第2章 电子商务技术基础

电子商务基础主讲：李少霞模块一计算机网络与互联网基础

模块二电子数据交换技术第二章电子商务技术基础模块一计算机网络与互联网基础一、计算机的产生与发展

2.1.2计算机的发展趋势摩尔定律:每隔18个月，计算机速度提高一倍，同性能芯片价格下降一半四向发展:巨型化，微型化，网络化，智能化2.1.3计算机系统的组成计算机系统由硬件系统和软件系统组成。硬件是指计算机中的各种物理装置，包括控制器、运算器，内存储器，I/O设备以及外存储器等，它是计算机系统的物质基础。软件是相对于硬件而言的，它着重解决如何管理和使用机器的问题。计算机系统组成结构图

二、计算机网络基础2.2.1计算机网络的概念2.2.2计算机网络的功能2.2.3计算机网络的分类2.2.4计算机网络的拓扑结构2.2.5计算机网络协议2.2.6计算机网络系统的组成2.2.1计算机网络的概念

2.2.2计算机网络的功能实现资源共享所谓资源共享是指所有网内的用户均能享受网上计算机系统中的全部或部分资源，这些资源包括硬件、软件、数据等。进行数据信息的集中和分布处理能够提高计算机的可靠性及可用性节省软、硬设备的开销2.2.3计算机网络的分类覆盖范围一般在数十公里以内，连接许多企业、机关、学校，实现城市间的信息资源共享。也称为远程网。连接范围在数十公里以上，可以覆盖一个国家、一个地区、甚至全世界。广域网通常可以利用公用网络系统（如卫星通信网、公用电话网等）搭建。一般覆盖范围有限，如将一栋楼、一家公司、一所学校内的计算机系统互联成网。局域网技术应用比较成熟而且十分广泛。2.2.4计算机网络的拓扑结构

计算机网络拓扑结构是通过网中节点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系。常见的计算机网络拓扑结构有总线型、星型、环型、树型、网状型等。优点：结构简单、组网灵活方便、成本低；缺点：采用串联方式，故传输能力低、故障检测困难、前一节点故障将影响下面的节点。

2.2.4计算机网络的拓扑结构2.2.4计算机网络的拓扑结构结构简单、建网容易、便于管理、某一节点故障不影响其它节点。2.2.4计算机网络的拓扑结构优点：成本较低、具有分布处理能力；缺点：信息流向固定、节点故障会引起全网故障。2.2.4计算机网络的拓扑结构扩展方便，某节点故障不影响父节点或兄弟节点的正常工作。2.2.4计算机网络的拓扑结构优点：可靠性高、灵活性好、传输容量大、容错性能高；缺点：结构复杂、管理难度大、成本高。2.2.5计算机网络协议计算机网络协议的概念计算机网络协议的概念

OSI参考模型

ISO（InternationalOrganizationforStandardization：国际标准化组织）和CCITT(ConsultativeCommitteeonInternationalTelephoneandTelegraph,国际电话电报咨询委员会)为了使不同的网络能够互连，开始了对网络进行标准化分层的工作。它们提出了一个网络体系结构模型作为国际标准，称为开放系统互连（OSI：OpenSystemsInterconnection），“只要遵循OSI标准，什么系统都可以通信”，即所谓的“OPEN”。也就是说，OSI是一个将不同机种的计算机世界联合起来，使它们之间可以相互通信的概念。

OSI参考模型的由来OSI参考模型的主要贡献每一层都为它上面的层提供一些服务。服务定义该层做些什么，而不管上面的层如何访问它或该层如何工作每一层的接口告诉上面的进程如何访问它。它定义需要什么参数以及预期结果是什么样的。同样，它也和该层如何工作无关每一层中使用的对等协议是该层的内部事物。它可以使用任何协议，只要能完成工作就行，也可以改变使用的协议而不会影响它的上层

