，如視頻廣播、可視電話、遠程教學(xué)、網(wǎng)上銀行等，各種高速的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品相繼出現(xiàn)。目前，隨著光纖通信技術(shù)的應(yīng)用，多媒體技術(shù)迅速發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)正朝著綜合化、高速化、多媒體化的方向發(fā)展，人類已經(jīng)真正進入了“信息高速公路”時代。7.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的功能

計算機網(wǎng)絡(luò)的功能主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1．數(shù)據(jù)通信

數(shù)據(jù)通信是計算機網(wǎng)絡(luò)最基本的功能，用來快速傳送計算機與終端、計算機與計算機之間的各種信息。任何人都需要與他人交換信息，計算機網(wǎng)絡(luò)提供了最快捷、最方便的途徑。利用網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)傳真、電子郵件、發(fā)布新聞消息、電子數(shù)據(jù)交換(EDI)、電子公告牌(BBS)、遠程登錄和瀏覽等數(shù)據(jù)通信。

2．資源共享

資源指的是網(wǎng)絡(luò)中所有的硬件、軟件和數(shù)據(jù)文件。共享指的是網(wǎng)絡(luò)中的用戶都能夠部分或全部地使用這些資源。

(1)硬件共享。

在計算機獨立工作模式下，所有的硬件設(shè)備都是獨占式的，例如在一臺計算機上安裝的光驅(qū)、打印機、掃描儀等，其他計算機無法直接使用。而在計算機網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中，可以方便地實現(xiàn)硬件設(shè)備的共享，允許其他用戶通過網(wǎng)絡(luò)來使用，例如可以通過計算機網(wǎng)絡(luò)使用其他計算機上的打印機、光驅(qū)、硬盤等。通過網(wǎng)絡(luò)共享硬件可以提高設(shè)備的利用率，節(jié)省重復(fù)投資。

(2)軟件共享。

軟件共享是網(wǎng)絡(luò)用戶對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各種軟件資源的共享，如主計算機中的各種應(yīng)用軟件、工具軟件等。

軟件共享的原因：一方面是由于有些軟件對硬件的要求較高，有的計算機無法安裝，可以通過計算機網(wǎng)絡(luò)使用安裝在服務(wù)器上的軟件；另一方面，軟件共享可以更好地進行軟件版本的控制。除此之外，在許多沒有硬盤的計算機上，即早期的無盤工作站計算機上，軟件共享是必須的。

(3)數(shù)據(jù)共享。

數(shù)據(jù)共享是網(wǎng)絡(luò)用戶對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)資源的共享。網(wǎng)上的數(shù)據(jù)庫和各種信息資源是共享的一個主要內(nèi)容。因為任何用戶都不可能把需要的各種信息由自己搜集齊全，況且也沒有這個必要，計算機網(wǎng)絡(luò)提供了這樣的便利，全世界的信息資源可通過Internet實現(xiàn)共享。

3．分布式處理

隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)的功能也不斷向縱深發(fā)展。除了傳統(tǒng)的通信和資源共享外，計算機網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為分布式處理任務(wù)的重要工具。對于大型的綜合性問題，可以將問題的各部分交給不同的計算機分別處理，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，擴大計算機的處理能力。這樣處理問題能均衡各計算機的負載，提高處理問題的實效性。7.1.4計算機網(wǎng)絡(luò)的分類

1．按地理范圍分類

按網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍可以將網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork，簡稱LAN)、城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork，簡稱MAN)和廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork，簡稱WAN)三種類型。

(1)局域網(wǎng)。

局域網(wǎng)(LAN)一般由微型計算機通過高速通信線路相連，覆蓋范圍一般在10km以內(nèi)，通常用于一個房間、一幢建筑物或一個單位。采用不同傳輸能力的傳輸介質(zhì)時，局域網(wǎng)的傳輸速率也不同，一般為1～20Mb/s，局域網(wǎng)是目前使用最多的計算機網(wǎng)絡(luò)，具有傳輸可靠、誤碼率低、結(jié)構(gòu)簡單、容易實現(xiàn)等特點。機關(guān)、單位、企業(yè)、學(xué)校都可以使用局域網(wǎng)進行各自的管理。

(2)城域網(wǎng)。

城域網(wǎng)(MAN)是在一個城市范圍內(nèi)建立的計算機通信網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)的連接距離可以在10km～100km，與LAN相比，MAN擴展的距離更長，連接的計算機數(shù)量更多，在地理范圍上可以說是LAN網(wǎng)絡(luò)的延伸。傳輸媒介主要采用光纜，傳輸速率一般在100Mb/s以上。一個MAN網(wǎng)絡(luò)通常連接著多個LAN網(wǎng)，例如政府機構(gòu)的LAN、醫(yī)院的LAN、電信的LAN、公司企業(yè)的LAN等。

(3)廣域網(wǎng)。

廣域網(wǎng)(WAN)又稱遠程網(wǎng)，覆蓋的地理范圍很寬，可以是幾個城市或幾個國家，甚至全球范圍，這種網(wǎng)絡(luò)的連接距離也是沒有限制的。廣域網(wǎng)一般是由很多不同的局域網(wǎng)、城域網(wǎng)連接而成，是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的最大型的網(wǎng)絡(luò)，也叫互聯(lián)網(wǎng)。Internet是世界上最大的互聯(lián)網(wǎng)，其國際互聯(lián)網(wǎng)的名稱也因此而得。

2．按傳輸介質(zhì)分類

按照網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)可以將計算機網(wǎng)絡(luò)分為有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)兩種。

有線網(wǎng)絡(luò)指采用同軸電纜、雙絞線、光纖等有線介質(zhì)連接計算機的網(wǎng)絡(luò)。通常所說的計算機網(wǎng)絡(luò)一般是指有線網(wǎng)絡(luò)。

采用無線介質(zhì)連接的網(wǎng)絡(luò)稱為無線網(wǎng)。目前無線網(wǎng)主要采用三種技術(shù)：微波通信、紅外線通信和激光通信，其中微波通信用途最廣，它利用地球同步衛(wèi)星作中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)微波信號，通過空氣把網(wǎng)絡(luò)信號傳送到具有相應(yīng)接收設(shè)備的其他網(wǎng)絡(luò)工作站。目前常見的網(wǎng)絡(luò)通常是把有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來。

