电子商务的网络技术

电子商务的网络技术中国水利水电出版社主编：石磊1教学大纲目的和要求电子商务是利用计算机网络进行的商务活动，是Internet技术和WWW迅速开展的直接产物。计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的学科，是21世纪信息时代开展的重要根底设施。该课程的内容讲述的是电子商务的网络技术，包含计算机网络根底与电子商务筹划与实施两大块内容。通过学习，使学生了解电子商务的网络根底知识及工作原理，以掌握与电子商务密切相关的网络根本原理。教学内容网络技术根底、Internet技术、数据通信原理及效劳、Intranet技术、电子商务的筹划与实施、Internet平安与管理、电子商务金融网络接入方案、电子商务解决方案。2目录第1章网络技术根底第2章Internet根底第3章数据通信根底第4章数据通信效劳第5章Intranet技术第6章电子商务的筹划与实施第7章Internet平安与管理第8章电子商务金融网络接入方案第9章电子商务解决方案3教学日历共20周总学时：60-80学时4第一章网络技术根底1.1网络的根本概念1.2计算机网络分类1.3网络体系结构与网络协议的根本概念1.4报文的处理过程1.5网络互联设备的功能本章小结51.1.1计算机网络的形成与开展计算机网络涉及的内容比较广泛，它是计算机技术和通信技术密切结合的产物，正在成为迅速开展并在信息社会中得到广泛应用的一门综合性学科。世界上第一台电子计算机从1946年诞生到现在已经在社会各个领域产生了广泛而深远的影响。1969年12月世界上第一个数据包交换计算机网络ARPANET出现。纵观计算机网络的开展历史可以发现，它和其他事物的开展一样，也经历了从简单到复杂，从低级到高级的过程。在这一过程中，计算机技术与通信技术紧密结合，相互促进，共同开展，最终产生了计算机网络1.1网络的根本概念

61954年，出现了一种被称作收发器〔transceiver〕的终端，，用户可以在远地的电传打字机上输入自己的程序，而计算机计算出来的结果也可以传送到远地的电传打字机上并打印出来，计算机网络的根本原型就这样诞生了。由于当初的计算机是为批处理而设计的，因此当计算机和远程终端相连时，必须在计算机上增加一个接口。显然，这个接口应当对计算机原来软件和硬件的影响尽可能小。这样就出现了如图1-1所示的线路控制器〔linecontroller〕。图中的调制解调器M是必需的，因为线路本来是为传送模拟话音而设计的。计算机线路控制器MM远程终端7随着远程终端数量的增加，为了防止一台计算机使用多个线路控制器，在20世纪60年代初期，出现了多重线路控制器〔multiplelinecontroller〕。它可以和多个远程终端相连接，构成面向终端的计算机通信网，如图1-2所示。有人将这种最简单的通信网称为第一代计算机网络。计算机线路控制器MM远程终端图1-1计算机通过线路控制其余远程终端相连8

图1-2第一代计算机网络：以主机为中心优点：将一台计算机与多台用户终端相连接，用户通过终端命令以交互的方式使用计算机系统，从而将单一计算机系统的各种资源分散到了每个用户手中。缺点：如果计算机的负荷较重，会导致系统响应时间过长；而且单机系统的可靠性一般较低，一旦计算机发生故障，将导致整个网络系统的瘫痪。计算机多重线路控制器MMMM电话网远程终端远程终端9早期的面向终端的计算机网络是以单个主机为中心的星型网，各终端通过网共享主机的硬件和软件资源。但分组交换网那么以通信子网为中心，主机和终端都处在网络的边缘，如图1-3所示，主机和终端构成了用户资源子网。用户不仅共享通信子网的资源，而且还可共享用户资源子网的丰富的硬件和软件资源。这种以资源子网为中心的计算机网络通常被称为第二代计算机网络10图1-3第二代计算机网络：以通信子网为中心主机主机终端终端终端终端终端终端终端终端主机终端终端终端终端通信子网（分组交换网）主机终端终端终端终端11国际标准化组织ISO于1977年提出了开放式系统互连参考模型简称OSI，计算机网络开展到第三代如图1-4所示图1-4第三代计算机网络：OSI参考模型第7层第6层第4层第3层第2层第5层第1层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层12图1-5给出了计算机网络体系结构演变的大致过程网络概念萌芽阶段提出分组交换概念稳步发展应用提出OSI参考模型体系结构

成熟开展Internet广泛应用提出新的

体系结构后TCP/IP时代20世纪40年代中期60年代初期70年代初期80年代初期90年代初期90年代末期131.1.2计算机网络的定义1．计算机网络定义的根本内容所谓计算机网络，就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。2．计算机网络与分布式系统的区别两种系统的差异仅在组成系统的高层软件上：分布式系统强调多个计算机组成系统的整体性，计算机网络那么以共享资源为主要目的141.2计算机网络分类1.2.1网络分类方法——按照规模划分广域网〔WAN〕、城域网〔MAN〕和局域网〔LAN〕，如表1-1所示表1-1计算机网络分类分布的距离覆盖的范围网络的种类～1公里房间、建筑物、校园等局域网10公里城市城域网100公里国家广域网1000公里洲或洲际互联网151．局域网〔LAN〕局域网区别于其他网络主要表达在下面3个方面：①网络所覆盖的物理范围；②网络所使用的传输技术；③网络的拓扑结构。局域网有不同的拓扑结构。图1-6给出了两种不同的典型的网络拓扑结构的示意图〔a〕总线结构〔b〕环状结构图1-6局域网的两种拓扑结构电缆计算机162．城域网〔MAN〕城域网作为一种标准名称为分布式队列双总(DistributedQueueDualBus，DQDB)，其对应的国际标准编号为IEEE802.6，DQDB采用两条单向总线，如图1-7所示12……到节点总线B的数据流向总线A上的数据流向总线B总线AN173．广域网〔WAN〕广域网〔WideAreaNetwork，WAN〕通常跨接很大的物理范围。广域网包含很多用来运行用户应用程序的机器集合，通常把这些机器叫作主机〔host〕；把这些主机连接在一起的是通信子网〔communicationsubnet〕IMP通信子网图1-8广域网物理结构18广域网最初只是为使物理上广泛分布的计算机能够进行简单的数据传输。主要用于交互终端与主机的连接、计算机之间文件或批处理作业传输以及电子邮件传输等在广域网中，重要的设计问题是IMP互连的拓扑结构。图1-9展示了几种可能的网络拓扑结构。除了有线方式互连之外，广域网的组网方式还可以采用卫星或地面无线电网图1-9广域网拓扑结构〔a〕星型〔b〕树型〔c〕环型〔d〕全互连19 网络拓扑结构是指用传输媒体互联各种设备的物理布局。如果一个网络只连接几台设备，最简单的方法是将它们都直接相连在一起a，这种连接称为点对点连接。用这种方式形成的网络称为全互联网络，如图1-10所示图1-10全互联网络结构PC1.2.2计算机网络分类——按照网络拓扑结构20目前大多数网络使用的拓扑结构有3种：星型拓扑结构、环型拓扑结构和总线型拓扑结构1．星型拓扑结构图1-11为目前使用最普遍的以太网〔Ethernet〕星型结构，处于中心位置的网络设备称为集线器〔HUB〕图1-11星型网络拓扑结构PCHUB212．环型拓扑结构 环型结构在LAN中使用较多。这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户，直到将所有端用户连成环型，如图1-12所示。