OSI参考模型示意图物理层（Physical）

这是整个OSI参考模型的最底层，它的任务就是提供网络的物理连接。所以，物理层是建立在物理介质上（而不是逻辑上的协议和会话），它提供的是机械和电气接口。主要包括电缆、物理端口和附属设备，如双绞线、同轴电缆、接线设备（如网卡等）、RJ－45接口、串口和并口等在网络中都是工作在这个层次的。

物理层提供的服务包括：物理连接、物理服务数据单元顺序化（接收物理实体收到的比特顺序，与发送物理实体所发送的比特顺序相同）和数据电路标识。OSI参考模型数据链路层（DataLink）

数据链路层是建立在物理传输能力的基础上，以帧为单位传输数据，它的主要任务就是进行数据封装和数据链接的建立。封装的数据信息中，地址段含有发送节点和接收节点的地址，控制段用来表示数据连接帧的类型，数据段包含实际要传输的数据，差错控制段用来检测传输中帧出现的错误。

数据链路层可使用的协议有SLIP、PPP、X.25和帧中继等。常见的低档的交换机网络设备都是工作在这个层次上，Modem之类的拨号设备也是。工作在这个层次上的交换机俗称“第二层交换机”。

具体讲，数据链路层的功能包括：数据链路连接的建立与释放、构成数据链路数据单元、数据链路连接的分裂、定界与同步、顺序和流量控制和差错的检测和恢复等方面。OSI参考模型网络层（Network）

网络层属于OSI中的较高层次了，从它的名字可以看出，它解决的是网络与网络之间，即网际的通信问题，而不是同一网段内部的事。网络层的主要功能即是提供路由，即选择到达目标主机的最佳路径，并沿该路径传送数据包。除此之外，网络层还要能够消除网络拥挤，具有流量控制和拥挤控制的能力。网络边界中的路由器就工作在这个层次上，较高档的交换机也可直接工作在这个层次上，因此它们也提供了路由功能，俗称“第三层交换机”。

网络层的功能包括：建立和拆除网络连接、路径选择和中继、网络连接多路复用、分段和组块、服务选择和流量控制。OSI参考模型传输层（Transport）

传输层解决的是数据在网络之间的传输质量问题，它属于较高层次。传输层用于提高网络层服务质量，提供可靠的端到端的数据传输，如常说的QoS就是这一层的主要服务。这一层主要涉及的是网络传输协议，它提供的是一套网络数据传输标准，如TCP协议。

传输层的功能包括：映像传输地址到网络地址、多路复用与分割、传输连接的建立与释放、分段与重新组装、组块与分块。OSI参考模型会话层（Session）

会话层利用传输层来提供会话服务，会话可能是一个用户通过网络登录到一个主机，或一个正在建立的用于传输文件的会话。

会话层的功能主要有：会话连接到传输连接的映射、数据传送、会话连接的恢复和释放、会话管理、令牌管理和活动管理。OSI参考模型表示层（Presentation）

表示层用于数据管理的表示方式，如用于文本文件的ASCII和EBCDIC，用于表示数字的1S或2S补码表示形式。如果通信双方用不同的数据表示方法，他们就不能互相理解。表示层就是用于屏蔽这种不同之处。

表示层的功能主要有：数据语法转换、语法表示、表示连接管理、数据加密和数据压缩。OSI参考模型应用层（Application）

这是OSI参考模型的最高层，它解决的也是最高层次，即程序应用过程中的问题，它直接面对用户的具体应用。应用层包含用户应用程序执行通信任务所需要的协议和功能，如电子邮件和文件传输等，在这一层中TCP/IP协议中的FTP、SMTP、POP等协议得到了充分应用。OSI参考模型

TCP/IP协议对于计算机网络而言是非常重要的，可以说没有协议，就不可能有计算机网络。ARPANET是最早出现的计算机网络之一，它是由美国国防部高级研究计划局ARPA提出并构建的。其主要目的是希望很多宝贵的主机、通信控制处理机和通信线路在战争中，若部分破坏，而其它部分还能正常工作，它要求一种灵活的网络体系结构，实现异型网的互联。网络协议TCP/IP正是在此需要的基础上发展而来的。

