电子商务技术基础1.ppt

2.1计算机技术 2.2网络技术 2.3Internet技术 2.4网络互联技术 2.5Internet接入方式,第二章 电子商务的技术平台,2.1 计算机技术,2.1.1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,2.2计算机网络技术,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 2.2.7局域网技术 2.2.8常见网络互连硬件设备,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（International Organization for Standardization：国际标准化组织）和CCITT(Consultative Committee on International Telephone and Telegraph,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：Open Systems Interconnection），“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 layer）负责在通信信道上传输原始的比特信号。传输媒体可以是同轴电缆、光纤、通信卫星和微波等。,物 理 层,数据链路层,数据链路层（data link layer）加强物理层原始比特的传输功能，使之对网络呈现为一条无差错链路 防止高速的发送方的数据把低速的接收方“淹没”,网 络 层,网络层(network layer)完成对通信子网的运行控制。它负责选择从发送端传送数据包到达接收端的路由。另外，网络层还负责通信子网中的分组、拥塞控制和记帐等 网络层协议提供面向连接和无连接两种服务,传 输 层,传输层（transport layer）把实际使用的通信子网与高层应用分开，提供发送端和接收端之间高可靠、低成本的数据传输 传输层为会话层提供面向连接和无连接两种运输服务 传输层协议必须完成寻找接收端用户地址、提供面向连接服务时的建立连接、拆除连接以及流量控制和多路复用等工作,会 话 层,会话层（session layer）使用传输层提供的可靠的端到端通信服务，并增加一些用户所需要的附加功能和建立不同机器上的用户之间的会话联系。会话层的另一个重要的功能是数据交换,表 示 层,表示层(presentation layer)完成被传输数据的解释工作，包括数据转换、数据加密和数据压缩等 表示层以下的各层只关心可靠地传输比特流，而表示层关心的是所传输的信息的语法和语意,应 用 层,应用层（application layer）包含用户普遍需要的应用服务，如虚拟终端、文件传输、远程用户登录、电子数据交换以及电子邮件等,2.2.6计算机网络系统的组成,网络服务器 工作站 网卡 传输介质 网络操作系统,网络服务器,是可被网络用户访问的计算机系统，它包括可为网络用户提供服务的各种资源，并负责对这些资源的管理，协调网络用户对这些资源的访问。,工作站,是指能使用户在网络环境上进行工作的计算机，网络工作站现在经常被为客户机。,网卡,网络适配器：俗称“网卡 网络接口卡又称为网络接口适配器，是构成网络的基本部件，它一方面连接网络中的计算机，另一方面通过连接器件与传输介质相连。 实现网络数据格式与计算机数据格式的转换，网络数据的接收与发送等功能。,调制解调器（modem）,MODEM其实是取Modulator和Demodulator两个英文的缩写合并而成，译成中文就是“调制解调器“。MODEM的主要功能就是将数据在数字信号和模拟信号之间转换，以实现在电话线上的传输。现在的MODEM基本上都带有传真和语音功能，所以通常叫做Fax/Voice/Modem。 在日常生活使用的电话线路中，所有信息都是以连续性的模拟信号，也就是音频信号来表示和传送，而对电脑来说，只认识0和1两个数字，所有信息都是以不连续的数字信号来表示和传送，这下MODEM就派上用场了！电脑先把数据交给MODEM，MODEM把数字信号转为音频模拟信号，送进电话线里这个过程叫“调制“；在接收一方MODEM收到音频模拟信号，将其还原为数字信息交给电脑处理，这个过程叫“解调“。MODEM的作用打个比方，就好比是网络这座桥梁两端的桥头堡。,联接方式：外置式、内置式和机架式,传输介质,1、双绞线 2、同轴电缆 3、光纤 4、无线传输介质,1、双绞线,布线灵活，安装方便，价格低廉。屏蔽双绞线抗干扰性好，但价格较高。