3．按傳輸速率分類

網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率有快有慢，傳輸速率快的稱為高速網(wǎng)，傳輸速率慢的稱為低速網(wǎng)。

傳輸速率的單位是b/s(比特/秒，英文縮寫為bps)。一般將傳輸速率在kb/s～Mb/s范圍的網(wǎng)絡(luò)稱為低速網(wǎng)，在Mb/s～Gb/s范圍的網(wǎng)絡(luò)稱為高速網(wǎng)，也可以將kb/s網(wǎng)絡(luò)稱為低速網(wǎng)，將Mb/s網(wǎng)絡(luò)稱為中速網(wǎng)，將Gb/s網(wǎng)絡(luò)稱為高速網(wǎng)。

網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率與網(wǎng)絡(luò)的帶寬有直接關(guān)系。帶寬是指傳輸信道的寬度，帶寬的單位是Hz(赫茲)。按照傳輸信道的寬度可以分為窄帶網(wǎng)和寬帶網(wǎng)。一般將帶寬在kHz～MHz之間的網(wǎng)稱為窄帶網(wǎng)，將帶寬在MHz～GHz之間的網(wǎng)絡(luò)稱為寬帶網(wǎng)。也可以將kHz帶寬的網(wǎng)絡(luò)稱為窄帶網(wǎng)，將MHz帶寬的網(wǎng)絡(luò)稱為中帶網(wǎng)，將GHz帶寬的網(wǎng)絡(luò)稱為寬帶網(wǎng)。

4．按拓撲結(jié)構(gòu)分類

計算機網(wǎng)絡(luò)的物理連接方式叫做網(wǎng)絡(luò)的物理拓撲結(jié)構(gòu)。按照網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)分類，可以分為星型網(wǎng)絡(luò)、總線型網(wǎng)絡(luò)、樹型網(wǎng)絡(luò)、環(huán)型網(wǎng)絡(luò)。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，將在下一節(jié)詳細介紹。

另外，按照不同的分類標準，可以劃分更多的分類。按照網(wǎng)絡(luò)的通信方式可以分為點對點傳輸網(wǎng)和廣播式傳輸網(wǎng)；按照網(wǎng)絡(luò)中各組件的功能來劃分，又可以分為對等網(wǎng)絡(luò)和基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)；按照介質(zhì)訪問協(xié)議可以分為以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)和令牌總線網(wǎng)。7.1.5計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)

拓撲(Topology)是拓撲學(xué)中研究由點、線組成幾何圖形的一種方法。計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)是指拋開網(wǎng)絡(luò)中的具體設(shè)備，把網(wǎng)絡(luò)中的計算機抽象為點，把兩點間的網(wǎng)絡(luò)連接抽象為線，用相對簡單的拓撲圖形式畫出網(wǎng)絡(luò)上的計算機連接方式。常見的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)有以下幾種。

1．總線型拓撲結(jié)構(gòu)(BUS)

總線型拓撲結(jié)構(gòu)由一條高速公用的主干電纜(即總線)連接若干個節(jié)點(即終端)，是一種共享通路的物理結(jié)構(gòu)，如圖7-6所示。這種結(jié)構(gòu)中的總線具有消息的雙向傳輸功能，采用廣播方式進行通信，網(wǎng)上所有節(jié)點都可以接收同一信息，普遍用于局域網(wǎng)的連接，總線一般采用同軸電纜或雙絞線。圖7-6總線型拓撲結(jié)構(gòu)總線型拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：

(1)總線結(jié)構(gòu)所需要的電纜數(shù)量少。

(2)總線結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，節(jié)點故障不會殃及系統(tǒng)。

(3)易于擴充，增加或減少用戶比較方便。

總線型拓撲結(jié)構(gòu)的缺點：

(1)總線的傳輸距離有限，通信范圍受到限制。

(2)總線是整個網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，如果出現(xiàn)故障，診斷較為困難。

(3)分布式協(xié)議不能保證信息及時傳送，不具有實時功能。

2．星型拓撲結(jié)構(gòu)(Star)

星型拓撲結(jié)構(gòu)以一臺設(shè)備作為中央節(jié)點，其他外圍節(jié)點都單獨連接在中央節(jié)點上，形成一種輻射式互聯(lián)結(jié)構(gòu)，如圖7-7所示。各個外圍節(jié)點之間不能直接通信，必須通過中央節(jié)點進行通信。這種結(jié)構(gòu)適用于局域網(wǎng)，近年來連接的局域網(wǎng)多數(shù)采納這種連接方式，連接線路一般采用雙絞線或同軸電纜。

星型拓撲結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點：

(1)控制簡單，便于調(diào)試、維護和管理。

(2)每個節(jié)點直接連到中央節(jié)點，故障診斷和隔離容易。

(3)網(wǎng)絡(luò)延遲時間較短，誤碼率較低。星型拓撲結(jié)構(gòu)的缺點：

(1)安裝工作量較大，線路利用率低，成本比較高。

(2)中央節(jié)點的負擔較重，一旦出現(xiàn)故障會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。

(3)各節(jié)點的分布處理能力較低。圖7-7星型拓撲結(jié)構(gòu)

3．環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)(Ring)

環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)是把各個相鄰的節(jié)點相互連接起來構(gòu)成環(huán)狀，如圖7-8所示。各節(jié)點通過中繼器連接到閉環(huán)上。對于任意兩個節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳送，其信息是單向、沿環(huán)、逐點通過轉(zhuǎn)發(fā)傳送到下一節(jié)點的，并最終到達目標節(jié)點。這種拓撲網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用非集中控制方式，各節(jié)點之間無主從關(guān)系。圖7-8環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：

(1)使用電纜長度短，費用低。

(2)結(jié)構(gòu)簡單，安裝比較方便，增加或減少節(jié)點時，只需簡單的連接操作。

(3)傳輸速率高，傳輸距離遠。

環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)的缺點：

(1)節(jié)點的故障會導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)崩潰。

(2)故障檢測比較困難。

(3)環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)采用令牌傳達方式，負載較輕時，信道利用率較低。

4．樹型拓撲結(jié)構(gòu)(Tree)

