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內(nèi)容提要

本章介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能及組成以及計(jì)

算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的基本概念，TCP/IP協(xié)議

族、HTTP協(xié)議和網(wǎng)頁(yè)制作的基礎(chǔ)知識(shí)，討論了

網(wǎng)絡(luò)安全的主要技術(shù)、計(jì)算機(jī)病毒和木馬的預(yù)防

等。最后介紹了分布式計(jì)算以及下一代的網(wǎng)絡(luò)計(jì)

算——網(wǎng)格計(jì)算和云計(jì)算。本章重點(diǎn)是掌握數(shù)據(jù)

通信的基本原理、理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和協(xié)議體系結(jié)構(gòu)

的概念。

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內(nèi)容提要

□7.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

□7.2Internet概述

□7.3WWW和網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)

□7.4網(wǎng)絡(luò)安全

□7.5網(wǎng)格計(jì)算和云計(jì)算

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7.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

7.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史

7.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和分類

7.1.3信道和數(shù)據(jù)傳輸媒體

7.1.4OSI模型和網(wǎng)絡(luò)互連

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7.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今世界上最為活躍的技術(shù)因

素之一。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是把分布在不同地點(diǎn)的多

個(gè)計(jì)算機(jī)物理地連接起來(lái)，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互通

信，以共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源為目標(biāo)的系統(tǒng)

O也可以說(shuō)：將分散的計(jì)算機(jī)、終端、外圍設(shè)備

通過(guò)通信媒體互相連接在一起，能夠?qū)崿F(xiàn)互相通

信的整個(gè)系統(tǒng)?；蛘哒f(shuō)通過(guò)通信媒體互連起來(lái)的

自治的計(jì)算機(jī)集合體，叫做計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

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7/L1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史

彳薪網(wǎng)絡(luò)從60莉諼展到現(xiàn)星，可分為四代:

第一代：以單計(jì)算機(jī)為中心的聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。缺點(diǎn)是主機(jī)

負(fù)荷較重；通信線路的利用率低；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)屬集中控制方

式，可靠性低。

第二代：計(jì)算機(jī)——計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。以遠(yuǎn)程大規(guī)?；ミB

為主要特點(diǎn)，由ARPANET發(fā)展和演化而來(lái)。ARPANET

的主要特點(diǎn)是：資源共享、分散控制、分組交換、采用專

門的通信控制處理機(jī)、分層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。這些特點(diǎn)往往被

認(rèn)為是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的典型特征。

第三代：遵循網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)建成的網(wǎng)絡(luò)。依據(jù)標(biāo)

第四代：Internet時(shí)代。Internet采用了目前在分布式

網(wǎng)絡(luò)中最為流行的客戶/服務(wù)器方式，把網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，多媒

體技術(shù)和超文本技術(shù)融為一體，體現(xiàn)了當(dāng)代多種信息技術(shù)

互相融合的發(fā)展趨勢(shì)。豐富的信息服務(wù)功能和友好的用戶

接口使其成為功能最強(qiáng)的信息網(wǎng)絡(luò)。

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計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

■

建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的目的是：通過(guò)數(shù)據(jù)通信,

實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的資源共享，增加單機(jī)的功能，提高系

統(tǒng)的可靠性。因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要有四種功能

.數(shù)據(jù)傳送

2.資源共享

3.提高計(jì)算機(jī)的可靠性和可用性

4.分布式系統(tǒng)

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7J2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和分類

1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的邏輯組成

從邏輯功能上看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可劃分成資源

子網(wǎng)和通信子網(wǎng)兩大部分，資源子網(wǎng)包括網(wǎng)絡(luò)中

的所有主計(jì)算機(jī)、I/O設(shè)備、各種軟件資源和數(shù)據(jù)

庫(kù)，負(fù)責(zé)全網(wǎng)數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各

種網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。通信子網(wǎng)是由用作信息

交換的節(jié)點(diǎn)處理機(jī)和通信鏈路組成的獨(dú)立的數(shù)據(jù)

通信系統(tǒng)，它承擔(dān)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)接、加工

和變換等通信處理工作。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的邏輯構(gòu)成

如圖7.1所示。

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圖7.1通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)

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2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

所謂網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(topology),是指連

網(wǎng)的計(jì)算機(jī)(又稱節(jié)點(diǎn))在地理分布和連接關(guān)系上

的幾何構(gòu)形。常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有總線形、星

形和環(huán)形。

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圖72網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

PCPC

(a)星型拓?fù)?b)總線拓?fù)?/p>

SH

a

PCPC

PCPC

(c)環(huán)型拓?fù)?d)網(wǎng)狀拓?fù)?/p>

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7.1.3信道和數(shù)據(jù)傳輸媒體

通常將在通信過(guò)程中產(chǎn)生和發(fā)送信息的設(shè)備或計(jì)算機(jī)

稱為“信源”，把在通信過(guò)程中接收和處理信息的設(shè)備或計(jì)

算機(jī)稱為“信宿”，而信源和信宿之間的通信線路稱為“信

道、也可以說(shuō)，數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)谋亟?jīng)之路稱為“信道工

按傳輸媒體的不同，物理信道可分為有線信道、無(wú)線

信道、衛(wèi)星信道。按在信道上傳輸信號(hào)的不同，可分為傳

輸正弦波模擬量的模擬信道和傳輸二進(jìn)制脈沖電信號(hào)的數(shù)

字信道。

局域網(wǎng)常用的傳輸媒體包括雙絞線、同軸電纜和光導(dǎo)

纖維，另外，還有通過(guò)大氣的各種形式的電磁傳播，如微

波、紅外線和激光等。

根據(jù)傳輸信號(hào)方式的不同，通信可分為模擬通信和數(shù)

字通信。不同的數(shù)據(jù)必須轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號(hào)才能進(jìn)行傳輸

O

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模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)

模擬數(shù)據(jù)(AnalogData)是由傳感器采集得到

的連續(xù)變化的值，例如溫度、壓力，以及目前在

電話、無(wú)線電和電視廣播中的聲音和圖像。

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(DigitalData)則是模擬數(shù)據(jù)經(jīng)量化

后得到的離散的值，例如在計(jì)算機(jī)中用二進(jìn)制代

碼表示的字符、圖形、音頻與視頻數(shù)據(jù)。

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模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)

信號(hào)是數(shù)據(jù)的電子或電磁編碼。信號(hào)可分為

模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)是隨時(shí)間連續(xù)變

化的電流、電壓或電磁波；數(shù)字信號(hào)則是一系列

離散的電脈沖或光脈沖?？蛇x擇適當(dāng)?shù)膮⒘縼?lái)表

示要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)之間可以相互轉(zhuǎn)換：模

擬信號(hào)一般通過(guò)脈碼調(diào)制(PulseCode

Modulation,PCM)的方法量化為數(shù)字信號(hào)；數(shù)

字信號(hào)一般通過(guò)對(duì)載波進(jìn)行移相(PhaseShift)的

方法轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。

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7.L3.3.模擬通信與數(shù)字通信

(1)模擬數(shù)據(jù)通信

目前廣泛使用公用電話線路來(lái)傳輸語(yǔ)音或計(jì)