环型结构的特点是，每个端用户都与两个相邻的端用户相连，因而存在着点到点链路，但总是以单向方式操作图1-12环型网络拓扑结构N+1N4231PC环形网223．总线型拓扑结构 总线型结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式，如图1-13所示。目前广泛采用的是CSMA/CD机制，它是一种在总线共享网络使用的访问方法，其含义是带有碰撞检测的载波侦听多路访问。图1-13总线型网络拓扑结构PCPCPCPCPC231.2.3计算机网络分类——按照网络协议或网络标准根据网络所遵守的协议或标准，可以把网络分成不同的类型。例如，国际电气和电子工程师协会〔IEEE〕的802委员会为局域网制定了各种标准，例如以太网遵循的是IEEE802.3标准，令牌网遵循的是IEEE802.5标准。关于IEEE802标准，见第4章241.3网络体系结构与网络协议的根本概念1.3.1网络体系结构的根本概念 网络体系结构是指通信系统的整体设计，它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。广泛采用的是国际标准化组织〔ISO〕在1979年提出的开放系统互连〔OSI，OpenSystemInterconnection〕的参考模型。目前常见的网络体系结构有FDDI、以太网、令牌环网和快速以太网等。从网络互连的角度看，网络体系结构的关键要素是协议和拓扑。OSI参考模型就是分层模型，OSI参考模型用物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层7个层次描述网络的结构，它的标准对所有的厂商是开放的，具有指导国际网络结构和开放系统走向的作用，它直接影响总线、接口和网络的性能251.3.2ISO/OSI参考模型OSI参考模型是把开放式系统连接起来的标准,它将计算机网络分为7层，如图1-14所示图1-14ISO/OSI参考模型APDUPPDUSPDUTPDU报文帧比特数据单位层主机B主机A7654321物理层协议数据链路层协议网络层协议传输层协议会话层协议表示层协议应用层协议应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层物理层261．物理层 物理层〔physicallayer〕的主要功能是完成相邻节点之间原始比特流的传输物理层的设计主要涉及物理层接口的机械、电气、功能和过程特性，以及物理层接口连接的传输介质等问题。还涉及到通信工程领域内的一些问题2．数据链路层数据链路层〔datalinklayer〕的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传输。数据链路层完成的是网络中相邻节点之间可靠的数据通信。为了保证数据的可靠传输，发送方把用户数据封装成帧〔frame〕，并按顺序传送各帧273．网络层 网络层〔networklayer〕的主要功能是完成网络中主机间的报文传输，其关键问题之一是使用数据链路层的效劳将每个报文从源端传输到目的端4．传输层 传输层〔transportlayer〕的主要功能是完成网络中不同主机上的用户进程之间可靠的数据通信。 传输层要决定对会话层用户及最终对网络用户应提供什么样的效劳。最好的传输连接是一条无过失的、按顺序传送数据的管道，即传输层连接是真正端到端的5．会话层 会话层〔sessionlayer〕允许不同机器上的用户之间建立会话关系。会话层允许进行类似传输层的普通数据的传送，在某些场合还提供了一些有用的增强型效劳。允许用户利用一次会话在远端的分时系统上登录，或者在两台机器间传递文件。286表示层 表示层〔presentationlayer〕完成某些特定的功能，对这些功能人们常常希望找到普遍的解决方法，而不必由每个用户自己来实现。表示层效劳的一个典型例子是用一种大家一致选定的标准方法对数据进行编码。另外，表示层还涉及数据压缩和解压、数据加密和解密等工作7．应用层 应用层〔applicationlayer〕包含大量人们普遍需要的协议 这个协议主要处理文件名、用户许可状态和其他请求细节的通信。远程计算机上的文件传输进程使用其他特征来传输文件内容。由于每个应用有不同的要求，应用层的协议集在ISO/OSI模型中并没有定义，但是，有些确定的应用层协议，包括虚拟终端、文件传输和电子邮件等都可作为标准化的候选291.3.3TCP/IP参考模型与协议TCP/IP协议即传输控制协议/网际协议〔TransmissionControlProtocol/InternetProtocol〕是一组协议，它是为跨越局域网和广域网环境的大规模互联网络而设计的。TCP/IP参考模型是计算机网络的祖先ARPANET和其后继的因特网使用的参考模型。当无线网络和卫星出现以后，现有的协议在和它们相连的时候出现了问题，所以需要一种新的参考体系结构。这个体系结构在它的两个主要协议出现以后，被称为TCP/IP参考模型〔TCP/IPreferencemodel〕。TCP/IP参考模型是在它所解释的协议出现很久以后才开展起来的，更重要的是，由于它更强调功能分布而不是严格的功能层次的划分，因此它比OSI模型更灵活。TCP/IP参考模型和OSI模型之间的关系如图1-15所示30TCP/IP分层模型〔TCP/IPlayeringmodel〕也被称为互联网分层模型〔InternetLayeringModel〕或互联网参考模型〔InternetReferenceModel〕，包括了五层。TCP/IP参考模型中有四层对应于ISO参考模型中的一层或多层，但ISO模型没有互联网层。下面概述每一层的目的。OSI参考模型

层描述OSI层号TCP/IP层描述应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层进程/应用层传输层互联网层网络接口层4321567图1-15OSI参考模型和TCP/IP参考模型比较311．根本网络硬件:如同ISO七层参考模型一样。2．网络接口层 该层协议规定了怎样把数据组织成帧及计算机怎样在网络中传输帧，类似于ISO七层参考模型的第二层。3．互联网层 该层协议规定了互联网中传输的包格式及从一台计算机通过一个或多个路由器到最终目标的包转发机制。它的功能是使主机可以把分组发往任何网络并使分组独立地传向目标〔可能经由不同的网络〕。互联网层定义了正式的分组格式和协议，即IP协(InternetProtocol)。互联网层的功能就是把IP分组发送到应该去的地方。分组路由和防止阻塞是这里主要的设计问题。TCP/IP互联网层和OSI网络层在功能上非常相似。324．传输层 该层协议像ISO七层参考模型的第四层一样，规定了怎样确保可靠性传输。它的功能是使源端和目标主机上的对等实体可以进行会话。在这一层定义了两个端到端的协议。一个是传输控制协议TCP〔transmissioncontrolprotocol〕，它是一个面向连接的协议，允许从一台机器发出的字节流无过失地发往另一台机器。另一个协议是用户数据报协议UDP〔userdatagramprotocol〕，它是一个不可靠的、无连接的协议，用于不需要TCP排序和流量控制能力而是自己完成这些功能的应用程序5．应用层 该层协议对应于ISO七层参考模型的第六层和第七层。第五层协议规定了应用程序怎样使用互联网。 