自考《電子商務網(wǎng)絡技術》課件演示文檔

《自考《電子商務網(wǎng)絡技術》課件演示文檔》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《自考《電子商務網(wǎng)絡技術》課件演示文檔（500頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

.,1,電子商務的網(wǎng)絡技術,中國水利水電出版社,主編：石磊,.,2,教學大綱,目的和要求 電子商務是利用計算機網(wǎng)絡進行的商務活動，是Internet技術和WWW迅速發(fā)展的直接產物。計算機網(wǎng)絡是計算機技術與通信技術相結合的學科，是21世紀信息時代發(fā)展的重要基礎設施。該課程的內容講述的是電子商務的網(wǎng)絡技術，包含計算機網(wǎng)絡基礎與電子商務策劃與實施兩大塊內容。通過學習，使學生了解電子商務的網(wǎng)絡基礎知識及工作原理，以掌握與電子商務密切相關的網(wǎng)絡基本原理。 教學內容 網(wǎng)絡技術基礎、Internet技術、數(shù)據(jù)通信原理及服務、Intranet技術、電子商務的策劃與實施、Internet安全與管理、電子商務金融網(wǎng)絡接入方案、電子商務解決方案。,.,3,目 錄,第1章 網(wǎng)絡技術基礎 第2章 Internet基礎 第3章 數(shù)據(jù)通信基礎 第4章 數(shù)據(jù)通信服務 第5章 Intranet技術 第6章 電子商務的策劃與實施 第7章 Internet安全與管理 第8章 電子商務金融網(wǎng)絡接入方案 第9章 電子商務解決方案,.,4,教學日歷,共20周 總學時：60-80學時,.,5,第一章 網(wǎng)絡技術基礎,1.1 網(wǎng)絡的基本概念 1.2 計算機網(wǎng)絡分類 1.3 網(wǎng)絡體系結構與網(wǎng)絡協(xié)議的基本概念 1.4 報文的處理過程 1.5 網(wǎng)絡互聯(lián)設備的功能 本章小結,.,6,1.1.1 計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展 計算機網(wǎng)絡涉及的內容比較廣泛，它是計算機技術和通信技術密切結合的產物，正在成為迅速發(fā)展并在信息社會中得到廣泛應用的一門綜合性學科。 世界上第一臺電子計算機從1946年誕生到現(xiàn)在已經在社會各個領域產生了廣泛而深遠的影響。1969年12月世界上第一個數(shù)據(jù)包交換計算機網(wǎng)絡ARPANET出現(xiàn) 。縱觀計算機網(wǎng)絡的發(fā)展歷史可以發(fā)現(xiàn)，它和其他事物的發(fā)展一樣，也經歷了從簡單到復雜，從低級到高級的過程。在這一過程中，計算機技術與通信技術緊密結合，相互促進，共同發(fā)展，最終產生了計算機網(wǎng)絡,,1.1 網(wǎng)絡的基本概念,,.,7,1954年，出現(xiàn)了一種被稱作收發(fā)器（transceiver）的終端，，用戶可以在遠地的電傳打字機上輸入自己的程序，而計算機計算出來的結果也可以傳送到遠地的電傳打字機上并打印出來，計算機網(wǎng)絡的基本原型就這樣誕生了。 由于當初的計算機是為批處理而設計的，因此當計算機和遠程終端相連時，必須在計算機上增加一個接口。顯然，這個接口應當對計算機原來軟件和硬件的影響盡可能小。這樣就出現(xiàn)了如圖1-1所示的線路控制器（line controller）。圖中的調制解調器M是必需的，因為電話線路本來是為傳送模擬話音而設計的。計算機線路控制器MM遠程終端,.,8,隨著遠程終端數(shù)量的增加，為了避免一臺計算機使用多個線路控制器，在20世紀60年代初期，出現(xiàn)了多重線路控制器（multiple line controller）。它可以和多個遠程終端相連接，構成面向終端的計算機通信網(wǎng)，如圖1-2所示。有人將這種最簡單的通信網(wǎng)稱為第一代計算機網(wǎng)絡。,計算機,線路控制器,,,M,M,遠程終端,,,,,圖1-1 計算機通過線路控制其余遠程終端相連,.,9,圖1-2 第一代計算機網(wǎng)絡：以主機為中心 優(yōu)點：將一臺計算機與多臺用戶終端相連接，用戶通過終端命令以交互的方式使用計算機系統(tǒng)，從而將單一計算機系統(tǒng)的各種資源分散到了每個用戶手中。 缺點：如果計算機的負荷較重，會導致系統(tǒng)響應時間過長；而且單機系統(tǒng)的可靠性一般較低，一旦計算機發(fā)生故障，將導致整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的癱瘓。,.,10,早期的面向終端的計算機網(wǎng)絡是以單個主機為中心的星型網(wǎng)，各終端通過電話網(wǎng)共享主機的硬件和軟件資源。但分組交換網(wǎng)則以通信子網(wǎng)為中心，主機和終端都處在網(wǎng)絡的邊緣，如圖1-3所示，主機和終端構成了用戶資源子網(wǎng)。用戶不僅共享通信子網(wǎng)的資源，而且還可共享用戶資源子網(wǎng)的豐富的硬件和軟件資源。這種以資源子網(wǎng)為中心的計算機網(wǎng)絡通常被稱為第二代計算機網(wǎng)絡,.,11,圖1-3 第二代計算機網(wǎng)絡：以通信子網(wǎng)為中心,.,12,國際標準化組織ISO于1977年提出了開放式系統(tǒng)互連參考模型簡稱OSI，計算機網(wǎng)絡發(fā)展到第三代如圖1-4所示,圖1-4 第三代計算機網(wǎng)絡：OSI參考模型,第7層,第6層,第4層,第3層,第2層,第5層,第1層,應用層,表示層,會話層,傳輸層,網(wǎng)絡層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,,,,,,,,.,13,圖1-5給出了計算機網(wǎng)絡體系結構演變的大致過程,,,,,,,,,,,,網(wǎng) 絡概念萌芽階段,提 出 分 組 交 換 概 念,穩(wěn) 步 發(fā) 展 應 用,提 出 OSI 參 考 模 型,體系 結構成熟發(fā)展,Internet 廣泛應用,提出新的體系結構,后TCP/IP 時代,20世紀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,.,14,1.1.2 計算機網(wǎng)絡的定義,1．計算機網(wǎng)絡定義的基本內容 所謂計算機網(wǎng)絡，就是把分布在不同地理區(qū)域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯(lián)成一個規(guī)模大、功能強的系統(tǒng)，從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息，共享硬件、軟件、數(shù)據(jù)信息等資源。 2．計算機網(wǎng)絡與分布式系統(tǒng)的區(qū)別 兩種系統(tǒng)的差別僅在組成系統(tǒng)的高層軟件上：分布式系統(tǒng)強調多個計算機組成系統(tǒng)的整體性，計算機網(wǎng)絡則以共享資源為主要目的,.,15,1.2 計算機網(wǎng)絡分類,1.2.1 網(wǎng)絡分類方法——按照規(guī)模劃分 廣域網(wǎng)（WAN）、城域網(wǎng)（MAN）和局域網(wǎng)（LAN），如表1-1所示 表1-1 計算機網(wǎng)絡分類 分布的距離 覆蓋的范圍 網(wǎng)絡的種類 ～1公里 房間、建筑物、校園等 局域網(wǎng) 10公里 城市 城域網(wǎng) 100公里 國家 廣域網(wǎng) 1000公里 洲或洲際 互聯(lián)網(wǎng),.,16,1．