算機(jī)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)，也可以使用公共

有線電視網(wǎng)來(lái)傳輸視頻和計(jì)算機(jī)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的

模擬信號(hào)；而微波與衛(wèi)星通信傳輸?shù)囊部梢允悄?/p>

擬數(shù)據(jù)或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)。

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為了用模擬數(shù)據(jù)通信的方法實(shí)現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)和

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸，一般不直接傳輸模擬信

號(hào)(包括由數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換而來(lái)的模擬信號(hào))，而是

在發(fā)送方使用某一頻率的電磁波作為載波

(Carrier),然后用模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)對(duì)其進(jìn)行

調(diào)制(Modulation),調(diào)制后的載波信號(hào)(為模擬信

號(hào))占有以該載波頻率為中心的一段頻譜，并能在

適于該載波頻率的媒體上傳輸；而在接收方則通

過(guò)解調(diào)(Demodulation)還原疊加于載波上的模擬

信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。可完成調(diào)制和解調(diào)的裝置稱為

調(diào)制解調(diào)器(Modem)。

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圖7.3轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的設(shè)備

Modem■

轉(zhuǎn)換001011

模擬信號(hào)MODEM數(shù)字信號(hào)

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7.L3.3.模擬通信與數(shù)字通信

⑵數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信指直接利用數(shù)字傳輸技術(shù)在數(shù)

字設(shè)備之間傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)或模擬數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的數(shù)字

信號(hào)。由于計(jì)算機(jī)使用二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，因而計(jì)

算機(jī)與其外部設(shè)備之間、局域網(wǎng)和城域網(wǎng)大多直

接采用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信。

近20年來(lái)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)已開始發(fā)展并

得到廣泛應(yīng)用。目前，數(shù)字通信已開始在長(zhǎng)距離

話音和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)領(lǐng)域逐漸替代傳統(tǒng)的模擬通信。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，則大大推動(dòng)了數(shù)字

通信技術(shù)的迅速發(fā)展?？梢灶A(yù)言，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信

最終將取代模擬數(shù)據(jù)通信。

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差錯(cuò)檢測(cè)與控制

數(shù)據(jù)通信中，由于信號(hào)的衰減和外部電干擾

,接收端收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送端的數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)

象，稱為傳輸差錯(cuò)。傳輸中出錯(cuò)的數(shù)據(jù)是不可用

的，不知道是否有錯(cuò)的數(shù)據(jù)同樣不可用。判斷數(shù)

據(jù)經(jīng)傳輸后是否有錯(cuò)的手段和方法稱為差錯(cuò)檢測(cè)

,確保傳輸數(shù)據(jù)正確的方法和手段稱差錯(cuò)控制。

網(wǎng)絡(luò)中糾正出錯(cuò)的方法通常是讓發(fā)送方重傳出錯(cuò)

的數(shù)據(jù)塊，差錯(cuò)檢測(cè)往往更重要。

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數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)

■

通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)是有效性和可靠性

O數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性是指數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲笏?/p>

度，也就是數(shù)字信道的容量；可靠性指誤碼率,

即傳輸中出錯(cuò)碼與傳輸總碼數(shù)之比。

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(1)帶寬

在模擬信道中，常用帶寬表示信道傳輸信息

的能力。帶寬即傳輸信號(hào)的最高頻率與最低頻率

之差，即信號(hào)的頻譜范圍。理論分析表明，模擬

信道的帶寬或信噪比越大，信道的極限傳輸速率

也越高。

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(2)信道容量

對(duì)于數(shù)字通信系統(tǒng)，有時(shí)用信道的容量，即

用單位時(shí)間內(nèi)最大可傳輸信息的位數(shù)，作為信道

傳輸信息的最大能力的指標(biāo)。信道容量與信道頻

帶、可用時(shí)間及能通過(guò)的信號(hào)功率與干擾功率比

值有關(guān)。

在實(shí)際應(yīng)用中，信道容量應(yīng)大于傳輸速率,

否則高的傳輸速率不能發(fā)揮作用。

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(3)位速率

數(shù)據(jù)傳輸速率是指?jìng)鬏斁€上傳輸信息的速度

O數(shù)據(jù)傳輸速率有兩種表示方法，即位速率(信

號(hào)速率)和波特率(調(diào)制速率)。

在數(shù)字信道中，位速率是數(shù)字信號(hào)的傳輸速

率，它用單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的有效位

(bit)數(shù)來(lái)表示，其單位為每秒位數(shù)(bps)、每秒千

位數(shù)(Kbps)或每秒兆位數(shù)(Mbps)來(lái)表示。位速率

也稱信號(hào)速率，常用S來(lái)表示。

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(4)波特率

波特率也稱調(diào)制速率，也稱碼元速率。碼元

是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)字中每一位的通稱。

調(diào)制速率B是脈沖信號(hào)在調(diào)制過(guò)程中信號(hào)狀態(tài)變

化的次數(shù)，或者說(shuō)是信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制后的傳輸速率

，單位以波特(Baud)表示。通常用于表示調(diào)制

解調(diào)器之間傳輸信號(hào)的速率。

位速率和波特率之間有如下關(guān)系：

S=B*log2N

其中N是一個(gè)脈沖信號(hào)所表示的有效狀態(tài)，在

2進(jìn)制方式中，N=2,故5=8。即數(shù)據(jù)傳輸速率和

調(diào)制速率相等。

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(5)誤碼率

誤碼率指信息傳輸?shù)腻e(cuò)誤率，是衡量傳輸系

統(tǒng)可靠性的指標(biāo)。誤碼率以在接收的碼元中的錯(cuò)

誤碼元占總傳輸碼元的比例來(lái)衡量。通常應(yīng)低于

104

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7.1.4OSI模型和網(wǎng)絡(luò)互連

為了使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)不同結(jié)點(diǎn)之間同層的對(duì)等實(shí)體

能正常進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，通信雙方就必須有一套彼

此能夠相互了解和共同遵守的規(guī)則和約定，即一

套語(yǔ)義、語(yǔ)法和同步規(guī)則，用以規(guī)定有關(guān)部件爰

信過(guò)程中的操作，同時(shí)為各軟件開發(fā)者提供一個(gè)

統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的語(yǔ)

法(Syntax)指的是數(shù)據(jù)格式和信號(hào)電平等；而

語(yǔ)義(Semantics)則包括用于相互協(xié)調(diào)及差錯(cuò)

處理的控制信息；同步(Synchronize)則是事

件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。

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1.網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)

在開發(fā)協(xié)議的時(shí)候，通常以一個(gè)協(xié)議解決一個(gè)特定的

問(wèn)題。并將一系列具有既定用途的協(xié)議綜合起來(lái)，將龐大

而復(fù)雜的功能分為功能相對(duì)獨(dú)立的若干層。每一層可與相

鄰的層通信，下一層為上一層提供服務(wù)，并把該服務(wù)如何

實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)向上一層加以屏蔽。依靠各層次之間的功能組

合，為每個(gè)用戶與另一節(jié)點(diǎn)用戶之間提供存取通路。在設(shè)

