《大學計算機基礎(chǔ)》第9章 計算機網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與Internet應用基礎(chǔ)

第9章計算機網(wǎng)絡(luò)與Internet應用基礎(chǔ)本章學習目標1.

計算機網(wǎng)絡(luò)基本概念3.Internet的基本技術(shù)與應用2.

計算機網(wǎng)絡(luò)硬件4.

搜索引擎9.1計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)9.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的定義

計算機網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設(shè)備，通過通信線路連接起來，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機系統(tǒng)。

組建計算機網(wǎng)絡(luò)的最主要目的是實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)上的資源共享和信息交流，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)共享硬件資源、軟件資源和信息資源。信息資源除一般文字信息外，還包括聲音、圖形、圖像和視頻等多媒體信息。在理解計算機網(wǎng)絡(luò)定義的時候，要注意以下3點。（1）自主：計算機之間沒有主從關(guān)系，所有計算機都是平等獨立的。（2）互連：計算機之間由通信信道相連，并且相互之間能夠交換信息。（3）集合：網(wǎng)絡(luò)是計算機的群體。

隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)也經(jīng)歷了一個從簡單到復雜、從單機到多機、從地區(qū)到全球的發(fā)展過程。發(fā)展過程大致可概括為4個階段：具有通信功能的單機系統(tǒng)階段；具有通信功能的多機系統(tǒng)階段；以共享資源為主的計算機網(wǎng)絡(luò)階段；以局域網(wǎng)及其互連為主要支撐環(huán)境的分布式計算階段。9.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展具有通信功能的單機系統(tǒng)階段：該系統(tǒng)又稱終端-計算機網(wǎng)絡(luò)，是早期計算機網(wǎng)絡(luò)的主要形式。將一臺計算機經(jīng)過通信線路與若干地理上處于分散位置的終端直接連接，構(gòu)成面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成了計算機網(wǎng)絡(luò)的雛形，這樣的系統(tǒng)除了一臺中心計算機外，其余的終端設(shè)備都沒有自主處理的能力。具有通信功能的多機系統(tǒng)階段：在單機通信系統(tǒng)中，中央計算機負擔較重，既要進行數(shù)據(jù)處理，又要承擔通信控制，實際工作效率下降；而且主機與每一臺遠程終端都用一條專用通信線路連接，線路的利用率較低。由此出現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通信的分工，即在主機前增設(shè)一個前端處理機負責通信工作，并在終端比較集中的地區(qū)設(shè)置集中器。以共享資源為主的計算機網(wǎng)絡(luò)階段：20世紀70年代末至90年代，在ARPANet的影響下，很多公司創(chuàng)建了自己的網(wǎng)絡(luò)，各自不同的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)相繼出現(xiàn)。1983年國際標準化組織（InternationalStandardOrganization，ISO）提出了著名的開放系統(tǒng)互連參考模型（OpenSystemInterconnectionBasic/ReferenceModel，OSI/RM），用于各種計算機能夠在世界范圍內(nèi)連成網(wǎng)。

從此，計算機網(wǎng)絡(luò)走上了標準化的軌道，OSI/RM成為研究和制訂新一代計算機網(wǎng)絡(luò)標準的基礎(chǔ)。出現(xiàn)了由若干個計算機互連的系統(tǒng)，開創(chuàng)了“計算機-計算機”通信的時代，并呈現(xiàn)出多處理中心的特點，即利用通信線路將多臺計算機連接起來，實現(xiàn)了計算機之間的通信。以局域網(wǎng)及其互連為主要支撐環(huán)境的分布式計算階段：自20世紀90年代末至今，隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，局域網(wǎng)技術(shù)得到迅速發(fā)展。早期的計算機網(wǎng)絡(luò)是以主計算機為中心的，計算機網(wǎng)絡(luò)控制和管理功能都是集中式的，但隨著個人計算機（PC）功能的增強，PC方式呈現(xiàn)出的計算能力已逐步發(fā)展成為獨立的平臺，這就導致了一種新的計算結(jié)構(gòu)——分布式計算模式的誕生。這一階段計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的特點是：綜合、高效、智能與更為廣泛的應用。

目前，IPv6技術(shù)的研究和發(fā)展成為構(gòu)建高性能的下一代網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)工作，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和高速計算機網(wǎng)絡(luò)正在成為最新一代計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。9.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)的組成一個完整的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由3部分組成：網(wǎng)絡(luò)硬件、通信線路和網(wǎng)絡(luò)軟件。其組成結(jié)構(gòu)圖如圖9.1所示1.網(wǎng)絡(luò)硬件

計算機網(wǎng)絡(luò)硬件是計算機網(wǎng)絡(luò)的物質(zhì)基礎(chǔ)，計算機網(wǎng)絡(luò)是通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和通信線路將不同地點的計算機及其外圍設(shè)備在物理上實現(xiàn)連接。隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)硬件呈現(xiàn)出多樣化、復雜化、功能強等特點。

基本的網(wǎng)絡(luò)硬件有計算機、網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備。其中，網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備包括集線器、交換機、網(wǎng)橋、路由器、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）、無線接入點（WAP）、打印機和調(diào)制解調(diào)器、光纖收發(fā)器、光纜等。

計算機可以是服務器，也可以是個人電腦（可稱客戶機）。服務器也稱主機，是提供某種網(wǎng)絡(luò)服務的計算機，由運算功能強大的計算機擔任，根據(jù)服務器所擔任的功能不同又可將其分為文件服務器、通信服務器、備份服務器和打印服務器等?？蛻魴C指用戶上網(wǎng)使用的計算機，既可以作為獨立的計算機為用戶服務，同時又可以按照被授予的一定權(quán)限訪問服務器，在網(wǎng)絡(luò)中可以共享網(wǎng)絡(luò)資源，也可以相互通信，它的接入和離開不會對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。2.傳輸介質(zhì)

物理傳輸介質(zhì)是計算機網(wǎng)絡(luò)最基本的組成部分，是傳輸信息的載體。傳輸介質(zhì)按其特征可分為有線通信介質(zhì)和無線通信介質(zhì)兩類。有線通信介質(zhì)包括雙絞線、同軸電纜和光纜；無線通信介質(zhì)包括無線電、微波等。傳輸介質(zhì)分為有線介質(zhì)和無線介質(zhì)兩種。

有線介質(zhì)包括雙絞線、同軸電纜、光纖；微波和衛(wèi)星為無線傳輸介質(zhì)。3.網(wǎng)絡(luò)軟件

網(wǎng)絡(luò)軟件是在計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，用于支持數(shù)據(jù)通信和各種網(wǎng)絡(luò)活動的軟件。網(wǎng)絡(luò)軟件由網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件和網(wǎng)絡(luò)應用軟件4個部分組成。（1）網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議就是連入網(wǎng)絡(luò)的計算機必須共同遵守的一組規(guī)則和約定，以保證數(shù)據(jù)傳送與資源共享能順利完成。。（2）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是控制、管理、協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)上的計算機，使之能方便有效地共享網(wǎng)絡(luò)上硬件、軟件資源，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供所需的各種服務的軟件和有關(guān)規(guī)程的集合。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)除具有一般操作系統(tǒng)的功能外，還具有網(wǎng)絡(luò)通信能力和多種網(wǎng)絡(luò)服務功能。目前，常用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有Windows、UNIX、Linux和IOS。（3）網(wǎng)絡(luò)管理軟件

網(wǎng)絡(luò)管理軟件是對網(wǎng)絡(luò)資源進行管理和對網(wǎng)絡(luò)進行維護的軟件，是對網(wǎng)絡(luò)資源進行管理和對網(wǎng)絡(luò)進行維護的軟件；網(wǎng)絡(luò)管理軟件的功能是對網(wǎng)絡(luò)中大多數(shù)參數(shù)進行測量與控制，以保證用戶安全、可靠、正常地得到網(wǎng)絡(luò)服務，使網(wǎng)絡(luò)性能得到優(yōu)化。（4）網(wǎng)絡(luò)應用軟件網(wǎng)絡(luò)應用軟件是能夠使用戶在網(wǎng)絡(luò)中完成相應功能的一些工具軟件。例如，能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)上漫游的IE或Googlechrome瀏覽器，能夠收發(fā)電子郵件的OutlookExpress等。隨著網(wǎng)絡(luò)應用的普及，將會有越來越多的網(wǎng)絡(luò)應用軟件為用戶帶來更大的方便。

計算機網(wǎng)絡(luò)的種類繁多，性能各不相同，根據(jù)不同的分類原則，可以得到各種不同類型的計算機網(wǎng)絡(luò)。1.按照網(wǎng)絡(luò)的分布范圍分類