局域網(wǎng)（LAN） 局域網(wǎng)區(qū)別于其他網(wǎng)絡主要體現(xiàn)在下面3個方面：①網(wǎng)絡所覆蓋的物理范圍；②網(wǎng)絡所使用的傳輸技術；③網(wǎng)絡的拓撲結構。 局域網(wǎng)有不同的拓撲結構。圖1-6給出了兩種不同的典型的網(wǎng)絡拓撲結構的示意圖,（a）總線結構 （b）環(huán)狀結構 圖1-6 局域網(wǎng)的兩種拓撲結構,電纜,計算機,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,.,17,2．城域網(wǎng)（MAN） 城域網(wǎng)作為一種標準名稱為分布式隊列雙總(Distributed Queue Dual Bus ，DQDB)，其對應的國際標準編號為IEEE 802.6， DQDB采用兩條單向總線，如圖1-7所示,1,2,……,到節(jié)點,總線B的數(shù)據(jù)流向,總線A上的數(shù)據(jù)流向,總線B,總線A,,,N,,,,,,,,,,,,,,,,,,.,18,3．廣域網(wǎng)（WAN） 廣域網(wǎng)（Wide Area Network，WAN）通常跨接很大的物理范圍。廣域網(wǎng)包含很多用來運行用戶應用程序的機器集合，通常把這些機器叫作主機（host）；把這些主機連接在一起的是通信子網(wǎng)（communication subnet）,,,,,,IMP,通信子網(wǎng),,圖1-8 廣域網(wǎng)物理結構,.,19,廣域網(wǎng)最初只是為使物理上廣泛分布的計算機能夠進行簡單的數(shù)據(jù)傳輸。主要用于交互終端與主機的連接、計算機之間文件或批處理作業(yè)傳輸以及電子郵件傳輸?shù)?在廣域網(wǎng)中，重要的設計問題是IMP互連的拓撲結構。圖1-9展示了幾種可能的網(wǎng)絡拓撲結構。除了有線方式互連之外，廣域網(wǎng)的組網(wǎng)方式還可以采用衛(wèi)星或地面無線電網(wǎng),圖1-9 廣域網(wǎng)拓撲結構,（a）星型 （b）樹型 （c）環(huán)型 （d）全互連,.,20,網(wǎng)絡拓撲結構是指用傳輸媒體互聯(lián)各種設備的物理布局。如果一個網(wǎng)絡只連接幾臺設備，最簡單的方法是將它們都直接相連在一起a，這種連接稱為點對點連接。用這種方式形成的網(wǎng)絡稱為全互聯(lián)網(wǎng)絡，如圖1-10所示,圖1-10 全互聯(lián)網(wǎng)絡結構,,,PC,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1.2.2 計算機網(wǎng)絡分類——按照網(wǎng)絡拓撲結構,.,21,目前大多數(shù)網(wǎng)絡使用的拓撲結構有3種：星型拓撲結構、環(huán)型拓撲結構和總線型拓撲結構 1．星型拓撲結構 圖1-11為目前使用最普遍的以太網(wǎng)（Ethernet）星型結構，處于中心位置的網(wǎng)絡設備稱為集線器（HUB）,圖1-11 星型網(wǎng)絡拓撲結構,PC,HUB,,,,,,,,,,,,,,.,22,2．環(huán)型拓撲結構 環(huán)型結構在LAN中使用較多。這種結構中的傳輸媒體從一個端用戶到另一個端用戶，直到將所有端用戶連成環(huán)型，如圖1-12所示。環(huán)型結構的特點是，每個端用戶都與兩個相鄰的端用戶相連，因而存在著點到點鏈路，但總是以單向方式操作,圖1-12 環(huán)型網(wǎng)絡拓撲結構,N+1,N,4,2,3,1,PC,,,,,,,,,,,,,,環(huán)形網(wǎng),.,23,3．總線型拓撲結構 總線型結構是使用同一媒體或電纜連接所有端用戶的一種方式，如圖1-13所示。目前廣泛采用的是CSMA/CD機制，它是一種在總線共享網(wǎng)絡使用的訪問方法，其含義是帶有碰撞檢測的載波偵聽多路訪問。,圖1-13 總線型網(wǎng)絡拓撲結構,PC,PC,PC,PC,PC,,,,,,,,,,,,,,,,,,,.,24,1.2.3 計算機網(wǎng)絡分類——按照網(wǎng)絡協(xié)議或網(wǎng)絡標準,根據(jù)網(wǎng)絡所遵守的協(xié)議或標準，可以把網(wǎng)絡分成不同的類型。例如，國際電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）的802委員會為局域網(wǎng)制定了各種標準，例如以太網(wǎng)遵循的是IEEE 802.3標準，令牌網(wǎng)遵循的是IEEE 802.5標準。關于IEEE 802標準，見第4章,.,25,1.3 網(wǎng)絡體系結構與網(wǎng)絡協(xié)議的基本概念,1.3.1 網(wǎng)絡體系結構的基本概念 網(wǎng)絡體系結構是指通信系統(tǒng)的整體設計，它為網(wǎng)絡硬件、軟件、協(xié)議、存取控制和拓撲提供標準。廣泛采用的是國際標準化組織（ISO）在1979年提出的開放系統(tǒng)互連（OSI，Open System Interconnection）的參考模型。目前常見的網(wǎng)絡體系結構有FDDI、以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)和快速以太網(wǎng)等。從網(wǎng)絡互連的角度看，網(wǎng)絡體系結構的關鍵要素是協(xié)議和拓撲。OSI參考模型就是分層模型，OSI參考模型用物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層7個層次描述網(wǎng)絡的結構，它的規(guī)范對所有的廠商是開放的，具有指導國際網(wǎng)絡結構和開放系統(tǒng)走向的作用，它直接影響總線、接口和網(wǎng)絡的性能,.,26,1.3.2 ISO/OSI參考模型,OSI參考模型是把開放式系統(tǒng)連接起來的標準,它將計算機網(wǎng)絡分為7層，如圖1-14所示,圖1-14 ISO/OSI參考模型,APDU,PPDU,SPDU,TPDU,報文,幀,比特,數(shù)據(jù)單位,層,主機B,主機A,7,6,5,4,3,2,1,物理層協(xié)議,數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議,網(wǎng)絡層協(xié)議,傳輸層協(xié)議,會話層協(xié)議,表示層協(xié)議,應用層協(xié)議,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,應用層,表示層,會話層,傳輸層,網(wǎng)絡層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡層,傳輸層,會話層,表示層,應用層,物理層,.,27,1．物理層 物理層（physical layer）的主要功能是完成相鄰節(jié)點之間原始比特流的傳輸 物理層的設計主要涉及物理層接口的機械、電氣、功能和過程特性，以及物理層接口連接的傳輸介質等問題。還涉及到通信工程領域內的一些問題 2．