計算機網(wǎng)絡基礎 (1)
第二節(jié) Internet 基礎教學目標: 1、掌握萬維網(wǎng)的含義及其功能。美國于1980年以ARPANET 為主干建立了Internet (因特網(wǎng)),到1983年1月ARPANET 向TCP/IP的轉(zhuǎn)換
第二節(jié) Internet 基礎
教學目標: 1、掌握萬維網(wǎng)的含義及其功能。
美國于1980年以ARPANET 為主干建立了Internet (因特網(wǎng)),到1983年1月ARPANET 向TCP/IP的轉(zhuǎn)換全部結(jié)束,但ARPANET 的單一、集中式的思想明顯的存在于Internet 協(xié)議中,而且沒有考慮擴展性,不利于Internet 的進一步發(fā)展。
1986年建立的美國國家科學基金會網(wǎng)絡(NSFNET ,National Scientific Foundation Net),從網(wǎng)絡建立開始就以TCP/IP協(xié)議為基礎,具有良好的擴展性。從1986年到1990年這5年中,NSFNET 迅速擴展,最終取代ARPANET 成為Internet 的主干。
一、 Internet 在中國
1993年,中科院高能所首先接入Internet 。1994年起,我國實現(xiàn)了與Internet 的TCP/IP的連接,開通了Internet 的全功能服務。幾個全國范圍的計算機網(wǎng)絡項目相繼啟動,使Internet 在我國得到了較快的發(fā)展。按照國務院有關規(guī)定, 有權(quán)直接與國外Internet 連接的部級單位有四個:中國科學院、國家教委、郵電部和電子部。這四個單位稱互連單位(網(wǎng)稱互聯(lián)網(wǎng))形成了當今中國Internet 的四大主流體系。如圖6-2-1所示:
2、掌握什么是超文本、什么是超鏈接。 3、理解TCP/IP協(xié)議的含義和功能。 4、掌握IP 地址、域名、網(wǎng)址的含義及各自的功能。 5、能夠根據(jù)網(wǎng)站的網(wǎng)址訪問該網(wǎng)站,瀏覽其中的內(nèi)容。 2、TCP/IP協(xié)議的含義和功能。 教學重點: 1、因特網(wǎng)和WWW 的特點。
圖6-2-1
二、 Internet 的信息服務
1.萬維網(wǎng)(WWW )
,萬維網(wǎng)又稱環(huán)球信息網(wǎng)(World Wide Web),是目前因特網(wǎng)上最主要的服務項目,從特定意義上講,萬維網(wǎng)包括整個因特網(wǎng)世界,包括了所有的Web 站點、Gopher 信息站、FTP 檔案庫、Telnet 公共存取賬號、News 新聞討論組以及Wais 資料庫等,因此具有世界上最大的電子資料庫的美譽。
2.電子郵件(E-mail )
電子郵件是因特網(wǎng)上使用最早的信息傳遞方式,具有快速、高效、方便、價廉的特點,可與世界上任何地方的網(wǎng)上用戶互通信息。除了文本之外,還可傳遞聲音、圖像、視頻等信息。它是因特網(wǎng)中用戶較多,使用廣泛的服務項目之一。我們將在以后的章節(jié)中對電子郵件的申請和使用方法進行詳細的介紹。
3.文件傳輸(FTP )
FTP 是文件傳輸協(xié)議(File Transfer Protocol)的縮寫,它是人們從因特網(wǎng)上獲取遠地主機文件的主要手段。這項功能的使用是雙向的,當文件從客戶端送往遠地主機時,稱為“文件上傳”(Upload ),反之,成為“文件下載”(Download )。傳送的文件可以是文本文件、可執(zhí)行文件、聲音文件、圖像文件、數(shù)據(jù)壓縮文件等。