計算機網(wǎng)絡(luò)按照其覆蓋的地理范圍進行分類，可以很好地反映不同類型網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特征。按地理分布范圍來分類，計算機網(wǎng)絡(luò)可以分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)3種。9.1.4計算機網(wǎng)絡(luò)的功能與分類（1）局域網(wǎng)（LAN）是最常見、應用最廣的一種網(wǎng)絡(luò)。所謂局域網(wǎng)，是在一個局部的地理范圍內(nèi)（如一個學校、工廠和機關(guān)內(nèi)），一般是方圓幾千米以內(nèi)，將各種計算機、外部設(shè)備和數(shù)據(jù)庫等互相連接起來組成的計算機通信網(wǎng)，用于連接個人計算機、工作站和各類外圍設(shè)備以實現(xiàn)資源共享和信息交換。它的特點是分布距離近，傳輸速度高，連接費用低，數(shù)據(jù)傳輸可靠，誤碼率低等。。（2）城域網(wǎng)（MAN）的分布范圍介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間，這種網(wǎng)絡(luò)的連接距離可以在10km～100km。MAN與LAN相比擴展的距離更長，連接的計算機數(shù)量更多，在地理范圍上可以說是LAN的延伸。在一個大型城市或都市地區(qū)，一個MAN通常連接著多個LAN。（3）廣域網(wǎng)（WAN）也稱遠程網(wǎng)，它的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備分布范圍廣，一般從幾千米到幾百至幾千千米。廣域網(wǎng)通過一組復雜的分組交換設(shè)備和通信線路將各主機與通信子網(wǎng)連接起來，因此網(wǎng)絡(luò)所涉及的范圍可以是市、地區(qū)、省、國家，乃至世界范圍。由于它的這一特點使得單獨建造一個廣域網(wǎng)是極其昂貴和不現(xiàn)實的，所以，常常借用傳統(tǒng)的公共傳輸（電報、電話）網(wǎng)來實現(xiàn)。例如，Internet。2.按網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)分類

拋開網(wǎng)絡(luò)中的具體設(shè)備，把網(wǎng)絡(luò)中的計算機等設(shè)備抽象為點，把網(wǎng)絡(luò)中的通信介質(zhì)抽象為線，這樣從拓撲學的觀點去看計算機網(wǎng)絡(luò)，就形成了由點和線組成的幾何圖形，從而抽象出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)。這種采用拓撲學方法描述各個節(jié)點機之間的連接方式稱為網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)。計算機網(wǎng)絡(luò)常采用的基本拓撲結(jié)構(gòu)有總線結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)、星形結(jié)構(gòu)。

（1）總線形拓撲結(jié)構(gòu)：所有節(jié)點都通過相應硬件接口連接到一條無源公共總線上，任何一個節(jié)點發(fā)出的信息都可沿著總線傳輸，并被總線上其他任何一個節(jié)點接收。它的傳輸方向是從發(fā)送點向兩端擴散傳送，是一種廣播式結(jié)構(gòu)。優(yōu)點是安裝簡單，易于擴充，可靠性高，一個節(jié)點損壞不會影響整個網(wǎng)絡(luò)工作；缺點是一次僅能一個端用戶發(fā)送數(shù)據(jù)，其他端用戶必須等到獲得發(fā)送權(quán)才能發(fā)送數(shù)據(jù)，介質(zhì)訪問獲取機制較復雜（2）星形拓撲結(jié)構(gòu)：也稱為輻射網(wǎng)，它將一個點作為中心節(jié)點，該點與其他節(jié)點均有線路連接，具有N個節(jié)點的星形網(wǎng)至少需要N?1條傳輸鏈路。星形網(wǎng)的中心節(jié)點就是轉(zhuǎn)接交換中心，其余N?1個節(jié)點間相互通信都要經(jīng)過中心節(jié)點來轉(zhuǎn)接。中心節(jié)點可以是主機或集線器。因而該設(shè)備的交換能力和可靠性會影響網(wǎng)內(nèi)所有用戶。星形拓撲的優(yōu)點是：利用中心節(jié)點可方便地提供服務和重新配置網(wǎng)絡(luò)；單個連接點的故障只影響一個設(shè)備，不會影響全網(wǎng)，容易檢測和隔離故障，便于維護；任何一個連接只涉及中心節(jié)點和一個站點，因此介質(zhì)訪問控制的方法很簡單，訪問協(xié)議也十分簡單。缺點是：每個站點直接與中心節(jié)點相連，需要大量電纜，因此費用較高；如果中心節(jié)點產(chǎn)生故障，則全網(wǎng)不能工作，所以對中心節(jié)點的可靠性和冗余度要求很高，中心節(jié)點通常采用雙機熱備份來提高系統(tǒng)的可靠性。（3）環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)：環(huán)形結(jié)構(gòu)中的各節(jié)點通過有源接口連接在一條閉合的環(huán)形通信線路中，是點對點結(jié)構(gòu)。環(huán)形網(wǎng)中每個節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)流按環(huán)路設(shè)計的流向流動。為了提高可靠性，可采用雙環(huán)或多環(huán)等冗余措施來解決。目前的環(huán)形結(jié)構(gòu)中，采用了一種多路訪問部件MAU，當某個節(jié)點發(fā)生故障時，可以自動旁路，隔離故障點，這也使可靠性得到了提高。優(yōu)點是實時性好，信息吞吐量大，網(wǎng)的周長可達200km，節(jié)點可達幾百個。但因環(huán)路是封閉的，所以擴充不便。IBM于1985年率先推出令牌環(huán)網(wǎng)，目前的FDDI網(wǎng)就使用這種雙環(huán)結(jié)構(gòu)。1.計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1974年，IBM公司首先公布了世界上第一個計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（SystemNetworkArchitecture，SNA），凡是遵循SNA的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都可以很方便地進行互連。1977年3月，國際標準化組織（ISO)的技術(shù)委員會TC97成立了一個新的技術(shù)分委會SC16專門研究“開放系統(tǒng)互連”，并于1983年提出了開放系統(tǒng)互連參考模型，即著名的ISO7498國際標準（我國相應的國家標準是GB9387），記為OSI/RM。在OSI中采用了三級抽象：參考模型（即體系結(jié)構(gòu)）、服務定義和協(xié)議規(guī)范（即協(xié)議規(guī)格說明），自上而下逐步求精。9.1.5TCP/IP參考模型OSI/RM并不是一般的工業(yè)標準，而是一個為制定標準用的概念性框架。在OSI/RM中，采用了下表所示的7個層次的體系結(jié)構(gòu)。層

號名

稱主要功能簡介7應用層作為與用戶應用進程的接口，負責用戶信息的語義表示，并在兩個通信者之間進行語義匹配，它不僅要提供應用進程所需要的信息交換和遠地操作，而且還要作為互相作用的應用進程的用戶代理來完成一些為進行語義上有意義的信息交換所必須的功能6表示層對源站點內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行編碼，形成適合于傳輸?shù)谋忍亓?，到了目的站再進行解碼，轉(zhuǎn)換成用戶所要求的格式并保持數(shù)據(jù)的意義不變。該層主要用于數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換5會話層提供一個面向用戶的連接服務，它給會話用戶之間的對話和活動提供組織和同步所必須的手段，以便對數(shù)據(jù)的傳送提供控制和管理。主要用于會話的管理和數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐?傳輸層從端到端經(jīng)網(wǎng)絡(luò)透明地傳送報文，完成端到端通信鏈路的建立、維護和管理3網(wǎng)絡(luò)層分組傳送、路由選擇和流量控制，主要用于實現(xiàn)端到端通信系統(tǒng)中中間節(jié)點的路由選擇2數(shù)據(jù)鏈路層通過一些數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議和鏈路控制規(guī)程，在不太可靠的物理鏈路上實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸1物理層實現(xiàn)相鄰計算機節(jié)點之間比特數(shù)據(jù)流的透明傳送，盡可能屏蔽掉具體傳輸介質(zhì)和物理設(shè)備的差異在OSI/RM中，每層完成一定的功能，每層都直接為其上層提供服務，并且所有層次都互相支持。第4層到第7層主要負責互操作性，而第1層到第3層則用于創(chuàng)造兩個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的物理連接。OSI/RM參考模型對各個層次的劃分遵循下列原則：（1）網(wǎng)中各節(jié)點都有相同的層次，相同的層次具有同樣的功能（2）同一節(jié)點內(nèi)相鄰層之間通過接口通信；（3）每一層使用下層提供的服務，并向其上層提供服務；（4）不同節(jié)點的同等層按照協(xié)議實現(xiàn)對等層之間的通信。2.TCP/IP參考模型TCP/IP是目前異種網(wǎng)絡(luò)通信使用的唯一協(xié)議體系，使用范圍極廣，既可用于局域網(wǎng)，又可用于廣域網(wǎng)。TCP/IP已成為目前事實上的國際標準和工業(yè)標準。TCP/IP也是一個分層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，不過它與OSI模型所分的層次有所不同。TCP/IP從底至頂分為網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)際層、傳輸層、應用層共4個層次，各層的功能如下。=（1）網(wǎng)絡(luò)接口層TCP/IP的最低一層，包括有多種邏輯鏈路控制和媒體訪問協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)接口層的功能是接收IP數(shù)據(jù)報并通過特定的網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，或從網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀，抽取出IP數(shù)據(jù)報并轉(zhuǎn)交給網(wǎng)際層（2）網(wǎng)際層（IP層）

該層包括以下協(xié)議：網(wǎng)際協(xié)議（IP）、因特網(wǎng)控制報文協(xié)議（InternetControlMessageProtocol，ICMP）、地址解析協(xié)議（AddressResolutionProtocol，ARP）、反向地址解析協(xié)議（ReverseAddressResolutionProtocol，RARP）。