樹型拓撲結(jié)構(gòu)實際上是星型拓撲結(jié)構(gòu)的發(fā)展和擴充，是一種倒樹型的分級結(jié)構(gòu)，節(jié)點按層次進行連接，具有根節(jié)點和各分支節(jié)點，如圖7-9所示。在樹型拓撲結(jié)構(gòu)中，信息交換主要在上、下節(jié)點之間進行，同層節(jié)點之間一般不進行數(shù)據(jù)交換。圖7-9樹型拓撲結(jié)構(gòu)7.1.6計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

通俗地說，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(Protocol)就是網(wǎng)絡(luò)之間溝通、交流的橋梁，只有相同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的計算機才能進行信息的溝通與交流，這就好比人與人之間交流所使用的各種語言，只有使用相同語言才能正常地、順利地進行交流。

從計算機網(wǎng)絡(luò)角度來說，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計算機在網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)通信時必須遵守的約定，即通信協(xié)議。一般來說，協(xié)議主要由以下三個要素組成：

(1)語義(Semantics)：用于解釋控制信息每一部分的意義。它規(guī)定了需要發(fā)出何種控制信息，以及完成的動作與作出什么樣的響應(yīng)。

(2)語法(Syntax)：指用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)與格式，以及數(shù)據(jù)出現(xiàn)的順序。

(3)定時(Timing)：指對事件發(fā)生順序的詳細說明。

協(xié)議本質(zhì)上無非是一種網(wǎng)上交流的約定，由于聯(lián)網(wǎng)的計算機類型可以各不相同，各自使用的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件也不盡相同，為了保持彼此之間實現(xiàn)信息交換和資源共享，它們必須具有共同的語言，交流什么、怎樣交流及何時交流都必須遵行某種互相都能夠接受的規(guī)則。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的作用是使網(wǎng)絡(luò)上各種設(shè)備能夠相互交換信息。常見的協(xié)議有TCP/IP協(xié)議、IPX/SPX協(xié)議、NetBEUI協(xié)議等。

1．TCP/IP協(xié)議

TCP/IP(傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議)是一種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，它規(guī)范了網(wǎng)絡(luò)上的所有通信設(shè)備。它是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)協(xié)議，沒有它就根本不可能上網(wǎng)，任何和互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的操作都離不開TCP/IP協(xié)議。TCP/IP協(xié)議定義了電子設(shè)備如何連入因特網(wǎng)，以及數(shù)據(jù)如何在它們之間傳輸?shù)臉藴省?/p>

TCP/IP盡管是目前最流行的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，但TCP/IP協(xié)議在局域網(wǎng)中的通信效率并不高，使用它在瀏覽“網(wǎng)上鄰居”中的計算機時，經(jīng)常會出現(xiàn)不能正常瀏覽的現(xiàn)象，此時安裝NetBEUI協(xié)議就可解決這個問題。

2．IPX/SPX協(xié)議

IPX/SPX(互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包交換/序列分組交換協(xié)議)是IPX與SPX協(xié)議的組合，它是Novell公司為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而開發(fā)的通信協(xié)議，具有很強的適應(yīng)性，安裝方便，同時還具有路由功能。在該協(xié)議中，IPX協(xié)議負責數(shù)據(jù)包的傳送；SPX負責數(shù)據(jù)包傳輸?shù)耐暾?。大部分可以?lián)機的游戲都支持IPX/SPX協(xié)議，比如星際爭霸、反恐精英等。雖然這些游戲通過TCP/IP協(xié)議也能聯(lián)機，但顯然還是通過IPX/SPX協(xié)議更省事，因為根本不需要任何設(shè)置。

IPX/SPX協(xié)議在局域網(wǎng)中的用途似乎并不是很大，如果確定不在局域網(wǎng)中聯(lián)機玩游戲，那么這個協(xié)議可有可無。

3．NetBEUI協(xié)議

NetBEUI即NetBIOSEnhancedUserInterface(NetBIOS增強用戶接口)。它是NetBIOS協(xié)議的增強版本，被許多操作系統(tǒng)采用，例如WindowsforWorkgroup、Windows9x系列、WindowsNT等。NetBEUI協(xié)議在許多情形下很有用，是Windows98之前操作系統(tǒng)的缺省協(xié)議。NetBEUI協(xié)議是一種短小精悍、通信效率高的廣播型協(xié)議，安裝后不需要進行設(shè)置，特別適合于在“網(wǎng)上鄰居”傳送數(shù)據(jù)，所以小型局域網(wǎng)的計算機也可以安裝NetBEUI協(xié)議。7.1.7計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

1．物理層

物理層是參考模型的最底層。該層是網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，由連接不同節(jié)點的電纜與設(shè)備共同構(gòu)成。物理層規(guī)定了激活、維持、關(guān)閉通信端點之間的機械特性、電氣特性、功能特性以及過程特性。在這一層中，數(shù)據(jù)的單位稱為比特(bit)。

2．數(shù)據(jù)鏈路層

數(shù)據(jù)鏈路層是參考模型的第2層。該層的主要功能是在物理層提供的服務(wù)基礎(chǔ)上，在通信的實體間建立數(shù)據(jù)鏈路連接，通過差錯控制提供數(shù)據(jù)幀(frame)在信道上的無差錯傳輸。在這一層中，數(shù)據(jù)的單位稱為幀(frame)。

3．網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層是參考模型的第3層。在計算機網(wǎng)絡(luò)中進行通信的兩個計算機之間可能會經(jīng)過很多個數(shù)據(jù)鏈路，也可能還要經(jīng)過很多通信子網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)層的任務(wù)就是選擇合適的網(wǎng)間路由和交換節(jié)點，確保數(shù)據(jù)及時傳送。網(wǎng)絡(luò)層還可以實現(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)際互聯(lián)等功能。在這一層中，數(shù)據(jù)的單位稱為數(shù)據(jù)包(packet)。

4．傳輸層

傳輸層是參考模型的第4層。該層的主要功能是向用戶提供可靠的端到端服務(wù)，處理數(shù)據(jù)包錯誤、數(shù)據(jù)包次序，以及其他一些關(guān)鍵的傳輸問題。在通信過程中傳輸層對上層屏蔽了通信傳輸系統(tǒng)的具體細節(jié)，因此它是計算機通信體系結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵的一層。傳輸層協(xié)議的代表包括TCP、UDP、SPX等。