計(jì)調(diào)試中，更改某層功能的實(shí)現(xiàn)時(shí)，其它層不受影響。分

層結(jié)構(gòu)的概念的提出有助于定義每個(gè)協(xié)議的功能，并可定

義協(xié)議之間相互作用的方式(或者說(shuō)，是定義協(xié)議之間的

通信方式的協(xié)議)。分層結(jié)構(gòu)還有利于交流、理解和標(biāo)準(zhǔn)

化。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合，稱為網(wǎng)絡(luò)的體系

結(jié)構(gòu)(architecture)o換旬話說(shuō)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的禰素結(jié)

構(gòu)就是這個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成的功能的精確定

義。

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2.OSI模型

1981年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(International

StandardOrganization,ISO)提出了開放系統(tǒng)

互連基本參考模型(OpenSystem

Interconnect/ReferenceModeLOSI/RM)。

OSI模型用結(jié)構(gòu)描述方法，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信功

能劃分成七個(gè)層次。每個(gè)層次完成各自的功能,

、

1I過(guò)各層間的接口和功能的組合與其相鄰的層連

接，從而實(shí)現(xiàn)兩系統(tǒng)間、各節(jié)點(diǎn)間信息的傳輸。

OSI定義的異種機(jī)連網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的框架結(jié)構(gòu)，得到國(guó)

際上的承認(rèn)，成為各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靠攏

的標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

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OSI的七層協(xié)議從低到高分別為物理層、數(shù)據(jù)

鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)

用層。其中物理層、鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層一起組成通

信子網(wǎng)。會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層一起組成資源

子網(wǎng)。傳輸層起著上三層和下三層的連接作用。

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表7.1ISO/OSI模型

表71I93/OSH整

層名實(shí)例注釋

層第7層Lotuscc:mail

MicrosoftWindovre95

表s層第6層層5~7通常未明確定義，并醮作系統(tǒng)而異

WindowsNT

能層第5層

?1W層第4層No^UIPXJCP

砥層第3層Etkmet到FDDI的路由通過(guò)第3層路由設(shè)置不由回進(jìn)行逋信

Ettemet-CSMAJCD

緘僦層第2層網(wǎng)格是第2層設(shè)備。AUI是層1和層2間的接口

HDLC

10BASCT,曼ffiK幅編碼，規(guī)定電纜上的電氣特t野蝙碼特性，中繼器工作

陲層第1層

RJ4等磁一層

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3.網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備

■

網(wǎng)絡(luò)互連能使某個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的用戶能訪問(wèn)其它

網(wǎng)絡(luò)上的資源，使不同網(wǎng)絡(luò)上的用戶互相通信和

交換信息。這不僅有利于資源共享，也可以從整

體上提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

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網(wǎng)絡(luò)互連的復(fù)雜性取決于要互連的網(wǎng)的幀、

分組、報(bào)文和協(xié)議的差異程度。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間要

互連時(shí)，它們之間的差異可以表現(xiàn)在OSI七層模

型中的任一層上。用于網(wǎng)絡(luò)之間互連的中繼設(shè)備

稱為網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。

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表72網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備在OSI七層模型的位

置及其用途—

表工2確互連設(shè)備在OSI七尉醛的位置及其用途

OSI痹才避對(duì)應(yīng)的互連設(shè)備用途

第七層：應(yīng)用層跟提供不同順體系間的互線口

第六層：表示層

第五層：金話層

第四層：傳輸層

第三層：理各層路由展第三敢換機(jī)在不解確之間存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)分組

第二層：錨珞層嘟、第二層手機(jī)在局域股間存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)幀

第一層：睡層中繼腺集線腺在曳寒妒堤剎位流

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4.公共傳輸系統(tǒng)和寬帶接入技術(shù)

通常意義上的電信網(wǎng)，指的是公用電信網(wǎng)部

分。公用電信網(wǎng)又可以劃分為長(zhǎng)途網(wǎng)（長(zhǎng)途端局

以上部分）、中繼網(wǎng)（長(zhǎng)途端局與市話局之間以

及市話局與市話局之間的部分）和接入網(wǎng)（市話

局至用戶之間的部分）3部分。

長(zhǎng)途網(wǎng)和中繼網(wǎng)合并稱為核心網(wǎng)。對(duì)于核心

網(wǎng)來(lái)說(shuō)，接入網(wǎng)介于木地交換機(jī)和用戶之間，它

主要完成的是幫助用戶接入到核心網(wǎng)的任務(wù)。鑒

于接入網(wǎng)是業(yè)務(wù)接入的“瓶頸”，是網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化的

最后一段，接入網(wǎng)常被比喻為信息高速公路到用

戶的“最后的一公里工

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圖7.4接入網(wǎng)在電信網(wǎng)中的位置

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目前，接入網(wǎng)技術(shù)主要包括

(1)銅線接入

(2)光纖接入網(wǎng)

(3)Internet虛擬網(wǎng)絡(luò)接入

(4)傳輸通道接入及多業(yè)務(wù)分組接入

(5)無(wú)線接入網(wǎng)

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內(nèi)容提要

□7.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

□7.2Internet概述

□7.3WWW和網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)

□7.4網(wǎng)絡(luò)安全

□7.5網(wǎng)格計(jì)算和云計(jì)算

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7.2Internet概述

7.2.1TCP/IP協(xié)議族

7.2.2TCP/IP的網(wǎng)際層

7.2.3TCP/IP的傳輸層

7.2.4TCP/IP的應(yīng)用層

7.2.5Internet在中國(guó)

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7.2.1TCP/IP協(xié)議族

一星20世紀(jì)60年瀛期，美國(guó)高級(jí)研究計(jì)劃署

(AdvancedResearchProjectsAgency,

ARPA)與各大學(xué)和計(jì)算機(jī)制造商結(jié)盟開發(fā)了一

組通信標(biāo)準(zhǔn)，這成為TCP/IP的基礎(chǔ)。

TCP/IP不是單一的協(xié)議，實(shí)際上是一族協(xié)議

，有自己的模型，被稱為TCP/IP協(xié)議棧。

TCP/IP通常被認(rèn)為是一個(gè)四層協(xié)議系統(tǒng)。作

為一個(gè)協(xié)議組件，TCP/IP是一組不同層次上的多

個(gè)協(xié)議的組合。TCP/IP模型中的每一層負(fù)責(zé)不同

的功能。

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表7.3TCP/IP各協(xié)議與OSI的七層模型的

______比較________________

表7.3TCP/IP各協(xié)議與OSI的七層模型的比較

OSI也才鏤TCRIP協(xié)議

第七層：應(yīng)用層麗層：ma用版）NFS（網(wǎng)絡(luò)文件協(xié)議）

第六層：表小層TelM遠(yuǎn)程登錄）SMTP（簡(jiǎn)單郵XDR（外3?據(jù)表示）

第五層：會(huì)話層件）SNMP藺單網(wǎng)匐RPC（翊過(guò)程調(diào)