數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層（data link layer）的主要功能是如何在不可靠的物理線路上進行數(shù)據(jù)的可靠傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層完成的是網(wǎng)絡中相鄰節(jié)點之間可靠的數(shù)據(jù)通信。為了保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，發(fā)送方把用戶數(shù)據(jù)封裝成幀（frame），并按順序傳送各幀,.,28,3．網(wǎng)絡層 網(wǎng)絡層（network layer）的主要功能是完成網(wǎng)絡中主機間的報文傳輸，其關鍵問題之一是使用數(shù)據(jù)鏈路層的服務將每個報文從源端傳輸?shù)侥康亩? 4．傳輸層 傳輸層（transport layer）的主要功能是完成網(wǎng)絡中不同主機上的用戶進程之間可靠的數(shù)據(jù)通信。 傳輸層要決定對會話層用戶及最終對網(wǎng)絡用戶應提供什么樣的服務。最好的傳輸連接是一條無差錯的、按順序傳送數(shù)據(jù)的管道，即傳輸層連接是真正端到端的 5．會話層 會話層（session layer）允許不同機器上的用戶之間建立會話關系。會話層允許進行類似傳輸層的普通數(shù)據(jù)的傳送，在某些場合還提供了一些有用的增強型服務。允許用戶利用一次會話在遠端的分時系統(tǒng)上登錄，或者在兩臺機器間傳遞文件。,.,29,6 表示層 表示層（presentation layer）完成某些特定的功能，對這些功能人們常常希望找到普遍的解決辦法，而不必由每個用戶自己來實現(xiàn)。表示層服務的一個典型例子是用一種大家一致選定的標準方法對數(shù)據(jù)進行編碼。另外，表示層還涉及數(shù)據(jù)壓縮和解壓、數(shù)據(jù)加密和解密等工作 7．應用層 應用層（application layer）包含大量人們普遍需要的協(xié)議 這個協(xié)議主要處理文件名、用戶許可狀態(tài)和其他請求細節(jié)的通信。遠程計算機上的文件傳輸進程使用其他特征來傳輸文件內容。由于每個應用有不同的要求，應用層的協(xié)議集在ISO/OSI模型中并沒有定義，但是，有些確定的應用層協(xié)議，包括虛擬終端、文件傳輸和電子郵件等都可作為標準化的候選,.,30,1.3.3 TCP/IP參考模型與協(xié)議,TCP/IP協(xié)議即傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是一組協(xié)議，它是為跨越局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)環(huán)境的大規(guī)?；ヂ?lián)網(wǎng)絡而設計的。TCP/IP參考模型是計算機網(wǎng)絡的祖先ARPANET和其后繼的因特網(wǎng)使用的參考模型。當無線網(wǎng)絡和衛(wèi)星出現(xiàn)以后，現(xiàn)有的協(xié)議在和它們相連的時候出現(xiàn)了問題，所以需要一種新的參考體系結構。這個體系結構在它的兩個主要協(xié)議出現(xiàn)以后，被稱為TCP/IP參考模型（TCP/IP reference model）。TCP/IP參考模型是在它所解釋的協(xié)議出現(xiàn)很久以后才發(fā)展起來的，更重要的是，由于它更強調功能分布而不是嚴格的功能層次的劃分，因此它比OSI模型更靈活。TCP/IP參考模型和OSI模型之間的關系如圖1-15所示,.,31,TCP/IP分層模型（TCP/IP layering model）也被稱為互聯(lián)網(wǎng)分層模型（Internet Layering Model）或互聯(lián)網(wǎng)參考模型（Internet Reference Model），包括了五層。TCP/IP參考模型中有四層對應于ISO參考模型中的一層或多層，但ISO模型沒有互聯(lián)網(wǎng)層。下面概述每一層的目的。,圖1-15 OSI參考模型和TCP/IP參考模型比較,.,32,1．基本網(wǎng)絡硬件: 如同ISO七層參考模型一樣。 2．網(wǎng)絡接口層 該層協(xié)議規(guī)定了怎樣把數(shù)據(jù)組織成幀及計算機怎樣在網(wǎng)絡中傳輸幀，類似于ISO七層參考模型的第二層。 3．互聯(lián)網(wǎng)層 該層協(xié)議規(guī)定了互聯(lián)網(wǎng)中傳輸?shù)陌袷郊皬囊慌_計算機通過一個或多個路由器到最終目標的包轉發(fā)機制。它的功能是使主機可以把分組發(fā)往任何網(wǎng)絡并使分組獨立地傳向目標（可能經由不同的網(wǎng)絡）?；ヂ?lián)網(wǎng)層定義了正式的分組格式和協(xié)議，即IP協(xié)(Internet Protocol)?；ヂ?lián)網(wǎng)層的功能就是把IP分組發(fā)送到應該去的地方。分組路由和避免阻塞是這里主要的設計問題。TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)層和OSI網(wǎng)絡層在功能上非常相似。,.,33,4．傳輸層 該層協(xié)議像ISO七層參考模型的第四層一樣，規(guī)定了怎樣確?？煽啃詡鬏?。它的功能是使源端和目標主機上的對等實體可以進行會話。在這一層定義了兩個端到端的協(xié)議。一個是傳輸控制協(xié)議TCP（transmission control protocol），它是一個面向連接的協(xié)議，允許從一臺機器發(fā)出的字節(jié)流無差錯地發(fā)往另一臺機器。另一個協(xié)議是用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP（user datagram protocol），它是一個不可靠的、無連接的協(xié)議，用于不需要TCP排序和流量控制能力而是自己完成這些功能的應用程序 5．應用層 該層協(xié)議對應于ISO七層參考模型的第六層和第七層。第五層協(xié)議規(guī)定了應用程序怎樣使用互聯(lián)網(wǎng)。 在TCP/IP模型的最上層是應用層（Application layer），它包含所有的高層協(xié)議,.,34,1.3.4 Internet網(wǎng)絡協(xié)議制定機構及網(wǎng)絡的標準化,IAB組織包括兩個主要的工作組：Internet研究部（Internet Research Task Force，IRTF）和Internet工程部（Internet Engineering Task Force，IETF）。IETF致力于短期或中期工程問題。這個組織是一個擁有眾多成員的組織，這些成員同步研究許多問題。IRTF協(xié)調有關TCP/IP協(xié)議或一般互聯(lián)結構的研究活動。但是IRTF現(xiàn)在是一個規(guī)模比較小并且不太活躍的工作組。實際上，大部分研究工作都是由IETF完成。 在Internet協(xié)議中，有關Internet工作的文檔、有關新協(xié)議或修訂過的協(xié)議的建議以及TCP/IP協(xié)議標準都出現(xiàn)在一系列技術報告中，這些報告稱為Internet RFC（Internet Request For Comment）或RFC。RFC系列是以RFC的年代順序進行編號的。每個新的或修訂過的RFC被分配一個新編號，所以讀者一定要拿到文檔的最高編號的版本。