第2章:因特网及其应用.pdf
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1、第2章因特网及其应用2.1 因特网入门2.1.1 因特网简介大家已经知道,Internet的中文名字叫因特网,它是当今世界上最大的信息网,是全人类 最大的知识宝库之一。通过因特网,用户可以实现全球范围内的电子邮件、WWW信息查 询、电子邮件、文件传输、网络娱乐、语音与图像通信服务等功能。目前,因特多已经成为覆盖 全球的信息基础设施之一。因特网的前身是1969年美国国防部高级研究计划署(ARPA,Advanced ResearchProjectsAgency)的军用实验网络,名字为ARPANET,起初只有4台主机,分别位 于美国国防部、原子能委员会、加州理工在大兴安岭和麻省理工大学,其设计目标是
2、当网络中的一部分因战争 原因遭到破坏时,其他主机仍能正常运行。20世纪80年代初期,ARPA和美国国防部通信 局成功地研制了用于异构网络的TCP/IP协议并投入使用。1986年在美国国防部科学基金会(NSF,National ScienceF oundation)的支持下,通过高速通信线路把分布在各地的一些超 级计算机连接起来,经过十几年的发展形成了因特网的雏形。因特网连接了分布在世界各地的计算机,并且按照统一的规则为每台计算机命名,制订 了统一的网络协议TCP/IP来协调计算机之间的信息交换。任何人、任何团体都可以回入到 因特网。对用户开放、对服务提供者开放是因特网获得成功的重要原因。TCP
3、/IP协议就像是 在因特网中使用的世界语,只要因特网上的用户都使用TCP/IP协议,大家就能方便地进行交 谈。在因特网上你“是谁”并不重要,重要的是你提供了什么样的信息。每个人自愿连入因 特网的主机都有各种类型的信息资源。无论是跨国公司的服务器,还是个个入网的计算机,都仅仅是因特网数千万网站中的一个结点;无论是总统、明星还是平民,都只能是因特网数 千万网民中的一员。没有人能完全拥有或控制因特网,因特网是一个不属于任何一个组织或 个人的开放网络,只要是遵照协议TCP/IP的主机,均可上网。因特网代表着全球范围内一 组无限增长的信息资源,其内容之丰富是任何语言都难以描述的。它是第一个实用的信息网络
4、,入网用户既可以是信息的消费者,也可以是信息的提供者。随着一个又一个的计算机接入,因特网的实用价值愈来愈高,因此因特网早期以科研教育为主的运营性质正在被突破,应用 领域越来越广,除商业领域外,政府上网也日益普及,借助因特网的电子政务发展得也很快。一般来说,因特网可以提供以下主要服务。(2)电子邮件(E-mail)服务:可以通过因特网上的电子邮件服务器发送和接收电 子邮件,进行信息传输。(3)搜索引擎服务:可以帮助用户快速查找所需要的资料、想访问的网站、想下载 的软件或者是所需要的商品。(4)文件传输(F TP)服务:提供了一种实时的文件传输环境,可以通过F TP服务 服务连接远程主机,进行文件
5、的下载和上传。(5)电子公告板(BBS)服务:提供一个在网上发布各种信息的场所,也是一种交 互式的实时应用。除发布信息外,BBS还提供了类似新闻组、收发电子邮件、聊天等功能。(6)远程登录(Telnet)服务:可以通过远程登录程序进入远程的计算机系统。只要拥有在因特网上某台计算机的账号,无论在哪里,都可以通过远程登录来使用该台计算机,就像使用本地计算机一样。(7)新闻组(UseNet)服务:这是为需要进行专题研究与讲座的使用者开辟的服务,通过新闻组既可以发表自己的意见,也可以领略别人的见解。2.1.2 我国的因特网中国是第71个加入因特网的国家级网络,1994年5月,以“中科院一北大一清华”为
6、核 心的“中国国家计算机网络设施”(NCF C,The National Computing andNetwork F acility Of China,也称中关村网)与因特网了联通。随后,我国陆续建造了基于TCP/IP技术的并可以 和因特网互联的4个全国范围的公用计算机网络,它们分别是:中国公用计算机互联网 CHINANET,中国金桥信息网CHINAGBN,中国教育科研计算机网CERNET,以及中国科 技网CSTNET,其中前两个是经营性网络,而后两个是公益性网络。最近两年又陆续建成了中 国联通互联网,中国网通公用互联网、宽带中国、中国国际经济贸易互联网、中国移动互联 网等。CHINANET