第四層：傳輸層飾層：TCP、UDP、NNP

第三層：確層觸f：路由協(xié)議、IPsICMPsIGMPsARERARP

知層：僦層

砥接口層：料淀

第一層：物理層

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1.網(wǎng)絡(luò)接口層

在TCP/IP模型的最底的一層是網(wǎng)絡(luò)接口層。

網(wǎng)絡(luò)接口層通常包括操作系統(tǒng)中的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序

和計(jì)算機(jī)中對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口卡，負(fù)責(zé)將幀放入線

路或從線路中取下幀。網(wǎng)絡(luò)接口層處理與電纜（

或其他任何傳輸媒介）的物理接口細(xì)節(jié)。TCP/IP

本身并不十分關(guān)心低層，因?yàn)樘幵跀?shù)據(jù)鏈路層的

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)⑸蠈拥膮f(xié)議和實(shí)際的物理接

口隔離開來(lái)。

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2.網(wǎng)際層

網(wǎng)際層有時(shí)也稱作互連網(wǎng)層或Internet層。下

層物理網(wǎng)絡(luò)可能有不同的網(wǎng)絡(luò)接口。網(wǎng)際層要向

上層提供統(tǒng)一的服務(wù)，使上層的協(xié)議操作一致。

因此網(wǎng)際層的一個(gè)重要任務(wù)就是屏蔽物理網(wǎng)絡(luò)的

差異，在物理網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)造一個(gè)虛擬的邏輯網(wǎng)，并

實(shí)現(xiàn)分組在邏輯網(wǎng)上有效地傳輸。在TCP/IP協(xié)議

組件中，網(wǎng)際層協(xié)議包括IP協(xié)議（網(wǎng)際協(xié)議），

ICMP協(xié)議（Internet互連網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議），以

及IGMP協(xié)議（Internet組管理協(xié)議）。網(wǎng)際層協(xié)

議將數(shù)據(jù)包封裝成Internet數(shù)據(jù)包并運(yùn)行必要的

路由算法。

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3.傳輸層

傳輸層主要為兩臺(tái)主機(jī)上的應(yīng)用程序提供端

到端的通信。所謂端到端指的是某臺(tái)計(jì)算機(jī)上的

某個(gè)進(jìn)程與某遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上某個(gè)進(jìn)程的通信。在

計(jì)算機(jī)之間提供通信會(huì)話。

在TCP/IP協(xié)議組件中，有兩個(gè)互不相同的傳

輸協(xié)議：TCP（傳輸控制協(xié)議）和UDP（用戶數(shù)

據(jù)報(bào)協(xié)議）。TCP為兩臺(tái)主機(jī)的進(jìn)程提供高可靠

性的數(shù)據(jù)通信。而UDP則為應(yīng)用層提供一種非常

簡(jiǎn)單的服務(wù)，其可靠性必須由應(yīng)用層來(lái)提供。這

兩種傳輸層協(xié)議分別在不同的應(yīng)用程序中有不同

的用途。

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4.應(yīng)用層

在模型的頂部是應(yīng)用層。本層是應(yīng)用程序進(jìn)

入網(wǎng)絡(luò)的通道。應(yīng)用層負(fù)責(zé)處理特定的應(yīng)用程序

細(xì)節(jié)。在應(yīng)用層有許多TCP/IP工具和服務(wù)如：文

件傳輸協(xié)議FTP、Telnet、簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議

SNMP、用于電子郵件的簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議

SMTP以及域名系統(tǒng)DNS等等。一些TCP的應(yīng)用

,如Telnet和Rlogin,FTP,以及SMTP等通常

都是用戶進(jìn)程。

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7.2.2TCP/IP的網(wǎng)際層

網(wǎng)際層是TCP/IP協(xié)議族中最重要的一層。它

的主要功能是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，或者說(shuō)是解決網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)

中的各種問(wèn)題。

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1.IP地址

Internet是由許許多多的物理網(wǎng)絡(luò)組成的網(wǎng)上

之網(wǎng)，其中每一個(gè)小型網(wǎng)絡(luò)都是由信道和節(jié)點(diǎn)組

成。由于兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可能在同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)之中，

也可能不在同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)之中，因此關(guān)鍵就是

如何從源節(jié)點(diǎn)出發(fā)找到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，這就是尋址問(wèn)

題。尋址問(wèn)題主要涉及Internet的地址結(jié)構(gòu)、有關(guān)

地址的協(xié)議以及對(duì)尋址過(guò)程進(jìn)行控制的路由機(jī)制

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(1)IP編址方案

TCP/IP協(xié)議把消息分成數(shù)據(jù)包，在不同時(shí)刻

沿不同路徑發(fā)送到目的地。在IP層中傳輸?shù)膮f(xié)議

數(shù)據(jù)單元是IP分組，也稱IP數(shù)據(jù)報(bào)。IP分組從源

主機(jī)向目的主機(jī)傳送的依據(jù)是Internet協(xié)議地址

(InternetProtocolAddress9簡(jiǎn)稱IP地址)。

Internet上的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都被賦予世界上唯一

的IP地址，用作Internet上獨(dú)立的計(jì)算機(jī)唯一標(biāo)識(shí)

oIP協(xié)議用一套簡(jiǎn)單的規(guī)則來(lái)支持各種類型的網(wǎng)

絡(luò)，它屏蔽了物理網(wǎng)絡(luò)連接的細(xì)節(jié)，定義了一個(gè)

抽象的“網(wǎng)絡(luò)”，為眾多的不同類型的網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算

機(jī)提供了一個(gè)單一的、無(wú)縫的通信系統(tǒng)。

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為確保一個(gè)IP地址對(duì)應(yīng)一臺(tái)主機(jī)，網(wǎng)絡(luò)地址由

Internet注冊(cè)管理機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息中心NIC分配，主

機(jī)地址由網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)分配。如圖7,5所示，

每個(gè)IP地址占用32位，并被分為A,B,C,D和E

5五類，分別用0,10,110,1110和11110標(biāo)識(shí)

O

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圖7.5五類IP地址結(jié)構(gòu)

煤0網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符（7位）主機(jī)編號(hào)（24位）

E類10網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符（14位）主機(jī)編號(hào)（16位）

C類110網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符（21位）主機(jī)編凝8位）

D類1110多點(diǎn)廣播地址（28位）

E類11110實(shí)驗(yàn)保留地址

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A類地址:A類地址用于三■大的網(wǎng)絡(luò)或相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的集合,

總共允許有126個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

B類地址：B類地址用于超過(guò)254個(gè)節(jié)點(diǎn)（但少于65534個(gè)

節(jié)點(diǎn)）的中等規(guī)模和大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。

C類地址：較小的組織可采用C類地址。C類地址高三位被

置為二進(jìn)制的110,允許大約200萬(wàn)個(gè)網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)可

有254個(gè)節(jié)點(diǎn)。

D類地址：被用于組播組用戶，高四位總被置為1110,余下

的位用于標(biāo)明客戶端所屬的組。E類地址則被保留用于實(shí)