該層負責相同或不同網(wǎng)絡(luò)中計算機之間的通信，主要處理數(shù)據(jù)報和路由。在IP層中，ARP用于將IP地址轉(zhuǎn)換成物理地址，RARP用于將物理地址轉(zhuǎn)換成IP地址，ICMP用于報告差錯和傳送控制信息。IP在TCP/IP中處于核心地位。（3）傳輸層傳輸層提供傳輸控制協(xié)議（TransportControlProtocol，TCP）和用戶數(shù)據(jù)協(xié)議（UserDatagramProtocol，UDP）兩個協(xié)議。它們都建立在IP的基礎(chǔ)上，其中，TCP提供可靠的面向連接服務，UDP提供簡單的無連接服務。傳輸層提供端到端，即應用程序之間的通信，主要功能是數(shù)據(jù)格式化、數(shù)據(jù)確認和丟失重傳等。（4）應用層TCP/IP的應用層相當于OSI模型的會話層、表示層和應用層，它向用戶提供一組常用的應用層協(xié)議，其中包括Telnet、SMTP、DNS等。此外，在應用層中還包含用戶應用程序，它們均是建立在TCP/IP之上的專用程序。OSI參考模型有7層，而TCP/IP只有4層，TCP/IP沒有表示層和會話層，并且把數(shù)據(jù)鏈路層和物理層合并為網(wǎng)絡(luò)接口層。9.2計算機網(wǎng)絡(luò)硬件

計算機網(wǎng)絡(luò)硬件主要包括計算機設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)適配器、網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備、共享的外部設(shè)備等，網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)是連接計算機網(wǎng)絡(luò)硬件的通信線路。

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備間的中間介質(zhì)，也是信號傳輸?shù)拿襟w，是指用一系列的線路（光纖，雙絞線等）經(jīng)過電路的調(diào)整變化依據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議來進行通信的過程。網(wǎng)絡(luò)傳輸需要介質(zhì)，也就是網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送方與接收方之間的物理通路，它對網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信具有一定的影響。

常用的傳輸介質(zhì)有雙絞線、同軸電纜、光纖、微波傳輸和衛(wèi)星傳輸?shù)??！?.2.1網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)1.雙絞線

雙絞線（twisted-pair）是現(xiàn)在最普通的傳輸介質(zhì)，它由螺旋狀扭結(jié)在一起的兩條相互絕緣的導線組成，其接頭為具有國際標準的RJ-45插頭和插座，兩根線絞接在一起是為了防止其電磁感應在鄰近線對中產(chǎn)生干擾信號?，F(xiàn)行雙絞線電纜中一般包含4個雙絞線對，具體為橙白1/橙2、藍4/藍白5、綠6/綠白3、棕白3/棕7。計算機網(wǎng)絡(luò)使用1-2、3-6兩組線對分別來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。雙絞線既可以傳輸模擬信號，也可以傳輸數(shù)字信號。

雙絞線分為屏蔽（Shielded）雙絞線（STP）和非屏蔽（Unshielded）雙絞線（UTP）。

屏蔽式雙絞線具有一個金屬甲套，對電磁干擾具有較強的抵抗能力，適用于網(wǎng)絡(luò)流量較大的高速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應用；非屏蔽雙絞線利用線纜外皮作為屏蔽層，適用于網(wǎng)絡(luò)流量不大的場合中

雙絞線多應用于基于載波偵聽多路訪問/沖突檢測（CMSA/CD）技術(shù)的以太網(wǎng)（Ethernet）中，具體規(guī)定有：（1）一段雙絞線的最大長度為100m，只能連接一臺計算機；（2）雙絞線的每端需要一個RJ-45插件（頭或座）；（3）各段雙絞線通過集線器互連，利用雙絞線最多可以連接64個站點到重發(fā)器（Repeater）；（4）10Base-T重發(fā)器可以利用收發(fā)器電纜連到以太網(wǎng)同軸電纜上。2.同軸電纜

同軸電纜(CoaxialCable)以單根銅導線為內(nèi)芯，外裹一層絕緣材料，外覆密集網(wǎng)狀導體屏蔽層，最外面是一層保護性塑料護套，根據(jù)直徑的不同，分為粗纜和細纜。

廣泛使用的同軸電纜有兩種：一種為50Ω（指沿電纜導體各點的電磁電壓對電流之比）同軸電纜，用于數(shù)字信號的傳輸，即基帶同軸電纜；另一種為75Ω同軸電纜，用于寬帶模擬信號的傳輸，即寬帶同軸電纜。同軸電纜的金屬屏蔽層能將磁場反射回中心導體，同時也使中心導體免受外界干擾，故同軸電纜比雙絞線具有更高的帶寬和更好的噪聲抑制特性。

現(xiàn)行以太網(wǎng)同軸電纜的接法有兩種：直徑為0.4cm的RG-11粗纜采用鑿孔接頭接法；直徑為0.2cm的RG-58細纜采用T型頭接法。粗纜要符合10Base5介質(zhì)標準，采用AVI接頭，使用時需要一個外接收發(fā)器和收發(fā)器電纜，單根最大標準長度為500m，可靠性強，最多可接100臺計算機，兩臺計算機的最小間距為2.5m。細纜按10Base2介質(zhì)標準直接連到網(wǎng)卡的T型頭連接器（即BNC連接器）上，單段最大長度為185m，最多可接30個工作站，最小站間距為0.5m，室內(nèi)的支線一般采用細纜。3.光纖

光纖是光導纖維的簡寫，是一種能夠利用內(nèi)部全反射原理來傳導光信號的極細的傳輸介質(zhì)，它由玻璃或塑料等物質(zhì)材料制成。按照光在光纖中的傳輸模式劃分，光纖分為單模光纖和多模光纖兩種，單模光纖多用于通信業(yè)，多模光纖多用于網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)。

光纖由纖芯、覆層和保護層三個部分組成。纖芯為光通路，每一路光纖包括兩根，一根接收，一根發(fā)送；覆層包圍著纖芯，由多層反射玻璃纖維構(gòu)成，光密度比纖芯部分低，可將光線反射到纖芯上；保護層起保護和提供光纖強度的作用，防止光纖受到彎曲、外拉、折斷和溫度的影響。

與同軸電纜比較，光纖可以提供極寬的頻帶且具有功率損耗小、傳輸距離長（2km以上）、傳輸速率高（可達數(shù)千Mbit/s）、抗干擾性強（不會受到電子監(jiān)聽）等特點。4.無線傳輸

無線傳輸常用于不易布線、覆蓋面積大的地理環(huán)境，或者作為地面通信的補充，聯(lián)網(wǎng)方式較為靈活。

無線傳輸有微波、紅外線和激光等點對點或點對多點的數(shù)據(jù)通信和語音通信，以及大范圍的衛(wèi)星通信。

衛(wèi)星傳輸是指地球上的兩個或多個無線電通信站之間利用人造衛(wèi)星作為中繼站而進行的信息傳輸。

網(wǎng)卡即網(wǎng)絡(luò)適配器或網(wǎng)絡(luò)接口卡（NetworkInterfaceCard，NIC），是局域網(wǎng)中計算機與傳輸介質(zhì)連接的接口設(shè)備。每一臺服務器和客戶機都至少配有一塊網(wǎng)卡，通過傳輸介質(zhì)將它們連接到網(wǎng)絡(luò)上。網(wǎng)卡接口旁邊有紅、綠兩個小燈（網(wǎng)卡的工作指示燈）。紅燈亮時表示正在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，綠燈亮則表示網(wǎng)絡(luò)連接正常，否則就不正常。9.2.2網(wǎng)卡網(wǎng)卡是工作在鏈路層的網(wǎng)絡(luò)組件，主要實現(xiàn)兩方面的功能。接收數(shù)據(jù)：讀入由其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（路由器、交換機、集線器或其他NIC）傳輸過來的數(shù)據(jù)包（一般是幀的形式），經(jīng)過拆包，將其變成客戶機或服務器可以識別的數(shù)據(jù)，通過主板上的總線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鑀C設(shè)備中；發(fā)送數(shù)據(jù)：將PC設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)，打包后輸送至其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中。

在實際的網(wǎng)絡(luò)應用中，會遇到各種各樣的網(wǎng)卡，可以從以下幾個方面對網(wǎng)卡進行分類。（1）按照網(wǎng)卡支持的計算機種類分類：主要分為標準以太網(wǎng)卡和PCMCIA網(wǎng)卡：標準以太網(wǎng)卡用于臺式計算機聯(lián)網(wǎng)，而PCMCIA網(wǎng)卡用于筆記本電腦。（2）按照網(wǎng)卡支持的傳輸速率分類：主要分為10Mbps網(wǎng)卡、100Mbps網(wǎng)卡、10/100Mbps自適應網(wǎng)卡和1000Mbps網(wǎng)卡（大多被應用于高速的服務器中）四類。（3）按網(wǎng)卡所支持的總線類型分類：主要可以分為ISA（已很少使用）、EISA（能夠并行傳輸32位數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速度快，但價格較貴）、PCI（CPU占用率較低，常用的32位PCI網(wǎng)卡的理論傳輸速率為133Mbps，支持的數(shù)據(jù)傳輸速率可達100Mbps）等。