,RJ-45 接头，线序标准如下:计算机集线器（交换机）,计算机计算机、集线器集线器,2、同轴电缆,粗缆 细缆,粗缆造价高，安装难度大，标准距离长，可靠性高；细缆价低，安装方便，可靠性较差，抗干扰能力强。,3、光纤,单模 多模,优点：传输速率极高；抗干扰能力强； 缺点：保密性好。不过也存在单向传输、接口复杂、费用昂贵等。,4、无线传输介质,无线电波 红外线 地面和卫星微波,终端联网较为灵活； 但无线传输容易受到干扰，保密性较差。,网络操作系统,网络操作系统（Net Operation System，NOS）是使网络上各计算机能方便而有效地共享网络资源，并为网络用户提供所需服务的软件和有关规程的集合。,网络操作系统,1）Windows NT操作系统 Windows NT是Microsoft公司开发的网络操作系统，采用先进的客户机/服务器系统结构，提供强大的系统功能和丰富的网络服务。 （1）用户界面简单，容易浏览和检索，使用方便。 （2）支持多种硬件平台和多种网络协议。 （3）可移植性好。 （4）安全性好。,网络操作系统,2）UNIX 操作系统 UNIX操作系统是一个具有不同硬件平台的多用户操作系统，具有多种不同的版本。 UNIX操作系统的优点是稳定，而且提供多个使用者同时连线，以及通过网络共享文件资源。 3）Linux操作系统 Linux操作系统是UNIX在微机上的完整实现，它性能稳定、功能强大、技术先进。 Linux是由芬兰的Linus Torvalds发明设计的。从一开始，作者就确立了免费和公开源代码的原则，因此通过Internet在全世界范围得到大批程序员和爱好者的关注和帮助。,2.2.7 常见的局域网技术,以太网(快速以太网、千兆以太网）（Ethernet） 令牌环（Token Ring） FDDI ATM 虚拟局域网,施乐、DEC和Intel三家公司共同开发的局域网标准。1980年推出第一版DIX1.0，1982年修改后的版本为DIX2.0。这三家公司将此规范提交给IEEE(电子电气工程师协会)802委员会，经过IEEE成员的修改并通过，变成了IEEE的正式标准，即IEEE802.3。,（1）以总线型为主要拓扑结构 （2）以10BASE-T为主要传输介质。 （3）采用CSMA/CD工作站访问控制方式,CSMA/CD方式,CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect), 载波监听多点接入/冲突检测,CSMA/CD的要点：,监听到信道空闲就发送数据帧，并继续监听下去。如果监听到了冲突，则立即放弃此数据帧的发送，然后经过一段随机的延时，再重发此数据帧。,冲突检测,实现冲突检测的方式有很多，如: 信号电平法 过零点检测法 自发自收法 在实际网络中，往往采取一种叫做强化冲突的措施，即一旦发送帧的站点检测到有冲突，除了停止发送数据外，还继续发送若干比特的人为干扰信号，以便让所有的用户都知道，现在发生了冲突.,传统以太网（10Mbps） 快速以太网（100Mbps） 千兆以太网 10G以太网,10M以太网分类,10BASE5 10BASE2 10BASE-T 10BROAD36 10BASE-F,快速以太网,快速以太网（Fast Ethernet) 是从传统以太网发展而来的一种高速网络，它仍然使用802.3标准，即CSMA/CD协议。 1995年，IEEE正式把100BASE-T的快速以太网定为国际标准802.3。,千兆以太网,千兆以太网与以太网和快速以太网是完全兼容的。1998年3月IEEE802.3z标准获得通过. 千兆以太网的优势: 性能价格比最优 建设与维护方便、容易 从以太网、快速以太网可以无缝升级到千兆以太网,FDDI网络,光纤分布数据接口（FDDI）是目前成熟的LAN技术中传输速率最高的一种。这种传输速率高达100Mb/s的网络技术所依据的标准是ANSIX3T9.5。该网络具有定时令牌协议的特性，支持多种拓扑结构，传输媒体为光纤。,FDDI网络,使用光纤作为传输媒体具有多种优点： 、较长的传输距离，相邻站间的最大长度可达2KM，最大站间距离为200KM。 、具有较大的带宽，FDDI的设计带宽为100Mb/s。 、具有对电磁和射频干扰抑制能力，在传输过程中不受电磁和射频噪声的影响,也不影响其设备。 、光纤可防止传输过程中被分接偷听，也杜绝了辐射波的窃听,因而是最安全的传输媒体。,ATM局域网,异步传输模式(ATM, Asynchronous Transfer Mode) 能够传送很大范围的自然比特率, 并且能够适应那些具有波动特性的业务。,ATM局域网,异步传输模式（ATM），采用基于信元的异步传输模式和虚电路结构，根本上解决了多媒体的实时性及带宽问题。实现面向虚链路的点到点传输，它通常提供155Mbps的带宽。