第6单元 信息的共享与利用

大学文科计算机6.1计算机网络概念

计算机网计算机网络的产生与发展络1、计算机网络概念利用通讯设备和线路，将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件（由网络通讯协议、信息交换方式及网络操作系统等构成）实现网络中资源共享和数据通信的系统。①连网的目的在于资源共享和数据通信。②互连的计算机应该是独立计算机。③通信设备与通信线路是连接计算机并构成计算机网络的主要组成部分。通信子网的功能和结构决定了计算机网络的功能和结构，通信子网的质量代表着计算机网络的质量。资源共享硬件资源：包括各种类型计算机，大容量存储设备，计算机外部设备等软件资源：包括各种应用软件，工具软件，系统开发所用的支撑软件，数据库管理系统等。数据资源：数据库文件，办公文档资料，企业生产报表等信道资源：可以理解为信号传输的介质。数据通信数据通信是依照一定的通信协议，利用数据传输技术在两个终端之间传递数据信息的一种通信方式和通信业务。资源子网和通信子网计算机网络的产生美国国防部的高级研究计划局（ARPA）于1968年提出了一个计算机互连计划，并与1969建成世界上第一个计算机网络ARPAnet1984年，美国国家科学基金会（NSF）组建NSFnet。NSFnet通过56kbps的通信线路将美国6个超级计算机中心连接起来，实现资源共享。计算机网络的发展远程终端阶段计算机网络阶段体系结构标准化阶段因特网阶段远程终端阶段：主要解决大量用户同时访问主机的问题，采用分时系统。计算机网络阶段：在远程终端计算机系统基础上，人们开始研究利用已有的通信系统将计算机与计算机互联起来，达到共享资源为目的。体系结构标准化：计算机网络系统非常复杂，采用分层策略来解决。不同组织有不同的分层结构，产品很难实现互联。国际标准化组织ISO，1984年颁布了“开放系统互连基本参考模型ISO/OSI国际标准”因特网阶段：20世纪90年代计算机，通信，计算机网络迅猛发展，特别是美国1993年宣布建立建立国家信息基础设施，及大地推动计算机网络的发展，网络进入了一个崭新时代，即因特网。6.2数据交换技术数据交换技术数据交换技术经历了电路交换、报文交换、分组交换发展过程。电路交换注意：在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。当交换机完成接续后，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。一直占用该电路。特点：实时性强，时延小，电路利用率低，电路接续时间长。适用于：长报文报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。特点：中继电路利用率高，多个用户同时在一条线路上传送。传输时延长，实时性差，且占大量交换机存储器适用于：短报文，实时性要求不高的用户分组交换分组交换仍采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去。分组交换仍采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去。特点：比电路交换的电路利用率高，比报文交换传输时延小通信的技术指标数据传输速率频带利用率频带宽度误码率信噪比数据传输速率

指每秒能传输的比特数，又称比特率，单位是位/秒（b/s或bps）。例如:1000bps表示每秒钟传输1000二进制位常说的“倍速”数，就是说的数据传输速率。单倍数传输时，传输速率为150kbps；四倍速传输时，传输速率为600kbps；40倍速传输时，传输速率为6Mbps。频带利用率频带利用率是数据传输速率与系统带宽之间的比值，它是单位时间内所能传输的信息速率，即单位带宽（1Hz）内的传输速率。频带宽度频带宽度（带宽）是指允许传送的信号的最高频率与允许传送的信号的最低频率之间的频率范围，即最高频率减最低频率的值，单位为赫兹（Hz）。在比较不同通信系统的效率时，只看它们的数据传输速率是不够的，或者说，即使两个系统的数据传输速率相同，它们的效率也可能不同，所以还要看传输这样的数据所占的频带宽度。通信系统占用的频带愈宽，其传输数据的能力应该越强。误码率指在给定时间段内，错误位数与总传输位数之比。一般计算机网络要求误码率低于10-6，而有线网要求低于10-9。信噪比信噪比是指在规定的条件下，传输信道特定点上的有用功率与和它同时存在的噪声功率之比，即数据传输时受干扰的程度，通常以分贝为单位。6.3计算机网络的组成