7、始建于1995年,由中国电信负责运营,是上述网络中最大的一个,是我国最 主要的因特网骨干网。它通过国际出口接入因特网,从而使CHINANET成为因特网的一部 分。CHINANET具有灵活的接入方式和遍布全国的接入点,可以方便用户接入因特网,享用因 特网上的丰富资源和各种服务。CHINANET由核心层、接入层和网管中心3部分组成。核心 层主要提供国内高速中继通道和连接“接入层”,同时负责与因特网的互联,核心层构成 CHINANET骨干网。接入层主要负责提供用户端口以及各种资源服务器。2003 年底,中国互联网络信息中心(CNNIC,China Network Information Center
8、)公布:我国上网计算机数约3089万台,我国上网用户人数约7950万人,CN下域名数量为340 040 个,WWW站点为595 550个。经营性骨干网有:中国电信集团公司、中国联通公司、中国 网通公司、中国吉通公司、中国移动通信公司、中国通信广播卫星公司,中国有4只.com网 络概念股在NASDAQ上市,分别是新浪、搜狐、网易、中华网。中国科技网(CSTBET):155 Mbps0 中国公用计算机互联网(CHINANET):16 500 MbpSo 中国教育和科研计算机网(CERNET):447 Mbpso 中国联通互联网(UNINET):149 0 Mbps。中国网通公用互联网(网通控服)(
9、CNCNET):3592 Mbpso 宽带中国CHINA169网(网通集团):4475 Mbpso 中国国际经济贸易互联网(CIETNET):2 Mbps0 中国移动互联网(CMNET):555 Mbpso2.1.3 接入因特网的方法如果用户想使用因特网提供的服务,首先必须将自己的计算机接入因特网,然后才能访 问因特网中提供的各类服务与信息资源。1.通过公共交换电话网(PSTN,Public Switched Telephone Network)接入因特网所谓通过公共交换电话网接入因特网,是指用户计算机使用调制解调器通过普通电话与 因特网服务提供商(ISP,Internet Service P
10、rovider)相连接,再通过ISP接入因特网。图2-1 显示了能过PSTN接入因特网的结构。用户的计算机与IS的远程接入服务器(RAS,Remote Access Server)均通过调制解调调 器与电话网相连。用户在访问因特网时,通过拨号方式与ISP的RAS建立连接,通过ISP 的路由器访问因特网。在用户端,既可以将一台计算机直接通过调制解调器与电话网相连,也 可以利用代理服务器将一个局域网间接通过调制解调器与电话网相连。由于电话线支持的传 输速率有限,目前较好线路的最高传输速率可以达到50kbps左右,一般线路只能达到 3040kbps,而较差线路的传输速率会更低。因此,这种方式只适合于
11、个人或小型企业使用。电话拨号线路除受速率的限制外,另一个特点就是需要通过拨号建立连接,山于技术本 身的原因,在大量信息的传输过程中,连接有时会断开。2.通过综合业务数字网(ISDN,Integrated Services Digital Network)接入因特网 近年来,ISDN线路在国内发展十分迅速,通过它上网也不失为于一种好的选择。这里指 的是采用了基本速率接口(BRI,Basic Rate Interface)2B+D的N-ISDN,在各用户终端之 间实现以64kbps速率为基础的端到端的透明传输,上网传输速率最高可达128kbps,提供端到 端的数字连接,用来承载包括话音和非话音在内
12、的各种通信业务,可同时支持上网、打电话、传真等多种业务,俗称一线通。非ISDN标准终端、普通话机可以通过终端适配器(TA,Terminal Adapter).网络终端接 入ISDN网络。标准ISDN终端、数字话机或G4传真机等其他标准ISDN用户终端设备爱 过网络终端接入ISDN网络。图2-2是各种终端接入ISDN网络的示意图。3.通过非对称数字用户环路(ADSL)接入因特网ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line,非对称数字用户线)是 xDSL 家族中的一员。DSL(Digital Subscriber Line,数字用户环路)是以普通铜质电话线为传输介