在TCP/IP模型的最上层是应用层〔Applicationlayer〕，它包含所有的高层协议331.3.4Internet网络协议制定机构及网络的标准化IAB组织包括两个主要的工作组：Internet研究部〔InternetResearchTaskForce，IRTF〕和Internet工程部〔InternetEngineeringTaskForce，IETF〕。IETF致力于短期或中期工程问题。这个组织是一个拥有众多成员的组织，这些成员同步研究许多问题。IRTF协调有关TCP/IP协议或一般互联结构的研究活动。但是IRTF现在是一个规模比较小并且不太活泼的工作组。实际上，大局部研究工作都是由IETF完成。在Internet协议中，有关Internet工作的文档、有关新协议或修订过的协议的建议以及TCP/IP协议标准都出现在一系列技术报告中，这些报告称为InternetRFC〔InternetRequestForComment〕或RFC。RFC系列是以RFC的年代顺序进行编号的。每个新的或修订过的RFC被分配一个新编号，所以读者一定要拿到文档的最高编号的版本。341.3.5现行IP协议的缺陷和开展方向现有的互联网主要是基于IPv4协议的。随着互联网用户数量不断增长以及对互联网应用的要求不断提高，IPv4的缺乏逐渐凸现出来。其中最锋利的问题就是不断增长的对互联网资源的巨大需求与IPv4地址空间缺乏的先兆，目前可用的IPv4地址已经分配了70%左右，其中，B类地址已经耗尽。另外，由于IPv4地址方案不能很好地支持地址会聚，现有的互联网正面临路由表不断膨胀的压力；同时，对效劳质量、移动性和平安性等方面的需求都迫切要求开发新一代IP协议。为了彻底解决互联网的地址危机，IETF早在20世纪90年代中期就提出了拥有128位地址的IPv6互联网协议，并在1998年进行了进一步的标准化工作。除了对地址空间的扩展以外，还对IPv6地址的结构重新做了定义，采用了与IPv4中使用的无类型域间选路〔CIDR〕类似的方法分配地址。IPv6还提供了自动配置以及对移动性和平安性的更好支持等新特性351.4报文的处理过程在多个数据终端设备〔DTE〕之间，为任意两个终端设备建立数据通信临时互连通路的过程称为数据交换。数据交换可以分为：电路交换、报文交换和分组交换。电路交换原理与交换原理根本相同。报文交换的原理是当发送方的信息到达报文交换用的计算机时，先存放在外存储器中，待中央处理机分析报头，确定转发路由，并选到与此路由相应的输出电路上进行排队，等待输出。分组交换也是一种存储转发交换方式，但与报文交换不同，它是把报文划分为一定长度的分组，以分组为单位进行存储转发。关于数据交换的详细内容，见第3章361.5网络互联设备的功能1.5.1网络互联设备概述计算机与计算机或工作站与效劳器进行连接时，除了使用连接介质外，还需要一些中介设备。网络互联时，有如下一些问题：在物理上如何把两种网络连接起来，一种网络如何与另一种网络实现互访与通信，如何解决它们之间协议方面的差异，如何处理速率与带宽的差异等等。这些都需要各种各样的网络互联设备加以解决371.5.2网络互联设备的分类及其功能根据网络互联设备在计算机网络中所起的作用和所处的位置，将互联设备分为网络传输介质互联设备、网络物理层互联设备、数据链路层互联设备、网络层互联设备、应用层互联设备。所有这些设备共同承担起了同一网络内的通信以及不同网络之间的互访与通信。下面将简要介绍各种互联设备。381.5.3网络传输介质互联设备网络线路与用户节点具体衔接时，可能遇到以下几种情况：(1)T型连接器；(2)收发器；(3)屏蔽或非屏蔽双绞线连接器RJ-45；(4)RS-232接口〔DB-25〕；(5)DB-15接口；(6)VB35同步接口；(7)网络接口单元；(8)调制解调器。调制解调器〔Modem〕的功能是将计算机的数字信号转换成模拟信号或反之，以便在线路或微波线路上传输。调制是把数字信号转换成模拟信号；解调是把模拟信号转换成数字信号，它一般通过RS-232接口与计算机相连。391.5.4网络物理层互联设备1．中继器由于信号在网络传输介质中有衰减和噪音，使有用的数据信号变得越来越弱，因此为了保证有用数据的完整性，并在一定范围内传送，要用中继器把所接收到的弱信号离，并再生放大以保持与原数据相同。2．集线器集线器〔Hub〕可以说是一种特殊的中继器，作为网络传输介质间的中央节点，它克服了介质单一通道的缺陷。以集线器为中心的优点是：当网络系统中某条线路或某节点出现故障时，不会影响网上其他节点的正常工作。集线器可分为无源〔Passive〕集线器、有(Active)集线器和智能〔Intelligent〕集线器。随着计算机技术的开展，Hub又分为切换式、共享式和可堆叠共享式三种。40集线器产品开展较快，局域网集线器通常分为五种不同的类型，它将对LAN交换机技术的开展产生直接影响。〔1〕单中继网段集线器。在硬件平台中，第一类集线器是一种简单中继LAN网段，最好的例子是叠加式以太网集线器或令牌环网多站访问部件〔MAU〕。〔2〕多网段集线器。多网段集线器是从第一类集线器直接派生而来的，采用集线器背板，这种集线器带有多个中继网段。多网段集线器的主要技术优点是可以将用户分布于多个中继网段上，以减少每个网段的信息流量负载，网段之间的信息流量一般要求独立的网桥或路由器。〔3〕端口交换式集线器。端口交换式集线器是在多网段集线器根底上将用户端口和多个背板网段之间的连接过程自动化，并通过增加端口交换矩阵〔PSM〕来实现的。其主要优点就是实现移动、增加和修改的自动化。41〔4〕网络互联集线器。端口交换式集线器注重端口交换，而网络互联集线器在背板的多个网段之间实际上提供一些类型的集成连接。这可以通过一台综合网桥、路由器或LAN交换机来完成。目前，这类集线器通常都采用机箱形式。〔5〕交换式集线器。目前，集线器和交换机之间的界限已变得模糊。交换式集线器有一个核心交换式背板，采用一个纯粹的交换系统代替传统的共享介质中继网段。此类产品已经上市，并且混合的〔中继/交换〕集线器很可能在以后几年控制这一市场。应该指出，集线器和交换机之间的特性几乎没有区别。421.5.5数据链路层互联设备1．网桥网桥〔Bridge〕是一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁。网桥是属于数据链路层的一种设备，它的作用是扩展网络和通信手段，在各种传输介质中转发数据信号，扩展网络的距离，同时又有选择地将有地址的信号从一个传输介质发送到另一个传输介质，并能有效地限制两个介质系统中无关紧要的通信。网桥可分为本地网桥和远程网桥。网桥工作在数据链路层，将两个LAN连接起来，根据MAC〔MediumAccessControl〕地址来转发帧，可以看作一个“低层的路由器〞〔路由器工作在网络层，根据网络地址如IP地址进行转发〕。