5．會話層

會話層是參考模型的第5層。這一層也可以稱為會晤層或?qū)υ拰?，主要功能是提供一個面向用戶的連接服務(wù)，并為會話活動提供有效的組織和同步所必需的手段，為數(shù)據(jù)傳送提供控制和管理。

6．表示層

表示層是參考模型的第6層。這一層主要解決用戶信息的語法表示問題，主要功能是提供格式化的表示和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)服務(wù)，包括數(shù)據(jù)格式變換、數(shù)據(jù)加密與解密、數(shù)據(jù)壓縮與恢復(fù)等功能。

7．應(yīng)用層

應(yīng)用層是參考模型的最高層，為操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口。應(yīng)用層協(xié)議的代表包括Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。7.1.8局域網(wǎng)的軟硬件組成

局域網(wǎng)由兩部分組成：網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件。

1．網(wǎng)絡(luò)硬件

組建局域網(wǎng)需要的網(wǎng)絡(luò)硬件主要是服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)工作站、網(wǎng)絡(luò)適配器(網(wǎng)卡)、集線器(HUB)及傳輸介質(zhì)等。

(1)服務(wù)器。

服務(wù)器(Server)是以集中方式管理局域網(wǎng)中的共享資源，為網(wǎng)絡(luò)工作站提供服務(wù)的高性能、高配置計算機。常見的有文件、打印和異步通信三種服務(wù)器。

(2)網(wǎng)絡(luò)工作站。

網(wǎng)絡(luò)工作站(簡稱工作站W(wǎng)S，WorkStation)是為本地用戶訪問本地資源和網(wǎng)絡(luò)資源提供服務(wù)的配置較低的計算機。工作站分帶盤(磁盤)工作站和無盤工作站兩種類型。

(3)網(wǎng)絡(luò)適配器。

網(wǎng)絡(luò)適配器俗稱網(wǎng)卡，是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的基本部件。它是一塊插件板，插在計算機主板的擴展槽中，通過網(wǎng)卡上的接口與網(wǎng)絡(luò)的電纜系統(tǒng)連接，從而將服務(wù)器、工作站連接到傳輸介質(zhì)上并進行電信號的匹配，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

網(wǎng)卡有多種類型，選擇網(wǎng)卡時應(yīng)從計算機總線的類型、傳輸介質(zhì)的類型、組網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)、節(jié)點之間的距離及網(wǎng)絡(luò)段的最大長度等方面進行綜合考慮。例如，針對不同的傳輸介質(zhì)，適用于粗纜的網(wǎng)卡應(yīng)有AUI接口；適用于細纜的網(wǎng)卡應(yīng)有BNC接口；適用于非屏蔽雙絞線的網(wǎng)卡應(yīng)有RJ-45接口；適用于光纖的網(wǎng)卡應(yīng)有F/O接口?，F(xiàn)在的網(wǎng)卡一般都有RJ-45和BNC接口。

(4)集線器。

集線器是在局域網(wǎng)上廣為使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可以將來自多個計算機的雙絞線集中于一體，并將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到每一個端口，從而構(gòu)成一個局域網(wǎng)，還可以連接多個網(wǎng)段(不包含任何互聯(lián)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò))，擴展局域網(wǎng)的物理作用范圍。

(5)傳輸介質(zhì)。

傳輸介質(zhì)也稱為通信介質(zhì)或媒體，在網(wǎng)絡(luò)中充當數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?。傳輸介質(zhì)決定了局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率、網(wǎng)絡(luò)段的最大長度、傳輸?shù)目煽啃约熬W(wǎng)卡的復(fù)雜性。局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)主要是雙絞線、同軸電纜和光纖。雙絞線：局域網(wǎng)所使用的雙絞線也分為兩類，即屏蔽雙絞線(STP)與非屏蔽雙絞線(UTP)。典型的屏蔽雙絞線由外部保護層、屏蔽層與多對雙絞線組成；非屏蔽雙絞線由外部保護層與多對雙絞線組成。屏蔽雙絞線的抗干擾性能優(yōu)于非屏蔽雙絞線。常用的非屏蔽雙絞線根據(jù)其通信質(zhì)量一般分為5類，局域網(wǎng)中主要使用第3類、第4類和第5類，簡稱為三類線、四類線和五類線，其中三類線適用10Mb/s以下的數(shù)據(jù)傳輸；四類線適用于16Mb/s以下的數(shù)據(jù)傳輸；五類線適用于100Mb/s甚至更高速率的數(shù)據(jù)傳輸。同軸電纜：局域網(wǎng)中使用的同軸電纜是由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣層、外屏蔽層和外部保護層組成的，分為粗同軸電纜和細同軸電纜兩種類型。

光纖：光纖是一種直徑為50μm～100μm的柔軟、能傳導(dǎo)光波的介質(zhì)。玻璃和塑料可以用來制造光纖，其中用超高純度石英玻璃纖維制作的光纖可以得到最低的傳輸損耗。光纖傳輸有許多突出的優(yōu)點，如頻帶寬、損耗低、重量輕、抗干擾能力強、保真度高等。在同軸電纜、雙絞線及光纖這3種傳輸介質(zhì)中，雙絞線的價格最低且安裝、維護方便；同軸電纜造價介于雙絞線和光纖之間，維護方便；光纖的價格高于同軸電纜和雙絞線，但光纖具有低損耗、高數(shù)據(jù)傳輸速率、低誤碼率、安全保密性好的特性。

2．網(wǎng)絡(luò)軟件

組建局域網(wǎng)的基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)硬件，而網(wǎng)絡(luò)的使用和維護要依賴于網(wǎng)絡(luò)軟件。在局域網(wǎng)上使用的網(wǎng)絡(luò)軟件主要是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件。

(1)局域網(wǎng)操作系統(tǒng)。

在局域網(wǎng)硬件提供數(shù)據(jù)傳輸能力的基礎(chǔ)上，為網(wǎng)絡(luò)用戶管理共享資源、提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的局域網(wǎng)系統(tǒng)軟件被定義為局域網(wǎng)操作系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下用戶與網(wǎng)絡(luò)資源之間的接口，用以實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的管理和控制。目前，世界上較流行的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有Novell公司的NetWare、Microsoft公司的WindowsNT或Windows8的Server2012、IBM公司的LANServer。