13、质的系列传输 技术,它包括普通DSL、HDSL(对称DSL)、ADSL(不对称DSL)、VDSL(甚高比特率DSL)、SDSL(单线制 DSL)、CDSL(Consumer DSL)等。ADSL调制解调技术的主要特点在于:ADSL技术利用现有电话铜线为基础,儿乎能为所 有家庭和企业提供各种服务,用户能以比普通Modem高100多倍的速率通过数据网络或因 特网进行交互式通信或取得其他相关服务。在这种交互式通信中,ADSL的下行线路可提供比 上行线路更高的带宽,即上下行带宽不相等,且一般都在1:10左右。如果线路的上行速率是 640kbps,则下行线路就有6.4Mbps的高速传输速率。这也就是AD
14、SL为什么叫非对称数字 用户环路的原因,其非对称性特点成其适合于开展上网业务。同时,ADSL采用频分复用技术,可将电话语音和数据流一起传输,用户只须加装一个ADSL用户端设备,通过分流器(话与数据分离器)与电话并联,便可在一条普通电话线上同时通话和上网且互不干扰。因此,使用了 ADSL接入方式,等于在不改变原有通话方式的情况下,另外增长率加了一条高速 上网专线。可见,ADSL技术与拨号上网调制技术有很大区别。调制技术是ADSL的关键所在。在ADSL调制技术中,一般均使用高速数字信号处理技 术和性能更佳的传输码型,用以获得传输中的高速率和远距离。ADSL能够在现有的铜线环 路,即普通电话线上提供
15、最高达8Mbps的下行速率和640kbps的上行速率,传输距离达35km,是目前几种主要的宽带网络接入方式之一。其优势在于要以充分利用现有的电话线网络,在 线路两端加装ADSL设备即可为用户提供高带宽服务。由于不需要重新布线,所以降低了 成本,进而减少了用户上网的费用。ADSL的接入方式主要有两种:(1)专线入网方式:用户拥有固定的静态IP地址,24小时在线。(2)虚拟拨号入网方式:并非是真正的电话拨号,而是用户输入账号、密码,通过身 份验证,获得一个动态的IP地址,可以掌握上网的主动性。ADSL的接入模型主要有中央交换局端模块和远端模块组成,如图2-3所示:远端模块由用户ADSL Modem
16、和滤波器组成,用户端ADSL Modem通常被称为ATUR(ADSL Transmission Unit-Remote)。ADSL安装包括局端线路调整和用户端设备安装两部分。在局端方面,由ISP在用户原有 的电话线中串接ADSL局端设备;用户端的ADSL安装也非常简易方便,只要将电话线连 上滤波器,滤波器与ADSL Modem之间用一条两芯电话线连上,ADSL Modem与计算机的网 卡之间用一条交叉网线连通即可完成硬件安装,再将TCP/IP协议中的IP、DNS和网关参数项 设置好,便完成了安装工作。4.通过局域网接入因特网所谓“通过局域网接入因特网”,是指用户通过局域网,局域网使用路由器通过
17、数据通信 网与ISP相连接,再通地ISP接入因特网。图2-4显示了通过局域网接入因特网的结构。数据通信网有很多种类型,例如DDN、ISDN、X.25、帧中继与ATM网等,它们均由电 信部门运营与管理。目前,国内数据通信网的经营者主要有中国电信与中国联通。采用这种 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,例如一个企业网或校园网。2.2 WWW基本应用2.2.1 WWW的概念1.什么是WWWWWW(WorldWideWeb),称为万维网或称全球信息网,WWW又简称3W或Web,是 集文字、图像、声音和影像为一体的超媒体。Web的英文本意是蜘蛛网,之所以将其引
18、申 为全球信息网,就是因为全球信息网正是由这些像千丝万缕的蜘蛛网一样的超链接连接在一起 的。WWW是目前因特网上最为先进、交互性能最好、应用最为广泛的信息检索工具,它 为用户提供了一个可以轻松驾驭的图形化用户界面,以方便查阅因特网上的文档,这些文档与 它们之间的链接一起构成了一个庞大的信息网。Web允许通过“超链接”从某一页跳到其他页,如图2-5所示。可以把Web看成一个巨 大的图书馆,Web结点就像一本书,而Web页好比书中特定的页,页可以包含文档、图像、动画、声音、3D世界以及其他任何信息,而且能够存放在全球任何地方的计算机上。Web 融入了大量的信息,从商品报价到就业机会、从电子公告牌到
19、新闻、电影预告、文学评论以及 娱乐等。多个Web页合在一起便组成了一个Web结点。用户可以从一个特定的Web结点开 始Web环游之旅。人们常常谈论Web“冲浪”就职访问这些结点,“冲浪”意味着沿超链接转到 那些相关的Web页和专题,可以会见新朋友、参观新地方以及学习新的东西。用户一旦与 Web连接,就可以使用相联系的方式访问全球任何地方的信息,而不用支付额外的“长距离”连 接费用或受其他条件的制约。Web正在逐步改变全球用户的通信方式,这种新的大众传媒 比以往的任何一种通讯媒体都要快捷,因而受到人们的普遍欢迎。Hypertext)学习WWW还要了解超文本与超媒体的基本概念,因为它们是WWW的信
