第8章 Internet基础 与应用

本章学习要求： 掌握：Internet的基本概念 了解：Internet的通信协议 掌握：Internet的服务功能 了解：Internet的接入方式 掌握：Intranet的基本概念 了解：电子商务的基本概念

8.1 Internet的基本概念

8.1.1 Internet的组成结构 从Internet的结构角度，它是一个使用路由器将分布在世界各地的、数以千万计的规模不一的计算机网络互联起来的大型网际网; 从Internet使用者角度，Internet是由大量计算机连接在一个巨大的通信系统平台上，而形成的一个全球范围的信息资源网。

Internet的逻辑结构

Internet的组成部分 通信线路是Internet的基础设施，它将Internet中的路由器与主机连接起来 ; 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，它是信息资源与服务的载体； 信息资源是用户最关心的问题，它影响到Internet受欢迎的程度。

8.1.2 Internet的发展状况 从1997年开始至今，Internet进入非常惊人的持续增长阶段。 2010年7月，CNNIC发布第26次《中国互联网络发展状况统计报告》。报告显示：到2010年6月30日为止，我国的上网用户人数约为4.2亿；我国的IPv4地址资源为250,452,480个；我国的注册域名数为11,205,585个；我国的WWW站点数为2,787,480个；我国的国际线路总容量为998,217Mbps。

8.1.3 Internet的管理组织 Internet中最权威的管理机构是Internet协会，它是一个完全由志愿者组成的组织，目的是推动Internet技术发展与促进信息交流； Internet协会设有一个专门负责协调Internet的技术管理与技术发展的分委员会，即Internet体系结构委员会（IAB）； IAB设有两个部门：Internet工程任务组（IETF）与Internet研究任务组（IRTF）。

我国Internet的管理者 1997年6月3日，中国互联网信息中心（CNNIC）在北京成立，并开始管理我国的Internet主干网； CNNIC的主要职责是：为我国的互联网用户提供域名注册、IP地址分配等注册服务；提供网络技术资料、政策与法规、入网方法、用户培训资料等信息服务；提供网络通信目录、主页目录，以及各种信息库等目录服务。

8.2 Internet的通信协议

8.2.1 TCP/IP协议 TCP/IP协议是Internet中的计算机之间通信必须共同遵循的一种通信规定； TCP/IP协议的主要特点：提供重传确认与流量控制机制；提供端到端连接的控制功能；适用于不同类型的计算机与网络之间的互联。

8.2.2 IP地址 IP地址是Internet地址的一种表示形式； IP地址由两部分组成：网络号与主机号。网络号标识一个逻辑网络，主机号标识网络中一台主机； 每台Internet主机至少有一个全网唯一的IP地址。

IP地址的分类方法 IP地址长度为32位，采用x.x.x.x的格式来表示，每个x为8位。例如，202.113.29.119，每个x的值为0～255。这种格式的地址称为点分十进制地址； 根据不同的取值范围，IP地址可以分为五类：A类地址的第一位为“0”，B类地址的前两位为“10”，C类地址的前三位为“110”，D类地址的前四位为“1110”，E类地址的前五位为“11110”。其中，A类、B类与C类地址为基本的IP地址。

IP数据包的传输

8.2.3 域名机制 如果网络地址用点分十进制表示，用户很难记忆。如果网络地址用字符表示（www.nankai.edu.cn），每个字符都有一定意义，并且书写有规律，用户容易记忆，因此提出域名的概念； Internet域名结构由域名系统（DNS）定义。域名系统采用层次结构。域名系统将整个Internet划分为多个顶级域，并为每个顶级域规定通用的顶级域名； 网络信息中心（NIC）将顶级域的管理权授予指定的管理机构，各个管理机构再为管理的域分配二级域名；这样形成层次结构的域名体系。

域名系统的工作原理

顶级域名的分配

我国的域名结构 中国互联网信息中心（CNNIC）负责管理我国的顶级域，它将cn域划分为多个二级域； Internet主机域名的格式为：四级域名.三级域名.二级域名.顶级域名。例如，主机域名cs.nankai.edu.cn 代表中国南开大学计算机系的主机。