它既汲取了话务通讯中电路交换的“有连接”服务和服务质量保证，又保持了以太、FDDI等传统网络中带宽可变、适于突发性传输的灵活性，从而成为迄今为止适用范围最广、技术最先进、传输效果最理想的网络互联手段。,ATM局域网,ATM技术具有如下特点： 1、实现网络传输有连接服务，实现服务质量保证(QoS)。 2、交换吞吐量大、带宽利用率高。 3、具有灵活的组网拓扑结构和负载平衡能力，伸缩性、可靠性极高。 4、ATM是现今唯一可同时应用于局域网、广域网两种网络应用领域的网络技术，它将局域网与广域网技术统一。,虚拟局域网（VLAN）,在LAN交换技术中，虚拟网是一种迅速发展的技术 虚拟局域网技术的核心是通过路由和交换设备在网络的物理拓扑结构基础上建立一个逻辑网络，使得网络上任意几个网段或单站能够组合成一个逻辑上的局域网。,常见网络互连硬件设备,网卡 中继器 集线器 交换机 网桥 路由器 网关 远程访问服务器,中继器（repeater）,最简单的网络互联设备。中继器工作在OSI模型的最低层（物理层），如图所示。只能用来连接具有相同物理层协议的局域网，其作用是放大电信号，用以扩充局域网电缆的物理距离限制。如粗以太网电缆最长为2.5公里，但每500米之间都要通过中继器进行连接。 由于中继器工作在物理层，所以它对于高层协议是完全透明的，即无论高层采用什么协议都与中继器无关。,串口保护中继器 （RS-232串口隔离保护器(三线制)）,集线器（hub）,集线器（Hub）是中继器的一种形式，区别在于集线器能够提供多端口服务，也称为多口中继器。,交换机（switch）,交换机工作在OSI的数据链路层，它以端到端的通信为基础，交换机接收来自某一个端口的数据，根据数据的目的地址将其传送到预定的端口上。只需通过网络设备出厂就固定的MAC（Media Access Control），就可以判断数据封包从何出来，到何处去，并迅速传送，而且主要是由硬件实现，不需要为数据包选择路由，因此比路由器处理传输数据的速度更快。,交换机（switch）,网桥（bridge）,网桥是在OSI数据链路层连接局域网的存储转发设备，它可以实现不同拓扑结构和不同传输介质的局域网连接。网桥也独立于高层协议，但在实际应用中，它只有连接协议一致并采用相同网络操作系统的局域网才有实用价值。通过网桥还可将局域网连接到高速主干网上，实现局域网和远程网连接。使用网桥可以分散信息流量，隔离错误，提高网络性能和安全性。,网桥（bridge）,台式网桥ES2701,路由器（router）,路由器工作在OSI的网络层，它与协议有关，利用网际协议可以为网络管理员提供这个网络信息来管理网络， 路由器（Router）的功能是提供网络上某个节点到另一个网络上某节点的路径选择，两个网络可能由介于其间的几个网络隔开并相隔一定的距离。它还具有寻址能力，可以判断地址、选择传输数据的最佳路径，并对网络资源进行管理。 路由器是目前局域网和远程网之间连接的常用设备。,路由器（router）,路由器的功能,网关（gateway）,网关工作在OSI的传输层或更高层，它又称作协议转换器。用于连接不同体系结构的网络或将大型主机和局域网连接。 网关用于两个完全不同的网络互连。网关的重要特点是具有协议转换功能，也就是把一种网络协议转换到另一种协议，并且还保留原有的功能。所以网关也称为协议转换器。网关主要用于通用的网络系统，如电子邮件等。 由于网关提供一种协议到另一种协议的转换功能，因此它的效率比较低，透明性不好，而且更具有针对性。网关的管理比网桥和路由器更加复杂。,通常意义上的网关具有以下含义： 转发本网络中的计算机与外部网络计算机的通信（路由器端口） 面向各种应用提供代理业务 （代理服务器） 连接因特网与其他网络 （电话网关服务器） 网关一般是一台专用的计算机，该机上配置有实现网关功能的软件，这些软件具有网络协议转换、数据格式转换等功能。,网关（gateway）,网络互连设备小结,传输介质、连接器 物理层 中继器、集线器 物理层 网卡 数据链路层 网桥、交换机 数据链路层 路由器 网络层 网关 网络层、应用层等,2.3Internet技术,2.3.1Internet发展历史 2.3.2Internet在中国的发展 2.3.3 Internet的概念 2.3.4Internet常用名词解释 2.3.5 Internet通信协议 2.3.6 IP地址和域名 2.3.7Internet主要的应用服务,2.3.1Internet发展历史,主干网的规模与分布,有三次重大 变革，分属于三个 在时间上有所重叠的阶段 第一阶段 ARPANET（19691990） 第二阶段 NSFNET（19861995） 第三阶段 ANSNET（1992 ）,ARPANET,1.