计算机网络技术与应用

1、第6章 Internet技术与Intranet,掌握：Internet的基本概念 掌握：域名系统 熟悉：接入Internet方式 了解：Intranet网络,6.1.1 因特网的起源和发展 Internet的定义 Internet的简单定义为：Internet就是由多个不同结构的网络，通过统一的协议和网络设备（即TCP/IP协议和路由器等）互相连接而成的、跨越国界的、世界范围的大型计算机互联网络。,6.1 因特网概述,特点： -由成千上万个网络互联而构成的网络 -由大规模的通信子网和资源子网构成的网络 通信子网：计算机网络中负责数据通信的部分 资源子网：成千上万个不同类型、不同规模的计算 机组

2、成 -因特网采用的通信协议是TCP/IP -因特网提供的服务：DNS、WWW、FTP、Email等 -因特网上传输的内容：页面/文件/邮件/声音/图像,Internet的起源 在英语中“Inter”的含义是“交互的”，“net”是指“网络”。简单地讲，Internet是一个计算机交互网络，又称网间网。,Internet最早来源于美国国防部高级研究计划局DARPA(Defense advanced Research Projects Agency)的前身ARPA建立的ARPAnet，该网于1969年投入使用。从60年代开始，ARPA就开始向美国国内大学的计算机系和一些私人有限公司提供经费，以促进

3、基于分组交换技术的计算机网络的研究。,1968年，ARPA为ARPAnet网络项目立项，这个项目基于这样一种主导思想：网络必须能够经受住故障的考验而维持正常工作，一旦发生战争，当网络的某一部分因遭受攻击而失去工作能力时，网络的其它部分应当能够维持正常通信。 1972年，ARPAnet在首届计算机后台通信国际会议上首次与公众见面，并验证了分组交换技术的可行性，由此，ARPAnet成为现代计算机网络诞生的标志。,1983年，ARPAnet分裂为两部分：ARPAnet和纯军事用的MILNET。该年1月，ARPA把TCP/IP协议作为ARPAnet的标准协议，其后，人们称呼这个以ARPAnet为主干网

4、的网际互联网为Internet，TCP/IP协议簇便在Internet中进行研究，试验，并改进成为使用方便，效率极好的协议簇。,1986年，美国国家科学基金会NSF(National Science Foundation)建立起了六大超级计算机中心，为了使全国的科学家、工程师能够共享这些超级计算机设施，NSF建立了自己的基于TCP/IP协议簇的计算机网络NSFnet。 NSFnet对Internet的最大贡献是使Internet向全社会开放，而不象以前的那样仅供计算机研究人员和政府机构使用。,Internet的第二次飞跃归功于Internet的商业化，商业机构一踏入Internet这一陌生世界

5、，很快发现了它在通信、资料检索、客户服务等方面的巨大潜力。于是世界各地的无数企业纷纷涌入Internet，带来了Internet发展史上的一个新的飞跃。,6.1.2 Internet在我国的发展 （1）我国Internet的发展进程及现状 第一阶段（19861994）是研究试验阶段 (E-mail Only) 在此期间中国一些科研部门和高等院校开始研究Internet联网技术，并开展了科研课题和科技合作工作。这个阶段的网络应用仅限于小范围内的电子邮件服务，而且仅为少数高等院校、研究机构提供电子邮件服务。, 第二阶段（19941997年）是起步阶段 1994年4月，中关村地区教育与科研示范网络工

6、程进入互联网，实现和Internet的TCP/IP连接，从而开通了Internet全功能服务。从此中国被国际上正式承认为有互联网的国家。之后，ChinaNet、CERnet、CSTnet、ChinaGBnet等多个互联网络项目在全国范围相继启动，互联网开始进入公众生活，并在中国得到了迅速的发展。1996年底，中国互联网用户数已达20万，利用互联网开展的业务与应用逐步增多。, 第三阶段（1997年至今）是快速增长阶段 中国目前有十家具有独立国际出入口线路的商用性互联网骨干单位，还有面向教育、科技、经贸等领域的非营利性互联网骨干单位。现在有600多家网络接入服务提供商（ISP），其中跨省经营的有2