,.,35,1.3.5 現(xiàn)行IP協(xié)議的缺陷和發(fā)展方向,現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)主要是基于IPv4協(xié)議的。隨著互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量不斷增長以及對互聯(lián)網(wǎng)應用的要求不斷提高，IPv4的不足逐漸凸現(xiàn)出來。其中最尖銳的問題就是不斷增長的對互聯(lián)網(wǎng)資源的巨大需求與IPv4地址空間不足的先兆，目前可用的IPv4地址已經分配了70%左右，其中，B類地址已經耗盡。另外，由于IPv4地址方案不能很好地支持地址匯聚，現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)正面臨路由表不斷膨脹的壓力；同時，對服務質量、移動性和安全性等方面的需求都迫切要求開發(fā)新一代IP協(xié)議。為了徹底解決互聯(lián)網(wǎng)的地址危機，IETF早在20世紀90年代中期就提出了擁有128位地址的IPv6互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，并在1998年進行了進一步的標準化工作。除了對地址空間的擴展以外，還對IPv6地址的結構重新做了定義，采用了與IPv4中使用的無類型域間選路（CIDR）類似的方法分配地址。IPv6還提供了自動配置以及對移動性和安全性的更好支持等新特性,.,36,1.4 報文的處理過程,在多個數(shù)據(jù)終端設備（DTE）之間，為任意兩個終端設備建立數(shù)據(jù)通信臨時互連通路的過程稱為數(shù)據(jù)交換。 數(shù)據(jù)交換可以分為：電路交換、報文交換和分組交換。 電路交換原理與電話交換原理基本相同。報文交換的原理是當發(fā)送方的信息到達報文交換用的計算機時，先存放在外存儲器中，待中央處理機分析報頭，確定轉發(fā)路由，并選到與此路由相應的輸出電路上進行排隊，等待輸出。分組交換也是一種存儲轉發(fā)交換方式，但與報文交換不同，它是把報文劃分為一定長度的分組，以分組為單位進行存儲轉發(fā)。關于數(shù)據(jù)交換的詳細內容，見第3章,.,37,1.5 網(wǎng)絡互聯(lián)設備的功能,1.5.1 網(wǎng)絡互聯(lián)設備概述 計算機與計算機或工作站與服務器進行連接時，除了使用連接介質外，還需要一些中介設備。 網(wǎng)絡互聯(lián)時，有如下一些問題：在物理上如何把兩種網(wǎng)絡連接起來，一種網(wǎng)絡如何與另一種網(wǎng)絡實現(xiàn)互訪與通信，如何解決它們之間協(xié)議方面的差別，如何處理速率與帶寬的差別等等。這些都需要各種各樣的網(wǎng)絡互聯(lián)設備加以解決,.,38,1.5.2 網(wǎng)絡互聯(lián)設備的分類及其功能,根據(jù)網(wǎng)絡互聯(lián)設備在計算機網(wǎng)絡中所起的作用和所處的位置，將互聯(lián)設備分為網(wǎng)絡傳輸介質互聯(lián)設備、網(wǎng)絡物理層互聯(lián)設備、數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設備、網(wǎng)絡層互聯(lián)設備、應用層互聯(lián)設備。所有這些設備共同承擔起了同一網(wǎng)絡內的通信以及不同網(wǎng)絡之間的互訪與通信。下面將簡要介紹各種互聯(lián)設備。,.,39,1.5.3 網(wǎng)絡傳輸介質互聯(lián)設備,網(wǎng)絡線路與用戶節(jié)點具體銜接時，可能遇到以下幾種情況： (1)T型連接器；(2)收發(fā)器； (3)屏蔽或非屏蔽雙絞線連接器RJ-45； (4)RS-232接口（DB-25）；(5)DB-15接口； (6)VB35同步接口；(7)網(wǎng)絡接口單元； (8)調制解調器。 調制解調器（Modem）的功能是將計算機的數(shù)字信號轉換成模擬信號或反之，以便在電話線路或微波線路上傳輸。調制是把數(shù)字信號轉換成模擬信號；解調是把模擬信號轉換成數(shù)字信號，它一般通過RS-232接口與計算機相連。,.,40,1.5.4 網(wǎng)絡物理層互聯(lián)設備,1．中繼器 由于信號在網(wǎng)絡傳輸介質中有衰減和噪音，使有用的數(shù)據(jù)信號變得越來越弱，因此為了保證有用數(shù)據(jù)的完整性，并在一定范圍內傳送，要用中繼器把所接收到的弱信號離，并再生放大以保持與原數(shù)據(jù)相同。 2．集線器 集線器（Hub）可以說是一種特殊的中繼器，作為網(wǎng)絡傳輸介質間的中央節(jié)點，它克服了介質單一通道的缺陷。以集線器為中心的優(yōu)點是：當網(wǎng)絡系統(tǒng)中某條線路或某節(jié)點出現(xiàn)故障時，不會影響網(wǎng)上其他節(jié)點的正常工作。集線器可分為無源（Passive）集線器、有(Active)集線器和智能（Intelligent）集線器。 隨著計算機技術的發(fā)展，Hub又分為切換式、共享式和可堆疊共享式三種。,.,41,集線器產品發(fā)展較快，局域網(wǎng)集線器通常分為五種不同的類型，它將對LAN交換機技術的發(fā)展產生直接影響。 （1）單中繼網(wǎng)段集線器。在硬件平臺中，第一類集線器是一種簡單中繼LAN網(wǎng)段，最好的例子是疊加式以太網(wǎng)集線器或令牌環(huán)網(wǎng)多站訪問部件（MAU）。 （2）多網(wǎng)段集線器。多網(wǎng)段集線器是從第一類集線器直接派生而來的，采用集線器背板，這種集線器帶有多個中繼網(wǎng)段。多網(wǎng)段集線器的主要技術優(yōu)點是可以將用戶分布于多個中繼網(wǎng)段上，以減少每個網(wǎng)段的信息流量負載，網(wǎng)段之間的信息流量一般要求獨立的網(wǎng)橋或路由器。 （3）端口交換式集線器。端口交換式集線器是在多網(wǎng)段集線器基礎上將用戶端口和多個背板網(wǎng)段之間的連接過程自動化，并通過增加端口交換矩陣（PSM）來實現(xiàn)的。其主要優(yōu)點就是實現(xiàn)移動、增加和修改的自動化。,.,42,（4）網(wǎng)絡互聯(lián)集線器。端口交換式集線器注重端口交換，而網(wǎng)絡互聯(lián)集線器在背板的多個網(wǎng)段之間實際上提供一些類型的集成連接。這可以通過一臺綜合網(wǎng)橋、路由器或LAN交換機來完成。目前，這類集線器通常都采用機箱形式。 （5）交換式集線器。目前，集線器和交換機之間的界限已變得模糊。交換式集線器有一個核心交換式背板，采用一個純粹的交換系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的共享介質中繼網(wǎng)段。此類產品已經上市，并且混合的（中繼/交換）集線器很可能在以后幾年控制這一市場。應該指出，集線器和交換機之間的特性幾乎沒有區(qū)別。,.,43,1.5.5 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設備,1．網(wǎng)橋 網(wǎng)橋（Bridge）是一個局域網(wǎng)與另一個局域網(wǎng)之間建立連接的橋梁。網(wǎng)橋是屬于數(shù)據(jù)鏈路層的一種設備，它的作用是擴展網(wǎng)絡和通信手段，在各種傳輸介質中轉發(fā)數(shù)據(jù)信號，擴展網(wǎng)絡的距離，同時又有選擇地將有地址的信號從一個傳輸介質發(fā)送到另一個傳輸介質，并能有效地限制兩個介質系統(tǒng)中無關緊要的通信。