二级域名的分配

8.3 Internet的服务功能

8.3.1 WWW服务 WWW又称万维网（简称Web）, 是Internet技术发展中的一个重要的里程碑； WWW系统采用客户机/服务器模式； 信息资源以网页形式存储在WWW服务器中，用户通过WWW客户端（浏览器）访问图、文、声并茂的网页内容； 通过网页中的超链接，用户可以访问位于其他WWW服务器中的网页，或其他类型的网络信息资源。

超文本方式的工作原理

超媒体方式的工作原理

WWW服务的主要特点 以超文本方式组织网络多媒体信息，用户可以访问文本、语音、图形和视频信息； 用户可以在Internet中任意网站查询、检索、浏览及发布信息，并实现对各种信息资源的透明访问； 提供生动、直观、统一的图形用户界面； WWW服务的核心技术：超文本标记语言（HTML）、超文本传输协议（HTTP）与超链接（hyperlink）。

WWW服务 的工作原理

URL与信息定位 标准的URL由3部分组成：服务器类型、主机名和路径及文件名

通过URL访问其他类型的服务器： gopher://gopher.cernet.edu.cn 连接到名为gopher.cernet.edu.cn的Gopher服务器 ftp://ftp.pku.edu.cn/pub/dos/readme.txt 通过FTP服务下载名为readme.txt的文本文件 file://linux001.nankai.edu.cn/pub/gif/wu.gif 通过连接的主机上获得名为wu.gif的图形文件 telnet://cs.nankai.edu.cn 远程登录到名为cs.nankai.edu.cn的主机

网页的概念 信息资源以网页的形式存储在WWW服务器中； 用户通过浏览器向WWW服务器发出请求，服务器根据客户请求内容，将服务器中的网页发送给客户； 用户可以通过网页中的超链接，方便地访问位于其他WWW服务器中的网页，或其他类型的网络信息资源； 主页（home page）是一种特殊的网页，是指包含个人或机构基本信息的页面，是访问个人或机构详细信息的入口点。

网页包含的基本元素 文本（text）：最基本的元素，就是常说的文字； 图像（image）：WWW浏览器通常只识别GIF与JPG图像格式； 表格（table）：类似于Word中的表格，表格单元内容通常为字符类型； 超链接（hyperlink）：用于将HTML与其他网页相连。

网页的例子

WWW浏览器的基本功能 查找、启动与终止链接 通过按钮与菜单项来链接 历史与书签的使用 自由设定屏幕窗口 选择起始页 改变式样、字体与色彩 查看内嵌图像与外部图像 保存与打印主页

搜索引擎的概念 搜索引擎是一种特殊的WWW服务器，它的主要任务是主动搜索其他WWW服务器中的信息并自动索引，索引内容存储在可供查询的大型数据库中； 搜索引擎通常提供两种检索方式：分类目录、关键字查询。

8.3.2 电子邮件服务 电子邮件服务是目前最受欢迎的Internet服务之一； 电子邮件系统既可传输各种格式的文本信息，又可传输图像、声音、视频等多媒体信息 ； 电子邮件服务的核心是邮件服务器，它负责接收用户送的邮件，根据收件人地址发送到对方的邮件服务器，或接收由其他邮件服务器发送的邮件，并根据收件人地址分发到相应的电子邮箱。

电子邮件地址格式 用户名@主机名，其中“@”符号表示“at” 。

电子邮件服务的工作原理

电子邮件应用程序的基本功能 创建与发送电子邮件； 接收、阅读与管理电子邮件； 账号、邮箱与通信簿管理。

电子邮件服务的相关协议 电子邮件客户机程序向邮件服务器中发送邮件时，使用的是简单邮件传输协议（SMTP，Simple Mail Transfer Protocol）； 电子邮件客户机程序从邮件服务器中读取邮件时，可以使用邮局协议（POP3，Post Office Protocol Version 3）或交互式邮件存取协议（IMAP，Interactive Mail Access Protocol ），它取决于邮件服务器支持的协议类型。