它們在技術(shù)、性能、功能方面各有所長，支持多種工作環(huán)境，支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，能夠滿足不同用戶的需要，為局域網(wǎng)的廣泛應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。

(2)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是一種可以將網(wǎng)上各種形式的數(shù)據(jù)組織起來，科學(xué)、高效地進行存儲、處理、傳輸和使用的系統(tǒng)軟件，我們可以把它看做網(wǎng)上的編程工具，如VisualFoxPro、SQLServer、Oracle、Informix等。

(3)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件。

軟件開發(fā)者根據(jù)網(wǎng)絡(luò)用戶的需要，用開發(fā)工具開發(fā)出來各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件。

例如，常見的在局域網(wǎng)環(huán)境中使用的Office辦公套件、收銀臺收款軟件等。

7.2Internet基本概念

7.2.1Inertnet的發(fā)展歷程

Internet的起源要追溯到1957年，那一年蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星。在這種情況下，美國政府為了加強科技基礎(chǔ)設(shè)施，提高科學(xué)技術(shù)水平，創(chuàng)立了高級研究計劃局(ARPA)。ARPA的主要工作是設(shè)計并實施一項工程，幫助科學(xué)家進行通信和共享某些計算機資源。

1969年，誕生了ARPANET，它連接了加利福尼亞的洛杉磯分校、斯坦福研究生院、猶他大學(xué)以及圣巴巴拉的加利福尼亞大學(xué)的計算機，它就是Internet的前身，這個只有4個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)被稱為“網(wǎng)絡(luò)之父”。到了1972年，由于學(xué)術(shù)研究機構(gòu)及政府機構(gòu)的加入，這個系統(tǒng)已經(jīng)連接了50所大學(xué)和研究機構(gòu)的主機，1982年，ARPANET又實現(xiàn)了與其他多個網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，形成了以ARPANET為主干的互聯(lián)網(wǎng)。1985年，美國國家科學(xué)基金會使用ARPANET技術(shù)建成了一個規(guī)模不大、像網(wǎng)一樣的系統(tǒng)，連接了所有的主機以及本地機器，建立了基于IP協(xié)議的計算機通信網(wǎng)絡(luò)NFSNET。早期的ARPANET只對少數(shù)的專家和政府要員開放，而以NFSNET為主干的互聯(lián)網(wǎng)則向社會開放。到了20世紀90年代，隨著計算機的普及和信息技術(shù)的發(fā)展，軟件開發(fā)者開發(fā)了一個用戶界面友好的Internet訪問工具，進一步促進了互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及?，F(xiàn)在，Internet連接了世界上幾乎所有的計算機，并為各年齡段的用戶提供信息，人類的工作、生活已經(jīng)與互聯(lián)網(wǎng)密不可分。

Internet的中文譯名目前沒有統(tǒng)一，國際互聯(lián)網(wǎng)、全球互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、因特網(wǎng)等都是指Internet。7.2.2中國的Internet

我國于1994年正式接入Internet，但國內(nèi)主干網(wǎng)的建設(shè)從20世紀90年代初就開始了。到20世紀末，已先后建成中國科技網(wǎng)(CSTNET)、中國教育和科研網(wǎng)(CERNET)、中國金橋網(wǎng)(CHINAGBN)和中國計算機互聯(lián)網(wǎng)(CHINANET)四大中國互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)。其中，前兩個為非經(jīng)營性網(wǎng)絡(luò)，分別由中國科學(xué)院和教育部管理，后兩個網(wǎng)為經(jīng)營性網(wǎng)絡(luò)，由傳統(tǒng)的電信部門管理。

(1)中國科技網(wǎng)。

中國科技網(wǎng)是我國建設(shè)最早的四大互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的一個。作為非營利性的公益網(wǎng)絡(luò)，它主要為科技界、科技管理部門、政府部門和高新技術(shù)企業(yè)服務(wù)。

CSTNET于1994年首次實現(xiàn)了我國與Internet的直接連接，同時在國內(nèi)開始管理和運行中國頂級域名cn，其服務(wù)主要包括網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)、域名注冊服務(wù)、信息資源服務(wù)和超級計算服務(wù)。網(wǎng)上的科技信息資源有科學(xué)數(shù)據(jù)庫、中國科普博覽、科技成果、科技管理、技術(shù)資料、農(nóng)業(yè)資源和文獻情報等，數(shù)據(jù)量相當大，可以向國內(nèi)外用戶提供各種科技信息服務(wù)。

(2)中國教育和科研網(wǎng)。

中國教育和科研網(wǎng)是由國家投資建設(shè)，教育部負責管理，清華大學(xué)等高等院校承擔建設(shè)和管理運行的全國性學(xué)術(shù)計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，它主要面向教育和科研單位，是全國最大的公益性互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

CERNET分四級管理，分別是全國網(wǎng)絡(luò)中心、地區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心和地區(qū)主節(jié)點、省教育科研網(wǎng)、校園網(wǎng)。CERNET全國網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)在清華大學(xué)，負責全國主干網(wǎng)的運行管理。地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)中心作為主干網(wǎng)的節(jié)點負責地區(qū)網(wǎng)的運行管理和規(guī)劃建設(shè)。省級節(jié)點分布于全國除臺灣省外的所有省、市、自治區(qū)。

(3)中國金橋信息網(wǎng)。

中國金橋信息網(wǎng)全稱為中國公用經(jīng)濟信息網(wǎng)，是我國經(jīng)濟和社會信息化的基礎(chǔ)設(shè)施之一，該網(wǎng)是國家的“三金(金橋、金關(guān)和金卡)”工程的金橋工程，由吉通通信有限公司承建，并承擔該網(wǎng)的運營和管理工作。它是可在全國范圍提供Internet商業(yè)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)之一。