导航后一页前一页末页退出（二）TCP/IP模型（二）TCP/IP模型互联网络协议（IP）

InternetProtocol传输控制协议（TCP）

TransmissionControlProtocol（二）TCP/IP模型制定Internet数据分组（封包packet）格式和规则。（对应网络层）IP协议主要的任务是提供相邻节点之间的数据传送和为数据传送提供正确的路径。

确保数据能正确无误地传送到目标系统上。（对应传输层）IP协议虽然实现了主机之间相同格式数据的传输，但不能保证数据包在传输中是否会出现差错。TCP协议的功能包括丢包重发技术、序时调整和拥塞控制机制等，以保证数据在Internet上的可靠传输。TCP/IP协议的诞生

为了提供可靠的网络通信，在1972年，全世界电脑业和通讯的专家学者在美国举行了第一届国际计算机通信会议，就关于在不同的计算机网络之间进行通信达成协议，决定成立Internet工作组，负责建立一种能保证在计算机之间进行通信的标准（即“通信协议”）。

1973年，美国国防部也开始研究如何实现各种不同网络之间的互联问题。

1974年，美国国防部设计了一套通信规则和协议，即TCP/IP协议，取代了原来ARPANET系统中的网络控制程序（NCP）.

随后，美国国防部决定向全世界无条件地免费提供TCP/IP协议，公布解决电脑网络之间通信的核心技术。TCP/IP协议核心技术的公开最终导致了Internet的大发展。

到1980年，世界上有许多采用不同通信协议的各种网络。为了将这些网络连接起来，美国人温顿·瑟夫提出了一个建议：在每个网络内部各自使用自己的通讯协议，而与其它网络通信时使用TCP/IP协议。这一提议的推广实施，不仅促成现代互联网的形成，而且确立了TCP/IP在网络互联方面不可动摇的地位。很多提供商把TCP/IP作为一种可选项加到自己的专用协议栈中。TCP/IP协议的诞生TCP/IP协议结构图TCP/IP协议在数据传输过程中主要完成以下功能：TCP协议先把数据分成若干数据包，并给每个数据包加上一个TCP信封(即包头)，上面写上数据包的编号，以便在接收端把数据还原成原来的格式。IP协议把每个TCP信封再套上一个IP信封，在上面写上接收主机的地址。有了IP，信封就可以在物理网络上传送数据了。IP协议还具有利用路由算法进行路由选择的功能。上述信封可以通过不同的传输途径(路由)进行传输，由于路径不同以及其他原因，可能出现顺序颠倒，数据丢失，数据重复等问题。这些问题由TCP协议来处理，它具有检查和处理错误的功能，必要时还可以请求发送端重发。因此，可以说，IP协议负责数据的传输，而TCP协议负责数据的可靠传输。

TCP/IP协议的功能1、网络接口层协议

它定义了对网络硬件和传输媒体等访问的有关标准。主要负责管理为物理网络准备数据所需的全部服务程序和功能。2、网际层（网络层）协议（IP）IP协议提供统一的IP数据包格式，以消除各通信子网的差异，从而为信息发送方和接收方提供透明通道。IP协议所定义的主要功能包括：将上层数据（如TCP、UDP数据）或同层的其他数据（如ICMP）封装到IP数据报中。将IP数据报传送到最终目的地为了使数据能在链路层网络上传输，对数据进行分段确定数据报到达其他网络中的目的地的路径地址解析协议(ARP)与反向地址解析协议(RARP)