43一个网桥应具备以下的一些功能：〔1〕源地址跟踪〔2〕帧的转发和过滤。有三种根本类型：目的地址过滤，源地址过滤，协议过滤〔3〕生成树功能生成树〔SpanningTree〕算法可以防止网上产生回路，因为回路会使网络发生故障。生成树有两个主要功能：在任何两个局域网之间仅有一条逻辑路径；在两个以上的网桥之间用不重复路径把所有网络连接到单一的扩展局域网上。〔4〕协议转换〔5〕分帧和重组〔6〕网桥的管理功能442．交换器网络交换技术是近几年开展起来的一种结构化的网络解决方案，是计算机网络开展到高速传输阶段而出现的一种新的网络应用形式。它不是一项新的网络技术，而是现有网络技术通过交换设备提高性能。由于交换机市场开展迅速，产品繁多，而且功能上越来越强，所以用企业级、部门级、工作组级、交换机到桌面进行分类。451.5.6网络层互联设备路由器〔Router〕是一种典型的网络层设备。在OSI/RM之中被称为中介系统，完成网络层中继或第三层中继的任务。路由器负责在两个局域网的网络层间传输数据，转发帧时需要改变帧中的地址。1．路由器的原理与作用路由器用于连接多个逻辑上分开的网络。所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。路由器具有判断网络地址和选择路径的功能，它能在多网络互联环境中建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网，路由器只接收源站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。它不关心各子网使用的硬件设备，但要求运行与网络层协议相一致的软件。路由器的主要工作是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最正确传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最正确路径的策略即路由算法是路由器的关键46路由器的优缺点：〔1〕优点适用于大规模的网络；复杂的网络拓扑结构，负载共享和最优路径；能更好地处理多媒体；平安性高；隔离不需要的通信量；节省局域网的频宽；减少主机负担。〔2〕缺点不支持非路由协议；安装复杂；价格高。472．路由器的功能〔1〕在网络间截获发送到远地网段的报文，起转发的作用〔2〕选择最合理的路由，引导通信〔3〕路由器在转发报文的过程中，为了便于在网络间传送报文，按照预定的规那么把大的数据包分解成适当大小的数据包，到达目的地后再把分解的数据包包装成原有形式〔4〕多协议的路由器可以连接使用不同通信协议的网络段，作为不同通信协议网络段通信连接的平台〔5〕路由器的主要任务是把通信引导到目的网络，然后到达特定的节点站地址。后一个功能是通过网络地址分解完成的。481.5.7应用层互联设备在一个计算机网络中，当连接不同类型而协议差异又较大的网络时，那么要选用网关设备。网关的功能表达在OSI模型的最高层，它将协议进行转换，将数据重新分组，以便在两个不同类型的网络系统之间进行通信。由于协议转换是一件复杂的事，一般来说，网关只进行一对一转换，或是少数几种特定应用协议的转换，网关很难实现通用的协议转换。用于网关转换的应用协议有电子邮件、文件传输和远程工作站登录等。网关和多协议路由器〔或特殊用途的通信效劳器〕组合在一起可以连接多种不同的系统。和网桥一样网关可以是本地的，也可以是远程的。目前，网关已成为网络上每个用户都能访问大型主机的通用工具。49本章小结计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。按照网络的规模将计算机网络分为三类：广域网〔WAN〕、城域网〔MAN〕和局域网〔LAN〕。按照拓扑结构分一般有星型拓扑结构、环型拓扑结构、总线型拓扑结构。根据网络所遵守的协议或标准，也可以把网络分成不同的类型。网络体系结构是指通信系统的整体设计，它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。网络的连接离不开各种底层的硬件支持，网络传输介质、中继器、网桥、路由器、网关等一系列网络互联设备使得网络的互联和通信变成现实。50第2章Internet根底2.1Internet的形成与开展2.2Internet的概念和特征2.3Internet的重要作用和提供的效劳功能2.4TCP/IP根底2.5WorldWideWeb2.6Internet在企业中的应用2.7提高网络性能的方法本章小结512.1Internet的形成与开展2.1.1Internet的开展历程 Internet的起源和开展主要经历了以下几个阶段：1969年，美国国防部高级研究方案署〔AdvancedResearchProjectsAgency，ARPA〕就开始建立ARPANET20世纪80年代初期，TCP/IP诞生了，它是一种通信协议，TCP/IP协议把不同网络连接在一起1985年，美国国家科学基金会NSF(NationalScienceFoundation)建立了NSNET网络1989年，MILNET〔由ARPANET别离出来〕实现和NSFNET连接后，就开始采用Internet这个名称从20世纪90年代开始，Internet以极为迅猛的速度开展着，席卷了全世界几乎所有的国家，一个全球性的信息高速公路已经初步形成52现在Internet已开展为多元化系统，不仅仅单纯为科研效劳，正逐步进入到日常生活的各个领域。近几年来，Internet在规模和结构上都有了很大的开展，已经开展成为一个名副其实的“全球网〞。网络的出现，改变了人们使用计算机的方式；而Internet的出现，又改变了人们使用网络的方式。Internet使计算机用户不再被局限于分散的计算机上，同时，也使他们脱离了特定网络的约束。任何人只要进入了Internet，就可以利用网络中和各种计算机上的丰富资532.1.2Internet在中国的开展Internet在中国开展的历史，大致可划分为两个阶段第一阶段为1986－1993年，这个阶段的特征是：通过X.25线路实现和Internet电子邮件系统的互联。第二阶段从1994年开始，这个阶段的特征是：通过与Internet的TCP/IP连接，实现了Internet的全功能效劳。四大骨干网络:中国科学技术计算机网(CSTNET)中国公用计算机互连网(CHINANET)中国教育科研互连网(CERNET)国家公用经济信息通信网(GBNET)542.2Internet的概念和特征2.2.1什么是InternetInternet是一个全球性的计算机互联网络，它是将不同地区且规模大小不一的网络互相连接而成。对于Internet中各种各样的信息，可以通过网络的连接来共享和使用。把Internet看作一个计算机网络，甚至是一群相互连接的计算机网络是不全面的。计算机网络只是简单地传输信息的媒体，而Internet的优越性和实用性那么在于信息本身。Internet不仅是一个计算机网络，更重要的是它是一个庞大的、实用的、可享受的信息源；同样也可以把Internet当作一个面向芸芸众生的社会来理解。Internet远非一个计算机网络或者一种信息效劳所能比较。计算机的重要性在于它能完成大量的数据远程传输并能远程索取信息。Internet是第一个全球论坛，第一个全球性图书馆。552.2.2Internet的构成和主要的组成局部通信线路是Internet的根底设施，它将Internet中的路由器与主机连接起来。常用的媒体有同轴电缆、双绞线和光缆，以及在无线情况下使用的辐射媒体路由器是Internet中最重要的设备之一，它将Internet中的各个局域网或广域网连接起来主机是Internet中不可缺少的成员，它是信息资源与效劳的载体作为Internet的用户，接触最多的是Internet中的主机。信息资源是用户最关心的问题，它影响到Internet受欢送的程度网络最主要的作用之一是实现信息资源的共享，而现在的Internet之所以流行，很大程度上是由于它实现了全球范围内的资源共享562.3Internet的重要作用和提供的效劳功能2.3.1Internet的重要作用1．丰富的信息资源2．便利的通信效劳3．快捷的电子商务57信息资源的共享是网络，当然也是Internet的主要功能之一。