7、00家左右。,（2）我国Internet的网络基础设施 近年来，中国先后启用了数个国际光缆系统。已经建成并投入使用的有；中日、中韩、环球海底光缆系统、亚欧陆地光缆系统；正在建设的有：亚太2号海底光缆、中美海底光缆、亚欧海底光缆。,（3）我国Internet主干网介绍 中国公用计算机互连网CHINANET ChinaNET 是中国最大的 Internet 服务提供商。它是在 1994 年由前邮电部（现为信息产业部）投资建设的公用互联网，现由中国电信经营管理，于 1995 年 5 月正式向社会开放。它是中国第一个商业化的计算机互联网，旨在为中国的广大用户提供 Internet 的各类服务，推进信息

8、产业的发展。, 中国科学技术计算机网CSTNET 始建于1989年，是我国最早建设并获国家承认具有国际出口的互联网之一。 CSTNET是非盈利,公益性的网络,也是国家知识创新新工程的基础,它主要为科技界,科技管理部门,政府部门和高薪技术企业服务。, 中国教育和科研计算机网CERNET 主要面向教育和科研单位，提供接入和信息服务。, 国家公用经济信息通信网GBNET 也称为金桥网，是金桥工程的重要组成部分，它由原电子工业部所属的吉通公司主持建设，为国家宏观经济调控和决策服务。,6.1.3 因特网的基本的服务 1. WWW访问服务 2. E-mail（电子邮件）服务 3. FTP（文件传输）服务

9、4. BBS电子公告板 5. Usenet（新闻组） 6. IP电话 7. 网络会议（NetMeeting） 8. 电子商务,WWW 又称万维网、Web。是一种采用超文本技术进行信息发布和检索的信息网络。 WWW上的信息均是按页面进行组织，称为Web页。 每个页面由超文本标记语言（HTML）来编写。页面中的标记（TAG）用于说明页面的编排格式，页面构成元素等。页面中还包含指向其他页面（可能位其他主机上）链接地址（anchor）。,WWW 存放Web 页面的计算机称为Web站点或WWW服务器。 每个Web站点都有一个主页（Home Page），它是该Web站点的信息目录表或主菜单。 万维网实际上

10、是一个由千千万万个页面组成的信息网。 索取页面、浏览信息的程序称为浏览器(Browser，如遨游、IE等）。 浏览器与Web站点之间通过HTTP协议进行通信。, HTTP：超文本传输协议 用于传输超文本页面到客户机上。 建立在TCP基础上，端口号=80。 HTTP每次连接仅传输一个页面，然后就关闭该连接。 1)页面浏览慢，若始终保持连接，Web服务器就无法向更多的客户提供服务。 2)页面间以超链连接，位于不同的Web服务器上，用户浏览页面时要在不同的Web服务器跳来跳去，并不需要长时间保持与一个服务器的连接。,统一资源定位符URL：标识因特网上的某个资源。格式如下： 协议:/主机名或主机地址:

11、端口号/路径名 如：ftp:/ http:/,Email 电子邮件客户程序: Outlook Express、Foxmail等。 邮件传递：邮件客户程序邮件服务器1 邮件服务器2 目的邮件服务器目的邮件客户程序 电子邮件采用的主要协议是SMTP 和POP3 。 SMTP：简单邮件传输协议，用于电子邮件的传递。 建立在UDP（也用TCP）基础上，端口号=25 POP3：邮局协议（第3版），用于邮箱管理和用户邮件的存取。 建立在TCP基础上，端口号=110。,Email E-mail的使用 账号、口令、电子邮件地址； 邮件报文收件人(To)、主题(Subject )、内容、附件。,FTP 允许不同