交換機又稱為交換式集線器，是一種用于電（光）信號轉(zhuǎn)發(fā)（再生放大）的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它可以為接入交換機的任意兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點提供獨享的電信號通路。最常見的交換機是以太網(wǎng)交換機。其他常見的還有電話語音交換機、光纖交換機等交換機。使用交換機可以讓每個用戶都能夠獲得足夠的帶寬，從而提高整個網(wǎng)絡(luò)的工作效率。9.2.3交換機

廣義的交換機是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備，是集線器的升級換代產(chǎn)品，它所有端口均有獨享的信道帶寬，以保證每個端口上數(shù)據(jù)的快速有效傳輸，交換機為用戶提供的是獨占的、點對點的連接，數(shù)據(jù)包只被發(fā)送到目的端口，而不會向所有端口發(fā)送，其它節(jié)點很難偵聽到所發(fā)送的信息，這樣在機器很多或數(shù)據(jù)量很大時，不容易造成網(wǎng)絡(luò)堵塞，也確保了數(shù)據(jù)傳輸安全，同時大大的提高了傳輸效率。

路由器（Router）是工作在OSI第3層（網(wǎng)絡(luò)層）上、具有連接不同類型網(wǎng)絡(luò)的能力并能夠選擇數(shù)據(jù)傳送路徑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。路由器會根據(jù)信道的情況自動選擇和設(shè)定路由，在網(wǎng)絡(luò)中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網(wǎng)絡(luò)路徑提供給用戶通信，是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的樞紐。9.2.4路由器

路由器又稱網(wǎng)關(guān)設(shè)備（Gateway）是一種負責尋徑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，能夠連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供最佳的通信路徑。邏輯網(wǎng)絡(luò)是代表一個單獨的網(wǎng)絡(luò)或者一個子網(wǎng)，當數(shù)據(jù)從一個子網(wǎng)傳輸?shù)搅硪粋€子網(wǎng)時，可通過路由器的路由功能來完成。因此，路由器具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇IP路徑的功能，它能在多網(wǎng)絡(luò)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(zhì)訪問方法連接各種子網(wǎng)，路由器只接受源站或其他路由器的信息，屬網(wǎng)絡(luò)層的一種互聯(lián)設(shè)備。

路由器利用路由表為數(shù)據(jù)傳輸選擇路徑。路由表包含網(wǎng)絡(luò)地址以及各地址之間距離的清單，通過路由表查找數(shù)據(jù)包從當前位置到目的地址的正確路徑，使用最少時間算法或最優(yōu)路徑算法來調(diào)整信息傳遞的路徑。

目前，路由器已經(jīng)廣泛應用于各行各業(yè)，各種不同檔次的產(chǎn)品已成為實現(xiàn)各種骨干網(wǎng)內(nèi)部連接、骨干網(wǎng)間互聯(lián)和骨干網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通業(yè)務的主力軍。

無線路由器是應用于用戶上網(wǎng)、帶有無線覆蓋功能的路由器，是一種用來連接有線和無線網(wǎng)絡(luò)的通訊設(shè)備。無線路由器可以看作一個轉(zhuǎn)發(fā)器，將房間中墻上接出的寬帶網(wǎng)絡(luò)信號通過天線轉(zhuǎn)發(fā)給附近的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（筆記本電腦、支持WIFI的手機以及所有帶有WIFI功能的設(shè)備）。在戶外通過無線網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸時，它的速度可能會受到天氣的影響。

市場上流行的無線路由器一般都支持專線XDSL/Cable，動態(tài)XDSL，PPTP四種接入方式，同時還具有其它一些網(wǎng)絡(luò)管理的功能，如DHCP服務、NAT防火墻、MAC地址過濾等功能。9.3

Internet的基本技術(shù)與應用1.什么是InternetInternet是一個全球性的“互聯(lián)網(wǎng)”，中文名稱為“因特網(wǎng)”。它并非一個具有獨立形態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，而是將分布在世界各地的、類型各異的、規(guī)模大小不一的、數(shù)量眾多的計算機網(wǎng)絡(luò)互連在一起而形成的網(wǎng)絡(luò)集合體，成為當今最大的和最流行的國際性網(wǎng)絡(luò)。9.3.1Internet概述Internet采用TCP/IP作為共同的通信協(xié)議，將世界范圍內(nèi)，許許多多計算機網(wǎng)絡(luò)連接在一起。用戶只要與Internet相連，就能主動地利用這些網(wǎng)絡(luò)資源，還能以各種方式和其他Internet用戶交流信息。Internet正逐步深入到社會生活的各個角落，成為人們生活中不可缺少的部分。

網(wǎng)絡(luò)應用的使用率按高低排序依次是：網(wǎng)絡(luò)音樂、即時通信、網(wǎng)絡(luò)影視、網(wǎng)絡(luò)新聞、搜索引擎、網(wǎng)絡(luò)游戲、電子郵件。Internet除了上述7種用途外，還常用于電子政務、網(wǎng)絡(luò)購物、網(wǎng)上支付、網(wǎng)上銀行、網(wǎng)上求職、網(wǎng)絡(luò)教育等。2.Internet的起源和發(fā)展Internet是由美國國防部高級研究計劃署（DefenceAdvanceResearchProjectsAgency）1969年12月建立的實驗性網(wǎng)絡(luò)ARPAnet發(fā)展演化而來的。

ARPAnet是全世界第一個分組交換網(wǎng)，是一個實驗性的計算機網(wǎng)，用于軍事目的。其設(shè)計要求是支持軍事活動，特別是研究如何建立網(wǎng)絡(luò)才能經(jīng)受如核戰(zhàn)爭那樣的破壞或其他災害性破壞，當網(wǎng)絡(luò)的一部分（某些主機或部分通信線路）受損時，整個網(wǎng)絡(luò)仍然能夠正常工作。Internet最初主要是面向科學與教育界的用戶，后來才轉(zhuǎn)到其他領(lǐng)域，為一般用戶服務，成為非常開放性的網(wǎng)絡(luò)。ARPAnet模型為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計提供了一種思想：網(wǎng)絡(luò)的組成成分可能是不可靠的，當從源計算機向目標計算機發(fā)送信息時，應該對承擔通信任務的計算機而不是對網(wǎng)絡(luò)本身賦予一種責任——保證把信息完整無誤地送達目的地，這種思想始終體現(xiàn)在以后計算機網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的設(shè)計以及Internet的發(fā)展過程中。Internet的真正發(fā)展是從NSFnet的建立開始的。最初，美國國家自然科學基金會（NationalScienceFoundation，NSF）曾試圖用ARPAnet作為NSFnet的通信干線，但這個決策沒有取得成功。20世紀80年代是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得巨大進展的年代，不僅大量涌現(xiàn)出諸如以太網(wǎng)電纜和工作站組成的局域網(wǎng)，而且奠定了建立大規(guī)模廣域網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)。正是在這時提出了發(fā)展NSFnet的計劃。1988年底，NSF把在全國建立的五大超級計算機中心用通信干線連接起來，組成全國科學技術(shù)網(wǎng)NSFnet，并以此作為Internet的基礎(chǔ)，實現(xiàn)同其他網(wǎng)絡(luò)的連接?，F(xiàn)在，NSFnet連接了全美上百萬臺計算機，擁有幾百萬用戶，是Internet最主要的成員網(wǎng)。采用Internet的名稱是在MILnet（由ARPAnet分離出來）實現(xiàn)和NSFnet連接后開始的。此后，其他聯(lián)邦部門的計算機網(wǎng)相繼并入Internet，如能源科學網(wǎng)Esnet、航天技術(shù)網(wǎng)NASAnet、商業(yè)網(wǎng)COMnet等。之后，NSF巨型計算機中心一直肩負著擴展Internet的使命。Internet在我國的發(fā)展

中國已作為第7l個國家級網(wǎng)加入Internet。1994年5月，以“中科院-北大-清華”為核心的“中國國家計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)施”（TheNationalComputingandNetworkFacilityOfChina，NCFC，國內(nèi)也稱中關(guān)村網(wǎng)）與Internet連通。NCFC與隨后接入Internet的ChinaNet、CERNet（中國教育科研計算機網(wǎng)）和CHINAGBNET（中國國家公用經(jīng)濟信息通信網(wǎng)）被稱為中國最早接入Internet的四大骨干網(wǎng)絡(luò)。Internet在中國的發(fā)展歷程可以大略地劃分為3個階段。（1）第一階段（1986年6月—1993年3月）

這一階段是研究試驗階段（E-mailOnly）。在此期間中國一些科研部門和高等院校開始研究Internet聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并開展了科研課題和科技合作工作。這個階段的網(wǎng)絡(luò)應用僅限于小范圍內(nèi)的電子郵件服務，而且僅為少數(shù)高等院校、研究機構(gòu)提供電子郵件服務。（2）第二階段（1994年4月—1996年）