由于IP层协议只知道要发送的下一站的主机和路由器的IP地址，因此在以太网等局域网上，用ARP协议来实现IP地址到MAC地址的动态转换；而RARP协议则实现MAC地址到IP地址的逆向转换。Internet控制信息协议（ICMP)ICMP（InternetControlMessageProtocol）是Internet层的另一个比较重要的协议。路由器主要利用该协议对数据报的传输过程进行监控。它也可以用来检测因特网。ICMP是在RFC792中定义的。组播和IGMP协议

许多新的网络应用，如视频会议、信息发布等，需要同时从一点向多点发送信息。IP协议的组播（Multicast)功能可以满足这类应用的要求，并可以节省网络资源。3.传输层协议

为应用程序提供端到端通信功能，并为网络传输提供了错误检查、流量控制和有效性检验等选项。传输控制协议(TCP)它是专门设计用于在不可靠的因特网上提供可靠的、端对端的字节流通信协议TCP实体需要判定是否超时并根据需要重发数据报，并按正确的顺序将分组重组为报文它是一个面向连接的协议，负责提供广泛的错误检查和流量控制功能，从而为应用程序提供一个可靠的、可控制流量的、全双工的流传输服务。TCP通过TCP端口来提供连接服务，最后通过连接服务来接收和发送数据。TCP采用了一种称为三次握手（three-wayhandshake)的方式,使得“序号/确认号”系统能够正常工作，从而使它们的序号达成同步。传输控制协议(TCP)TCP的连接管理TCP采用了一种称为三次握手（three-wayhandshake)的方式,使得“序号/确认号”系统能够正常工作，从而使它们的序号达成同步。传输控制协议(TCP)传输控制协议(TCP)TCP的传输策略和大多数数据链路传输协议不一样，TCP中的滑动窗口管理并不直接受制于确认信息传输控制协议(TCP)TCP的拥塞控制当加载到某个网络上的载荷超过其处理能力是，就会出现拥塞现象分组丢失而造成超时的原因传输线路上的噪声干扰拥塞的路由器丢弃了分组因特网上所有的TCP算法都假设分组传输超时是由拥塞引起的传输控制协议(TCP)TCP定时器管理TCP使用多哥定时器来辅助其完成工作，其中最重要的是重发定时器（retransmissiontimer）。在发送一个数据段时，启动一个数据重发定时器。在其超时前该数据段被确认，则关闭该定时器；反之则需要重发该数据段问题：超时间隔应该设为多长？用户数据报协议（UDP)UDP（userdataprotocol）向应用程序提供了一种发送封装原始IP数据报的方法，并且在发送时无需建立连接一个UDP数据段包括一个8字节的头和数据部分用户数据报协议（UDP)UDP是一种不可靠的、无连接的协议，它提供了UDP协议端口，可以保证应用程序进程间的通信。由于UDP是一种无连接的协议，它的错误检测功能要弱得多,但有助于提高传输速率。应用层协议应用层以下各层提供可靠的传输，但对用户来说，它们不进行任何实际的工作。由应用层提供、由用户使用的有telnet、FTP、SMTP、HTTP、SNMP以及安全等服务。四、互联网基础TCP/IP协议（前面已讲过，省略）IP地址域名URLIP地址网际协议地址（IP地址）。它是为标识Internet上主机位置而设置的。Internet上的每一台计算机都被赋予一个世界上唯一的32位Internet地址（InternetProtocolAddress，简称IPAddress），这一地址可用于与该计算机机有关的全部通信。IP地址是一个逻辑地址，用32位二进制数标识计算机网络中的每一台计算机。每个IP地址由网络标识（NetID）和主机标识（HostID）两部分组成，网络部分用来描述主机驻留的网络,主机部分用来识别特定的主机。