驗(yàn)和開發(fā)。

IP地址是32位的二進(jìn)制地址，例如某地址為10000000

000010100000001000011110,由于它以“10”開頭，所

以是一個(gè)B類地址。

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IP地址太長(zhǎng)，而且不便于記憶，因而常用4個(gè)

十進(jìn)制數(shù)分別代表4個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)，在它們之間

用圓點(diǎn)分隔，以X.X.X.X的格式表示，稱為點(diǎn)分3

進(jìn)制計(jì)數(shù)法(dotteddecimalnottion)。上述

地址可以寫為：128?10.2.30,其網(wǎng)絡(luò)地址為

128.10,血落內(nèi)主機(jī)地址為2.30。

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（2）“保留"IP地址

因特網(wǎng)賦號(hào)管理局(InternetAssigned

NumbersAuthority.IANA)已經(jīng)在A、B和C

類地址中保留了一些網(wǎng)絡(luò)號(hào)，無(wú)需注冊(cè)就可以使

用這些地址。表7.4是保留IP地址的范圍。對(duì)于

那些完全沒(méi)有連接到因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)，可從使用這

些保留的網(wǎng)絡(luò)地址。如果要實(shí)現(xiàn)對(duì)另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)（如

因特網(wǎng)）的訪問(wèn)，可將某個(gè)主機(jī)用作網(wǎng)關(guān)。本地網(wǎng)

絡(luò)通過(guò)內(nèi)部IP地址來(lái)訪問(wèn)該網(wǎng)關(guān)，而外部世界則

通過(guò)其正式注冊(cè)的地址（由互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商分配

）知道該網(wǎng)關(guān)。

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表7.4保留IP地址

表7.4保留IP地址

類地址

A10.0.0.0

B172.16.0.0~172.31.0.0

C192.168.0.0—192.168.255.0

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(3)特殊的IP地址

以“o”開頭的地址表示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的本地節(jié)點(diǎn)。例如

，0?0.0.23指當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的23號(hào)工作站。地址指

當(dāng)前工作站。

將地址上所有位全置為1(也就是值255)代表“所有地

址”。所以，192J8255.255意味著將消息發(fā)送給

192.18.網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點(diǎn)；類似地，255?255?255.255

意味著將消息發(fā)送給因特網(wǎng)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)。這些地址用于

廣播消息和服務(wù)公告。

網(wǎng)絡(luò)地址塊127xx.x用于網(wǎng)絡(luò)軟件測(cè)試及本機(jī)進(jìn)程

間通信，稱為回送地址(loopback)。大多數(shù)系統(tǒng)把IP地址

127O0J分配給這個(gè)接口，并命名為“l(fā)ocalhost"。一個(gè)

傳給內(nèi)部回送地址的IP數(shù)據(jù)報(bào)不能在任何網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)。主

機(jī)和網(wǎng)關(guān)不能為該地址廣播任何尋徑信息。

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2子網(wǎng)掩碼

任何一個(gè)A,B,C類地址都對(duì)應(yīng)著一定規(guī)模（主機(jī)數(shù)

目）的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)某實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模接近IP地址的hostid上

限時(shí)，該IP地址就得到充分利用。若實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小

,會(huì)造成地址資源的浪費(fèi)。合理的做法是將一個(gè)C類地址

分給若干個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)共同使用。具體辦法是將這些較小的

網(wǎng)絡(luò)看作一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)，并從hostid域中借用某幾位高

位作為子網(wǎng)的subnetid域。于是，網(wǎng)關(guān)（連接物理網(wǎng)絡(luò)的

路由器）的路由表就被分成兩級(jí)：先識(shí)別由netid標(biāo)識(shí)的

路由，以確定一個(gè)邏輯的網(wǎng)絡(luò)；再在該邏輯的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部用

subnetid來(lái)確定具體的子網(wǎng)。

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網(wǎng)絡(luò)管理員使用子網(wǎng)掩碼，即一個(gè)與IP地址格式

相同的屏蔽碼對(duì)網(wǎng)絡(luò)IP地址進(jìn)行“與”操作，用來(lái)限定

一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的IP地址范圍。利用子網(wǎng)掩碼，可以把一個(gè)

大的網(wǎng)絡(luò)劃分為幾個(gè)子網(wǎng)。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有子網(wǎng)時(shí)，A,B,C三類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)

掩碼分別為：

A類網(wǎng)絡(luò)，11111111000000000000000000000000,

即255?0.0?0,

B類網(wǎng)絡(luò)，11111111111111110000000000000000,

即255?255?0?0,

C類網(wǎng)絡(luò)，11111111111111111111111100000000,

gPo

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3IPv6

隨著Internet的廣泛應(yīng)用和用戶數(shù)量的急劇增

加，只有32位(地址數(shù)量為4.3X109)的IPv4地

址危機(jī)已經(jīng)展現(xiàn)在人們的眼前。1990年，

Internet工程任務(wù)組(IETF,InternetEngineer

TaskForce)開始著手一個(gè)新的IP版本(IP

Next-Generation,IPng)的的制定，1995年1

月“下一代IP建議書”——RFC1752發(fā)表，這就是

現(xiàn)在的IPv6。

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4IP地址解析

IP地址是站在Internet網(wǎng)絡(luò)的角度的邏輯地址

，具體的物理網(wǎng)（組成Internet的局域網(wǎng)或廣域

網(wǎng)）并不知道如何通過(guò)IP地址來(lái)定位一臺(tái)計(jì)算機(jī)

o要想通過(guò)一個(gè)物理網(wǎng)進(jìn)行幀的傳送，必須含有

目的地的硬件地址（如以太網(wǎng)地址）。將一臺(tái)計(jì)

算機(jī)的IP地址翻譯成等價(jià)的硬件地址的過(guò)程稱為

地址解析或地址映射，也稱為地址綁定。

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圖7.6地址解析實(shí)例

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在圖7.6中，主機(jī)A上的一個(gè)應(yīng)用程序要傳輸一條報(bào)文

到主機(jī)F上，由于A與F不在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，因此A上的軟

件無(wú)法解析F的地址，于是這個(gè)報(bào)文的傳輸要經(jīng)過(guò)如下過(guò)

程：

O(1)主機(jī)A上的軟件首先確定要將報(bào)文傳輸?shù)紽必須經(jīng)過(guò)路由器

R1,于是解析位于同一網(wǎng)絡(luò)中路由器R1的地址，將報(bào)文傳送到

R1；

。(2)路由器R1上的軟件確定要將報(bào)文傳輸?shù)紽必須經(jīng)過(guò)路由器

R2,于是解析位于同一網(wǎng)絡(luò)中路由器R2的地址，將報(bào)文傳送到

R2;

o(3)路由器R2上的軟件確定F就在同一網(wǎng)絡(luò)上，于是解析位于同

一網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)F的地址，將報(bào)文傳送到F。

地址解析軟件要根據(jù)使用的協(xié)議和硬件編址方案來(lái)進(jìn)

行地址解析。不同的物理網(wǎng)絡(luò)使用的協(xié)議和編址方案不同

,解析方法也不相同。

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5路由選擇及其算法

通信子網(wǎng)為網(wǎng)絡(luò)源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)提供了多條傳輸路