CHINAGBN是以衛(wèi)星綜合數(shù)字業(yè)務(wù)網(wǎng)為基礎(chǔ)，以光纖、無線移動等方式形成的天地一體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使天上衛(wèi)星網(wǎng)和地面光纖網(wǎng)互聯(lián)互通，互為備用，可以覆蓋全國各省市和自治區(qū)。中國金橋網(wǎng)的接入途徑包括撥號方式和專線方式，其中的專線接入又包括DDN專線接入方案、點對點微波接入方案、共享微波接入方案和衛(wèi)星接入方案等。

(4)中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)。

中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)由信息產(chǎn)業(yè)部負責組建，其骨干網(wǎng)覆蓋全國各省、市、自治區(qū)，以經(jīng)營商業(yè)活動為主，業(yè)務(wù)范圍覆蓋所有電話能通達的地區(qū)。

自2003年3月起，信息產(chǎn)業(yè)部將南方21省資源、原CHINANET品牌歸屬中國電信，電話上網(wǎng)接入號碼為16300和16388；北方10省資源歸屬中國網(wǎng)通，其互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)為“寬帶中國CHINA169”，電話上網(wǎng)接入號碼為16900。隨著我國國民經(jīng)濟信息化建設(shè)的迅速發(fā)展，擁有連接國際出口的互聯(lián)網(wǎng)已由上述四家發(fā)展成九大網(wǎng)絡(luò)，新增的五大網(wǎng)絡(luò)是：

中國聯(lián)合通信網(wǎng)(中國聯(lián)通)：。

中國網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)(中國網(wǎng)通)：。

中國移動通信網(wǎng)(中國移動)：。

中國長城寬帶網(wǎng)：。

中國國際經(jīng)濟貿(mào)易網(wǎng)：。7.2.3Internet的特點

1．開放性

Internet是開放的，可以自由連接，而且沒有時間和空間的限制，沒有地理上的距離概念。只要遵循規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，任何人都可以加入Internet。在Internet網(wǎng)絡(luò)中沒有所謂的最高權(quán)力機構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)的運作是由使用者的相互協(xié)調(diào)來決定的，網(wǎng)絡(luò)中的每一個用戶都是平等的。Internet也是一個無國界的虛擬自由王國，在網(wǎng)絡(luò)上信息的流動自由、用戶的言論自由、用戶的使用自由。

2．共享性

網(wǎng)絡(luò)用戶在網(wǎng)絡(luò)上可以隨意調(diào)閱別人的網(wǎng)頁(Homepage)或拜訪電子公告板，從中尋找自己需要的信息和資料，還可以通過百度、搜狗等搜索引擎查詢更多的資料。另外，有一些網(wǎng)站還提供了下載功能，網(wǎng)絡(luò)用戶可以通過付費或免費的方式來共享相關(guān)的信息或文件等。

3．平等性

在Internet上是人人平等的，一臺計算機與其他任何一臺計算機都是一樣的，網(wǎng)絡(luò)用戶無論老少，無論美丑，無論是學(xué)生、商界管理人士，還是建筑工人、殘疾人都沒有關(guān)系，大家通過網(wǎng)絡(luò)進行交流，一切都是平等的。個人、企業(yè)、政府組織之間也是平等的、無等級的。

4．低廉性

Internet是從學(xué)術(shù)信息交流開始的，人們已經(jīng)習(xí)慣于免費使用它。進入商業(yè)化之后，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商(ISP)一般采用低價策略占領(lǐng)市場，使用戶支付的通訊費和網(wǎng)絡(luò)使用費等大為降低，增加了網(wǎng)絡(luò)的吸引力。

5．交互性

網(wǎng)絡(luò)的交互性是通過三個方面實現(xiàn)的：其一是通過網(wǎng)頁實現(xiàn)實時的人機對話，這是通過在程序中預(yù)先設(shè)定的超文本鏈接來實現(xiàn)的；其二是通過電子公告板或電子郵件實現(xiàn)異步的人機對話；其三是通過即時通訊工具實現(xiàn)的，如騰訊QQ、微軟的MSN等。

另外，Internet還具有合作性、虛擬性、個性化和全球性的特點。Internet是一個沒有中心的自主式開放組織，Internet上的發(fā)展強調(diào)的是資源共享和雙贏發(fā)展的模式。7.2.4TCP/IP協(xié)議

在Internet上規(guī)定使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標準是TCP/IP協(xié)議。

TCP/IP是傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議(TransportControlProtocol/InternetProtocol)的縮寫，它是每一臺連入Internet的計算機都必須遵守的通信標準。有了TCP/IP協(xié)議，Internet就可以有效地在計算機、Internet網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商之間進行數(shù)據(jù)傳輸，不再有任何隔閡。

TCP/IP協(xié)議并不完全符合OSI/RM模型。傳統(tǒng)的開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型是一種通信協(xié)議的7層抽象參考模型，其中每一層執(zhí)行某一特定任務(wù)。該模型的目的是使各種硬件在相同的層次上相互通信。而TCP/IP協(xié)議采用了4層的層次結(jié)構(gòu)，即應(yīng)用層、傳輸層、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層和網(wǎng)絡(luò)接口層。應(yīng)用層主要向用戶提供一組常用的應(yīng)用程序，比如電子郵件、文件傳輸訪問、遠程登錄等，應(yīng)用層協(xié)議主要包括SMTP、FTP、Telnet、HTTP等。

傳輸層負責傳送數(shù)據(jù)，并且確定數(shù)據(jù)已被送達并接收。它提供了節(jié)點間的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)，如傳輸控制協(xié)議(TCP)、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)等，TCP和UDP給數(shù)據(jù)包加入傳輸數(shù)據(jù)并把它傳輸?shù)较乱粚又小?/p>

互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層負責相鄰計算機之間的通信，提供基本的數(shù)據(jù)封包傳送功能，讓每一塊數(shù)據(jù)包都能夠到達目的主機。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議包括IP、ICMP、ARP等。

網(wǎng)絡(luò)接口層主要對實際的網(wǎng)絡(luò)媒體進行管理，定義如何使用實際網(wǎng)絡(luò)(如Ethernet、SerialLine等)來傳送數(shù)據(jù)。