12、主机间传送文件。 面向连接，基于TCP，端口号=21。 需要拥有该主机的IP地址(主机域名)、账号、 密码。,FTP FTP的使用： 账号、口令、FTP服务器地址； 许多FTP服务器允许用户用anonymous用户名登录。口令任意， 一般为电子邮件地址。 命令格式： FTP FTP常用命令： CD、LS、DIR、GET、PUT、QUIT,（1）问题的提出 TCP/IP互联网中，可以使用IP地址标示主机。 对一般用户而言， IP地址非常抽象，不是十分直观。 用户希望利用好读、易记的字符串来标示主机。,6.1.4 域名系统,（2）域名系统希望解决的主要问题 主机名的管理。 主机名 IP地址映射等。

13、,（3）互联网命名的命名机制 互联网命名机制应解决的 3个问题： （1）全局惟一性： 一个特定的主机名在整个互联网上是惟一的。 （2）名字便于管理：分配名字、确认名字、回收名字。 （3）高效地进行映射：高效地将主机名映射为IP地址（或将IP地址映射为主机名）。,1.因特网的域名结构 层次型命名机制 （1）层次型命名机制的概念 所谓的层次型命名机制，就是在名字中加入结构，而这种结构是层次型的。 （2）层次型名字的树状结构 树中的每一节点都有一个相应的标识符。 主机名就是从树叶到树根（或从树根到树叶）路径上各节点标识符的有序序列。,层次型名字的树形结构,（3）层次型命名机制的特点： 只要同一子树下

14、每层节点的标识符不冲突，完整的主机名绝对不会冲突。 层次型命名机制有利于层次型的名字管理。 层次型命名机制有利于高效地进行名字 -地址的映射（详见域名解析部分）。,（4）TCP/IP互联网域名与因特网域名,1.TCP/IP互联网域名 是一种抽象的标准 各标号值可任意填写 任何组织均可根据域名语法构造本组织内部的域名 2.因特网域名 因特网是一个国际性的大型互联网 因特网规定了一组正式的通用标准标号,因特网顶级域名的划分模式,组织模式和地理模式,因特网域名结构举例,因特网中国二级域名分配举例,域名地址和IP地址，它们之间没有什么关系，在Internet上的任何一台计算机都必须有一个唯一的IP地址

15、，但是对于域名地址却不是这样要求. 首先，不是所有上网的计算机都必须有自己的域名地址，如当我们拨号上网时，我们的计算机就没有域名，但它有IP地址. 一般情况下，上网的计算机都处于这种情况，因此没有域名地址的计算机并不会妨碍上网. 其次，对于有一个IP地址的计算机，它也可以有不止一个域名地址和它相对应。,2.域名和IP地址的关系,事实上，很多企业和公司为了防止它的域名被其他人或机构抢注，它常常是将与自己公司形象或产品形象相关和相近的名称全部注册. 如假设有一个从事食品贸易的公司建立一个食品贸易信息网，假设它为公司网站注册的域名为. 它便很有可能同时将 等等域名全部注册. 有时这家公司并不使用这些

16、域名，仅仅是为了避免它被其他公司注册使用而影响自己的形象。 有时这些登记的所有域名都指向同一个IP地址，因而用户使用任何一个域名上网都可以看到这个公司的信息。,我们说过，域名地址比较形象，又有一定的规律性，因而我们平常上网时，多数时候只使用域名地址而不是直接使用IP地址. 但是虽然我们可以理解域名地址，但帮助我们发送和接收数据的计算机以及负责数据转发和传送等的其他设备只认为IP地址是合法的地址，也就是说，机器只承认数字形式的IP地址. 这就需要一种自动的翻译机制，把人可以理解的域名转换为计算机可以理解的IP地址，这就是我们平常说的域名服务。,3.域名服务器和域名解析 1、为什么要进行域名解析？