徑的可能性。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后，要確定向下

工黃點(diǎn)貨速的曩佳路徑，這越屬路由選擇。.8走..路..由..選..擇

的策略稱路由算法。Internet市的路由速擇法通常使用

路由表，路由表記錄著一臺(tái)路由器的相鄰網(wǎng)絡(luò)（即直接連

接的）的地址、去某個(gè)不相鄰的網(wǎng)絡(luò)所需經(jīng)過(guò)的第一個(gè)路

由器的地址（即與其直接連接、相鄰的路由器）以及去這

個(gè)網(wǎng)絡(luò)要經(jīng)過(guò)的路由器數(shù)（稱為跳數(shù)）等信息。

路由選擇算法一般有靜態(tài)路由選擇策略和動(dòng)態(tài)路由選

擇策略兩種。

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7.2.3TCP/IP的傳輸層

TCP/IP在這一層提供了兩個(gè)主要的協(xié)議：傳

輸控制協(xié)議(TCP)和用戶數(shù)據(jù)協(xié)議(UDP),另外還

有一些別的協(xié)議，例如用于傳送數(shù)字化語(yǔ)音的

NVP協(xié)議。

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1,傳輸控制協(xié)議TCP

TCP是傳輸層的一個(gè)主要協(xié)議，當(dāng)一個(gè)用戶想

給其他用戶發(fā)送一個(gè)文件時(shí)，TCP先把該文件分

成一個(gè)個(gè)小數(shù)據(jù)包，并加上一些特定的校驗(yàn)信息

,然后IP再在數(shù)據(jù)包上標(biāo)上地址信息，形成可在

Internet上傳輸?shù)腡CP/IP數(shù)據(jù)包。當(dāng)TCP/IP數(shù)據(jù)

包到達(dá)目的地后，接收方計(jì)算機(jī)首先去掉地址標(biāo)

志，利用TCP的校驗(yàn)信息對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，如果

發(fā)現(xiàn)有損壞的數(shù)據(jù)包，就要求發(fā)送端重新發(fā)送被

損壞的數(shù)據(jù)包，確認(rèn)無(wú)誤后再將各個(gè)數(shù)據(jù)包重新

組合成原文件。

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圖77TCP與IP的關(guān)系

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沖???*??*?C?w???-^rooma?.w?w??rt?O,s^o—

從應(yīng)用程序的角度看，TCP提供的服務(wù)有如下特征

(1)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信

(2)虛電路連接

全雙工通信

(4)面向數(shù)據(jù)流的服務(wù)

(5)有緩沖的傳輸

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2.用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP

UDP是一個(gè)無(wú)連接的協(xié)議，在發(fā)送時(shí)無(wú)須建

立連接，僅僅向應(yīng)用程序提供了一種發(fā)送封裝的

原始IP數(shù)據(jù)報(bào)的方法。因?yàn)閁DP是依靠IP協(xié)議來(lái)

傳送報(bào)文的，因而它的服務(wù)和IP一樣是不可靠的

o這種服務(wù)不用確認(rèn)、不對(duì)報(bào)文排序、也不進(jìn)行

流量控制，UDP報(bào)文可能會(huì)出現(xiàn)丟失、重復(fù)、失

序等現(xiàn)象。因此，基于UDP的應(yīng)用程序必須自己

解決可靠性問(wèn)題。

UDP的優(yōu)點(diǎn)在于高效率，通常用于交易型應(yīng)

用，一次交易只有一來(lái)一往兩次報(bào)文交換。

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3.TCP/UDP端口號(hào)的分配方法

TCP/IP采用了協(xié)議端口號(hào)來(lái)區(qū)分使用TCP或UDP的各

個(gè)應(yīng)用程序。套接字（Socket）使用IP地址（進(jìn)出主機(jī)的路

徑）、協(xié)議號(hào)（所使用的傳輸層協(xié)議）和端口號(hào)（標(biāo)識(shí)應(yīng)

用程序）組合的唯一標(biāo)識(shí)，形成服務(wù)器主機(jī)和客戶機(jī)之間

的

協(xié)議端口號(hào)的分配有兩種基本方式。一種是靜態(tài)分配

方式，由中央管理機(jī)構(gòu)分配端口號(hào)。這些端口也稱“保留

端口:TCP與UDP的標(biāo)準(zhǔn)端口號(hào)是各自獨(dú)立編號(hào)的。是

所有采用TCP/IP協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器必須遵守的。

保留端口之外的其他端口稱為自由端口。自由端口由

本地主機(jī)隨機(jī)地分配，用于區(qū)別一臺(tái)主機(jī)中的多個(gè)進(jìn)程。

要知道另一臺(tái)機(jī)器上的端口號(hào)，就必須送出一個(gè)請(qǐng)求報(bào)文

詢問(wèn)，目的主機(jī)回答后，把正確的端口號(hào)送回來(lái)。稱為動(dòng)

態(tài)綁定（DynamicBinding）。

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7.2.4TCP/IP的應(yīng)用層

TCP/IP的應(yīng)用層中，F(xiàn)TP、TELNET、SMTP

、DNS和WWW是在各種不同機(jī)型上廣泛實(shí)現(xiàn)的

協(xié)議，TCP/IP中還定義了許多別的高層協(xié)議。

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1.文件傳輸協(xié)議FTP

文件傳輸協(xié)議是網(wǎng)際提供的用于訪

問(wèn)遠(yuǎn)程機(jī)器的一個(gè)協(xié)議，它使用戶可

以在本地機(jī)與遠(yuǎn)程機(jī)之間進(jìn)行有關(guān)文

件的傳送操作。由于現(xiàn)在越來(lái)越多的

政府機(jī)構(gòu)、公司、大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)將

大量的信息以公開的文件形式存放在

Internet中，使用FTP幾乎可以獲取任

何領(lǐng)域的信息。

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訪問(wèn)FTP服務(wù)器有兩種方式。一種是注冊(cè)用戶

登錄到服務(wù)器系統(tǒng)，另一種是用“隱名”(

anonymous)進(jìn)入服務(wù)器。

FTP工作時(shí)建立兩條TCP連接，一條用于傳送

文件，另一條用于傳送控制。FTP采用客戶/服務(wù)

器模式，客戶FTP啟動(dòng)傳送過(guò)程，而服務(wù)器對(duì)其

做出應(yīng)答?？蛻鬎TP大多有一個(gè)交互式界面，用

戶可以靈活地向遠(yuǎn)地傳文件或從遠(yuǎn)地取文件。

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2遠(yuǎn)程登錄服務(wù)(Telnet)

遠(yuǎn)程登錄是指允許一個(gè)地點(diǎn)的用戶與另一個(gè)

地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的應(yīng)用程序進(jìn)行交互對(duì)話。