IP地址可以写成4个用小数点分开的十进制数，每个十进制数表示IP地址中的8个二进制数。每个十进制数的取值范围为0~255，中间用圆点分隔，通常表示为mmm.ddd.ddd.ddd。例如：21就可以表示网络中某台主机的IP地址。IP地址IP地址的分类一般将IP地址按节点计算机所在网络规模的大小分为5类，即A类、B类，C类、D类、E类。【A类地址】A类地址第一个字节的首位一定为0，而且余下7位不能全为1，所以A类地址可用范围为：～55，默认网络掩码为：。其中第一个字节表示网络本身的地址，后面三个字节作为连接网络上的主机的地址，所以全世界只有126个A类网络，每个网络能容纳16777214台主机（一般网管保留主机号全为0和全为1的IP地址）。A类地址一般分配给规模特别大的网络使用。【B类地址】B类地址的第一个字节的前两位一定为10，所以可用地址范围为：～55，默认网络掩码为：。其中前两个字节表示网络本身的地址，后两个字节作为连接网络上的主机的地址，所以每个B类网络所能容纳的主机数量为65534台。B类地址一般分配给中型网络。【C类地址】C类地址的第一个字节的前三位一定为110，所以可用地址范围为：～55，默认网络掩码为：。C类网络用前三个字节表示网络的地址，最后一个字节作为网络上的主机地址，所以它可连接的主机数量是最少的，只有254台。C类地址分配给小型网络，如一般的局域网和校园网。【D类地址、E类地址】D类地址为多目地址，E类地址用于将来扩展用途，这两类地址一般不用【计算机与IP地址的对应关系】在Internet中，一台计算机可以有一个或多个IP地址，就像一个人可以有多个通信地址一样，但两台或多台计算机却不能同时共用一个IP地址。如果有两台计算机的IP地址相同，则会引起地址冲突现象，两台计算机都将无法正常上网。

IP地址的分类A类地址范围为：～55B类地址范围为：～55C类地址范围为：～55IPv6——下一代IP地址IPv6的设计采用128位地址长度，16个字节，地址几乎可以视为无限，同时还考虑了在IPv4中解决不好的其它问题，如点到点IP连接、服务质量、安全性、移动性、即插即用等。IPv6——下一代IP地址特性IPv4IPv6地址长度32位128位地址空间理论上提供43亿个网络地址，实际要少得多非常多，可以为地球上每平方米提供1000个网络地址服务质量无服务质量保障机制服务质量得到很大改善安全性有几种方法，但复杂性高，管理复杂内建标准的安全方法，例如虚拟专网等移动IP不能满足全球移动终端的需要能够满足移动终端的需要网络管理网络多样，管理和升级复杂网络一致，管理方便

子网掩码位模式子网掩码A类:11111111.00000000.00000000.00000000B类:11111111.11111111.00000000.00000000C类:11111111.11111111.11111111.00000000域名

尽管IP地址能够唯一地标识网络上的计算机，但IP地址是数字型的，用户记忆这类数字十分不方便，于是人们又发明了另一套字符型的地址方案即所谓的域名地址。IP地址和域名是一一对应的，域名由两种基本类型组成：以机构性质命名的域和以国家地区代码命名的域。

域名格式：域名采用分级结构，由用“．”分割的多个字符串组成，高级域在右边，最右边为一级域名。域名解析：由域名服务器来完成的。Internet上的每一个域，都必须设置DNS，负责本域内主机名的管理并与其他各级域名服务器相配合，完成Internet上IP地址与主机名的查询。

域名一般有三到四级，其通用的格式如图所示。四级域名·三级域名·二级域名·一级域名一级域名往往是国家或地区的代码。二级域名往往表示主机所属的网络性质，三级域名是自定义的，通常为机构、公司全称、全称的缩写或商标名称。常见的二级域名含义域名意义域名意义com商业组织

store从事商品销售的企业edu教育机构rec

强调消遣和娱乐的实体gov政府部门web与www特别相关的实体mil军事部门info提供信息服务的实体net网络支持中心arts强调文化和娱乐的实体org非盈利性组织nom个体或个人firm商业、公司int