網(wǎng)橋可分為本地網(wǎng)橋和遠程網(wǎng)橋。網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，將兩個LAN連接起來，根據(jù)MAC（Medium Access Control）地址來轉發(fā)幀，可以看作一個“低層的路由器”（路由器工作在網(wǎng)絡層，根據(jù)網(wǎng)絡地址如IP地址進行轉發(fā)）。,.,44,一個網(wǎng)橋應具備以下的一些功能： （1）源地址跟蹤 （2）幀的轉發(fā)和過濾。有三種基本類型：目的地址過濾，源地址過濾，協(xié)議過濾 （3）生成樹功能 生成樹（Spanning Tree）算法可以防止網(wǎng)上產生回路，因為回路會使網(wǎng)絡發(fā)生故障。生成樹有兩個主要功能： 在任何兩個局域網(wǎng)之間僅有一條邏輯路徑； 在兩個以上的網(wǎng)橋之間用不重復路徑把所有網(wǎng)絡連接到單一的擴展局域網(wǎng)上。 （4）協(xié)議轉換 （5）分幀和重組 （6）網(wǎng)橋的管理功能,.,45,2．交換器 網(wǎng)絡交換技術是近幾年發(fā)展起來的一種結構化的網(wǎng)絡解決方案，是計算機網(wǎng)絡發(fā)展到高速傳輸階段而出現(xiàn)的一種新的網(wǎng)絡應用形式。它不是一項新的網(wǎng)絡技術，而是現(xiàn)有網(wǎng)絡技術通過交換設備提高性能。由于交換機市場發(fā)展迅速，產品繁多，而且功能上越來越強，所以用企業(yè)級、部門級、工作組級、交換機到桌面進行分類。,.,46,1.5.6 網(wǎng)絡層互聯(lián)設備,路由器（Router）是一種典型的網(wǎng)絡層設備。在OSI/RM之中被稱為中介系統(tǒng)，完成網(wǎng)絡層中繼或第三層中繼的任務。路由器負責在兩個局域網(wǎng)的網(wǎng)絡層間傳輸數(shù)據(jù)，轉發(fā)幀時需要改變幀中的地址。 1．路由器的原理與作用 路由器用于連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡。所謂邏輯網(wǎng)絡是代表一個單獨的網(wǎng)絡或者一個子網(wǎng)。路由器具有判斷網(wǎng)絡地址和選擇路徑的功能，它能在多網(wǎng)絡互聯(lián)環(huán)境中建立靈活的連接，可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質訪問方法連接各種子網(wǎng)，路由器只接收源站或其他路由器的信息，屬網(wǎng)絡層的一種互聯(lián)設備。它不關心各子網(wǎng)使用的硬件設備，但要求運行與網(wǎng)絡層協(xié)議相一致的軟件。路由器的主要工作是為經過路由器的每個數(shù)據(jù)幀尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數(shù)據(jù)有效地傳送到目的站點。由此可見，選擇最佳路徑的策略即路由算法是路由器的關鍵,.,47,路由器的優(yōu)缺點： （1）優(yōu)點 適用于大規(guī)模的網(wǎng)絡； 　　　　 復雜的網(wǎng)絡拓撲結構，負載共享和最優(yōu)路徑； 能更好地處理多媒體； 　　　　 安全性高； 隔離不需要的通信量； 　　　　 節(jié)省局域網(wǎng)的頻寬； 減少主機負擔。 （2）缺點 不支持非路由協(xié)議； 安裝復雜； 價格高。,.,48,2．路由器的功能 （1）在網(wǎng)絡間截獲發(fā)送到遠地網(wǎng)段的報文，起轉發(fā)的作用 （2）選擇最合理的路由，引導通信 （3）路由器在轉發(fā)報文的過程中，為了便于在網(wǎng)絡間傳送報文，按照預定的規(guī)則把大的數(shù)據(jù)包分解成適當大小的數(shù)據(jù)包，到達目的地后再把分解的數(shù)據(jù)包包裝成原有形式 （4）多協(xié)議的路由器可以連接使用不同通信協(xié)議的網(wǎng)絡段，作為不同通信協(xié)議網(wǎng)絡段通信連接的平臺 （5）路由器的主要任務是把通信引導到目的網(wǎng)絡，然后到達特定的節(jié)點站地址。后一個功能是通過網(wǎng)絡地址分解完成的。,.,49,1.5.7 應用層互聯(lián)設備,在一個計算機網(wǎng)絡中，當連接不同類型而協(xié)議差別又較大的網(wǎng)絡時，則要選用網(wǎng)關設備。網(wǎng)關的功能體現(xiàn)在OSI模型的最高層，它將協(xié)議進行轉換，將數(shù)據(jù)重新分組，以便在兩個不同類型的網(wǎng)絡系統(tǒng)之間進行通信。由于協(xié)議轉換是一件復雜的事，一般來說，網(wǎng)關只進行一對一轉換，或是少數(shù)幾種特定應用協(xié)議的轉換，網(wǎng)關很難實現(xiàn)通用的協(xié)議轉換。用于網(wǎng)關轉換的應用協(xié)議有電子郵件、文件傳輸和遠程工作站登錄等。 網(wǎng)關和多協(xié)議路由器（或特殊用途的通信服務器）組合在一起可以連接多種不同的系統(tǒng)。和網(wǎng)橋一樣網(wǎng)關可以是本地的，也可以是遠程的。目前，網(wǎng)關已成為網(wǎng)絡上每個用戶都能訪問大型主機的通用工具。,.,50,本章小結,計算機網(wǎng)絡就是把分布在不同地理區(qū)域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯(lián)成一個規(guī)模大、功能強的網(wǎng)絡系統(tǒng)，從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息，共享硬件、軟件、數(shù)據(jù)信息等資源。 按照網(wǎng)絡的規(guī)模將計算機網(wǎng)絡分為三類：廣域網(wǎng)（WAN）、城域網(wǎng)（MAN）和局域網(wǎng)（LAN）。按照拓撲結構分一般有星型拓撲結構、環(huán)型拓撲結構、總線型拓撲結構。根據(jù)網(wǎng)絡所遵守的協(xié)議或標準，也可以把網(wǎng)絡分成不同的類型。 網(wǎng)絡體系結構是指通信系統(tǒng)的整體設計，它為網(wǎng)絡硬件、軟件、協(xié)議、存取控制和拓撲提供標準。網(wǎng)絡的連接離不開各種底層的硬件支持，網(wǎng)絡傳輸介質、中繼器、網(wǎng)橋、路由器、網(wǎng)關等一系列網(wǎng)絡互聯(lián)設備使得網(wǎng)絡的互聯(lián)和通信變成現(xiàn)實。,.,51,第2章 Internet基礎,2.1 Internet的形成與發(fā)展 2.2 Internet的概念和特征 2.3 Internet的重要作用和提供的服務功能 2.4 TCP/IP基礎 2.5 World Wide Web 2.6 Internet在企業(yè)中的應用 2.7 提高網(wǎng)絡性能的方法 本章小結,.,52,2.1 Internet的形成與發(fā)展,2.1.1 Internet的發(fā)展歷程 Internet的起源和發(fā)展主要經歷了以下幾個階段： 1969年，美國國防部高級研究計劃署（Advanced Research Projects Agency，ARPA）就開始建立ARPANET 20世紀80年代初期，TCP/IP誕生了，它是一種通信協(xié)議，TCP/IP協(xié)議把不同網(wǎng)絡連接在一起 1985年，美國國家科學基金會NSF(National Science Foundation)建立了NSNET網(wǎng)絡 1989年，MILNET（由ARPANET分離出來）實現(xiàn)和NSFNET連接后，就開始采用Internet這個名稱 從20世紀90年代開始，Internet以極為迅猛的速度發(fā)展著，席卷了全世界幾乎所有的國家，一個全球性的信息高速公路已經初步形成,.,53,現(xiàn)在Internet已發(fā)展為多元化系統(tǒng)，不僅僅單純?yōu)榭蒲蟹?