第一阶段 ARPANET（19691990） 因特网起源于ARPAnet（阿帕网），20世纪60年代 末至70年代初由美国国防部资助ARPA（Advanced Research Projects Agency）承建。目的是通过这个网络把美国军事及研究用计算机主机联接起来，形成新的军事指挥系统。,ARPANET从建立到停止运行，前后共21年 1973年，它首次跨出美国，利用卫星技术与英国、挪威连网成功 19861990年是它与NSFNET并行交叉发展的 阶段 从4个节点，数台主机发展到800多个网络，15万台计算机,ARPANET,NSFNET,2.第二阶段 NSFNET（19861995） 20世纪80年代中期因特网出现第一次快速发展。当时，网络技术取得巨大进展，涌现出大量的利用以太网和工作站组成的局域网，奠定了建立大规模广域网的基础。 1981年，美国全国科学基金会（National Science Foundation）提出了发展 NSFnet的计划，把全国大学和学术机构已经建成地区性网络连接起来。,NSFNET,在20世纪90年代 以前，因特网的使用一直仅限于研究领域和学术领域，商业性机构进入因特网一直受到这样或那样的法规或传统问题的困绕。 1991年，General Atomics、Performance Systems International、UUnet Technologies 等3家公司组成了“商用因特网协会”，宣布用户可以把它们的因特网子网用于任何的商业用途。因特网实现第二次飞跃。,1990年，NSFNET全面取代ARPANET，成为当时的Internet主干网 NSFNET从建立到让位于ANSNET，前后共6 年 1 9921995年是它与ANSNET并行交叉发展的 阶段,NSFNET,ANSNET,第三阶段 ANSNET（1992 ） 1991年，IBM，MCI和Merit公司在NSF的推动下，成立了一个非盈利的公司ANS公司（Advanced Network Services) 1992年，ANS公司建立了新的主干网ANSNET，即现在的Internet主干网。速率达到T3（44.736MB/S）,ANSNET,商业机构一踏入因特网这一陌生的世界，很快就发现了它在通讯、资料检索、客户服务等等方面的巨大潜力。于是，世界各地无数的企业及个人纷纷涌入因特网，带来了因特网发展史上一次质的飞跃。 万维网在Internet上出现，使Internet具备了多媒体应用的功能 到1994年年底，因特网已通往全世界150个国家和地区，联接着3万多个子网，320多万台计算机主机，直接的用户超过3500万，成为世界最大的计算机网络。,1995年4月，NSF停止对Internet的管控，由美国政府指定的三家公司替代NSF的职能 Paciffic Bell Ameritech Advanced Data Services and Bellcore Sprint 至此，因特网的商业化彻底完成。,ANSNET,Internet在中国的发展,1987年9月20日，北京计算机应用技术研究所研究员钱天白教授的一封E-Mail揭开了中国人使用Internet的序幕,主题是“越过长城，通向世界”。 1990年10月，注册登记了我国的顶级域名CN 1993年3月12日，部署建设国家公用经济信息通信网(简称金桥工程) 1994年4月20日，NCFC工程通过美国Sprint公司连入Internet的64K国际专线开通，实现了与Internet的全功能连接。从此我国被国际上正式承认为有Internet的国家 1994年5月15日，中国科学院高能物理研究所设立了国内第一个WEB服务器,Internet在中国的发展,1994年5月21日，中国科学院计算机网络信息中心完成了中国国家顶级域名(CN)服务器的设置，改变了中国的CN顶级域名服务器一直放在国外的历史 1994年10月，由国家计委投资，国家教委主持的中国教育和科研计算机网（CERNET）开始启动 1995年1月，中国电信通过电话网、DDN专线以及X.25网等方式开始向社会提供Internet接入服务。,Internet在中国的发展,1995年5月，中国电信开始筹建中国公用计算机互联网（CHINANET）全国骨干网。 1995年7月，中国教育和科研计算机网（CERNET）连入美国的128K国际专线开通。 1995年12月，中国教育和科研计算机网（CERNET）网络一期工程提前一年完成并通过了国家计委组织的验收 1996年1月，中国公用计算机互联网（CHINANET）全国骨干网建成并正式开通，全国范围的公用计算机互联网络开始提供服务。