计算机网络的基本组成计算机网络一般三部分组成：计算机通信线路和设备网络软件。计算机服务器：是整个网络系统的核心，它为网络用户提供服务并管理整个网络，在其上运行的操作系统是网络操作系统。客户机：是用户和网络的接口设备，用户通过它可以与网络交换信息、共享网络资源。通信线路通讯线路（传输介质）是数据信息在通信系统中传输的物理载体，也是影响通信系统性能的重要因素，传输介质通常分为有线介质和无线介质。带宽决定了信号在传输介质中的传输速率，衰减损耗决定了信号在传输介质中能够传输的最大距离，抗干扰特性决定了传输系统的传输质量。典型通信线路①双绞线双绞线是由两根相同的绝缘导线相互缠绕而形成的一对信号线，一根是信号线，另一根是地线，两根线缠绕的目的是减低相互之间的信号干扰。典型通信线路②同轴电缆最大的特点屏蔽性能号，抗干扰能力强，数据传输稳定，目前主要应用于有线电视网，长途电话系统以及局域网之间的数据连接。典型通信线路③光纤光纤是由多种玻璃、塑料或硅制成的一种直径为50μm~100μm的柔软，能传导光波的介质。典型通信线路④无线通信与卫星通信无线通信系统中按照工作频率可以分为几种无线通信方式：微波、卫星、无线通信等。微波通信：微波的电磁波频率在100MHz以上，用于电话和电视信号的传播。微波沿直线传播，只能进行视距离传播。典型通信线路卫星通信：系统由卫星、地面站、用户终端三部分组成。卫星在空中起中继站的作用。地球表面地面站地面站卫星地球表面地面站地面站卫星地面站地面站(a)点到点通讯线路(b)广播式通讯线路网络连接设备网络适配器/网卡，是将计算机连接到通信介质上的接口，实现数据传输。网络连接设备集线器：主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。网络连接设备交换机:可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。用来连接星型拓扑结构和树型拓扑结构的专用设备。网络连接设备路由器：在Internet中起着数据转发和信息资源进出的枢纽作用网络软件分网络系统软件和网络应用软件。系统软件：控制和管理网络运行、提供网络通信和网络资源分配与共享功能，它为用户提供了访问网络和操作网络的友好界面。应用软件：是为某一个应用目的而开发的网络软件，它为用户提供一些实际的应用。计算机网络的拓扑结构连接局域网的设备之间可以采用不同方式互联，网络中将节点之间的相互连接的结构称为网络拓扑结构。计算机网络的分类根据地理范围划分，可以把网络类分为局域网、城域网、广域网和互联网四种。局域网：覆盖的地区范围较小，所涉及的地理距离上一般来说可以是几米至10千米以内。特点：连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。城域网：连接距离在几十千米左右。重要用途是用做骨干网。MAN以IP技术和ATM技术为基础，以光纤作为传输媒介，将位于不同地点的主机、数据库及LAN等连接起来，实现集数据、语音、视频服务于一体多媒体数据通信。广域网：也称远程网，所覆盖的范围可从几百千米到几千千米，用于不同城市之间的LAN或MAN互连。无线局域网IEEE802.11a载波的频率为5GHz，传输速率可达54Mbps，可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口，支持语音、数据、图像业务。IEEE802.11b载波的频率为2.4GHz，传输速率为11Mbps。IEEE802.11g载波的频率为2.4GHz，传输速率为54Mbps，支持更长的数据传输距离。无线局域网无线局域网有基础网络模式和自组网络模式两种拓扑结构。通过AP接入网络6.4因特网基础因特网基本概念因特网（Internet）是一组全球信息资源的总汇。也可以认为INTERNET是由许多小的网络（子网）互联而成的一个逻辑网，每个子网中连接着若干台计算机（主机）。Internet以相互交流信息资源为目的，基于一些共同的协议，并通过许多路由器和公共互联网相连接，它是一个信息资源共享的集合一、Internet协议网络协议：计算机之间交换数据必须遵守一些事先约定的规则。Internet协议（InternetProtocol）是一套协议的总称。一般包含文件传输协议、电子邮件协议、超文本传输协议、通信协议等。IP协议是“网络之间互连的协议”，也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它能使连接到网上的所有计算机实现相互通信的一套规则，这套规则规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的约定。IP协议以IP分组格式穿过由因特网路由器连接的不同的网络，从源主机将分组传输到目的主机。各种不同的局域网和广域网通过IP协议能够互联起来。二、IP地址1.每个参加数据通信的主机和设备都需要一个全球唯一的IP地址,才可以将其数据信息通过互联网传送到目的节点2.按照IPV4协议规定，每个IP地址用32位二进制数据来表示。3.32位IP地址由网络号和主机号组成。IP地址中网络号的位数和主机号的位数取决于IP地址的类型。4.IP地址的类型分为A、B、C、D和E共5类。5.为了便于书写，IP地址采用点分十进制数表示。即32位IP地址每８位写成一个十进制数，中间用“.”分隔。如11001010