，正逐步進入到日常生活的各個領域。近幾年來，Internet在規(guī)模和結構上都有了很大的發(fā)展，已經發(fā)展成為一個名副其實的“全球網(wǎng)”。 網(wǎng)絡的出現(xiàn)，改變了人們使用計算機的方式；而Internet的出現(xiàn)，又改變了人們使用網(wǎng)絡的方式。Internet使計算機用戶不再被局限于分散的計算機上，同時，也使他們脫離了特定網(wǎng)絡的約束。任何人只要進入了Internet，就可以利用網(wǎng)絡中和各種計算機上的豐富資,.,54,2.1.2 Internet在中國的發(fā)展,Internet在中國發(fā)展的歷史，大致可劃分為兩個階段 第一階段為1986－1993年，這個階段的特征是：通過X.25線路實現(xiàn)和Internet電子郵件系統(tǒng)的互聯(lián)。 第二階段從1994年開始，這個階段的特征是：通過與Internet的TCP/IP連接，實現(xiàn)了Internet的全功能服務。 四大骨干網(wǎng)絡: 中國科學技術計算機網(wǎng)(CSTNET) 中國公用計算機互連網(wǎng)(CHINANET) 中國教育科研互連網(wǎng)(CERNET) 國家公用經濟信息通信網(wǎng)(GBNET),.,55,2.2 Internet的概念和特征,2.2.1 什么是Internet Internet是一個全球性的計算機互聯(lián)網(wǎng)絡，它是將不同地區(qū)且規(guī)模大小不一的網(wǎng)絡互相連接而成。對于Internet中各種各樣的信息，可以通過網(wǎng)絡的連接來共享和使用。 把Internet看作一個計算機網(wǎng)絡，甚至是一群相互連接的計算機網(wǎng)絡是不全面的。計算機網(wǎng)絡只是簡單地傳輸信息的媒體，而Internet的優(yōu)越性和實用性則在于信息本身。 Internet不僅是一個計算機網(wǎng)絡，更重要的是它是一個龐大的、實用的、可享受的信息源；同樣也可以把Internet當作一個面向蕓蕓眾生的社會來理解。 Internet遠非一個計算機網(wǎng)絡或者一種信息服務所能比擬。 計算機的重要性在于它能完成大量的數(shù)據(jù)遠程傳輸并能遠程索取信息。 Internet是第一個全球論壇，第一個全球性圖書館。,.,56,2.2.2 Internet的構成和主要的組成部分,通信線路是Internet的基礎設施，它將Internet中的路由器與主機連接起來 。常用的媒體有同軸電纜、雙絞線和光纜，以及在無線情況下使用的輻射媒體 路由器是Internet中最重要的設備之一，它將Internet中的各個局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)連接起來 主機是Internet中不可缺少的成員，它是信息資源與服務的載體 作為Internet的用戶，接觸最多的是Internet中的主機。 信息資源是用戶最關心的問題，它影響到Internet受歡迎的程度 網(wǎng)絡最主要的作用之一是實現(xiàn)信息資源的共享，而現(xiàn)在的Internet之所以流行，很大程度上是由于它實現(xiàn)了全球范圍內的資源共享,.,57,2.3 Internet的重要作用和提供的服務功能,2.3.1 Internet的重要作用 1．豐富的信息資源 2．便利的通信服務 3．快捷的電子商務,.,58,信息資源的共享是網(wǎng)絡，當然也是Internet的主要功能之一。Internet上的信息資源可以說是包羅萬象的，商業(yè)的活動、金融的動態(tài)、科技的發(fā)展、政府的策略、媒體的新聞等不勝枚舉。Internet上的URL是統(tǒng)一資源定位，特別在Web頁上得到了很好的體現(xiàn)，它通過包含在頁面上的超鏈接將整個世界的Web信息連接在一起。 Internet提供的通信服務是非常重要的一個服務功能。最早的通信是郵件服務，郵件服務的出現(xiàn)才讓人真正體會到了Internet帶給人們的通信便利。當然通信服務形式是多種多樣的，現(xiàn)在應用非常廣泛的要算即時通信技術了，最典型的即時通信軟件有OICQ、QQ、UC、MSN等，這些工具一般既是通信工具又可以進行數(shù)據(jù)文件的傳輸。,.,59,電子商務源于英文Electronic Business，簡寫為EB。顧名思義，其內容包含兩個方面，一是電子方式，二是商貿活動。電子商務指的是利用簡單、快捷、低成本的電子通訊方式，買賣雙方不謀面地進行各種商貿活動，典型的就是在Internet上實現(xiàn) 電子商務可以通過多種電子通訊方式來完成。但目前所探討的電子商務主要是以EDI（電子數(shù)據(jù)交換）和Internet來完成的。尤其是隨著Internet技術的日益成熟，電子商務真正的發(fā)展將是建立在Internet技術上的，所以電子商務也被簡稱為IC（Internet Commerce） Internet上的電子商務可以分為三個方面：信息服務、交易和支付、配送。主要內容包括：電子商情廣告；電子選購和交易、電子交易憑證的交換；電子支付與結算、實物配送以及網(wǎng)上售后服務等。典型的交易類型有企業(yè)與個人的交易（B2C方式）和企業(yè)之間的交易（B2B方式）等,.,60,電子商務中不同于普通Internet的安全考慮包括如下內容： （1）有效性。電子商務信息以電子形式取代了紙張。如何保證這種電子形式的貿易信息的有效性是開展電子商務的前提 （2）機密性。電子商務作為貿易的一種手段，其信息直接代表著個人、企業(yè)的商業(yè)機密 （3）完整性。電子商務簡化了貿易過程，減少了人為的干預，同時也帶來維護貿易各方商業(yè)信息的完整、統(tǒng)一的問題 （4）可靠性。電子商務可能直接關系到貿易雙方的商業(yè)交易。如何確定要進行交易的貿易方，這一問題是保證電子商務順利進行的關鍵 （5）審查性。根據(jù)機密性和完整性的要求，應對數(shù)據(jù)審查的結果進行記錄,.,61,2.3.2 Internet提供的基本服務功能,1．電子郵件服務 2．遠程登錄服務 3．文件傳輸服務 4．WWW服務系統(tǒng) 5．搜索引擎,.,62,1．電子郵件服務 簡單郵件傳輸協(xié)議（Simple Mail Transfer Protocol，SMTP）是電子郵件的Internet標準，很多人每天都使用這個協(xié)議但并不真正了解它。SMTP常常和其他協(xié)議和服務相伴而生，如POP3和IMAP4，這些協(xié)議和服務允許用戶在郵件服務器上操作郵件并將郵件下載到本地計算機上閱讀 SMTP是應用層協(xié)議，通過TCP/IP網(wǎng)絡處理消息服務，由互聯(lián)網(wǎng)工程任務組于1982年定義，目前在RFC 821和822中詳述。SMTP使用TCP端口25,.,63,雖然SMTP是最流行的電子郵件協(xié)議，但它缺少像X.400那樣豐富的特性。