Internet上的信息资源可以说是包罗万象的，商业的活动、金融的动态、科技的开展、政府的策略、媒体的新闻等不胜枚举。Internet上的URL是统一资源定位，特别在Web页上得到了很好的表达，它通过包含在页面上的超链接将整个世界的Web信息连接在一起。Internet提供的通信效劳是非常重要的一个效劳功能。最早的通信是邮件效劳，邮件效劳的出现才让人真正体会到了Internet带给人们的通信便利。当然通信效劳形式是多种多样的，现在应用非常广泛的要算即时通信技术了，最典型的即时通信软件有OICQ、QQ、UC、MSN等，这些工具一般既是通信工具又可以进行数据文件的传输。58电子商务源于英文ElectronicBusiness，简写为EB。顾名思义，其内容包含两个方面，一是电子方式，二是商贸活动。电子商务指的是利用简单、快捷、低本钱的电子通讯方式，买卖双方不谋面地进行各种商贸活动，典型的就是在Internet上实现电子商务可以通过多种电子通讯方式来完成。但目前所探讨的电子商务主要是以EDI〔电子数据交换〕和Internet来完成的。尤其是随着Internet技术的日益成熟，电子商务真正的开展将是建立在Internet技术上的，所以电子商务也被简称为IC〔InternetCommerce〕Internet上的电子商务可以分为三个方面：信息效劳、交易和支付、配送。主要内容包括：电子商情广告；电子选购和交易、电子交易凭证的交换；电子支付与结算、实物配送以及网上售后效劳等。典型的交易类型有企业与个人的交易〔B2C方式〕和企业之间的交易〔B2B方式〕等59电子商务中不同于普通Internet的平安考虑包括如下内容：〔1〕有效性。电子商务信息以电子形式取代了纸张。如何保证这种电子形式的贸易信息的有效性是开展电子商务的前提〔2〕机密性。电子商务作为贸易的一种手段，其信息直接代表着个人、企业的商业机密〔3〕完整性。电子商务简化了贸易过程，减少了人为的干预，同时也带来维护贸易各方商业信息的完整、统一的问题〔4〕可靠性。电子商务可能直接关系到贸易双方的商业交易。如何确定要进行交易的贸易方，这一问题是保证电子商务顺利进行的关键〔5〕审查性。根据机密性和完整性的要求，应对数据审查的结果进行记录602.3.2Internet提供的根本效劳功能1．电子邮件效劳2．远程登录效劳3．文件传输效劳4．WWW效劳系统5．搜索引擎611．电子邮件效劳简单邮件传输协议〔SimpleMailTransferProtocol，SMTP〕是电子邮件的Internet标准，很多人每天都使用这个协议但并不真正了解它。SMTP常常和其他协议和效劳相伴而生，如POP3和IMAP4，这些协议和效劳允许用户在邮件效劳器上操作邮件并将邮件下载到本地计算机上阅读SMTP是应用层协议，通过TCP/IP网络处理消息效劳，由互联网工程任务组于1982年定义，目前在RFC821和822中详述。SMTP使用TCP端口2562虽然SMTP是最流行的电子邮件协议，但它缺少像X.400那样丰富的特性。标准SMTP的主要缺陷是不支持非文本消息。多用途网际邮件扩展协议〔MultipurposeInternetMailExtensions，MIME〕扩展了SMTP，它实现了在标准SMTP消息中封装多媒体〔非文本〕消息的功能。MIME使用Base64编码方案将复杂文件转化为ASCII。MIME在RFC2045-2049中描述S/MIME是新的MIME标准，它支持加密消息。S/MIME基于公钥加密机制〔RSA〕并可有效防止消息被中途截取或伪造632．远程登录效劳Telnet是登录远程主机的标准互联网应用协议，它提供编码规那么和其他必要的效劳以便用户系统与远程主机连接。Telnet使用可靠的TCP传输机制以维护可靠、稳定的连接。Telnet可以以多种方式运行：半双工方式〔已经很久不用了〕字符方式行方式线性方式64伴随着Telnet技术，出现了网络虚拟终端的概念。由于用户使用多种不同类型的计算机，而每种类型的计算机有着不同的输入设备〔如键盘〕和输出设备〔如显示器〕，输入输出设备和计算机使用各种各样的计算机语言，从ASCII码到各种EBCDIC方言，这使计算机间的交流十分困难。网络虚拟终端〔NVT〕的作用主要是简化计算机间的交流。客户效劳器间的通信面向该虚拟终端。NVT接收来自客户系统的输入并将它转化为通用语言。在主机上的NVT接收通用语言并将它转化为主机可理解的特定语言。NVT允许任意属性的客户与任意属性的主机，反之亦然。653．文件传输效劳FTP〔FileTransferProtocol，文件传输协议〕是用于通过Internet传输文件的效劳和协议，它也是一种早期协议，可以追溯到1971年。FTP现在最常用于公共文件共享〔通过匿名FTP效劳〕，FTP操作在TCP端口21上，RFC959对其进行了详细说明在万维网〔WWW〕出现以前，用户使用命令行方式传输文件，最通用的应用程序是FTP。虽然目前大多数用户选择使用Email和Web传输文件，以代替命令行方式的接口，但是FTP仍然被使用。FTP是TCP/IP应用，位于OSI和TCP模型的应用层。FTP使用TCP传输，而不是UDP。FTP使得用户可以在某个系统上工作，而将文件存储在别的系统664.WWW效劳系统WWW〔WorldWideWeb〕的含义是“环球网〞，也称为“万维网〞、3W、Web，是由欧洲粒子实验室〔CERN〕的物理学家TimBerners-Lee和RobertCalliau于1989年首先提出的。WWW是一个基于超文本〔Hypertext〕方式的信息检索效劳工具。WWW采用客户/效劳器体系结构，客户和效劳器间使用HTTP〔HyperTextTransferProtocol〕协议进行通信，该协议速度快，可解决不同类型的文件在传输中产生的问题，而且还支持FTP、Telnet、NETNEWS、Gopher等效劳WWW的成功在于它制定了一套标准的、易为人们掌握的超文本开发语言HTML、信息资源的统一定位格式URL和超文本传输通信协议HTTP675．搜索引擎搜索引擎使用某些软件程序〔如robots，spiders或crawlers〕把Internet上的所有信息归类，有时也人为地把某些数据归入某类别使用连线查询到达最高效率有两个步骤：首先，选择适宜的搜索引擎是最重要的一步，然后要建构搜索表达，让最符合所要寻找资料的网页浮现在搜索结果的最前面搜索引擎可分为两类：分类式和索引式。例如YAHOO网站〔://yahoo〕是分类式，而Excite〔〕和AltaVista〔://altavista.digital〕是索引式搜索引擎682.3.3Internet的接入效劳1．通过网接入Internet现在很多单个的用户都是通过线接入ISP的，这需要中间的信号转换。计算机识别的是数字信号，而网只能传递模拟信号，如图2-1所示是信号的转换过程。数字信号数字信号ModemModem计算机计算机PSTN模拟信号692．通过局域网接入Internet〔1〕使用代理效劳器接入Internet〔2〕使用路由器接入Internet〔3〕选择两种接入方式的比较从整体上说，使用路由器可以获得的好处更多，主要有以下几点：功能强大接入方式的选择多种多样。网络整体性能优于使用代理效劳器可以方便用户发布WWW信息整体投资不是很高702.3.4网络互联由于互联网络的规模不一样，网络互联有以下几种形式：〔1〕局域网的互联〔2〕局域网与广域网的互联〔3〕广域网与广域网的互联712.4TCP/IP根底2.4.1TCP/IP的概念TCP/IP〔通常它是指传输控制协议/网际协议，TransmissionControlProtocol/InternetProtocol〕是开展至今最成功的通信协议，它被用于当今所构筑的最大的开放式网络系统Internet之上就是其成功的证明由于TCP/IP提供了Internet所需要的可靠性，因此研究者和工程师开始在TCP/IP族中增加协议和工具。