現(xiàn)在因特網(wǎng)上有許多匿名FTP 服務器,它們提供一種公眾服務,允許任何人訪問。用戶只要以anonymous (匿名)作為登錄標識,以自己的電子郵件地址或其他任何字符作為口令進行登錄,便可申請服務。
4.遠程登錄(Telnet )
遠程登錄是將一臺用戶主機以仿真終端方式登錄到一個遠程主機的分時計算機系統(tǒng)。登錄后,本地計算機的鍵盤、鼠標和顯示器好像與遠程計算機直接相連一樣,可以充分使用遠程計算機系統(tǒng)的資源。
5.專題討論(Usenet )
Usenet 一詞來源于User ’s network,即“用戶網(wǎng)絡”,它是由眾多網(wǎng)上用戶組織起來的若干“專題討論組”,但是工作的實體是因特網(wǎng)中的服務器。任何用戶都可以選擇感興趣的專題組參加交流,例如閱讀其中的文章,也可以寫一些問題或評論發(fā)表出去。另外,也可以開設自己的專題討論,吸引網(wǎng)友參加。
6.信息查詢服務(Gopher )
Gopher 的英文愿意是美國西部的一種地鼠,善于建立四通八達的地下通道。Gopher 是一種交互式、菜單驅(qū)動的信息查詢工具,采用客戶機/服務器模式。Internet 上有上千個Gopher 服務器。它們將Internet 的信息資源組織成單一形式的資料庫,稱作Gopher 空間。Gopher 不同于一般的信息查詢工具,它使用關鍵字作索引,用戶可以方便地從Internet 某臺主機連接到另一臺主機,查找到所需的資料。
此外,通過Gopher 菜單還可轉(zhuǎn)入FTP 、WWW 、Telnet 、Wais 等服務,從而將眾多計算機存儲的信息轉(zhuǎn)換成為一個集成化菜單的一部分。
7.廣域信息查詢服務(Wais )
Wais 是一個快速搜索巨大信息空間的有效工具,用戶只要告訴Wais 使用什么資源,要
,檢索的關鍵字,Wais 就會很快的按照與關鍵字的相關程度,依次列出文獻條目,當用戶確認某篇文獻后,Wais 才顯示該文獻內(nèi)容。Wais 能節(jié)省查找時間,大大減少信息傳輸量。
8.電子公告牌(BBS )
BBS 是電子公告板系統(tǒng)(Bulletin Board System)之英文縮寫,它的功能與Usenet 相似,但是規(guī)模小得多。BBS 也泛指網(wǎng)絡論壇或網(wǎng)絡社群。
三、 Internet 的術(shù)語和基本技術(shù)
1.網(wǎng)頁、主頁、網(wǎng)站和超級鏈接
Internet 為我們提供了極為豐富的信息資源,使我們足不出戶就能夠知曉天下事。那么網(wǎng)絡信息系統(tǒng)到底是怎樣把這些包羅萬象的信息資源展顯給我們的呢?
讓我們做一個形象的比方,你可以將“網(wǎng)絡信息系統(tǒng)”看作是一個大型的圖書館,那么沒一個網(wǎng)站就好像是圖書館里的一本書,而網(wǎng)頁就是書中的某一頁,主頁則是一本書的封面或目錄,它是網(wǎng)站的起始頁,使瀏覽者能夠順利的在“網(wǎng)站” 中找到需要的信息。網(wǎng)站又稱站點(Web Site),是由網(wǎng)頁(Web Page)的集合構(gòu)成。一般的,網(wǎng)站的第一頁被稱為“首頁”,也叫主頁(Home Page)。
網(wǎng)頁所顯示的內(nèi)容都保存在網(wǎng)頁文件當中,一般的網(wǎng)頁文件的擴展名為:htm 或html 。Microsoft Word 文檔的擴展名是doc ,我們用Microsoft Word程序打開一個Word 文檔。那么我們用什么軟件打開并瀏覽網(wǎng)頁文件呢?