TCP/IP協(xié)議包括傳輸控制協(xié)議TCP和網(wǎng)際協(xié)議IP兩部分。

1．TCP協(xié)議

TCP協(xié)議提供了一種可靠的數(shù)據(jù)交互服務(wù)，是面向連接的通信協(xié)議。它對網(wǎng)絡(luò)傳輸只有基本的要求，通過呼叫建立連接、進行數(shù)據(jù)發(fā)送、最終終止會話，從而完成交互過程。它從發(fā)送端接收任意長的報文(即數(shù)據(jù))，將它們分成每塊不超過64KB的數(shù)據(jù)段，再將每個數(shù)據(jù)段作為一個獨立的數(shù)據(jù)包傳送。在傳送中，如果發(fā)生丟失、破壞、重復(fù)、延遲和亂序等問題，TCP就會重傳這些數(shù)據(jù)包，最后接收端按正確的順序?qū)⑺鼈冎匦陆M裝成報文。

2．IP協(xié)議

IP協(xié)議主要規(guī)定了數(shù)據(jù)包傳送的格式，以及數(shù)據(jù)包如何尋找路徑最終到達目的地。由于連接在Internet上的所有計算機都運行IP軟件，使具有IP格式的數(shù)據(jù)包在Internet世界里暢通無阻。在IP數(shù)據(jù)包中，除了要傳送的數(shù)據(jù)外，還帶有源地址和目的地址。由于Internet是一個網(wǎng)際網(wǎng)，數(shù)據(jù)從源地址到目的地址，途中要經(jīng)過一系列的子網(wǎng)，靠相鄰的子網(wǎng)一站一站地傳送下去，每一個子網(wǎng)都有傳送設(shè)備，它根據(jù)目的地址來決定下一站傳送給哪一個子網(wǎng)。如果傳送的是電子郵件，且目的地址有誤，則可以根據(jù)源地址把郵件退回發(fā)信人。IP協(xié)議在傳送過程中不考慮數(shù)據(jù)包的丟失或出錯，糾錯功能由TCP協(xié)議來保證。

上述兩種協(xié)議，一個實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，一個保證數(shù)據(jù)的正確。兩者密切配合，相輔相成，從而構(gòu)成Internet上完整的傳輸協(xié)議。7.2.5IP地址和域名

1．IP地址

Internet上連接的計算機數(shù)以千萬計，如何來辨認要進行數(shù)據(jù)傳送的目的計算機呢？根據(jù)IP協(xié)議規(guī)定，在Internet上的每一臺計算機，都必須擁有一個Internet地址(簡稱IP地址)，并且以系統(tǒng)的方法，按國家、區(qū)域、地域等一系列的規(guī)則來分配，以確保數(shù)據(jù)在Internet上快速、準確地傳送。在Internet上，IP地址是唯一的，一個主機對應(yīng)一個IP地址。

IP地址由32位的二進制數(shù)組成。為了使用方便，IP地址經(jīng)常被寫成十進制的形式，使用四組數(shù)字組成并用圓點“.”分隔，例如5。每個部分可以是0～255之間的十進制數(shù)，這種格式的地址稱為“點分十進制”地址，采用這種編址方法可使Internet容納40億臺計算機。

用戶如果使用電話撥號上網(wǎng)，當用戶的計算機連接到Internet上時，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商(ISP)會臨時分配給用戶一個IP地址；如果使用專線上網(wǎng)，則必須事先申請一個專有IP地址。

2．域名系統(tǒng)

盡管利用IP地址就可以在計算機之間進行通信，但要記住這一串長長的數(shù)字并不太容易，為此Internet引入了一種用字符表示的域名來代表IP地址。因為在Internet上是以IP地址來區(qū)分計算機的，所以使用域名作為計算機的網(wǎng)址時，必須借助于域名服務(wù)器DSN(DomainNameSystem)完成域名到IP地址的解析工作。

域名的寫法類似于“點分十進制”的IP地址，用圓點將各級子域名分隔開，域的層次序列從右到左(即由高到低)，分別稱為頂級域名、二級域名、三級域名等。典型的域名結(jié)構(gòu)為：主機名.單位名.機構(gòu)名.國家名。例如：，其中sina表示新浪公司的域名，com表示域名所有者的性質(zhì)為商業(yè)機構(gòu)，cn表示國家為中國。網(wǎng)絡(luò)中常見的機構(gòu)或組織類型的域名及其含義如下：

com表示商業(yè)機構(gòu)。

edu表示教育機構(gòu)。

gov表示政府機構(gòu)。

mil表示軍事機構(gòu)。

net表示網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者。

arts表示文化娛樂。

film表示公司企業(yè)。

org表示非盈利組織。

int表示國際機構(gòu)(主要指北約組織)。

arc表示康樂活動。

info表示信息服務(wù)。另外，為了適應(yīng)Internet在全球范圍內(nèi)的使用，在域名中增加了國家或地區(qū)的域名部分，它采用兩個字母表示國家或地區(qū)，主要國家或地區(qū)如下：

cn表示中國。

hk表示香港(中國)。

tw表示臺灣(中國)。

fr表示法國。

au表示澳大利亞。

ca表示加拿大。

jp表示日本。

uk表示英國。

kr表示韓國。

ge表示德國。

us表示美國。

rs表示俄羅斯聯(lián)邦。

3．URL地址

在WWW上每一信息資源都有統(tǒng)一的且在網(wǎng)上唯一的地址，該地址就叫URL(UniformResourceLocator)，它是WWW的統(tǒng)一資源定位標志。URL就像域名一樣，也是Internet上的地址，但URL是計算機上網(wǎng)頁文件的地址，而域名對應(yīng)的是計算機的IP地址。URL由3部分組成：資源類型、存放資源的主機域名及網(wǎng)頁文件名。

當用瀏覽器(如IE)瀏覽網(wǎng)頁時，每一個網(wǎng)頁都有唯一的URL地址，例如：

/top.html

其中，http是HyperTextTransferProtocol(超文本傳輸協(xié)議)的縮寫，表示該資源類型是超文本信息；是清華大學(xué)的主機域名；top.html為網(wǎng)頁文件名。在IE瀏覽器的地址欄中輸入上述URL地址，就可以打開該網(wǎng)頁。當URL省略網(wǎng)頁文件名時，表示定位于Web站點的主頁。7.2.6Internet的應(yīng)用

通過Internet可以進行全球電子郵件通信、查詢和檢索各種信息等。它的應(yīng)用領(lǐng)域包括教育、科研、娛樂、購物、廣告、旅游、可視電話會議、討論小組、公司項目管理以及電子商務(wù)等。