17、 用户希望使用记忆和书写较为方便的域名 主机之间的通信仍然需要通过 IP地址进行 必须提供一种机制进行域名与 IP地址之间的映射 2. 域名解析 ：将域名映射为对应的IP地址（或将IP地址映射为对应的域名），域名解析需要借助于一组既相互独立又相互协作的域名服务器完成。,域名服务器与域名解析器 1、 域名服务器 一个服务器软件 ，运行在指定的主机上，完成 域名 -IP地址映射。一个域名服务器通常保存着它所管辖区域内的域名与 IP地址对照表。 2、 域名解析器 请求域名解析服务的客户软件， 一个域名解析器可以利用一个或多个域名服务器进行域名解析。,域名解析需要的已知条件 （1）域名解析器 ： 至少

18、知道任意一个域名服务器的 IP地址。 （2）域名服务器: 至少知道根服务器 的IP地址, 至少知道父节点服务器的IP地址。,域名解析方式 （1） 递归解析（recursive resolution）： 要求域名服务器系统 一次性 完成全部名字地址变换。 （2） 反复解析（iterative resolution）： 每次请求一个服务器，不行再请求 其他 的服务器。,域名解析方式（图示）,域名解析流程,域名解析的完整过程,一、引入,一、引入,一、引入,你宿舍或家里接入了互联网了吗？,用的是什么方式接入？,你了解哪些接入因特网的方式？,二、明确目标,（1）了解因特网的常见接入方式；（2）掌握至少一

19、种因特网接入方法；（3）了解因特网上的服务组织及基本运作。,6.2.1 拨号上网（PSTN） 电话拨号方式所需设备简单：一台计算机、一台调制解调器、一条电话线（外线或分机内线均可）、拨号入网软件。,6.2 因特网的接入方式,通过电话线路接入是学生用户最常见的上网方式 ，拨号上网就是使用调制解调器（Modem）拨号和ISP的主机连接，自动获得ISP动态分配的IP地址，可以访问Internet。 调制解调器的作用是将数字信号或模拟信号进行互相转化，已便计算机发送和接受 。,拨号连接窗口,拨号上网优缺点 优点： 优点是价格较低，成本小； 缺点： 速度较慢。 拨号业务有163/169/96063 (费

20、用：0.6元/小时 速率：56K）,6.2.2 ISDN接入 ISDN是综合业务数字网络的缩写，是提供端到端的数字连接网络，除了支持电话业务外，还能支持网络中传输传真，数字和图象等业务。ISDN专线接入又称为一线通，因为它通过一条电话线就可以实现集语音、数据和图像通信于一体的综合业务。ISDN连接通过网络终端NT，用户终端和ISDN终端适配器TA等一些通过电话网络连接到ISP，不过需要强调的是这与拨号上网不同的是这里在电话线上传输的数字信号。,用户打交道的首先是与电信部门ISDN交换机相连的NT1（网络终端1）设备，它完成用户终端信号和线路信号的转换。通过NT1设备，再加上电信部门为你铺设的一

21、条ISDN线路，你就可以将ISDN延伸到自己家里或办公室分支。,NT1一般由电信部门提供（不同的地方情况又有所不同，有些是让用户一次买断，有些是免费赠送给用户），所以NT1由电信部门上门安装和调试，用户可以不用关心它怎样与外线连接。与用户关系较为密切的是连接到NT1的接口和设备，NT1一般提供一个接口，提供一个或两个数字接口（S/T接口），U接口与ISDN外线连接，S/T接口则让用户的数字设备与之直接连接，所有用户的ISDN终端设备都是通过NT1设备上的一个或两个S/T接口接入网络的。,由于ISDN使用数字传输技术，因此ISDN线路抗干扰能力强，传输质量高且支持同时打电话和上网，速度快且方便，

22、能支持多种不同设备，最高网速可达到128K/S。,ISDN上网优缺点 优点： 信号传输质量好，线路可靠性高； 速度比MODEM方式快 一线多用，提供综合业务服务，增加了数据通信能力。ISDN可以同时使用多个终端，在一条普通的电话线上，可同时连接电话机、个人电脑、传真机、视频系统等各种数字通信设备，提高了网络资源的利用率，用户不必要购买不同的设备和线路接入不同的网络； 缺点：移动性能不佳，必须要有NT1plus才能接入 。 (费用：60-120元/月 传输速率：128K/S）,6.2.3 ADSL 为便于大众认识ADSL(全称为Asymmetric Digital Subscriber Line