,Internet在中国的发展,覆盖全国范围的数据通信网络已初具规模，为Internet在我国的普及打下了良好的基础。 我国现有四大网络 (1)公用计算机互联网ChinaNET (2)中国教育科研网CERNET (3)中国科学技术网：(China Science and Technology Network)（CSTNet） (4)国家公用经济信息通信网络（金桥网）(CHINAGBN),当前中国四网高速互连,CERNET AS:4538,GBN AS:4799,ChinaNET AS:4134,CSTNET AS:7491,1000M,1G+155M X3,10M,10M,交换机,2.3.3 Internet的概念,从概念上讲，因特网是由多个网络互联而成的一个单一而庞大的网络集合。 在组织结构上，因特网是基于共同的通信协议（TCP/IP），通过路由器（Router）将多个网络连结起来所构成的一个新网络，它将位于不同地区、不同环境、不同类型的网络互联成为一个整体。 在逻辑上，因特网是独立的和统一的，也就是说，对用户而言，因特网是一个统一的网络。,Internet的示意图,Internet的特点,相对于其他网络，Internet有许多鲜明的特点： （1）全球信息传播。 （2）信息容量大、时效长。 （3）检索使用便捷。 （4）灵活多样的入网方式。,2.3.4Internet常用相关名词简释,（1）互联网（Internet, Internetwork, Interconnection network） （2）因特网（Internet） （3）万维网（WWW, World Wide Web, Web） （4）超文本（Hypertext）；超媒体（Hypermedia） （5）超文本标记语言（HTML， Hypertext Markup Language） （6）超文本传输协议（HTTP， Hypertext Transfer Protocol）,2.3.4Internet常用相关名词简释,（7）主页（Home Page） （8）浏览器（Browser） （9）目录服务（Direcctory Service） （10）防火墙（Firewall） （11）Internet服务供应商（ISP, Internet Service Provider） （12）Internet内容服务商（ICP， Internet Content Provider ）,2.3.5 Internet通信协议,所谓Internet协议是指Internet网络之间以及各成员网内部交换信息时要求遵循的协议。 TCP/IP协议是指Internet各子网之间相互遵守的网络通信协议，泛指所有与Internet有关的网络协议簇，它不仅包括TCP与IP这两个协议，而且还包括诸如DNS、FTP、Telnet等协议。,2.3.5 Internet通信协议,互联网络协议（IP） Internet Protocol 传输控制协议（TCP） Transmission Control Protocol,2.3.5 Internet通信协议,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（Internet Control Message Protocol）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-way handshake) 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-way handshake) 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（retransmission timer）。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（user data protocol）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。,2.3.6 IP地址和域名,物理地址 IP地址 域名 URL,物理地址,物理地址（或MAC地址）的作用是用来找到所要通信的计算机。网卡从网上收到MAC帧就首先检查其硬件地址，如果是发往本站的帧则收下，然后进行相应的处理，否则就将此帧丢弃，不再进行其他处理。 802标准规定MAC地址字段可以采用6字节或2字节两种. IEEE是世界上局域网全局地址的法定管理单位，它负责分配地址字段6字节的前3 个字节，后3个字节由厂商自行分配。