FTP、Telnet和SMTP在一开始就很流行，新版的TCP/IP工具还包括IMAP、POP，当然还有HTTP722.4.2IP地址根本的IP地址是分成8位一个单元〔称为8位位组〕的32位二进制数IP地址通常采用点分十进制记法来书写，这时32位的IP地址中每8位使用0～255之间的一个十进制数表示，相互之间用点〔.〕隔开32位的IP点-十进制数表示的IPv4地址分成五类，以适应大型、中型、小型的网络。这些类的不同之处在于，用于表示网络的位数与用于表示主机的位数之间的差异。IP地址分成五类，用字母表示：A类地址、B类地址、C类地址、D类地址、E类地址每一个IP地址包括两局部：网络地址和主机地址，上面五类地址对所支持的网络数和主机数有不同的组合。731．A类地址设计IPv4A类地址的目的是支持巨型网络一个A类IP地址仅使用第1个8位位组表示网络地址，剩下的3个8位位组表示主机地址。A类地址的第一个位总为0，这一点在数学上限制了A类地址的范围小于127，127是64+32+16+8+4+2+1的和。最左边位表示128，在这里空缺，因此仅有127个可能的A类网络A类地址后面的24位〔3个点-十进制数〕表示可能的主机地址，A类网络地址的范围从。每一个A类地址能支持16777214个不同的主机地址，这个数是由224-2得到的。减2是必要的，因为IP把全0保存为表示网络，而全1表示网络内的播送地址742．B类地址设计B类地址的目的是支持中到大型的网络。B类网络地址的范围从。一个B类IP地址使用两个8位位组表示网络号，另外两个8位位组表示主机号。B类地址的第1个8位位组的前两位总置为10，最后的16位〔2个8位位组〕标识可能的主机地址。每一个B类地址能支持64534个惟一的主机地址，这个数由216-2得到。B类网络仅有16382个3．C类地址C类地址用于支持大量的小型网络。C类地址使用3个8位位组表示网络地址，仅用1个8位位组表示主机号。C类地址的前3位数为110，C类网络地址的范围。每一个C类地址理论上可支持最大256个主机地址〔0～255〕，但是仅有254个可用，因为0和255不是有效的主机地址。可以有2097150个不同的C类网络地址754．D类地址D类地址用于在IP网络中的组播〔multicasting，又称为多目播送〕。一个组播地址是一个惟一的网络地址，它能指导报文到达预定义的IP地址组。D类地址的前4位恒为1110，因此D类地址空间的范围从到5455。D类地址用于在一个私有网中传输组播报文至IP地址定义的端系统组中，因此没有必要把地址中的8位位组或地址位分开表示网络和主机。相反，整个地址空间用于识别一个IP地址组〔A、B或C类〕。现在，提出了许多其他的建议：不需要D类地址空间的复杂性就可以进行IP组播5．E类地址E类地址虽被定义但却为IETF保存作研究之用，因此Internet上没有可用的E类地址。E类地址的前4位恒为1，因此有效的地址范围从至55，E类地址一般仅在IETF内部使用762.4.3子网地址与子网掩码子网和主机地址是由原先IP地址的主机地址局部分割成两局部得到。因此，用户分子网的能力依赖于被子网化的IP地址类型。IP地址中的主机地址位数越多，就能分得更多的子网和主机。然而，子网减少了能被寻址主机的数量。实际上，是把主机地址的一局部拿走用于识别子网号。子网由伪IP地址〔也称为子网掩码〕标识子网掩码是可用点-十进制数格式表示的32位二进制数，掩码告诉网络中的端系统〔包括路由器和其他主机〕IP地址的多少位用于识别网络和子网，这些位被称为扩展的网络前缀。剩下的位标识子网内的主机，掩码中用于标识网络号的位置为1，主机位置为0772.4.4IP数据报一个IP数据报是由一个IP头部和一个正文局部构成。头部格式如图2-2所示图2-2IP数据报的头部格式04816202431版本报头标长服务类型总长度标识标志分段偏移生存期协议头部校验和源IP地址目的IP地址选项填充域……782.4.5IPv6现有的互联网是在IPv4协议的根底上运行。IPv6是下一版本的互联网协议，也可以说是下一代互联网的协议。它的提出最初是因为随着互联网的迅速开展，IPv4定义的有限地址空间将被耗尽，地址空间的缺乏必将阻碍互联网的进一步开展。为了扩大地址空间，拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv4采用32位地址长度，只有大约43亿个地址，估计在2005年至2023年间将被分配完毕，而IPv6采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址，整个地球的每平方米面积上仍可分配1000多个地址。在IPv6的设计过程中除一劳永逸地解决了地址短缺问题以外，还考虑了在IPv4中解决不好的其他问题，主要有端到端IP连接、效劳质量〔QoS〕、平安性、多播、移动性、即插即用等79IPv6之所以能解决这些问题是因为它有以下的优势：〔1〕扩大了地址空间，采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供IP地址，从而确保了端到端连接的可能性〔2〕提高了网络的整体吞吐量〔3〕效劳质量得到很大改善〔4〕平安性有了更好的保证〔5〕支持即插即用和移动性〔6〕更好地实现了多播功能801．IPv6的地址长度IPv6的128位地址长度形成了一个巨大的地址空间。在可预见的很长时期内，它能够为所有可以想象出的网络设备提供一个全球惟一的地址2．自动配置：IPv6的另一个根本特性是它支持无状态和有状态两种地址自动配置的方式3．效劳质量4．移动性移动IPv6〔MIPv6〕在新功能和新效劳方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址，这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。基于移动IPv6协议集成的IP层移动功能具有很重要的优点。尽管IPv4中也存在一个类似的移动协议，但二者之间存在着本质的区别：①移动IPv4协议不适用于数量庞大的移动终端，②移动IP需要为每个设备提供一个全球惟一的IP地址，而IPv4没有足够的地址空间可以为在公共互联网上运行的每个移动终端分配一个这样的地址815．内置的平安特性IPv6协议内置平安机制，并已经标准化。它支持对企业网的无缝远程访问。在平安性方面，IPv6同IP平安性〔IPSec〕机制和效劳一致6．从IPv4到IPv6的演进从IPv4到IPv6的演进是一个逐渐演进的过程，而不是彻底改变的过程。一旦引入IPv6技术，要实现全球IPv6互联，仍需要一段时间使所有效劳都实现全球IPv6互联7．过渡技术的概述与现状如何完成从IPv4到IPv6的转换是IPv6开展需要解决的第一个问题。目前，IETF已经成立了专门的工作组，研究IPv4到IPv6的转换问题，提出很多方案，主要包括以下类型：〔1〕双协议栈技术〔2〕隧道技术〔3〕网络地址转换/协议转换技术82①6to4技术②6to4的工作原理③6to4的根本使用方法④6to4路由器的发送接收规那么⑤返回路径和源地址的选择⑥更为复杂的6to4使用方法⑦6to4转播对中国而言，IPv6的开展将给中国的信息产业带来巨大的时机，不仅可以提升整个通信产业界的整体实力，更为中国获得了一个从引进技术转变到引导技术开展的时机。