电子邮件的格式 电子邮件包括两部分：邮件头与邮件体； 邮件头由多项内容构成，一部分由系统自动生成，例如发信人地址（From）、邮件发送日期与时间；另一部分由发件人自己输入，例如收信人地址（To）、抄送人地址（Cc）与邮件主题（Subject）等； 邮件体是实际要传送的信件内容。传统电子邮件系统只能传输文本信息，采用多目的电子邮件系统扩展（MIME）的电子邮件系统可以传输文本、图像、语音与视频等多种信息。

8.3.3 文件传输服务 文件传输服务又称为FTP服务，它是Internet中最早提供的服务功能之一，目前仍然在广泛使用 ； 文件传输服务由FTP应用程序提供，它遵循TCP/IP协议集中的文件传输协议（FTP），它允许用户将文件从一台计算机传输到另一台计算机，并且能保证传输的可靠性。

上载与下载的概念

文件传输的工作原理

匿名FTP服务 匿名FTP服务的实质：提供服务的机构在FTP服务器上建立一个公开账户（通常为anonymous），并赋予该账户访问公共目录权限，以提供免费服务； 如果要访问匿名FTP服务器，通常不需输入用户名与密码。如果需要，可使用“anonymous”作为用户名； 大多数FTP服务都是匿名服务； 为保证FTP服务器的安全，大多数的匿名FTP服务器只允许用户下载文件，而不允许用户上载文件。

8.3.4 新闻与公告类服务 网络新闻组（Usenet）是一种利用网络进行专题讨论的国际论坛 ； Usenet并不是一个网络系统，只是建立在Internet上的逻辑组织； Usenet不同于传统交互式操作方式，在Usenet服务器上存储的各种信息，周期性转发给其他Usenet服务器； Usenet的通信方式是电子邮件，它不采用点对点通信方式，而是采用多对多的通信方式。

Usenet的工作原理

电子公告牌 电子公告牌（BBS，Bulletin Board System）是Internet中常用的服务之一； 电子公告牌提供一块公共电子白板，每个用户都可在上面书写、发布信息，获得帮助、讨论问题等； 早期的BBS服务是一种基于Telnet的服务，用户需要通过Telnet登录到BBS服务器。目前，大多数BBS站点都提供WWW访问方式。

博客服务 博客（Blog）是网络日志（Weblog）的缩写，它是当前非常流行的Internet服务之一。 博客以文章形式在Internet中发表与共享信息，它在技术上属于共享个人网页的应用，它实际上是WWW服务的一种应用类型。 博客是包含一系列文章列表的网页，其中的文章是按照年份与日期来排列。

即时通信服务 即时通信（IM，Instant Messaging）是一种即时的在线信息交流方式，通信双方可以及时收到对方的信息。即时通信服务的最大特点在于获取信息的速度。 即时通信是在网络平台上利用点对点协议，实现即时的文本、音频与视频交流的服务类型。目前，即时通信服务已成为用户最常用的通信方式之一。 即时通信软件使用的都不是标准的协议，每家厂商都制定自己专用的即时通信协议，这就造成不同即时通信软件之间无法互通。

即时通信的工作原理

8.4 Internet的接入方式

8.4.1 ISP的概念 Internet服务提供者（ISP，Internet Service Provider）是Internet用户的接入点。 不管使用哪种方式接入Internet，首先都要连接到ISP的主机。用户通过某种通信线路连接到ISP，再通过ISP的连接通道接入Internet。

基本的Internet接入方法

选择ISP通常要注意的问题 考虑ISP所能提供的最大传输速率； 考虑ISP拥有的国际出口带宽； 考虑ISP的收费标准； 考虑ISP的服务可靠性。

8.4.2 宽带接入的概念 宽带上网是指用户计算机使用宽带连接设备，通过电话线或有线电视电缆与ISP建立连接，然后通过ISP的线路接入Internet。 宽带上网方式主要有2种：不对称数字线（ADSL，Asymmetric Digital Subscriber Line）与光纤同轴混合网（HFC，Hybrid Fiber Coax）。 宽带上网提供的传输速度比拨号上网快。目前，越来越多的用户开始采用宽带接入方式。