在計算機上我們常用微軟公司的Internet Explorer(簡稱,IE 瀏覽器)來打開并瀏覽網(wǎng)頁文件。雙擊桌面上的圖標,打開瀏覽器窗口,在地址欄輸入網(wǎng)址回車或單擊轉(zhuǎn)到按鈕打開網(wǎng)頁。如圖6-2-2所示:
圖6-2-2
當我們用鼠標在瀏覽器窗口中劃過時,在經(jīng)過某些文字或圖片的時候鼠標指針的形狀會
,變成“小手”,此時我們單擊鼠標左鍵就會發(fā)現(xiàn)瀏覽器窗口所顯示的內(nèi)容發(fā)生了變化,這就說明我們所單擊的位置存在超級鏈接。
超級鏈接(Hyperlink )是一種關鍵詞與它相關的內(nèi)容用一定的“鏈”連接起來的信息組織方式。超級鏈接是網(wǎng)頁的重要特性,有了超級鏈接就好比給網(wǎng)頁插上了翅膀,使得網(wǎng)頁之間可以相互跳轉(zhuǎn),使瀏覽者能夠在網(wǎng)絡空間中自由飛翔。
采用超級鏈接組織的文本稱為超文本(Hypertext )。具體來說,它有兩層含義:一是信息間的超級鏈接,用戶在瀏覽信息時不再按固定的順序,而是可以根據(jù)自己的需要自由的選擇瀏覽的內(nèi)容。其二是信息的表現(xiàn)形式,超文本中除了文本信息外,還可以加入圖片、聲音、動畫、電影等媒體信息。這正是網(wǎng)頁的魅力所在。
2.TCP/IP
TCP (Transmission Control Protocol)即傳輸控制協(xié)議,IP (Internet Protocol)即網(wǎng)絡互聯(lián)協(xié)議。TCP/IP是針對因特網(wǎng)而開發(fā)的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議標準,其目的在于解決異種網(wǎng)的互聯(lián)問題,以便為各類用戶提供通用、一致的通信服務。因此,也可以將TCP/IP看成是一種通用的網(wǎng)絡互聯(lián)技術(shù)。
TCP 負責把數(shù)據(jù)分成若干個數(shù)據(jù)包(Datagram ),并給每個數(shù)據(jù)包加上報頭(就像給一封信加上信封),報頭上有相應的編號,以保證接受端能將這些包重新還原為原來的數(shù)據(jù)。
IP 在每個報頭上再加上接收端主機的地址,使數(shù)據(jù)能找到自己要去的地方(就像在信封上要寫明收信人地址一樣)。
從名字上看TCP/IP似乎只包括兩個協(xié)議,但實際上卻是一組協(xié)議,包括了上百個互為關聯(lián)、具有各種功能的協(xié)議,而且不同功能的協(xié)議分布在不同的協(xié)議層。
常用的協(xié)議如下:
● 遠程終端訪問Telnet (Telecommunication network):提供一種非常廣泛、雙向的通信功能。最常用的遠程登錄可使本地計算機通過Internet 進入并使用遠程計算機系統(tǒng)。
● 文件傳輸協(xié)議FTP (File Transfer Protocol):用于兩個主機之間的文件交換。FTP 與Telnet 的不同之處在于,Telnet 把本地計算機當成遠程計算機的一臺終端,用戶在完成遠程登錄后,便具有與遠程計算機的本地用戶相同的權(quán)限。然而,F(xiàn)TP 沒有給予這種地位,它只允許該用戶對遠程計算機上的文件進行有限操作。
● 簡單郵件傳送協(xié)議SMTP (Simple Mail Transfer Protocol):是一個簡單面向文本的應用層協(xié)議,由運行在服務器上的傳送代理程序與運行在客戶機上的用戶代理程序共同完成電子郵件的傳遞。它規(guī)定郵件必須是ASCII 格式。
● 電子郵件擴充協(xié)議MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions):它支持將二進制格式文件作為“附件”與信件一起發(fā)送,從而使得聲音、圖形等多媒體信息也能跟隨電子郵件一起發(fā)送。
● 郵局協(xié)議第3版本POP3(Post Office Protocol 3):它規(guī)定了將個人計算機連接到Internet 的郵件服務器和下載電子郵件的相關規(guī)則。是運行在郵件服務器上的一個信件存儲轉(zhuǎn)發(fā)程序。
,3.IP 地址?域名?網(wǎng)址
IP 地址 在Internet 上連接的所有計算機,從大型機到微型計算機都是以獨立的身份出現(xiàn),我們稱它為主機。為了實現(xiàn)各主機間的通信,每臺主機都必須有一個唯一的網(wǎng)絡地址。就好像每一個住宅都有唯一的門牌一樣,才不至于在傳輸數(shù)據(jù)時出現(xiàn)混亂。Internet 的網(wǎng)絡地址是指連入Internet 網(wǎng)絡的計算機的地址編號。所以,在Internet 網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡地址唯一地標識一臺計算機。