,IP地址,网际协议地址（即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（Internet Protocol Address，简称IP Address），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0255，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：55 B类地址范围为：55 C类地址范围为：55,IPv6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,子网掩码位模式 子网掩码 A类: 11111111.00000000.00000000.00000000 B类: 11111111.11111111.00000000.00000000 C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。,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,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 （Uniform Resource Locator）,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。 /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）。,2.3.7Internet主要的应用服务,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(Simple Mail Transfer Protocol，简单邮件传输协议)和POP3(Post Office Protocol，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 ,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。,文件传输协议（FTP）,文件传输服务是由TCP/IP的FTP协议（File Transfer Protocol）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。,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。,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。,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。 WWW 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，但它并没有抛弃Internet的固有资源。实际上，WWW集成了与FTP、Gopher、WAIS等服务器的接口，使用WWW浏览器依然可以访问Internet业已存在的丰富资源。,新闻组Usenet,新闻组是Internet中一种强大的信息交互工具，又称作新闻讨论组。 电子公告栏（BBS） BBS（Bulletin Board System）是用电子通讯手段“张贴”各种公告和消息，它的优势在于能迅速接近范围更广、距离更远的“读者”，使之成为强有力的信息传播工具。 0其他网络服务,2.4网络互联技术,2.4.1内联网 （1）内联网简介 内联网（Intranet）也叫企业内部网，是指利用互联网技术构建的一个企业、组织或者部门内部的提供综合性服务的计算机网络。 （2）内联网的优势 组建简单 管理容易 内联网可用于公司内部信息的迅速发布 不需要单独为内联网构建数据库，它可以很好地使用原有数据库 安全性高，这也是内联网成功的关键所在 与平台无关，容易使用,（3）Intranet的参考模型,Intranet的计算机环境：包括网络、Web服务器、客户端和防火墙等； 用户工具：提供测试、授权和支持工具，减少测试、授权、支持成本、提供浏览器的升级服务，提高用户满意度； 发现工具：包括多层次的信息搜索工具，如搜索引擎、基于Web的搜索代理、智能搜索以及新发布页面目录。另外，还包括对用户使用情况的调查，如人们如何使用信息和数据，供应商的格式和传输，开发商应用程序的编写和集成等； 支持系统：提供对最终用户的支持、联机常见问题解答、联机培训工具以及其它方式的咨询； Web工具：帮助更新页面，工具集成，提供数据库访问、状态管理、用户界面、表格处理、CGI、JAVA、ActiveX等开发工具； 环境管理：由于Intranet的复杂程度不断提高，需要一