遠(yuǎn)程登錄使用支持Telnet協(xié)議的Telnet軟件。

TeInet協(xié)議是TCP/lP通信協(xié)議中的終端機(jī)協(xié)議。

Telnet能夠從與Internet連接的主機(jī)進(jìn)入Internet

上的任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，只要你是該系統(tǒng)的注冊(cè)用

戶，就可通過(guò)Internet很方便的使用異地的巨型

機(jī)的資源。

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3域名服務(wù)DNS

TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)唯一的

IP地址，作為節(jié)點(diǎn)唯一的標(biāo)志。DNS是一個(gè)域名

服務(wù)的協(xié)議，提供域名到IP地址的轉(zhuǎn)換，允許對(duì)

域名資源進(jìn)行分散管理。域名地址的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)

在域名服務(wù)器(DomainNameServer,DNS)

的主機(jī)內(nèi)，使用者只需了解易記的域名地址，域

名服務(wù)器DNS負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)IP與域名之間的轉(zhuǎn)換。這

個(gè)過(guò)程就是域名解析。

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NIC機(jī)構(gòu)定出域名系統(tǒng)最早的六大分類，如表7.4所示

o由于DNS系統(tǒng)起初沒(méi)有考慮跨國(guó)家的范圍，隨

著Internet的崛起，美國(guó)NIC組織保留了六大分類

并且將所有非美國(guó)的國(guó)家分布于第一層，例如中

國(guó)為,cn,并將該國(guó)家的DNS系統(tǒng)交由該國(guó)家負(fù)責(zé)

表7.4域名系統(tǒng)六大分類

商業(yè)機(jī)構(gòu)喊砥轆

蒯喊

娥.政府部門其他非盈利盟織

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4簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議SMTP

電子郵件(E-mail)服務(wù)是Internet所有信息服

務(wù)中用戶最多和接觸面最廣泛的一類服務(wù)。電子

郵件的收發(fā)過(guò)程和普通信件的工作原理非常相似

o所不同的是電子郵件傳送的不是具體的實(shí)物而

是電子信號(hào)，因此它不僅可以傳送文字、圖形，

也可寄送動(dòng)畫或程序。電子郵件不需要印刷費(fèi)及

郵費(fèi)，所以大大節(jié)省了成本。Internet為用戶提

供完善的電子郵件傳遞與管理服務(wù)。電子郵件(E?

mail)系統(tǒng)的使用非常方便。

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725Internet在中國(guó)

中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所最早在1987年就

開始通過(guò)國(guó)際網(wǎng)絡(luò)線路接入Internet。隨著“巴黎

統(tǒng)籌委員會(huì)”的解散，美國(guó)政府在1994年取消了

對(duì)中國(guó)政府進(jìn)入Internet的限制，我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)建

設(shè)全面展開，到1997年底，已建成中國(guó)公用計(jì)算

機(jī)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)（ChinaNET）、中國(guó)教育科研網(wǎng)（

CERNET）、中國(guó)科學(xué)技術(shù)網(wǎng)（CSTNET）和中

國(guó)金橋信息網(wǎng)（ChinaGBN）等Internet主干網(wǎng)

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1.公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)ChinaNET

ChinaNET是原郵電部組織建設(shè)和管理的。

ChinaNET由骨干網(wǎng)和接入網(wǎng)組成。骨干網(wǎng)是

ChinaNET的主要信息通路，連接各直轄市和省

會(huì)網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)，骨干網(wǎng)已覆蓋全國(guó)各省市、自治區(qū)

,包括8個(gè)地區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心和31個(gè)省市網(wǎng)絡(luò)分中心

o接入網(wǎng)是又各省內(nèi)建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)形成的網(wǎng)絡(luò)

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2.中國(guó)教育科研網(wǎng)

中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)CERNET是1994年

由國(guó)家計(jì)委、遠(yuǎn)國(guó)家教委批準(zhǔn)立項(xiàng)、遠(yuǎn)國(guó)家教委

主持建設(shè)和管理的全國(guó)性教育和科研計(jì)算機(jī)互聯(lián)

網(wǎng)絡(luò)。該項(xiàng)目的目標(biāo)是建設(shè)一個(gè)全國(guó)性的教育科

研基礎(chǔ)設(shè)施，把全國(guó)大部分高校連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)

資源共享。它是全國(guó)最大的公益性互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

CERNET的建設(shè)，加強(qiáng)了我國(guó)信息基礎(chǔ)建設(shè)，縮

小了與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家在信息領(lǐng)域的差距，

CERNET還支持和保障了一批國(guó)家重要的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)

用項(xiàng)目。也為我國(guó)計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，起到了

積極的示范作用。

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3.中國(guó)科學(xué)技術(shù)網(wǎng)

中國(guó)科技信息網(wǎng)(ChinaScienceand

TechnologyNetwork,CSTNet)是國(guó)家科學(xué)技

術(shù)委員會(huì)聯(lián)合全國(guó)各省、市的科技信息機(jī)構(gòu)，采

用先進(jìn)信息技術(shù)建立起來(lái)的信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，旨在

促進(jìn)全社會(huì)廣泛的信息共享、信息交流。中國(guó)科

技信息網(wǎng)絡(luò)的建成對(duì)于加快中國(guó)國(guó)內(nèi)信息資源的

開發(fā)和利用，促進(jìn)國(guó)際間的交流與合作起到了積

極的作用。

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4.國(guó)家公用經(jīng)濟(jì)信息通信網(wǎng)絡(luò)）

國(guó)家公用經(jīng)濟(jì)信息通信網(wǎng)絡(luò)（CHINAGBN,

金橋網(wǎng)）支持金關(guān)、金稅、金卡等“金”字頭工程

的應(yīng)用。它是覆蓋全國(guó)，實(shí)行國(guó)際聯(lián)網(wǎng)，為用戶

提供專用信道、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和信息服務(wù)的基干網(wǎng)。

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)內(nèi)容提要.零

□7.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

□7.2Internet概述

□7.3WWW和網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)

□7.4網(wǎng)絡(luò)安全

□7.5網(wǎng)格計(jì)算和云計(jì)算

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7.3WWW和網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)

7.3.1客戶/服務(wù)器模式

7.3.2HTTP協(xié)議和URL請(qǐng)求

7.3.3網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)和制作初步

7.3.4網(wǎng)站的創(chuàng)建

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7.3WWW和瀏覽器

WWW(WorldWideWeb,也簡(jiǎn)稱為Web)

是一個(gè)世界范圍內(nèi)的電子文檔的集合，Web上的

每一份文檔稱為一個(gè)網(wǎng)頁(yè)。WWW的思想可追溯

到瑞士日內(nèi)瓦歐洲粒子物理實(shí)驗(yàn)室的提姆?伯納斯.