上述以外的机构表示国家或行政区的一级域名我国二级域名按类别分类

我国二级域名按行政区分类

URL（UniformResourceLocator）

URL被称为统一资源定位符。通常以“协议：//服务器地址/文件路径”的形式出现。http:///download/dw/index.htm第一部分是协议，协议的普通分类包括：“http”、“ftp”“gopher”等,并在之后跟“://”字符。第二部分是资源的服务器域名。第三部分是指服务器上某资源的位置（其格式与DOS系统中的格式一样，通过由目录/子目录/文件名这种结构组成）。（二）Internet主要的应用服务1、电子邮件（E-mail）

在Internet上将一段文本信息从一台计算机传送到另一台计算机上，可通过两种协议来完成，即SMTP(SimpleMailTransferProtocol，简单邮件传输协议)和POP3(PostOfficeProtocol，邮局协议3)。SMTP是Internet协议集中的邮件标准。这种方式在Internet上称为“存储——转发”方式。POP3可允许E-mail客户向某一SMTP服务器发送电子邮件，另外，也可以接收来自SMTP服务器的电子邮件。换句话说，电子邮件在客户PC机与服务提供商之间的传递是通过P0P3来完成的，而电子邮件在Internet上的传递则是通过SMTP来实现。互联网电子邮件地址的基本组成格式如下：用户名@主机名.域名ry216@2、远程登录（Telnet）

远程登录是指在TCP/IP的Telnet协议支持下，用户将连在Internet的一台计算机登录到远程的一台主机上，并暂时作为这台主机的终端，他在这台远程主机上拥有自己的帐号和口令，可以直接使用远程计算机的软、硬件和数据资源。在进行远程登录时，用户应在Telnet命令中给出远程计算机的域名或IP地址，然后根据对方系统的询问，键入自己的用户名和口令后即可使用。有些远程计算机上的一些信息资源是免费开放使用的，查询这些信息则无须注册帐号及口令。3、文件传输协议（FTP）

文件传输服务是由TCP/IP的FTP协议（FileTransferProtocol）支持的。FTP是用来从Internet某个站点将文件下载（Download）到您本地计算机上的一种协议。

使用FTP可以传输各种文件，包括文本文件、可执行文件、声音文件、图像文件和数据压缩文件等。目前，世界上已有成千上万个文件服务系统（称为FTP站点）为用户提供各种信息资源，如通用程序、研究报告和各类论文等。用户可以使用FTP将自己感兴趣的文件下载到自己的计算机上，也可以将自己的作品上载（Upload）到各文件系统中。Internet的FTP服务器拒绝上载的原因主要是出于安全方面的考虑，例如，不良用户可能会将带有病毒的文件传递到服务器上等。

4、Archie文件查询服务

Archie是帮助用户寻找Internet中FTP服务器上文件的一种服务系统，它并不是单个系统，在Internet上有一些Archie服务器，每个Archie服务器处理某个范围的Internet服务器，并建立自己的数据库。目前，Internet上大约有十几个Archie服务器在运行，Archie数据库包括约250万个文件目录机器位置信息。用户只要给出要查询的文件类型和文件名称，Archie就会指出哪些FTP服务器上存放着这些文件。

5、Gopher服务

Gopher将Internet上的文件组织成某种索引，很方便地将用户从Internet的一处带向另一处。Gopher可以查询到分类的数据，它拥有世界上最大、最神奇的编目。类似于FTP，Gopher服务也支持文件传输，并且提供比FTP更多的信息帮助用户查询和复制文件。

6、WAIS（广域信息服务系统）

WAIS是供用户查询分布在Internet上的各类数据库的一个通用接口软件。用户只要在WAIS给出的数据库菜单中，通过光标选取所希望查询的数据库并输入关键词，WAIS就能够自动在Internet中进行查询，找出相应数据库中满足条件的全部记录。

7、WWW服务WWW服务目前已经成为Internet上最流行的服务，许多新用户几乎都是从访问WWW站点开始认识Internet的。虽然WWW提供了崭新的服务，但它并没有抛