這一階段是起步階段（FullFunctionConnection）。1994年4月，中關(guān)村地區(qū)教育與科研示范網(wǎng)絡(luò)工程進入Internet，實現(xiàn)和Internet的TCP/IP連接，從而開通了Internet全功能服務。從此中國被國際上正式承認為有Internet的國家。之后，ChinaNet、CERnet、ChinaGBnet、CSTnet等多個Internet網(wǎng)絡(luò)項目在全國范圍相繼啟動，Internet開始進入公眾生活，并在中國得到了迅速的發(fā)展。1996年底，中國Internet用戶數(shù)已達20萬，利用Internet開展的業(yè)務與應用逐步增多。（3）第三階段（從1997年至今）

這一階段是快速增長階段。國內(nèi)Internet用戶自1997年以后基本保持每半年翻一番的增長速度，中國網(wǎng)民數(shù)增長迅速，在過去一年中平均每天增加網(wǎng)民20萬人。據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（CNNIC）發(fā)布的第41次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》顯示，截至2017年12月，中國網(wǎng)民規(guī)模達7.72億。互聯(lián)網(wǎng)普及率達到55.8%，中國網(wǎng)站規(guī)模達到533萬個，CN域名注冊量達到2085萬個，即時通信用戶規(guī)模達到7.20億，網(wǎng)絡(luò)購物用戶規(guī)模達到5.33億，使用網(wǎng)上支付的用戶規(guī)模達到5.31億。4.下一代網(wǎng)絡(luò)

下一代網(wǎng)絡(luò)（NextGenerationNetwork，NGN），又稱為次世代網(wǎng)絡(luò)，是一個建立在IP技術(shù)基礎(chǔ)上的新型公共網(wǎng)絡(luò)，能夠容納各種形式的信息，在統(tǒng)一的管理平臺下，實現(xiàn)音頻、視頻、數(shù)據(jù)信號的傳輸和管理，提供各種寬帶應用和傳統(tǒng)電信業(yè)務，是一個真正實現(xiàn)寬帶窄帶一體化、有線無線一體化、有源無源一體化、傳輸接入一體化的綜合業(yè)務網(wǎng)絡(luò)。一波新的技術(shù)浪潮正在涌現(xiàn)，即大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、機器學習等正在快速進入產(chǎn)業(yè)應用。

中國已發(fā)布《推進互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）規(guī)模部署行動計劃》，提出用5到10年時間，形成下一代互聯(lián)網(wǎng)自主技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，建成全球最大規(guī)模的IPv6商業(yè)應用網(wǎng)絡(luò)，持續(xù)開展支持IPv6的芯片、操作系統(tǒng)、終端及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全系統(tǒng)的技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化。國家將進一步加快互聯(lián)網(wǎng)新型體系結(jié)構(gòu)，以及新型編址與路由、內(nèi)生網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等前沿基礎(chǔ)技術(shù)創(chuàng)新，加強網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)、新應用的試驗驗證和應用示范，不斷提升創(chuàng)新成果的生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化水平，顯著增強網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)自主創(chuàng)新能力，形成未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)先發(fā)優(yōu)勢。密切跟蹤全球下一代互聯(lián)網(wǎng)研究、試驗、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應用情況。加強與國際標準化組織的合作，積極參與下一代互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標準制定，擴大中國標準國際影響力，共同推進國際標準化進程。推動我國機構(gòu)和組織在國際基礎(chǔ)資源管理組織中發(fā)揮更大作用，增進政府間、企業(yè)間的合作與交流，建立更加科學合理的IPv6地址分配、互聯(lián)網(wǎng)域名管理機制，推動構(gòu)建面向下一代互聯(lián)網(wǎng)的國際治理新秩序。

隨著網(wǎng)絡(luò)應用的廣泛與深入，通信業(yè)呈現(xiàn)3個重要的發(fā)展趨勢。移動通信業(yè)務超載了固定通信業(yè)務；數(shù)據(jù)通信業(yè)務超越了語音通信業(yè)務；分組交換業(yè)務超越了數(shù)據(jù)交換業(yè)務。由此引發(fā)了3項技術(shù)的基本形成：計算機網(wǎng)絡(luò)的IP技術(shù)可將傳統(tǒng)電信業(yè)的所有設(shè)備都變成互聯(lián)網(wǎng)的終端；軟交換技術(shù)可使各種新的電信業(yè)務方便的加載到電信網(wǎng)絡(luò)中，加快電話網(wǎng)、移動通信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合；第三代、第四代的移動通信技術(shù)，將數(shù)據(jù)業(yè)務帶入移動通信時代。

由此，計算機網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了兩個重要的發(fā)展趨勢：一是計算機網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)與有線電視網(wǎng)實現(xiàn)“三網(wǎng)融合”，即未來將會以一個網(wǎng)絡(luò)完成上述三網(wǎng)的功能；二是基于IP技術(shù)的新型公共電信網(wǎng)的快速發(fā)展。這就是下一代網(wǎng)絡(luò)（NextGenerationNetwork，NGN），同時也發(fā)展了下一代互聯(lián)網(wǎng)（NextGenerationInternet，NGI）。NGI是指“下一代的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”，而NGN指的是互聯(lián)網(wǎng)應用給傳輸網(wǎng)帶來的技術(shù)演變，導致新一代電信網(wǎng)的出現(xiàn)。通常認為，NGN的主要特征是：建立在IP技術(shù)基礎(chǔ)上的新型公共電信網(wǎng)絡(luò)上，容納各種類型的信息，提供可靠地服務質(zhì)量保證，支持語音、數(shù)據(jù)與視頻的多媒體通信業(yè)務，并且具備快速靈活的生成新業(yè)務的機制與能力。5.物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings）是MITAuto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID時最早提出來的，當時叫傳感網(wǎng)；其定義是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。2005年，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念；此時物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化，覆蓋范圍有了較大的拓展，不再只是指基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。它具有普通對象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務智能化3個重要特征。

物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(yè)之中，實現(xiàn)全球億萬種物品之間的互連，將不同領(lǐng)域、不同地域、不同應用、不同物理實體按其內(nèi)在關(guān)系緊密關(guān)聯(lián)，可能對小到電子元器件，大到飛機、輪船等巨量物體的信息實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)與互動。

具體地說，就是把感應器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合，在這個整合的網(wǎng)絡(luò)當中，存在能力超級強大的中心計算機群，能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實施實時的管理和控制，在此基礎(chǔ)上，人類可以以更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達到“智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然間的關(guān)系。6.云計算與海計算2006年8月9日，Google首席執(zhí)行官埃里克·施密特（EricSchmidt）在搜索引擎大會（SESSanJose2006）首次提出“云計算”（CloudComputing）的概念。

云計算是繼1980年大型計算機到客戶端-服務器的大轉(zhuǎn)變之后的又一種巨變。

云計算是網(wǎng)格計算、分布式計算、并行計算、效用計算、網(wǎng)絡(luò)存儲、虛擬化、負載均衡等傳統(tǒng)計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物，是一種基于因特網(wǎng)的超級計算模式，在遠程的數(shù)據(jù)中心，幾萬甚至幾千萬臺計算機和服務器連接成一片。因此，云計算甚至可以讓用戶體驗每秒超過10萬億次的運算能力，如此強大的運算能力幾乎無所不能。用戶通過計算機、筆記本電腦、手機等方式接入數(shù)據(jù)中心，按各自的需求進行存儲和運算。2009年，美國通用汽車金融服務公司在技術(shù)創(chuàng)新大會上提出了海計算的全新概念。海計算是通過在物理世界的物體中融入計算與通信設(shè)備及智能算法，讓物與物間能互連，在事先無法預知的場景中進行判斷，實現(xiàn)物與物之間的交互作用。

海計算為用戶提供基于互聯(lián)網(wǎng)的一站式服務，是一種最簡單可依賴的互聯(lián)網(wǎng)需求交互模式。用戶只要在海計算輸入服務需求，系統(tǒng)就能明確識別這種需求，并將該需求分配給最優(yōu)的應用或內(nèi)容資源提供商處理，最終返回給用戶相匹配的結(jié)果。

與云計算的后端處理相比，海計算指智能設(shè)備的前端處理。它一方面通過強化融入在各物體中的信息裝置，實現(xiàn)物體與信息裝置的緊密融合，有效獲取物質(zhì)世界的信息，另一方面通過強化海量的獨立個體之間的局部即時交互和分布式智能交互，使物體具備自組織、自計算、自反饋的計算功能。

無論云計算還是海計算，互聯(lián)網(wǎng)涉及全球物體的規(guī)模及應用需求和感知層數(shù)的特性，決定了物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)需“云?！苯Y(jié)合。在局部應用場景，感知數(shù)據(jù)存儲在局部現(xiàn)場，智能前端在協(xié)同感知基礎(chǔ)上，通過實時交互共同完成事件的判斷、決策等處理，及時做出反應；云計算端提供面向全球的存儲和處理服務，各種前端把處理的中間或最后結(jié)果存儲到云后端，前端在本地處理過程中，必須需要后端存儲信息和處理能力的支持。Internet是“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”，它允許用戶隨意訪問任何連入其中的計算機，但如果要訪問其他計算機，首先要把你的計算機系統(tǒng)連接到Internet上。與Internet的連接方法大致有4種，簡單介紹如下。1.ISDNISDN即綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（IntegratedServiceDigitalNetwork，ISDN），是一個數(shù)字電話網(wǎng)絡(luò)國際標準，是一種典型的電路交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因ISDN能在一根普通電話線上提供語音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合業(yè)務，故俗稱“一線通”。9.3.2Internet的接入

在ITU（國際電信聯(lián)盟）的建議中，ISDN是一種在數(shù)字電話網(wǎng)IDN的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的通信網(wǎng)絡(luò)，ISDN能夠支持多種業(yè)務，包括電話業(yè)務和非電話業(yè)務。ISDN的最重要特征是能夠支持端到端的數(shù)字連接，并且可實現(xiàn)傳統(tǒng)話音業(yè)務和分組數(shù)據(jù)業(yè)務的綜合，使數(shù)據(jù)和話音能夠在同一網(wǎng)絡(luò)中傳遞.