01110101

0110001000001010202.117.98.10(0)IP地址按照网络规模大小，可以将Internet的IP地址分为A、B、C、D、E五种类型，其中，A、B、C是三种主要类型地址IP地址A类IP地址:以0开头，后面跟7位网络号，最后24位主机号，世界范围内A类网只有126个（全0和全1不用），每个网所能容纳的计算机16777214台(224-2台，全0和全1不用)B类IP地址:以10开头，后面跟14位网络号，最后16位主机号，每个网所能容纳的计算机65534台(216-2台，全0和全1不用)C类IP地址:以110开头，后面跟21位网络号，最后8位主机号，每个网所能容纳的计算机254台(28-2台，全0和全1不用)子网掩码作用：表明一个IP地址中哪些位是网络号，哪些位是主机号。子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用二进制数1表示，１的数目等于网络位的长度；右边是主机位，用二进制数０表示,０的数目等于主机位的长度。例如：IP地址为，所在网的子网掩码为，用IP地址与子网掩码进行逻辑位“与”运算，得到结果为，表示IP地址为的网络地址为。而主机地址为。前边我们介绍了通过网络协议进行数据通信的主机或网络设备都要有一个IP地址，但IP地址不便于记忆。为了使用方便，常常赋予某些主机能够体现其特征和含义的名称，即主机的域名。三、域名系统地址。⑴域的层次结构根govcnmilnetcomuk……IBMintelengwwwjackedunetnwuwwwftp根级顶级：地理区域和组织划分二级三级xjtumail四级（２）域名服务器的层次结构域名服务器维护其管辖区域的主机域名和IP地址的映射信息，并且负责向整个网络用户提供包含在该子域中域名的解析服务。根cn……edunetnwuwwwftp根级xjtumal根域名服务器