作为互联网和移动通信大国，中国的通信业开展将对全球通信业开展带来深远影响。中国也正在成为全球新技术和应用开展的主要目标市场832.4.6路由选择路由器是互联网的主要节点设备。路由器通过路由策略决定数据的转发。转发策略称为路由选择，这也是路由器名称的由来〔router，转发者〕。作为不同网络之间互相连接的枢纽，路由器系统构成了基于TCP/IP的国际互联网络Internet的主体脉络它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一，它的可靠性那么直接影响着网络互联的质量。路由器工作在OSI模型中的第三层，即网络层。IP路由器只转发IP分组，把其余的局部挡在网内〔包括播送〕，从而保持各个网络具有相对的独立性，这样可以组成具有许多网络〔子网〕互联的大型的网络典型的路由选择方式有两种：静态路由和动态路由。选择路由算法一定要仔细。通常需要综合考虑以下几个设计目标84〔1〕最优化〔2〕简洁性〔3〕巩固性〔4〕快速收敛〔5〕灵活性最后需要指出的是，路由算法使用了许多种不同的度量标准去决定最正确路径。复杂的路由算法可能采用多种度量来选择路由，通过一定的加权运算，将它们合并为单个的复合度量，再填入路由表中作为寻径的标准。通常所使用的度量有：路径长度、可靠性、时延、带宽、负载、通信本钱等852.4.7IP数据报的传输在因特网中，IP数据报根据其目的地的不同，经过的路径和投递次数也不同从一台主机A发送一数据报到主机B大致需要如下几步：〔1〕主机A形成原始数据并按照IP协议在IP层封装成IP数据报〔2〕根据主机B的IP地址判断B是否与自己在同一网络中。如果在同一网络中，那么直接将报文投递。否那么，经过某一路由器再次投递〔3〕路由器接收数据报，并根据路由器与主机B是否在同一个网络中而决定是直接投递还是再经路由器传递〔4〕最后，与B在同一网络中的路由器接收该数据报，并直接投递给主机B862.4.8TCP和UDP介绍TCP/IP由很多的不同的协议组成，实际上是一个协议组，TCP用户数据报表协议〔也称作TCP传输控制协议，TransportControlProtocol〕是可靠的主机到主机层协议。TCP是一种可靠的面向连接的传送效劳，它在传送数据时是分段进行的，主机交换数据必须建立一个会话。TCP使用IP的网间互联功能而提供可靠的数据传输，IP不停地把报文放到网络上，而TCP是负责确信报文到达。在协同IP的操作中TCP负责握手过程、报文管理、流量控制、错误检测和处理〔控制〕，可以根据一定的编号顺序对非正常顺序的报文给予从新排列顺序在TCP会话初期，所谓的“三次握手〞过程：对每次发送的数据量是怎样跟踪进行协商使数据段的发送和接收同步，根据所接收到的数据量而确定的数据确认数及数据发送、接收完毕后何时撤消联系，并建立虚连接87另一个重要的TCP/IP协议集的成员是用户数据报协议〔UDP〕，它同TCP相似但比TCP原始许多。TCP是一个可靠的协议，因为它有错误检查和握手确认来保证数据完整的到达目的地。UDP是一个“不可靠〞的协议，因为它不能保证数据报的接收顺序与发送顺序相同，甚至不能保证它们是否全部到达很明显，当数据传输的性能必须让位于数据传输的完整性、可控制性和可靠性时，TCP协议是当然的选择。当强调传输性能而不是传输的完整性时，如：音频和多媒体应用，UDP是最好的选择。在数据传输时间很短，以至于此前的连接过程成为整个流量主体的情况下，UDP也是一个好的选择。TCP丰富的功能有时会导致不可预料的性能低下，但是我们相信在不远的将来，TCP可靠的点对点连接将会用于绝大多数的网络应用882.4.9TCP/IP技术的一种应用——套节字技术TCP/IP是计算机互联最常使用的网络通讯协议，TCP/IP的核心局部由网络操作系统的内核实现，应用程序通过编程接口来访问TCP/IP，如图2-3所示图2-3套接字技术应用程序1网络编程界面，如Socket应用程序2网络通信协议服务界面，如TCP/IP操作系统，如UNIX，Windows物理通信介质89Socket实际在计算机中提供了一个通信端口，可以通过这个端口与任何一个具有Socket接口的计算机通信。应用程序在网络上传输，接收的信息都通过这个Socket接口来实现。在应用开发中就像使用文件句柄一样，可以对Socket句柄进行读、写操作。一般将Socket翻译为套接字，套接字分为以下三种类型〔1〕字节流套接字〔StreamSocket〕〔2〕数据报套接字〔3〕原始数据报套接字〔RawSocket〕902.5WorldWideWebWWW的巨大成功与其显著的特点密不可分：〔1〕WWW是一种超文本信息系统〔2〕WWW是图形化的和易于导航的〔3〕WWW与平台无关〔4〕WWW是分布式的〔5〕WWW是动态的〔6〕WWW是交互的912.5.1超文本与超媒体1．超文本超文本是一种新型的信息管理技术，它以节点为单位组织信息，在节点与节点之间通过表示它们之间关系的链加以连接，构成表达特定内容的信息网络。超文本包含节点、链和网络三个根本要素〔1〕节点〔node〕节点所表示的信息不仅可以是文本，也可以是图形、图像、音频、视频、动画，甚至是一段计算机程序〔2〕链〔link〕超文本中使用链将节点连接起来，以表示被连接的各节点之间的关系。一般来说，节点间有索引链和结构链两种连接方法92索引链实现节点中点、域之间的连接，通过索引链可实施对相关信息的查找及交叉参考。结构链对层次性信息进行操作，即它所连接的是处于不同层次的父子节点。在超文本中还经常使用一种隐形链——关键字链〔3〕网络〔Network〕超文本中由节点和链构成的网络是一个有向图，这种有向图与人工智能中的语义网有相似之处。语义网是一种知识表示方法，其中节点表示概念，而节点之间的弧表示两个概念之间的关系2．超媒体超文本与多媒体的融合产生了超媒体。事实上，超媒体的原文Hypermedia就是超文本Hypertext和多媒体Multimedia的结合词。目前超文本、超媒体和多媒体等概念已经趋于互相交叉、重叠932.5.2超文本传输协议〔〕超文本传输协议〔HyperTextTransferProtocol，HTTP〕是WWW语言HTTP是位于客户机的WWW浏览器和效劳器之间的应用通信协议。它是通用的、无状态的、面向对象的协议HTTP协议是基于TCP/IP的协议，它不仅需要保证正确传送超文本文档，还必须能够确定传送文档中的哪一局部，以及哪局部内容首先显示等2.5.3统一资源定位器〔URL〕Internet是一个极其庞大的网络，因此要在这么庞大的系统中找到自己想要的资源时需要把这些资源用名字和地址来标识。这个名字就是WWW的统一资源定位器URL是对Internet上每一个资源文件以简短的组成方式统一命名的标准，它指定了资源文件在Internet上确实切位置。URL是Internet的地址，它可以是一个主机名，也可以是一个IP地址，有时还要指定一个TCP端口号942.5.4WWW浏览器如果Internet是海洋的话，那么浏览器就是冲浪的帆板。Web浏览器是Web的客户端。浏览器包括与Web效劳器建立通信所需的软件及转换，并显示从效劳器方返回数据的软件这里只是介绍两款最为常用的浏览器软件InternetExplorer和NetscapeCommunicator951．InternetExplorerMicrosoft公司的InternetExplorer〔简称IE〕目前已经占据了浏览器的统治地位。IE是一个非常全面和功能强大的浏览器工具，并且和Windows98/2000等操作系统捆绑在一起IE的主要功能如下:〔1〕预定站点、定期对其进行更新，脱机浏览的功能〔2〕可定义链接工具栏，也可将Web页放入收藏夹中以便通过浏览器栏访问该站点〔3〕提供了灵活的程序界面自定义功能〔4〕可通过频道功能获取最新的和最流行的网站信息〔5〕提供了增强的网页打印预览功能，及网页保存功能〔6〕平安机制可为不同的区域设置不同的平安等级，以保护用户的计算机