像普通撥號上網(wǎng)要使用Modem一樣，用戶使用ISDN也需要專用的終端設(shè)備，主要由網(wǎng)絡(luò)終端NT1(類似有線電視上的用戶接入盒)和ISDN適配器組成，用戶采用ISDN撥號方式接入需要申請開戶。各種測試數(shù)據(jù)表明，雙線上網(wǎng)速度并不能翻番2.DDN

數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（DigitalDataNetwork，DDN）是一種利用光纖、數(shù)字微波或衛(wèi)星等數(shù)字傳輸通道和數(shù)字交叉復用設(shè)備組成的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。它可以為用戶提供各種速率的高質(zhì)量數(shù)字專用電路和其他新業(yè)務，以滿足用戶多媒體通信和組建中高速計算機通信網(wǎng)的需要。DDN是隨著數(shù)據(jù)通信業(yè)務發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種新型網(wǎng)絡(luò)，它是將數(shù)萬、數(shù)十萬條以光纜為主體的數(shù)字電路，通過數(shù)字電路管理設(shè)備，構(gòu)成一個傳輸速率高、質(zhì)量好，網(wǎng)絡(luò)延時小，全透明、高流量的數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。

它的主干網(wǎng)傳輸介質(zhì)有光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道等，用戶端多使用普通電纜和雙絞線。DDN將數(shù)字通信技術(shù)、計算機技術(shù)、光纖通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)有機地結(jié)合在一起，提供了高速度、高質(zhì)量的通信環(huán)境，可以向用戶提供點對點、點對多點透明傳輸?shù)臄?shù)據(jù)專線出租電路，為用戶傳輸數(shù)據(jù)、圖像、聲音等信息，當然速度越快租用費用也越高。DDN主要面向集團公司等需要綜合運用的單位，主要業(yè)務是向客戶提供多種速率的數(shù)字數(shù)據(jù)專線，適用于局域網(wǎng)/廣域網(wǎng)的互連、不同類型網(wǎng)絡(luò)的互連以及會議電視等圖像業(yè)務的傳輸，同時為分組交換網(wǎng)用戶提供接入分組交換網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸通路。DDN網(wǎng)絡(luò)在計算機聯(lián)網(wǎng)中的應用實例，如利用全國DDN網(wǎng)組成的海關(guān)、外貿(mào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。各省的海關(guān)、外貿(mào)中心首先通過省級DDN網(wǎng)，出長途中繼，到達國家DDN網(wǎng)骨干核心節(jié)點，由國家網(wǎng)管中心按照各地所需通達的目的地分配路由，建立一個靈活的全國性海關(guān)外貿(mào)數(shù)據(jù)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，并可以通過國際出口局，與海外公司互通信息，足不出戶就可進行外貿(mào)交易。

通過DDN線路進行局域網(wǎng)互連的應用也較廣泛。一些海外公司設(shè)立在全國各地的辦事處，先在本地組成內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)，通過路由器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等經(jīng)本地、長途DDN與公司總部的局域網(wǎng)相連，實現(xiàn)資源共享和文件傳送、事務處理等業(yè)務。ADSL

非對稱數(shù)字用戶線路（AsymmetricalDigitalSubscriberLine，ADSL），亦可稱作非對稱數(shù)字用戶環(huán)路，是一種能夠通過普通電話線提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務的技術(shù)。

ADSL方案的最大特點是ADSL技術(shù)能夠充分利用現(xiàn)有PSTN（PublicSwitchedTelephoneNetwork，公共交換電話網(wǎng)），只須在線路兩端加裝ADSL設(shè)備即可為用戶提供高寬帶服務，無需重新布線，從而可極大地降低服務成本。同時ADSL用戶獨享帶寬，線路專用，不受用戶增加的影響。ADSL可以利用普通銅質(zhì)電話線作為傳輸介質(zhì)，配上專用的Modem實現(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳輸。ADSL的非對稱是指用戶線的上行速率與下行速率不同，上行速率低，下行速率高，特別適合傳輸多媒體信息業(yè)務，如視頻點播（VOD）、多媒體信息檢索和其他交互式業(yè)務。

在ADSL接入方案中，每個用戶都有單獨的一條線路與ADSL端局相連，它的結(jié)構(gòu)可以看作是星形結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)傳輸帶寬是由每一個用戶獨享的。4.光纖入戶

光纖入戶(FTTP)，又被稱為光纖到屋(FTTH)，指的是寬帶電信系統(tǒng)，它基于光纖電纜并采用光電子將諸如電話三重播放、寬帶互聯(lián)網(wǎng)和電視等多重高檔的服務傳送給企業(yè)或家庭。具體地，是指將光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)安裝啊在住家用戶或企業(yè)用戶處，是光接入系列中除FTTD(光纖到桌面)外最靠近用戶的光接入網(wǎng)應用類型。其顯著技術(shù)特點是能提供更大的帶寬，而且增強了網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)格式、速率、波長和協(xié)議的透明性，放寬了對環(huán)境條件和供電等要求，簡化了維護和安裝。

隨著Internet的爆炸式發(fā)展，在Internet上的商業(yè)應用和多媒體等服務也得以迅猛推廣，寬帶網(wǎng)絡(luò)一直被認為是構(gòu)成信息社會最基本的基礎(chǔ)設(shè)施。要享受Internet上的各種服務，用戶必須接入高速的網(wǎng)絡(luò)。為了實現(xiàn)用戶接入Internet的數(shù)字化、寬帶化，提高用戶上網(wǎng)速度，光纖到戶是用戶網(wǎng)現(xiàn)在的主要接入方式。1.網(wǎng)絡(luò)IP地址

由于網(wǎng)際互連技術(shù)是將不同物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)統(tǒng)一起來的高層軟件技術(shù)，因此在統(tǒng)一的過程中，首先要解決的就是地址的統(tǒng)一問題。TCP/IP對物理地址的統(tǒng)一是通過上層軟件完成的，確切地說，是在網(wǎng)際層中完成的。IP提供一種在Internet中通用的地址格式，并在統(tǒng)一管理下進行地址分配，保證一個地址對應網(wǎng)絡(luò)中的一臺主機，這樣物理地址的差異被網(wǎng)際層所屏蔽。網(wǎng)際層所用到的地址就是經(jīng)常所說的IP地址。9.3.3IP地址與MAC地址IP地址是一種層次型地址，攜帶關(guān)于對象位置的信息。它所要處理的對象比廣域網(wǎng)要龐雜得多，無結(jié)構(gòu)的地址是不能擔此重任的。Internet在概念上分3個層次。IP地址正是對上述結(jié)構(gòu)的反映，Internet是由許多網(wǎng)絡(luò)組成，每一網(wǎng)絡(luò)中有許多主機，因此必須分別為網(wǎng)絡(luò)主機加以標識，以示區(qū)別。這種地址模式攜帶位置信息，給出一個主機的IP地址，就可以知道這個主機所在的網(wǎng)絡(luò)。9.3.3IP地址與MAC地址

目前人們所用的IP版本為v4，即IPv4，由網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址兩部分組成。IP地址在計算機內(nèi)部用32位的二進制數(shù)表示，決定了網(wǎng)絡(luò)地址數(shù)的上限和每一個網(wǎng)絡(luò)地址所允許連接的最多主機數(shù)量。

在使用時，IP地址是用4個0～255的十進制數(shù)來表示，各十進制數(shù)之間用小數(shù)點分開，此種表示方法又稱點分法。每個十進制數(shù)對應一個8位的二進制數(shù)。

如IP地址50，它的32位二進制數(shù)的形式是11001010011110001000111111111010。IP地址通常分為A、B、C、D、E等幾種類型，其中A、B、C三種常用類型分別適用于大、中、小型網(wǎng)絡(luò)。（1）A類IP地址的前8位為網(wǎng)絡(luò)號，其中第1位為“0”，后24位為主機號，其有效范圍為：~54。此A類地址的網(wǎng)絡(luò)在全世界僅僅只有126個，每個網(wǎng)絡(luò)可接入的主機數(shù)為28×28×（28﹣2）=16777214個，通常供大型網(wǎng)絡(luò)使用。。（2）B類IP地址的前16位為網(wǎng)絡(luò)號，其中第1位為“1”，第2位為“0”，后16位為主機號，其有效范圍為：~54。

該類地址全球共有26×28=16384個，每個可連接的主機數(shù)為28×（28﹣2）=65024個，通常供中型網(wǎng)絡(luò)使用。（3）C類IP地址的前24位為網(wǎng)絡(luò)號，其中第1位為“1”，第2位為“1”，第3位為“0”，后8位為主機號，其有效范圍為：~54。