Internet發(fā)展到今天，提供的信息資源非常豐富，任何人在Internet上都可以找到他所感興趣的主題，Internet已經(jīng)成為信息資源的海洋。下面將介紹一下最常用的Internet應(yīng)用。

1．遠程登錄(Telnet)

遠程登錄是Internet提供的基本服務(wù)之一，它允許用戶在本地機器上對遠方節(jié)點進行帳號注冊，注冊成功后，可以把本地機器看做是遠方節(jié)點的一個終端，從而使用遠方機器上的軟、硬件資源。

遠程登錄的作用就是把本地主機作為遠程主機的一臺仿真終端使用，這是一種非常重要的Internet基本服務(wù)。事實上，Internet上的絕大多數(shù)服務(wù)都可通過Telnet進行訪問。

2．文件傳輸(FTP)

文件傳輸是Internet的主要用途之一。使用基于FTP(文件傳輸協(xié)議)的文件傳輸程序可以登錄到Internet上的一臺遠程計算機，把其中的文件傳送回自己的計算機系統(tǒng)，或者將本地計算機上的文件傳送到遠程計算機中。

3．電子郵件(E-mail)

在Internet上，電子郵件系統(tǒng)擁有的用戶最多，是最受歡迎的通信方式。用戶可以通過E-mail系統(tǒng)同世界上任何地方的朋友交換電子郵件，只要對方也是Internet的用戶。

電子郵件服務(wù)是計算機網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用最廣泛和使用最頻繁的一項服務(wù)。由于它的使用，加速了世界范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)交換和信息傳播。

4．信息瀏覽(WWW)

WWW(WorldWideWeb)是一個基于超文本文檔的分布式Internet數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，用于描述Internet上所有可用信息和多媒體資源。

WWW系統(tǒng)有時又稱為Web系統(tǒng)，是由無數(shù)的網(wǎng)頁(WebPage)組合在一起的信息世界。這些網(wǎng)頁使用了一種被稱為HTML(超文本標記語言)格式的文件。所謂超文本是一種非常簡單的結(jié)構(gòu)，它是在普通文本的基礎(chǔ)上增加了鏈接(Link)功能，即可以很方便地通過鏈接從一個頁面跳轉(zhuǎn)到另一個頁面，而這些頁面遍布Internet世界。Web頁面的鏈接是非常神奇的，它使原本孤立、靜止的文本有了互動的能力。這種互動的形式為人們搜索信息、獲取知識提供了方便。

5．新聞組(Newsgroups)

新聞組并非是傳遞新聞的地方，而是一種論壇，是Internet上一種讓人們分享信息、交換意見與知識的地方。新聞組包含了科學(xué)、藝術(shù)、政治、商務(wù)、醫(yī)療、教育、娛樂等各方面的討論主題。

新聞組成員必須使用一種稱為Newsread的程序來訪問新聞組，也可以使用OutlookExpress訪問新聞組，新聞組中的信息通常是保存在被稱為新聞服務(wù)器(Newsservers)的計算機中。

6．電子公告板(BBS)

電子公告板系統(tǒng)(BBS)是英文BulletinBoardSystem的縮寫，是一種遠程電子通信手段?，F(xiàn)在很多BBS在Internet上已經(jīng)變成純粹的“討論區(qū)”，主要功能就是將所需內(nèi)容以電子公告的形式進行發(fā)布，目前延伸為個人與個人之間、企業(yè)與個人、企業(yè)與企業(yè)之間的交流。

7．即時通訊(IM)

即時通訊(InstantMessenger，簡稱IM)是指通過互聯(lián)網(wǎng)和其他網(wǎng)絡(luò)開展的實時通訊。全世界第一個即時通訊軟件為ICQ。目前國內(nèi)最為流行的即時通訊軟件是騰訊QQ，它以良好的中文界面和不斷增強的功能形成了一定的QQ網(wǎng)絡(luò)文化。除此以外，還有微軟的MSN、網(wǎng)易的POPO、多玩YY等都是各具特色的即時通訊工具，主要功能包括文字聊天、語音聊天、傳送文件、遠程協(xié)助、視頻聊天、發(fā)送短信等。 7.3網(wǎng)絡(luò)連接

7.3.1Internet的接入方式

計算機上網(wǎng)的方式有好多種，最初的家庭上網(wǎng)是通過電話撥號方式接入的，費用比較低，但是網(wǎng)速特別慢，所以現(xiàn)在基本不再使用這種方式。目前，常見的上網(wǎng)方式有ADSL、小區(qū)寬帶、有線電視寬帶以及無線上網(wǎng)。

1．ADSL上網(wǎng)

ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine)是一種通過電話線上網(wǎng)的方式，是目前我國家庭上網(wǎng)最主要的方式。其優(yōu)點是上網(wǎng)的同時可以使用電話，但是對通話質(zhì)量有一定的影響。要使用ADSL方式上網(wǎng)，必須先在網(wǎng)絡(luò)運營商處開通ADSL服務(wù)，然后安裝ADSL上網(wǎng)設(shè)備Modem，建立網(wǎng)絡(luò)連接。

2．小區(qū)寬帶

小區(qū)寬帶又稱LAN，是目前大中城市較普及的一種上網(wǎng)方式，它主要采用光纜與雙絞線相結(jié)合的布線方式，利用以太網(wǎng)技術(shù)為整個小區(qū)提供寬帶接入服務(wù)。小區(qū)寬帶的安裝比較簡單，它使用單獨的專用電纜，因此性能較為穩(wěn)定，缺點是當接入用戶較多時，網(wǎng)速會變得比較慢。

3．有線電視寬帶上網(wǎng)

有線電視寬帶上網(wǎng)是通過高帶寬的有線電視纜線傳送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，這種上網(wǎng)方式需要配備有線纜調(diào)制解調(diào)器(CableModem)。

使用有線電視寬帶上網(wǎng)時不用撥號，不獨占電視信號線，并且網(wǎng)絡(luò)連接穩(wěn)定，速度相對較快，通常按流量計費。

4．無線上網(wǎng)

前述的上網(wǎng)方式都是有線上網(wǎng)，隨著