ADSL接入方式 用户计算机通过ADSL Modem与电话网连接，接入服务器通过ADSL Modem池与电话网连接。 ADSL Modem通过普通电话线直接发送与接收数字信号，不需要完成数字信号与模拟信号之间的转换。 ADSL将普通电话线划分为三个不同信道，分别用来电话通话、接收与发送数据，这样在一条电话线上可以同时上网与通话。

8.4.3 拨号接入的概念 拨号接入Internet是指用户计算机使用调制解调器，通过电话网与ISP相连接，再通过ISP的连接通道接入Internet； 电话网是为传输模拟信号而设计的，计算机中的数字信号无法直接在普通电话线上传输，因此需要使用调制解调器； 用户通过拨号方式接入Internet时，计算机与ISP建立连接可以使用以下两种协议：串行链路Internet协议（SLIP）、点到点协议（PPP）。

拨号接入Internet 的结构

8.4.4 局域网接入的概念 局域网接入Internet是指用户局域网使用路由器，通过数据通信网与ISP相连接，再通过ISP的连接通道接入Internet ； 数据通信网有很多种类型，例如DDN、ISDN、X.25与帧中继等，它们由电信部门运营与管理； 采用局域网接入方式时，用户花费在租用线路上的费用比较昂贵，用户端通常是有一定规模的局域网，例如企业网或校园网。

局域网接入Internet 的结构

8.5 Intranet技术

8.5.1 企业网技术的发展 单机应用 企业网应用 企业内部网应用

企业网的结构技术的发展

8.5.2 Intranet的基本概念 Intranet是利用Internet技术建立的企业内部信息网络。 Intranet的技术特点：Intranet为用户提供统一、友好的浏览器界面；Intranet简化用户的培训过程；Intranet可以改善用户的通信环境；Intranet为企业实现无纸办公创造条件。

8.5.3 Intranet的基本结构

实际的Intranet结构

8.6 电子商务技术

8.6.1 电子商务的基本概念 电子商务是指贸易活动各环节的电子化，它覆盖与商务活动有关的所有方面； 电子商务主要包括三个方面：政府贸易管理的电子化、企业级电子商务、电子购物； 电子商务可以分为三种类型：企业与企业之间（B to B）模式、企业与个人之间（B to C）模式、个人与个人之间（C to C）模式。

电子商务发展的主要特点 电子商务首先在标准化商品或服务领域获得发展； 支付系统成为影响电子商务发展的主要因素； 网络费用是制约电子商务发展的主要因素。

8.6.2 电子商务系统结构 电子商务需要有支付工具来支持，支付工具正由现金逐步向信用卡转移，既要保证信用卡与银行账号的真实性，又保证使用者身份的合法性； 在进行电子商务活动时，网络传输的是信用卡与银行账号，如果这些信息没有加密，可能被人偷取、破坏或修改，需要实现保密、完整与防抵赖； 在电子商务中，网络安全保密技术（例如身份确认、数据加密、数字签名、内容检查与第三方确认技术）将起重要的作用。

电子商务系统的典型结构

8.7 小结

Internet又称为“因特网”，它是全球性的、最具影响力的互联网，是世界范围的信息资源宝库； TCP/IP协议是Internet中计算机之间通信必须共同遵循的一种通信协议； Internet地址能唯一确定Internet中每台计算机与每个用户的位置。Internet地址有两种表示形式：IP地址与域名；

WWW服务是Internet中最受欢迎的信息服务类型，它的出现对推动Internet技术发展，扩大Internet应用领域起重要作用； Intranet是利用Internet技术建立的企业内部信息网，它已成为当前网络信息系统的基本模式； 电子商务是指贸易活动各环节的电子化，它覆盖与商务活动有关的所有方面。