該類地址全球共有25×28×28=2097152個，每個可連接的主機數(shù)為254臺，通常供小型網(wǎng)絡(luò)使用。2.子網(wǎng)掩碼

子網(wǎng)掩碼(subnetmask)又叫網(wǎng)絡(luò)掩碼、地址掩碼、子網(wǎng)絡(luò)遮罩，用于屏蔽IP地址的一部分以區(qū)別網(wǎng)絡(luò)標識和主機標識，并說明該IP地址是在局域網(wǎng)上，還是在遠程網(wǎng)上。子網(wǎng)掩碼不能單獨存在，它必須結(jié)合IP地址一起使用。

子網(wǎng)掩碼從IP地址的結(jié)構(gòu)中可知，IP地址由網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址兩部分組成。這樣IP地址中具有相同網(wǎng)絡(luò)地址的主機應該位于同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有主機的IP地址中網(wǎng)絡(luò)地址部分應該相同。

不論是在A、B或C類網(wǎng)絡(luò)中，具有相同網(wǎng)絡(luò)地址的所有主機構(gòu)成了一個網(wǎng)絡(luò)。

通常一個網(wǎng)絡(luò)本身并不只是一個大的局域網(wǎng)，它可能是由許多小的局域網(wǎng)組成。因此，為了維持原有局域網(wǎng)的劃分便于網(wǎng)絡(luò)的管理，允許將A、B或C類網(wǎng)絡(luò)進一步劃分成若干個相對獨立的子網(wǎng)。A、B或C類網(wǎng)絡(luò)通過IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址部分來區(qū)分。在劃分子網(wǎng)時，將網(wǎng)絡(luò)地址部分進行擴展，占用主機地址的部分數(shù)據(jù)位。

子網(wǎng)掩碼共32位，類似IP地址，使用“點分十進制法”表示。其特點是，由連續(xù)的“1”加上連續(xù)的“0”組成。將IP地址與子網(wǎng)掩碼中對應起來看，子網(wǎng)掩碼中連續(xù)“1”的部分，對應于IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號（根據(jù)IP地址的第一個字節(jié)，可以直接判斷出該地址所屬網(wǎng)絡(luò)類型，從而得到網(wǎng)絡(luò)號所占位數(shù)，剩余部分即為子網(wǎng)號），子網(wǎng)掩碼中連續(xù)“0”的部分，對應于網(wǎng)絡(luò)中的主機號。

可以直接將32位的IP地址與子網(wǎng)掩碼進行二進制的邏輯與操作，得到網(wǎng)絡(luò)地址。比如，IP地址為6，子網(wǎng)掩碼為，則該IP地址所屬的網(wǎng)絡(luò)地址為，而2子網(wǎng)掩碼為，則該IP地址所屬的網(wǎng)絡(luò)地址為，原本為一個B類網(wǎng)絡(luò)的兩種主機被劃分為兩個子網(wǎng)。由A、B以及C類網(wǎng)絡(luò)的定義中可知，它們具有缺省的子網(wǎng)掩碼。A類地址的子網(wǎng)掩碼為，B類地址的子網(wǎng)掩碼為，而C類地址的子網(wǎng)掩碼為。

這樣，便可以利用子網(wǎng)掩碼來進行子網(wǎng)的劃分。例如，某單位擁有一個B類網(wǎng)絡(luò)地址，其缺省的子網(wǎng)掩碼為。如果需要將其劃分成為256個子網(wǎng)，則應該將子網(wǎng)掩碼設(shè)置為。于是，就產(chǎn)生了從到總共256個子網(wǎng)地址，而每個子網(wǎng)最多只能包含254臺主機。此時，便可以為每個部門分配一個子網(wǎng)地址。

子網(wǎng)掩碼通常是用來進行子網(wǎng)的劃分，它還有另外一個用途，即進行網(wǎng)絡(luò)的合并，這一點對于新申請IP地址的單位很有用處。由于IP地址資源的匱乏，如今A、B類地址已分配完，即使具有較大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，所能夠申請到的也只是若干個C類地址（通常會是連續(xù)的）。當用戶需要將這幾個連續(xù)的C類地址合并為一個網(wǎng)絡(luò)時，就需要用到子網(wǎng)掩碼。例如，某單位申請到連續(xù)4個C類網(wǎng)絡(luò)合并成為一個網(wǎng)絡(luò)，可以將子網(wǎng)掩碼設(shè)置為。3.IP地址的申請組織及獲取方法IP地址必須由國際組織統(tǒng)一分配。IP組織分A、B、C、D、E共5類，A類為最高級別的IP地址。

分配最高級IP地址的國際組織—NIC（NetworkInformationCenter國際網(wǎng)絡(luò)信息中心）負責分配A類IP地址，有權(quán)重新刷新IP地址。分配B類IP地址的國際組織InterNIC、APNIC和ENIC。目前全世界有3個自治區(qū)系統(tǒng)組織：ENIC負責歐洲地區(qū)的分配工作，InterNIC負責北美地區(qū)，APNIC負責亞太地區(qū)（設(shè)在日本東京大學）。我國屬APNIC，被分配B類地址。分配C類地址：由各國和地區(qū)的網(wǎng)管中心負責分配。4.MAC地址MAC（MediaAccessControl或者MediumAccessControl）地址，意譯為媒體訪問控制，或稱為物理地址、適配器地址，用來定義網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置。MAC地址是網(wǎng)卡決定的，是固定的，是固化在網(wǎng)卡上ROM中的地址。如果一個計算機的網(wǎng)卡壞了，在更換網(wǎng)卡之后，該計算機的MAC地址就改變了。MAC地址用來表示網(wǎng)絡(luò)上每一個站點的標識符，采用十六進制數(shù)表示，共6個字節(jié)（48bit），例如，00-23-5A-15-99-42。其中，前3個字節(jié)是由IEEE的注冊管理機構(gòu)RA負責給不同廠家分配的代碼(高位24bit），也稱為“編制上唯一的標識符”（OrganizationallyUniqueIdentifier），后3個字節(jié)(低位24bit)由各廠家自行指派給生產(chǎn)的適配器接口，稱為擴展標識符（唯一性）。

在一個穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)中，IP地址和MAC地址是成對出現(xiàn)的。如果一臺計算機要和網(wǎng)絡(luò)中另一外計算機通信，那么要配置這兩臺計算機的IP地址，MAC地址是網(wǎng)卡出廠時設(shè)定的，這樣配置的IP地址就和MAC地址形成了一種對應關(guān)系。

在數(shù)據(jù)通信時，IP地址負責表示計算機的網(wǎng)絡(luò)層地址，網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備根據(jù)IP地址來進行操作；MAC地址負責表示計算機的數(shù)據(jù)鏈路層地址，數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備根據(jù)MAC地址來進行操作。IP和MAC地址這種映射關(guān)系由ARP（AddressResolutionProtocol，地址解析協(xié)議）協(xié)議完成。

可以通過ipconfig/all命令查看MAC地址。5.IPv6IP是Internet的核心協(xié)議。現(xiàn)在使用的IP（即IPv4）是在20世紀70年代末期設(shè)計的，無論從計算機本身發(fā)展還是從Internet規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)傳輸速率來看，現(xiàn)在IPv4已很不適用了。這里最主要的問題就是32bit的IP地址不夠用。

要解決IP地址耗盡的問題，可以采用以下3個措施：（1）CIDR，使IP地址的分配更加合理；（2）采用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT方法，可節(jié)省許多全球IP地址；（3）采用具有更大地址空間的新版本的IP，即IPv6。

盡管上述前兩項措施的采用使得IP地址耗盡的日期退后了不少，但卻不能從根本上解決IP地址即將耗盡的問題。因此，治本的方法應當是上述的第3種方法。及早開始過渡到IPv6的好處是：有更多的時間來規(guī)劃平滑過渡；有更多的時間培養(yǎng)IPv6的專門人才；及早提供IPv6服務比較便宜，因此現(xiàn)在有些ISP已經(jīng)開始進行IPv6的過渡。IETF早在1992年6月就提出要制定下一代的IP，即IPng（IPNextGeneration），IPng現(xiàn)在正式稱為IPv6。1998年12月發(fā)表的“RFC2460-2463”已成為Internet草案標準協(xié)議，應當指出，換一個新版的IP并非易事。IPv6所引進的主要變化如下。（1）更大的地址空間：Pv6將地址從IPv4的32bit增大到了128bit，使地址空間增大了296倍。這樣大的地址空間在可預見的將來是不會用完的。（2）擴展的地址層次結(jié)構(gòu)：IPv6由于地址空間很大，因此可以劃分為更多的層次。（3）靈活的首部格式：IPv6數(shù)據(jù)報的首部和IPv4的并不兼容。IPv6定義了許多可選的擴展首部，不僅可提供比IPv4更多的功能，而且還可提高路由器的處理效率，這是因為路由器對擴展首部不進行處理。（4）改進的選項：IPv6允許數(shù)據(jù)報包含有選項的控制信息，因而可以包含一些新的選項，IPv4所規(guī)定的選項是固定不變的。（5）允許協(xié)議繼續(xù)擴充：這一點很重要，因為技術(shù)總是在不斷地發(fā)展的（如網(wǎng)絡(luò)硬件的更新），而新的應用也還會出現(xiàn)，但IPv4的功能是固定不變的。（6）支持即插即用（即自動配置）（7）支持資源的預分配IPv6支持實時視像等要求保證一定的帶寬和時延的應用。IPv6將首部長度變?yōu)楣潭ǖ?0bit，稱為基本首部（BaseHeader）。將不必要的功能取消了，首部的字段數(shù)減少到只有8個（雖然首部長度增大一倍）。此外，還取消了首部的檢驗和字段（考慮到數(shù)據(jù)鏈路層和運輸層部有差錯檢驗功能）。這樣就加快了路由器處理數(shù)據(jù)報的速度。IPv6數(shù)據(jù)報在基本首部的后面允許有零個或多個擴展首部（ExtensionHeader），再后面是數(shù)據(jù)。但所有的擴展首部都不屬于數(shù)據(jù)報的首部。所有的擴展首部和數(shù)據(jù)合起來叫作數(shù)據(jù)報的有效載荷（payload）或凈負荷。IPv6是IP的新版本，它的地址長度為128位（16個字節(jié)），長度是IPv4的4倍。IPv6的地址格式是，將128比特分成32個16進制數(shù)，每個為一段，若干個連續(xù)為0的段可以簡寫為“::”但只能出現(xiàn)一次。6.IPv4向IPv6的過渡