cn域名服务器域名服务器N域名服务器（３）域名解析网络不认识域名，而认识IP地址，DNS将用户要访问的服务器的域名翻译成对应的服务器的IP地址。本地域名

服务器本地主机请求域名解析域名服务器：请求解析:返回解析结果返回解析结果其他域名

服务器（４）域名的授权机制顶级域名由网因特名字与编号分配机构直接管理和控制，负责注册和审批新的顶级域名以及委托并授权其管理下一级域名。中国因特网信息中心作为中国的国家顶级域名cn的注册管理机构，负责cn域名服务器的日常维护和运行，以及管理并审批cn域下的域名使用权。6.5因特网基本服务因特网采用客户机/服务器应用模式：服务器是整个应用系统资源存储、用户管理、数据运算的中心；客户机的任务是完成服务请求的发送和显示所接受到的各种信息。因特网基本服务客户机服务器呼叫：请求服务应答：响应请求（1）WWW服务万维网（WWW）是一个以因特网为基础的庞大的信息网络，它将因特网上提供各种信息资源的万维网服务器（也称为Web服务器）连接起来，使得所有连接在因特网上的计算机用户能够方便快捷地在这个庞大的信息资源网络中选择自己喜好的内容访问，也称为Web服务。Web服务器与浏览器Web服务器是一个应用软件，运行在提供Web信息服务的服务器计算机中，主要任务是管理和存储各种信息资源，负责接受来自不同客户端的服务请求。Web客户端可以通过各种Web浏览器程序实现，浏览器的主要任务是承接用户计算机的Web请求，并将这个请求发送给相应的Web服务器。URL浏览器中的服务请求通过在浏览器的地址栏定位一个统一资源定位（URL）链接提出。一个URL的标准格式包括请求服务使用的协议、服务器地址、服务器端口号以及请求文档的路径和名称。[:80]/docs/cindex.html服务类型路径文件名端口号服务器地址例如：超文本传输协议HTTP协议定义了Web服务器和浏览器之间信息交换的格式规范。运行在不同操作系统上的客户浏览器程序和Web服务器程序通过HTTP协议实现彼此之间的信息交流和理解Web网页Web网页是采用可扩展超文本标记语言XHTML格式形成的文件。每一个Web页面可以由多个对象构成。对象可以由图像、单个URL指定的文件，如XHTML文件、JPG图像、GIF图像、Java程序、语音片段等。XHTML文档又可以分为静态和动态文档。（２）电子邮件服务邮件服务器是电子邮件服务系统的核心，一方面，邮件服务器负责接收用户送来的邮件，并根据收件人地址发送到接收方的邮件服务器中；另一方面它负责接收由其他邮件服务器发来的邮件，并根据收件人地址分发到相应的电子邮箱中，并将邮件发送情况向发件人报告。电子邮箱的地址的格式：

收信人用户名＠邮箱所在的主机名邮件服务的工作过程基于客户/服务模式工作，通信经过5个步骤：编写邮件、提交邮件、交付邮件、接收与处理邮件、读取邮件（３）文件传输服务文件传输服务是由FTP应用程序提供的，允许用户将文件从一台计算机传输到另一台计算机上，并能保证传输的可靠性。FTP应用：如网络蚂蚁（NetAnts）、网际快车（FlashGet）、FlashFXP、CuteFTP等均支持断点续传和多线程下载功能。（４）远程登录服务用户通过Telnet使自己的计算机暂时成为远地计算机的终端，直接调用远地计算机的资源和服务。6.6因特网信息检索因特网信息检索又称因特网信息查询，是指通过因特网，借助网络检索工具，根据信息需求，在按一定方式组织和存储起来的因特网信息集合中查找出有关信息的过程。搜索引擎搜索引擎（SearchEngine）是指根据一定的策略、运用特定的计算机程序从互联网上搜集信息，在对信息进行组织和处理后，存储起来，为用户提供检索服务，将用户检索到相关信息展示给用户的系统。搜索引擎组成１.搜索器：是在互联网中漫游，发现和搜集信息。２.索引器：理解搜索器搜索的信息，从中抽取索引项，建立索引数据库。３.检索器：根据用户的查询要求在索引数据库中快速检索文档４.用户接口：输入用户查询，显示查询结果。使用方法一、简单查询在搜索引擎中输入关键词，然后点击“搜索”就行了，系统很快会返回查询结果，这是最简单的查询方法，使用方便，但是查询的结果却不准确，可能包含着许多无用的信息。（１）逻辑“与”操作用“”空格表示（英文空格）例如：以“西北大学图书馆”为关键字就可以查出同时包含“西北大学”和“图书馆”两个关键字的全部文档（２）逻辑“或”操作用“A|B”表示搜索关键字A或关键字B。例如：以“飞行器|航空器”为关键字就可以查出包含“飞行器”或“航空器”关键字的全部文档（３）逻辑“非”操作用“－”表示逻辑非操作注意：前一个关键字与减号之间必须有空格。减号:在关键词的前面使用减号，也就意味着在查询结果中不能