我們都已經(jīng)知道,Internet 是由幾千萬臺計算機互相連接而成的。而我們要確認網(wǎng)絡上的每一臺計算機,靠的就是能唯一標識該計算機的網(wǎng)絡地址,這個地址就叫做IP (Internet Protocol 的簡寫)地址,即用Internet 協(xié)議語言表示的地址。
目前,在Internet 里,IP 地址是一個32位的二進制地址,為了便于記憶,將它們分為4組,每組8位,由小圓點“.”(英文)分開,用四個字節(jié)來表示,而且,用點分開的每個字節(jié)的數(shù)值范圍是0~255,如192.168.5.200,這種書寫方法叫做點數(shù)表示法。
IP 地址可確認網(wǎng)絡中的任何一個網(wǎng)絡和計算機,而要識別其他網(wǎng)絡或其中的計算機,則是根據(jù)這些IP 地址的分類來確定的。一般將IP 地址按節(jié)點計算機所在網(wǎng)絡規(guī)模的大小分為A ,B ,C 三類,默認的網(wǎng)絡掩碼是根據(jù)IP 地址中的第一個字段確定的。
A 類地址 A 類地址的表示范圍為:0.0.0.0~126.255.255.255,默認網(wǎng)絡掩碼為:255.0.0.0;A 類地址分配給規(guī)模特別大的網(wǎng)絡使用。A 類網(wǎng)絡用第一組數(shù)字表示網(wǎng)絡本身的地址,后面三組數(shù)字作為連接于網(wǎng)絡上的主機的地址。分配給具有大量主機(直接個人用戶)而局域網(wǎng)絡個數(shù)較少的大型網(wǎng)絡。例如IBM 公司的網(wǎng)絡。
B 類地址 B 類地址的表示范圍為:128.0.0.0~191.255.255.255,默認網(wǎng)絡掩碼為:255.255.0.0;B 類地址分配給一般的中型網(wǎng)絡。B 類網(wǎng)絡用第一、二組數(shù)字表示網(wǎng)絡的地址,后面兩組數(shù)字代表網(wǎng)絡上的主機地址。
C 類地址 C 類地址的表示范圍為:192.0.0.0~223.255.255.255,默認網(wǎng)絡掩碼為:255.255.255.0;C 類地址分配給小型網(wǎng)絡,如一般的局域網(wǎng)和校園網(wǎng),它可連接的主機數(shù)量是最少的,采用把所屬的用戶分為若干的網(wǎng)段進行管理。C 類網(wǎng)絡用前三組數(shù)字表示網(wǎng)絡的地址,最后一組數(shù)字作為網(wǎng)絡上的主機地址。
域 名 IP 地址是由數(shù)字和圓點組成的數(shù)字序列,記憶起來有一定的困難,為了解決這一問題提出了域名的概念。域名是IP 地址人性化的名稱,由域名服務器(Domain Name Service )來完成從域名到IP 地址的解釋工作。域名有許多的組成部分,每個部分有著不同的含義,中間用“.”(英文)隔開。與郵政通信中使用國家、城市、街道和門牌號表示地址類似,域名也采用層次命名的方法。一個域名由許多子域名組成,子域名通常分為四級。最高層域名也稱為頂級域名,在Internet 中是簡單化的,代表主機所在的國家。例如,cn 代表中國、us 代表美國等。網(wǎng)絡名是二級域名,反映主機所在單位的性質(zhì)。例如,com 代表商業(yè)機構(gòu)、gov 代表政府部門等。組織機構(gòu)名是第三部分,一般表示主機所屬域或單位。例如,tsinghua 表示清華大學、pku 表示北京大學等。主機名是第四部分,一般表示主機的用途。例如,www (World Wide Web)表示用于萬維網(wǎng)、res 表示用于科學研究。下面我們舉
,一個完整域名的例子。
...
科研:計算機的用途 北京大學 教育機構(gòu) 中國
我們在解釋域名的時候從右向左念,即中國的教育機構(gòu)北京大學的一臺用于科學研究的計算機。這樣就比一串的數(shù)字容易記憶多了。
域名含義如下表所示:
域名對照表
網(wǎng)址 我們要訪問某個網(wǎng)站,就要在地址欄里輸入該網(wǎng)站的網(wǎng)址,我們也把它叫做URL (Uniform Resource Locator, 統(tǒng)一資源定位器),通過URL 可以訪問因特網(wǎng)中的任何一臺主機或主機上的文件夾和文件。URL 的一般形式:訪問協(xié)議://<域名>/路徑/文件名。例如,http://www.tsinghua .edu .cn/qhdwzy/index.jsp 。其中http (Hyper text transfer protocol ) 超文本傳輸協(xié)議,是應用層協(xié)議,由于其簡捷、快速的方式,適用于分布式和合作式超媒體信息系統(tǒng)。自 1990 年起,HTTP 就已經(jīng)被應用于 WWW 全球信息服務系統(tǒng)。HTTP 是用于從WWW 服務器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協(xié)議。它可以使瀏覽器更加高效,使網(wǎng)絡傳輸減少。它不僅保證計算機正確快速地傳輸超文本文檔,還確定傳輸文檔中的哪一部分,以及哪部分內(nèi)容首先顯示(如文本先于圖形) 等。