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2．NetscapeCommunicatorNetscape公司的NetscapeCommunicator是最早出现在个人电脑中的经典浏览工具，是惟一能与IE浏览器一较上下的浏览器。NetscapeCommunicator作为一个不断升级的优秀浏览器，它界面友好，并且功能非常强大，可以完成大局部Internet网络资源的访问和调用，比方FTP、E-mail等，它仍然在浏览器世界中扮演一个非常重要的角色972.6Internet在企业中的应用2.6.1intranet的概念、特点与功能intranet一词来源于intra和network，因此可以把intranet理解为企业内部的Internet，一般称为企业内部网。从功能上来看，除了具有Internet已有的各种功能之外，intranet最重要的特点是网络平安功能和企业多种应用信息系统的功能。intranet应当满足这些要求1．intranet的特点〔1〕intranet成熟、稳定、风险小〔2〕intranet是一种很好的快速原型方法〔3〕intranet建设周期短，开发工作量小

982.6.2Extranet的概念、特点与功能Extranet的根本思想是让企业的合作伙伴共享企业的有关信息，使之能更好地保持密切协作关系1．Extranet的特性Extranet不限于组织的成员，它可超出组织之外，特别是包括那些组织想与之建立联系的供给商和客户Extranet并不是真正意义上的开放，它可以提供充分的访问控制使得外部用户远离内部资料Extranet是一种思想，而不是一种技术，它使用标准的Web和Internet技术，与其他的网络不同的是对建立Extranet应用的看法和策略Extranet的实质就是应用，它只是集成扩展〔并非系统设计〕现有的技术应用2．企业使用Extranet带来的好处992.7提高网络性能的方法2.7.1技术手段1．缓存机制〔Caching〕网络缓存是介于用户和Web效劳器之间的信息缓冲机制。目前的网络缓存技术主要分为浏览器缓存、代理缓存和网关缓存，网关缓存也称为反向代理缓存2．CDN技术〔ContentDeliveryNetwork〕CDN技术的目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构，将网站的内容发布到最接近用户的网络边缘，使用户可以就近取得所需要的内容，提高用户访问的响应速度如果说WebCache是一种基于请求〔Demand-based〕的技术，即“拉〞技术，那么内容传送网络CDN那么是从另一个角度解决网络拥塞的有效手段，即“推〞技术1003．改进网络协议在网络协议中采取信息压缩传输机制，可以使得在同样的带宽条件下传输更多的信息4．预取技术〔Prefetching〕预取技术的前提是用户访问的空间局部性原理，即对象与对象之间存在访问的关联性。根据用户当前的请求，预测用户将来可能发出的访问请求，在用户浏览当前Web页面时将预测的内容取到本地高速缓存中，从而在很大程度上减小用户的访问延迟。预取是一种主动的缓存，其实质是由时间局部性向空间局部性的扩展。研究说明，Web缓存的命中率在24%～45%之间，一般不会超过50%。而预取技术那么可以在多个方面实现Web系统的优化。但是预取一般不能够单独存在提高网络性能的解决方案最终可以归结为两种：缓存技术和预取技术。1012.7.2网络缓存工作机制网络缓存的工作机制由一组规那么决定。这些规那么主要包含两个方面，一是HTTP1.0和HTTP1.1协议决定的规那么，二是由管理者确定的规那么。网络缓存的根本工作原理包含以下主要内容：规那么〔1〕：HTTP请求的对象如果在网络缓存中有副本，称为命中，执行规那么〔2〕；否那么称为未命中，执行规那么〔4〕。系统通过规那么〔5〕〔6〕〔7〕〔8〕来判断是否进一步缓存规那么〔2〕：如果以下条件满足，那么一个已缓存的Web对象被称为是有效状态〔fresh〕，其含义是不需要检查Web效劳器，就可以将缓存中保存的该对象直接发送给用户①：具有何时到期或时间控制的设置，且仍然处于有效状态102

②：浏览器缓存已经发现在当前所处的浏览会话中该对象已经被检查过一次，即在用户浏览期间，系统假设该对象是不会改变的③：缓存的对象在很久之前被修改正。系统假设如果一个对象在很久之前被修改正，而最近没有任何的变化，那么在用户浏览的当前这一段时间内，该对象仍然是有效的规那么〔3〕：如果一个对象已经过期，那么应该向Web效劳器发送请求以进行确认。如果Web效劳器送回304Not-Modified消息，那么说明网络缓存中的对象仍然是有效的。如果一个对象缺少诸如Last-Modified-Date或Etag信息，那么需要重新到Web效劳器获取该对象。规那么〔4〕：如果未命中，那么直接从Web效劳器获取所请求的对象103规那么〔5〕：对于通过不可缓存的HTTP头所获取的对象，将这些对象保存在网络缓存中是没有意义的。即便是缓存了，对该对象后续的请求也不会到缓存中去取，请求还必须送到Web效劳器中规那么〔6〕：HTTP协议中，通过POST、PUT、DELETE、OPTION、TRACE等不可缓存的方法所获取的对象不应保存在网络缓存中规那么〔7〕：如果返回的HTTP状态码是不可缓存的，那么网络缓存中不保存所获取的对象副本规那么〔8〕：如果HTTP请求与身份认证或平安方面有关，那么不缓存所获取的对象规那么〔9〕：对于可以缓存的对象，在网络缓存中保存其副本。如果空间已满，那么调用替换算法1042.7.3可缓存性的判断方法Web对象的可缓存性可以从以下几个方面来考察和确定1．根据请求方法HTTP1.0中有三种方法：GET、HEAD和POST；HTTP1.1中那么有8种：GET、HEAD、POST、PUT、DELETE、OPTION、TRACE和CONNECT。其中只有GET和HEAD两种方法可以缓存2．根据HTTP状态码根据HTTP1.1可以将HTTP状态码分为三类：可缓存，消极缓存和不可缓存。消极缓存意味着在一段较短的时间内〔默认设置为5分钟〕可以缓存。以下表2-1、表2-2、表2-3分别是可缓存、消极缓存和不可缓存的HTTP状态码105

200OK203Non-AuthoritativeInformation300MultipleChoices301MovedPermanently401Gone表2-1可缓存的HTTP状态码1063．根据HTTP参数设置在HTTP消息头中满足以下条件的消息实体说明本次响应是不可缓存的：〔1〕无LastModified设置〔2〕有SetCookie设置〔3〕有Pragma:no-cache设置〔4〕有Authorization设置〔5〕“Cache-Control:〞设置为Private，No-Cache和No-Store4．根据URL的属性动态URL一般可以通过URL中是否出现以下内容来判断：？、=、/c