標準SMTP的主要缺陷是不支持非文本消息。 多用途網(wǎng)際郵件擴展協(xié)議（Multipurpose Internet Mail Extensions，MIME ）擴展了SMTP，它實現(xiàn)了在標準SMTP消息中封裝多媒體（非文本）消息的功能。MIME使用Base 64編碼方案將復雜文件轉化為ASCII。MIME在RFC 2045-2049中描述 S/MIME是新的MIME規(guī)范，它支持加密消息。S/MIME基于公鑰加密機制（RSA）并可有效防止消息被中途截取或偽造,.,64,2．遠程登錄服務 Telnet是登錄遠程主機的標準互聯(lián)網(wǎng)應用協(xié)議，它提供編碼規(guī)則和其他必要的服務以便用戶系統(tǒng)與遠程主機連接。Telnet使用可靠的TCP傳輸機制以維護可靠、穩(wěn)定的連接。 Telnet可以以多種方式運行： 半雙工方式（已經很久不用了） 字符方式 行方式 線性方式,.,65,伴隨著Telnet技術，出現(xiàn)了網(wǎng)絡虛擬終端的概念。由于用戶使用多種不同類型的計算機，而每種類型的計算機有著不同的輸入設備（如鍵盤）和輸出設備（如顯示器），輸入輸出設備和計算機使用各種各樣的計算機語言，從ASCII碼到各種EBCDIC方言，這使計算機間的交流十分困難。網(wǎng)絡虛擬終端（NVT ）的作用主要是簡化計算機間的交流?？蛻舴掌鏖g的通信面向該虛擬終端。NVT接收來自客戶系統(tǒng)的輸入并將它轉化為通用語言。在主機上的NVT接收通用語言并將它轉化為主機可理解的特定語言。NVT允許任意屬性的客戶與任意屬性的主機，反之亦然。,.,66,3．文件傳輸服務 FTP（File Transfer Protocol，文件傳輸協(xié)議）是用于通過Internet傳輸文件的服務和協(xié)議，它也是一種早期協(xié)議，可以追溯到1971年。FTP現(xiàn)在最常用于公共文件共享（通過匿名FTP服務），F(xiàn)TP操作在TCP端口21上，RFC 959對其進行了詳細說明 在萬維網(wǎng)（WWW）出現(xiàn)以前，用戶使用命令行方式傳輸文件，最通用的應用程序是FTP。雖然目前大多數(shù)用戶選擇使用Email和Web傳輸文件，以代替命令行方式的接口，但是FTP仍然被使用。FTP是TCP/IP應用，位于OSI和TCP模型的應用層。FTP使用TCP傳輸，而不是UDP。 FTP使得用戶可以在某個系統(tǒng)上工作，而將文件存儲在別的系統(tǒng),.,67,4. WWW服務系統(tǒng) WWW（World Wide Web）的含義是“環(huán)球網(wǎng)”，也稱為“萬維網(wǎng)”、3W、Web，是由歐洲粒子實驗室（CERN）的物理學家Tim Berners-Lee和Robert Calliau于1989年首先提出的。 WWW是一個基于超文本（Hypertext）方式的信息檢索服務工具。WWW采用客戶/服務器體系結構，客戶和服務器間使用HTTP（Hyper Text Transfer Protocol）協(xié)議進行通信，該協(xié)議速度快，可解決不同類型的文件在傳輸中產生的問題，而且還支持FTP、Telnet、NETNEWS、Gopher等服務 WWW的成功在于它制定了一套標準的、易為人們掌握的超文本開發(fā)語言HTML、信息資源的統(tǒng)一定位格式URL和超文本傳輸通信協(xié)議HTTP,.,68,5．搜索引擎 搜索引擎使用某些軟件程序（如robots，spiders或crawlers）把Internet上的所有信息歸類，有時也人為地把某些數(shù)據(jù)歸入某類別 使用連線查詢達到最高效率有兩個步驟：首先，選擇合適的搜索引擎是最重要的一步，然后要建構搜索敘述，讓最符合所要尋找資料的網(wǎng)頁浮現(xiàn)在搜索結果的最前面 搜索引擎可分為兩類：分類式和索引式。例如YAHOO網(wǎng)站（http://www.yahoo.com）是分類式，而Excite（http://www.excite.com）和AltaVista（http://www.altavista.digital.com）是索引式搜索引擎,.,69,2.3.3 Internet的接入服務,1．通過電話網(wǎng)接入Internet 現(xiàn)在很多單個的用戶都是通過電話線接入ISP的，這需要中間的信號轉換。計算機識別的是數(shù)字信號，而電話網(wǎng)只能傳遞模擬信號，如圖2-1所示是信號的轉換過程。,,,數(shù)字信號,數(shù)字信號,,,Modem,Modem,計算機,計算機,,,PSTN,,,,,,,模擬信號,.,70,2．通過局域網(wǎng)接入Internet,（1）使用代理服務器接入Internet （2）使用路由器接入Internet （3）選擇兩種接入方式的比較 從整體上說，使用路由器可以獲得的好處更多，主要有以下幾點： 功能強大 接入方式的選擇多種多樣。 網(wǎng)絡整體性能優(yōu)于使用代理服務器 可以方便用戶發(fā)布WWW信息 整體投資不是很高,.,71,2.3.4 網(wǎng)絡互聯(lián),由于互聯(lián)網(wǎng)絡的規(guī)模不一樣，網(wǎng)絡互聯(lián)有以下幾種形式： （1）局域網(wǎng)的互聯(lián) （2）局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的互聯(lián) （3）廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的互聯(lián),.,72,2.4 TCP/IP基礎,2.4.1 TCP/IP的概念 TCP/IP（通常它是指傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議，Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是發(fā)展至今最成功的通信協(xié)議，它被用于當今所構筑的最大的開放式網(wǎng)絡系統(tǒng)Internet之上就是其成功的證明 由于TCP/IP提供了Internet所需要的可靠性，因此研究者和工程師開始在TCP/IP族中增加協(xié)議和工具。FTP、Telnet和SMTP在一開始就很流行，新版的TCP/IP工具還包括IMAP、POP，當然還有HTTP,.,73,2.4.2 IP地址,基本的I P地址是分成8位一個單元（稱為8位位組）的32位二進制數(shù) IP地址通常采用點分十進制記法來書寫，這時32位的IP地址中每8位使用0～255之間的一個十進制數(shù)表示，相互之間用點（.）隔開 32位的IP點-十進制數(shù)表示的IPv4地址分成五類，以適應大型、中型、小型的網(wǎng)絡。這些類的不同之處在于，用于表示網(wǎng)絡的位數(shù)與用于表示主機的位數(shù)之間的差別。IP地址分成五類，用字母表示： A類地址、B類地址、C類地址、D類地址、E類地址 每一個IP地址包括兩部分：網(wǎng)絡地址和主機地址，上面五類地址對所支持的網(wǎng)絡數(shù)和主機數(shù)有不同的組合。,.,74,1．A類地址 設計IPv4 A類地址的目的是支持巨型網(wǎng)絡 一個A類IP地址僅使用第1個8位位組表示網(wǎng)絡地址，剩下的3個8位位組表示主機地址。A類地址的第一個位總為0 ，這一點在數(shù)學上限制了A類地址的范圍小于127，127 是64+32+16+8+4+2+1的和。