李(TimBerners-Lee)于1989年3月寫的一個(gè)關(guān)于

信息管理的項(xiàng)目建議書。該建議書提出了分布式

超文本(hypertext)系統(tǒng)的設(shè)想。

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7.3.1客戶/服務(wù)器模式

1?客戶/服務(wù)器模式

客戶/服務(wù)器模式(Client/Server,C/S)是目前

分布式網(wǎng)絡(luò)普遍采用的一種技術(shù)，也是Internet

所采用的最重要的技術(shù)之一。在C/S模式中，網(wǎng)

絡(luò)資源的共享通過(guò)運(yùn)行在不同的計(jì)算機(jī)上兩個(gè)獨(dú)

立的程序完成。術(shù)語(yǔ)“客戶機(jī)”和“服務(wù)器”一般指

請(qǐng)求服務(wù)和提供服務(wù)的程序。

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客戶服務(wù)器系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)化信息應(yīng)用系統(tǒng)的一

個(gè)重大進(jìn)步。其主要優(yōu)點(diǎn)是：

(1)把一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)分成兩部分，可以簡(jiǎn)化應(yīng)用系

統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)過(guò)程，特別是可以使客戶程序與服

務(wù)程序之間的通信過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化O

(2)把客戶程序和服務(wù)程序放在不同的主機(jī)上運(yùn)行

可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分散化存儲(chǔ)和集中化使用。這可

以降低應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)硬件的技術(shù)要求。

(3)由于客戶程序可以與多個(gè)服務(wù)程序進(jìn)行鏈?zhǔn)竭B

接，用戶可以根據(jù)自己的需要靈活地訪問(wèn)多臺(tái)主

機(jī)。

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2瀏覽器/服務(wù)器模式

瀏覽器/服務(wù)器B/S(Browser/Server)模式

是C/S模式的深化。在這個(gè)系統(tǒng)中，大量數(shù)據(jù)信

息存儲(chǔ)在共享的Web服務(wù)器上，服務(wù)器上運(yùn)行

Web服務(wù)器軟件，客戶機(jī)上只需運(yùn)行稱作“瀏覽

器”的應(yīng)用程序，就可以訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上的全部

共享資源。

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7.3.2HTTP協(xié)議和URL請(qǐng)求

1.HTTP協(xié)議

超文本傳輸協(xié)議HTTP(HypertextTransfer

Protocol)是用于從WWW服務(wù)器傳輸超文本到本

地瀏覽器的傳送協(xié)議。它定義了瀏覽器與WWW

服務(wù)器之間的通信交換機(jī)制、請(qǐng)求及響應(yīng)消息的

格式等，一個(gè)WWW客戶機(jī)使用HTTP協(xié)議可以訪

問(wèn)遠(yuǎn)程的WWW服務(wù)器上的資源。HTTP協(xié)議支持

的服務(wù)不限于WWW,它允許用戶在統(tǒng)一的界面

下，采用不同的協(xié)議訪問(wèn)不同的服務(wù)，如FTP、

Archie、SMTP等。

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?O,4

HTTP是一個(gè)屬于應(yīng)用層的面向?qū)ο蟮膮f(xié)議，

由于其簡(jiǎn)捷、快速的方式，適用于分布式超媒體

信息系統(tǒng)。它于1990年提出，經(jīng)過(guò)多年的使用與

發(fā)展，得到不斷地完善和擴(kuò)展。目前HTTP協(xié)議

的版本是HTTPL1。這個(gè)協(xié)議已經(jīng)成為瀏覽器和

Web站點(diǎn)之間的標(biāo)準(zhǔn)。

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沖???*??????"???-^roocru

2.統(tǒng)一資源定位器URL

HTTP使用了統(tǒng)一資源定位器URL(Uniform

ResourceLocator)的概念，以標(biāo)識(shí)Ineternet或

者與Internet相連的主機(jī)上任何可用的數(shù)據(jù)對(duì)象

,Intranet或Internet上的每個(gè)頁(yè)面具有標(biāo)識(shí)它

的唯一URL。簡(jiǎn)單地說(shuō)，URL就是文件在環(huán)球信

息網(wǎng)上的“地址:當(dāng)在瀏覽器的地址框中輸入一

個(gè)URL或是單擊一個(gè)超級(jí)鏈接時(shí)，URL就確定了

要瀏覽的地址。瀏覽器通過(guò)超文本傳輸協(xié)議

HTTP,將Web服務(wù)器上站點(diǎn)的網(wǎng)頁(yè)代碼提取出

來(lái)，并翻譯成漂亮的網(wǎng)頁(yè)。

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在URL的基本思想是在提供一定的信息條件

下，應(yīng)能在Internet上的任何一臺(tái)機(jī)器上訪問(wèn)任

何可用的公共數(shù)據(jù)。這些信息包括：所使用的訪

問(wèn)協(xié)議、數(shù)據(jù)所在的機(jī)器、請(qǐng)求數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源端

口、通向數(shù)據(jù)的路徑和包含了所需數(shù)據(jù)的文件的

名稱。這些信息組成了URL。

URL的標(biāo)準(zhǔn)格式如下:

Protocol://machineaddress：port/path/filename

/china/index.htmo

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O**

表7.5URL的實(shí)例

表7.5URL的實(shí)例

齦指向信息蟠徑

http://慮物北喚法

https:///catabg/orders.him

(secureHTTP)

gopher:///research/astionDrty/iidex.htm

ftp:///stais/a^ihaquadraniJfctarlist.txt

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7.3.3網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)和制作初步

一個(gè)網(wǎng)站包括與某個(gè)主題相關(guān)的信息及與其

它網(wǎng)站鏈接的信息。網(wǎng)站由一些相關(guān)網(wǎng)頁(yè)組成，

網(wǎng)頁(yè)可以包含文本、圖形、音頻、視頻等多媒體

信息。進(jìn)入網(wǎng)站的第一個(gè)網(wǎng)頁(yè)稱為主頁(yè)。

要設(shè)計(jì)出好的網(wǎng)頁(yè)，應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則：

有創(chuàng)意、新穎以及有自己的特色；有充實(shí)的內(nèi)容

和瀏覽價(jià)值；網(wǎng)頁(yè)的布局應(yīng)有一定的藝術(shù)性。

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1.HTML語(yǔ)言基礎(chǔ)

超文本標(biāo)記語(yǔ)言(Hypertextmarkup

language,HTML)是一種特殊的格式標(biāo)記語(yǔ)言

,可以用來(lái)定義網(wǎng)頁(yè)中的文本、圖形、聲音、視

頻圖像的位置和格式。HTML由一些格式標(biāo)記和

資源引用(超鏈接)構(gòu)成，它通過(guò)標(biāo)記來(lái)定義被

標(biāo)記內(nèi)容的特性。程序員可以使用這種語(yǔ)言來(lái)創(chuàng)

建網(wǎng)頁(yè)，瀏覽器則對(duì)HTML文件中的格式標(biāo)記進(jìn)

行解釋并以指定的方式把被標(biāo)記內(nèi)容顯示出來(lái)。

HTML是典型的標(biāo)記語(yǔ)言，不受用戶平臺(tái)的限制

，很適合在Internet上各種平臺(tái)之間傳送信息。

圣束商孝浣辜商尊院

HTML文件除了通用的文字外，主要包含一些

特殊的標(biāo)記（tag），這些標(biāo)記由“v“和、”符號(hào)

以及特定的符號(hào)串組成，這些標(biāo)記一般都是成對(duì)

出現(xiàn)的。標(biāo)記分為頭標(biāo)記和尾標(biāo)記。尾標(biāo)記比頭

標(biāo)記多