23、，非对称数字用户线路)，各地电信局在宣传ADSL时常会采用一些好听的名字，如“超级一线通”、“网络快车”等，其实这些都指同一种宽带方式。,安装条件: 在安装便利性方面，电信ADSL无疑拥有得天独厚的优势。ADSL可直接利用现有的电话线路，通过ADSL MODEM后进行数字信息传输。因此，凡是安装了电信电话的用户都具备安装ADSL的基本条件(只要当地电信局开通ADSL宽带服务)，接着用户可到当地电信局查询该电话号码是否可以安装ADSL，得到肯定答复后便可申请安装(一般来讲，电信会判断你的电话与最近的机房距离是否超过3km，若超过则无法安装)。安装时用户需拥有一台ADSL MODEM(通常由电信提

24、供，有的地区也可自行购买)和带网卡的电脑。,传输速率: 虽然ADSL的最大理论上行速率可达到1Mbps，下行速率可达8Mbps，但目前国内电信为普通家庭用户提供的实际速率多为下行512Kbps，提供下行1Mbps甚至以上速度的地区很少。值得注意的是，这里的传输速率为用户独享带宽，因此不必担心多家用户在同一时间使用ADSL会造成网速变慢。此外，电信经常会以ADSL“提速”作为宣传重点，大家要明白这里提到的“提速”通常是指下行速率，而上传速率依然未变。,优点: 工作稳定，出故障的几率较小，一旦出现故障可及时与电信(如拨打电话1000)联系，通常能很快得到技术支持和故障排除。 电信会推出不同价格的包

25、月套餐，为用户提供更多的选择。 带宽独享，并使用公网IP，用户可建立网站、FTP服务器或游戏服务器。,不足: ADSL速率偏慢，以512Kbps带宽为例，最大下载实际速率为87KB/s左右，即便升级到1M带宽，也只能达到一百多KB。 对电话线路质量要求较高，如果电话线路质量不好易造成ADSL工作不稳定或断线。 (费用：80-150元/月 传输速率：1M到10M）,接入方法4:小区宽带(FTTX+LAN) 这是大中城市目前较普及的一种宽带接入方式，网络服务商采用光纤接入到楼(FTTB)或小区(FTTZ)，再通过网线接入用户家，为整幢楼或小区提供共享带宽(通常是10Mb/s)。目前国内有多家公司提

26、供此类宽带接入方式，如网通、长城宽带、联通和电信等。,安装条件: 这种宽带接入通常由小区出面申请安装，网络服务商不受理个人服务。用户可询问所居住小区物管或直接询问当地网络服务商是否已开通本小区宽带。这种接入方式对用户设备要求最低，只需一台带10/100Mbps自适应网卡的电脑。,传输速率: 目前，绝大多数小区宽带均为10Mbps共享带宽，这意味如果在同一时间上网的用户较多，网速则较慢。即便如此，多数情况的平均下载速度仍远远高于电信ADSL，达到了几百KB/s，在速度方面占有较大优势。,优点: 初装费用较低(通常在100300元之间，视地区不同而异)，下载速度很快，通常能达到上百KB/s，很适合需要经常下载文件的用户，而且没有上传速度慢的限制。,不足: 由于这种宽带接入主要针对小区，因此个人用户无法自行申请，必须待小区用户达到一定数量后才能向网络服务商提出安装申请，较为不便。不过一旦该小区已开通小区宽带，那么从申请到安装所需等待的时间非常短。此外，各小区采用哪家公司的宽带服务由网络运营商决定，用户无法选择。,因特网的接入方式,（一）拨号接入方式,局域网接入方式,TC