最左邊位表示128，在這里空缺，因此僅有127個可能的A類網(wǎng)絡 A類地址后面的24位（ 3個點-十進制數(shù)）表示可能的主機地址， A類網(wǎng)絡地址的范圍從1.0.0.0到126.0.0.0。 每一個A類地址能支持16777214個不同的主機地址，這個數(shù)是由224-2得到的。減2是必要的，因為IP把全0保留為表示網(wǎng)絡，而全1表示網(wǎng)絡內的廣播地址,.,75,2．B類地址 設計B類地址的目的是支持中到大型的網(wǎng)絡。B類網(wǎng)絡地址的范圍從128.1.0.0到191.254.0.0。一個B類IP地址使用兩個8位位組表示網(wǎng)絡號，另外兩個8位位組表示主機號。B類地址的第1個8位位組的前兩位總置為10 ，最后的16位（2個8位位組）標識可能的主機地址。每一個B類地址能支持64534個惟一的主機地址，這個數(shù)由216-2得到。B類網(wǎng)絡僅有16382個 3．C類地址 C類地址用于支持大量的小型網(wǎng)絡。 C類地址使用3個8位位組表示網(wǎng)絡地址，僅用1個8位位組表示主機號。 C類地址的前3位數(shù)為110，C類網(wǎng)絡地址的范圍從192.0.1.0至223.255.254.0 192.0.0.0至223.255.255.255。每一個C類地址理論上可支持最大256個主機地址（0～255），但是僅有254個可用，因為0和255不是有效的主機地址?？梢杂?097150個不同的C類網(wǎng)絡地址,.,76,4．D類地址 D類地址用于在IP網(wǎng)絡中的組播（ multicasting，又稱為多目廣播）。一個組播地址是一個惟一的網(wǎng)絡地址，它能指導報文到達預定義的IP地址組。D類地址的前4位恒為1110，因此D類地址空間的范圍從224.0.0.0到239.255.255.254 239.255.255.255。D類地址用于在一個私有網(wǎng)中傳輸組播報文至IP地址定義的端系統(tǒng)組中，因此沒有必要把地址中的8位位組或地址位分開表示網(wǎng)絡和主機。相反，整個地址空間用于識別一個IP地址組（A、B或C類）。現(xiàn)在，提出了許多其他的建議：不需要D類地址空間的復雜性就可以進行IP組播 5．E類地址 E類地址雖被定義但卻為IETF保留作研究之用，因此Internet上沒有可用的E類地址。E類地址的前4位恒為1，因此有效的地址范圍從240.0.0.0至255.255.255.255，E類地址一般僅在IETF內部使用,.,77,2.4.3 子網(wǎng)地址與子網(wǎng)掩碼,子網(wǎng)和主機地址是由原先IP地址的主機地址部分分割成兩部分得到。因此，用戶分子網(wǎng)的能力依賴于被子網(wǎng)化的IP地址類型。IP地址中的主機地址位數(shù)越多，就能分得更多的子網(wǎng)和主機。然而，子網(wǎng)減少了能被尋址主機的數(shù)量。實際上，是把主機地址的一部分拿走用于識別子網(wǎng)號。子網(wǎng)由偽IP地址（也稱為子網(wǎng)掩碼）標識 子網(wǎng)掩碼是可用點-十進制數(shù)格式表示的32位二進制數(shù)，掩碼告訴網(wǎng)絡中的端系統(tǒng)（包括路由器和其他主機）IP地址的多少位用于識別網(wǎng)絡和子網(wǎng)，這些位被稱為擴展的網(wǎng)絡前綴。剩下的位標識子網(wǎng)內的主機，掩碼中用于標識網(wǎng)絡號的位置為1，主機位置為0,.,78,2.4.4 IP數(shù)據(jù)報,一個IP數(shù)據(jù)報是由一個IP頭部和一個正文部分構成。頭部格式如圖2-2所示 圖2-2 IP數(shù)據(jù)報的頭部格式,.,79,2.4.5 IPv6,現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)是在IPv4 協(xié)議的基礎上運行。IPv6是下一版本的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，也可以說是下一代互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議。它的提出最初是因為隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，IPv4定義的有限地址空間將被耗盡，地址空間的不足必將妨礙互聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展。為了擴大地址空間，擬通過IPv6重新定義地址空間。IPv4采用32位地址長度，只有大約43億個地址，估計在2005年至2010年間將被分配完畢，而IPv6采用128位地址長度，幾乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6實際可分配的地址，整個地球的每平方米面積上仍可分配1000多個地址。在IPv6的設計過程中除一勞永逸地解決了地址短缺問題以外，還考慮了在IPv4中解決不好的其他問題，主要有端到端IP連接、服務質量（QoS）、安全性、多播、移動性、即插即用等,.,80,IPv6之所以能解決這些問題是因為它有以下的優(yōu)勢： （1）擴大了地址空間，采用128位地址長度，幾乎可以不受限制地提供IP地址，從而確保了端到端連接的可能性 （2）提高了網(wǎng)絡的整體吞吐量 （3）服務質量得到很大改善 （4）安全性有了更好的保證 （5）支持即插即用和移動性 （6）更好地實現(xiàn)了多播功能,.,81,1．IPv6的地址長度 IPv6的128位地址長度形成了一個巨大的地址空間。在可預見的很長時期內，它能夠為所有可以想象出的網(wǎng)絡設備提供一個全球惟一的地址 2．自動配置 ：IPv6的另一個基本特性是它支持無狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動配置的方式 3．服務質量 4．移動性 移動IPv6（MIPv6）在新功能和新服務方面可提供更大的靈活性。每個移動設備設有一個固定的家鄉(xiāng)地址，這個地址與設備當前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無關。 基于移動IPv6協(xié)議集成的IP層移動功能具有很重要的優(yōu)點。盡管IPv4中也存在一個類似的移動協(xié)議，但二者之間存在著本質的區(qū)別：①移動IPv4協(xié)議不適用于數(shù)量龐大的移動終端，②移動IP需要為每個設備提供一個全球惟一的IP地址，而IPv4沒有足夠的地址空間可以為在公共互聯(lián)網(wǎng)上運行的每個移動終端分配一個這樣的地址,.,82,5．內置的安全特性 IPv6協(xié)議內置安全機制，并已經標準化。它支持對企業(yè)網(wǎng)的無縫遠程訪問。在安全性方面，IPv6同IP安全性（IPSec）機制和服務一致 6．從IPv4到IPv6的演進 從IPv4到IPv6的演進是一個逐漸演進的過程，而不是徹底改變的過程。一旦引入IPv6技術，要實現(xiàn)全球IPv6互聯(lián)，仍需要一段時間使所有服務都實現(xiàn)全球IPv6互聯(lián) 7．過渡技術的概述與現(xiàn)狀 如何完成從IPv4到IPv6的轉換是IPv6發(fā)展需要解決的第一個問題。目前，IETF已經成立了專門的工作組，研究IPv4到IPv6的轉換問題，提出很多方案，主要包括以下類型： （1）雙協(xié)議棧技術 （2）隧道技術 （3）網(wǎng)絡地址轉換/協(xié)議轉換技術,