4.客戶機/服務器(Client/Server)模式
系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 客戶機/服務器系統(tǒng)有服務器和若干客戶機構(gòu)成。服務器是整個應用系
統(tǒng)資源的存儲和管理中心,各客戶機則向服務器提出服務請求和數(shù)據(jù)請求,共同實現(xiàn)完整的應用。Internet 正是利用客戶機/服務器模式向網(wǎng)絡用戶提供各種服務。
,客戶機/服務器間的交互過程 現(xiàn)以客戶機請求服務器提供FTP 服務為例,介紹它們的交互過程。全部過程需要通過多次交互才能實現(xiàn)。其中每次交互都可以分成下列四步:
客戶機發(fā)送請求包:用戶執(zhí)行FTP 客戶程序,并輸入有關參數(shù)后,F(xiàn)TP 客戶程序把它裝配成請求包,再通過傳輸協(xié)議軟件把請求包發(fā)往服務器。
服務器接收請求包:服務器端的傳輸軟件接到請求包后,對該包進行檢查,若沒有錯誤便將它提交給服務器上的FTP 服務軟件處理。
服務器回送響應包:服務器上的FTP 服務軟件根據(jù)請求包中的請求,完成制定的處理或服務操作后,裝配成一個相應包,由傳輸協(xié)議將它發(fā)往源客戶機。
客戶機接收響應包:客戶機端的傳輸協(xié)議軟件把收到的響應包轉(zhuǎn)交給FTP 客戶程序,由FTP 客戶程序做出適當?shù)奶幚砗筇峤唤o用戶。
四、接入Internet 的方式
1.SLIP/PPP方式
SLIP/PPP(Serial Line Internet Protocol/Point-to-Point Protocol)指“串行線路連接協(xié)議/點對點協(xié)議”連接方式。這種方式是在計算機中安裝調(diào)制解調(diào)器(Modem ),經(jīng)普通電話網(wǎng)或X .25網(wǎng)與ISP (Internet Service Provider)系統(tǒng)連接。它是通過電話撥號登錄到服務系統(tǒng)的主機來實現(xiàn)與Internet 的連接。用戶要安裝TCP/IP和SLIP/PPP軟件,并在ISP 系統(tǒng)上建立一個賬號。
X .25協(xié)議是CCITT (ITU )建議的一種協(xié)議,它定義終端和計算機到分組交換網(wǎng)絡的連接。分組交換網(wǎng)絡在一個網(wǎng)絡上為數(shù)據(jù)分組選擇到達目的地的路由。x .25是一種很好實現(xiàn)的分組交換服務,傳統(tǒng)上它是用于將遠程終端連接到主機系統(tǒng)的。 這種服務為同時使用的用戶提供任意點對任意點的連接。來自一個網(wǎng)絡的多個用戶的信號,可以通過多路選擇通過X .25接口而進入分組交換網(wǎng)絡,并且被分發(fā)到不同的遠程地點。一種稱為虛電路的通信信道在一條預定義的路徑上連接端點站點通過網(wǎng)絡。雖然X .25,吞吐率的主要部分是用于錯誤檢查開銷的,X .25接口不可支持高達64Kbps 的線路,CCITT 在1992年重新制定了這個標準,并將速率提高到2Mbps 。
由于這種方式安裝并運行TCP/IP和SLIP/PPP軟件,即采用網(wǎng)絡軟件實現(xiàn)與ISP 系統(tǒng)的連接,因此使得用戶計算機成為網(wǎng)上一臺具有動態(tài)獨立IP 地址的節(jié)點機(臨時分配IP 地址)。這種直接連接方式允許用戶通過電話撥號進入SLIP 或PPP 服務器。當每次連接成功后,用戶便能夠直接使用Internet 的全部服務。
2.局域網(wǎng)方式 將一個局域網(wǎng)連接到Internet 主機有兩種方法:
局域網(wǎng)通過服務器、告訴調(diào)制解調(diào)器和電話線路,在TCP/IP軟件支持下與Internet 主機連接,此時局域網(wǎng)中所有計算機共享服務器的一個IP 地址。
局域網(wǎng)通過路由器,在TCP/IP協(xié)議支持下與Internet 主機連接,局域網(wǎng)上所有的主機都有自己的IP 地址。路由器與Internet 主機的通信可選用X .25網(wǎng)、DDN(數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng),Digital Data Network)專線或幀中繼等。
,教學小結(jié):