20、息组织形式,也是WWW实现的关键技术之一。所谓超文本就是含有超链接的文本。长期以来,人们一直在研究如何对信息进行组织,其中最常见的组织方式就是按书籍的 目录结构。书籍目录采用有序的方式来组织信息,它将所要描述的信息内容按照章、节的分 级结构组织起来,读者可以按照章、节的顺序阅读。随着计算机技术的发展,人们不断推出 新的信息组织方式,以方便对各种信息的访问。在WWW系统中,信息是按超文本方式组 织的。用户在浏览文本信息的同时,随时可以选中其中的超链接,进一步到指定位置访问相关 信息。超链接往往是上下文的关联词,通过选择超链接可以跳转到其他文本信息。3.超媒体(Hypermedia)超媒体进一步扩
21、展了超文本所链接的信息类型,用户不仅能从一个文本跳到另一个文本,而且可以激活一段声音,显示一个图形,甚至是播放一段动画。目前流行的多媒体电子书籍 大都采用这种方式。例如,在一本多媒体儿童读物中,当读者选中屏幕上显示的老虎图片、文字时,可以同时播放一段关于老虎的动画。超媒体可以通过这种集成化的方式,将多种媒 体的信息通过超链接联系在一起。4.主页(Homepage)主页,英文是Homepage,直译为首页。主页,又叫网页,有时也称Web页。主页用于 WWW服务进行信息的查询和浏览文档扩展名为.html或.htm。“主页”是某一个Web结点的 起始点,它就像一本书的封面或者目录,是个人或机构的基本
22、信息页面。用户通过主页可以 访问有关的信息资源。在WWW环境中,信息是以主页的形式出现的,这些主页是以超文 本和超媒体格式的编写的。通常将编写主页的语言称为HTML(Hypertext Markup Language),即超文本标记语言,这是一种计算机描述语言,专门用来编写Web页。主页一般包含以下几种基本元素。(1)文本(Text):是最基本的元素,就是通常所说的文字。(2)图片(Image):主页中最常见的两种图像格式是GIF与JPEG。(3)表格(Table):类似于Word中的表格,在主页中插入表格,更加有利于页面的整 齐与规范。(4)超链接(Hyperlink):HTML中的重要元素
23、,用于将HTML元素与其他主页相连。5.URL与信息定位在因特网中有如此众多的服务器,而每台服务器中又包含很多共享信息,如何找到需要 的信息呢?在访问因特网的客户机上,“浏览器”是用于查看Web页的软件工具。“浏览器”在访问因特网中服务器的共享信息时,需要使用统一资源定位器(URL,Uniform ResourceLocator)o用户可以通过使用URL,指定要访问哪种类型的服务器,哪台服务器,以及哪个文件。如果用户希望访问某台WWW服务器的某个页面,只要在浏览器中输入该页面的URL 地址,就可以方便地浏览到该页面。清华大学 WWW 服务器的 URL 地址为 http:/o清华大学F TP服务
24、器的URL地址为ftp:/o其中,http和ftp指出的是服务器类型,在这里是用访问这台服务器要使用的协议来代替的。http是超文本传输协议.,ftp是文件传输协议。和指 出的是要访问的服务器的主机名,也就是一个域名地址。通常,在URL中省略路径及文件名,当然在实际应用中也可以采用路径及文件名,例如:http:/ 6.浏览器 前面提到,浏览站点需要浏览器,那么,什么是浏览器呢?WWW浏览器是用来浏览因 特网主页的工具软件。WWW浏览器的功能非常强大,利用它可以方便地访问因特网上的 各类信息,目前版本的浏览器基本上都支持多媒体,可以通过浏览器来播放声音、动画与视频,使得WWW世界变得更加丰富多彩
25、。现在人们使用更多的浏览器软件是Netscape公司的 Communicator 和 Microsoft 公司的 Internet Explorer。Internet Explorer是由美国Microsoft公司开发的WWW浏览器软件,它的中文意思是“因 特网探索者”,通常人们把它叫做IE,可以使用IE来浏览主页,下载文件,收发电子邮件,阅读新闻组,制作与发表主页等。如果说因特网是大海,那么Explorer就是轮船,就是这艘 轮船的舵手。正的出现虽比Navigator晚一些,但由于Microsoft公司的Windows在操作系 统领域的优势,以及它本身是一个免费软件,所以它在浏览器市场的占有
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