由于現(xiàn)在整個因特網(wǎng)上使用老版本IPv4的路由器的數(shù)量太大，因此，“規(guī)定一個日期，從這一天起所有的路由器一律都改用IPv6”，顯然是不可行的。這樣，向IPv6過渡只能采用逐步演進的辦法，同時，還必須使新安裝的IPv6系統(tǒng)能夠向后兼容，這就是說，IPv6系統(tǒng)必須能夠接收和轉(zhuǎn)發(fā)IPv4分組，并且能夠為IPv4分組選擇路由。

有兩種向IPv6過渡的策略。（1）雙協(xié)議棧（dualstack）：是指在完全過渡到IPv6之前，使一部分主機（或路由器）裝有兩個協(xié)議棧，一個IPv4和一個IPv6。因此，雙協(xié)議棧主機（或路由器）既能夠和IPv6的系統(tǒng)通信，又能夠和IPv4的系統(tǒng)進行通信。雙協(xié)議棧的主機（或路由器）記為IPv6/IPv4，表明它具有兩種IP地址：一個IPv6地址和一個IPv4地址。

雙協(xié)議棧主機在和IPv6主機通信時采用IPv6地址，而和IPv4主機通信時就采用IPv4地址。但雙協(xié)議棧主機怎樣知道目的主機是采用哪一種地址呢？它是使用域名系統(tǒng)DNS來查詢。若DNS返回的是IPv4地址，雙協(xié)議棧的源主機就使用IPv4地址。但當DNS返回的是IPv6地址，源主機就使用IPv6地址。（2）隧道技術(shù)（Tunneling）

隧道技術(shù)的要點就是在IPv6數(shù)據(jù)報要進入IPv4網(wǎng)絡(luò)時，將IPv6數(shù)據(jù)報封裝成為IPv4數(shù)據(jù)報（整個的IPv6數(shù)據(jù)報變成了IPv4數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)部分），然后IPv6數(shù)據(jù)報就在IPv4網(wǎng)絡(luò)的隧道中傳輸，當IPv4數(shù)據(jù)報離開IPv4網(wǎng)絡(luò)中的隧道時再將其數(shù)據(jù)部分（即原來的IPv6數(shù)據(jù)報）交給主機的IPv6協(xié)議棧。要使雙協(xié)議棧的主機知道IPv4數(shù)據(jù)報里面封裝的數(shù)據(jù)是一個IPv6數(shù)據(jù)報，就必須將IPv4首部的協(xié)議字段的值設(shè)置為41（41表示數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)部分是IPv6數(shù)據(jù)報）。WWW(WorldWideWeb)的字面解釋意思是“布滿世界的蜘蛛網(wǎng)”，它的中文名字為“萬維網(wǎng)”，"環(huán)球網(wǎng)"等，常簡稱為Web。WWW的主要功能是提供信息查詢，不僅圖文并茂，而且范圍廣、速度快，所以WWW幾乎應用在人類生活、工作的所有領(lǐng)域。9.3.4WWW服務WWW是一個基于超文本（Hypertext）方式的信息瀏覽服務，它以交互方式為用戶提供了一個可以輕松駕馭的集文本、超媒體、圖形、圖像、聲音等為一體的圖形化用戶界面，以查閱Internet上的文檔。這些文檔與它們之間的鏈接一起構(gòu)成了一個龐大的信息網(wǎng)，稱為WWW網(wǎng)，它給社會帶來通信與獲取信息資源的便利條件。WWW分為Web客戶端和Web服務器程序。WWW可以讓Web客戶端（常用瀏覽器）訪問瀏覽Web服務器上的頁面。這是一個由許多互相鏈接的超文本組成的系統(tǒng)，通過互聯(lián)網(wǎng)訪問。在這個系統(tǒng)中，每個有用的事物，稱為一樣“資源”；并且由一個全局“統(tǒng)一資源標識符”（URI）標識；這些資源通過超文本傳輸協(xié)議（HypertextTransferProtocol）傳送給用戶，而后者通過點擊鏈接來獲得資源。WWW中的信息資源主要由一篇篇的Web文檔，或稱Web頁為基本元素構(gòu)成。這些Web頁采用超級文本（HyperText）的格式，即可以含有指向其他Web頁或其本身內(nèi)部特定位置的超級鏈接，或簡稱鏈接?？梢詫㈡溄永斫鉃橹赶蚱渌鸚eb頁的“指針”。鏈接使得Web頁交織為網(wǎng)狀。這樣，如果Internet上的Web頁和鏈接非常多的話，就構(gòu)成了一個巨大的信息網(wǎng)。

當用戶從WWW服務器取到一個文件后，用戶需要在自己的屏幕上將它正確無誤地顯示出來。由于將文件放入WWW服務器的人并不知道將來閱讀這個文件的人到底會使用哪一種類型的計算機或終端，要保證每個人在屏幕上都能讀到正確顯示的文件，必須以一種各類型的計算機或終端都能“看懂”的方式來描述文件，于是就產(chǎn)生了HTML超文本語言。HTML（HypeTextMarkupLanguage）的正式名稱是超文本標記語言，文檔本身是文本格式的，用任何一種文本編輯器都可以對它進行編輯。HTML對Web頁的內(nèi)容、格式及Web頁中的超級鏈接進行描述，而Web瀏覽器的作用就在于讀取Web網(wǎng)點上的HTML文檔，再根據(jù)此類文檔中的描述組織并顯示相應的Web頁面。WWW以客戶機，服務器模式工作。WWW服務器使用的主要協(xié)議是HTTP協(xié)議，即超文體傳輸協(xié)議。因為HTTP協(xié)議支持的服務不限于WWW，故還可以是其它服務，HTTP協(xié)議允許用戶在統(tǒng)一的界面下，采用不同的協(xié)議訪問不同的服務，如FTP、SMTP等。

在Internet上發(fā)展最快、人們使用最多、應用最廣泛的是WWW瀏覽服務，瀏覽器是最經(jīng)常使用到的客戶端程序。

常用的網(wǎng)頁瀏覽器有InternetExplorer（IE，微軟公司推出，兼容性強）、Firefox（又稱火狐，是一個開源網(wǎng)頁瀏覽器，非IE內(nèi)核，使用Gecko引擎）、GoogleChrome（音譯是kuomu，中文字取“擴目”，取意“開闊你的視野”的意思，是由Google公司開發(fā)的開源瀏覽器，又稱Google瀏覽器）、Safari（是蘋果系列設(shè)備的默認瀏覽器），Opera、百度瀏覽器、搜狗瀏覽器、獵豹瀏覽器、QQ瀏覽器、360瀏覽器、UC瀏覽器、傲游瀏覽器、世界之窗瀏覽器等。1.

什么是域名

前面講到的IP地址，是Internet上互連的若干主機進行內(nèi)部通信時，區(qū)分和識別不同主機的數(shù)字型標志，這種數(shù)字型標志對于上網(wǎng)的廣大一般用戶而言有很大的缺點，它既無簡明的含義，又不容易被用戶很快記住。為解決這個問題，人們又規(guī)定了一種字符型標志，稱之為域名（DomainName）。

如同每個人的姓名和每個單位的名稱一樣，域名是Internet上互連的若干主機（或稱網(wǎng)站）的名稱。人們能夠很方便地用域名訪問Internet上自己感興趣的網(wǎng)站。9.3.5域名系統(tǒng)

從技術(shù)上講，域名只是一個Internet中用于解決地址對應問題的一種方法，可以說只是一個技術(shù)名詞。但是，由于Internet已經(jīng)成為了全世界人的Internet，域名也自然地成為了一個社會科學名詞。

從社會科學的角度看，域名已成為了Internet文化的組成部分。

從商界看，域名已被譽為“企業(yè)的網(wǎng)上商標”。沒有一家企業(yè)不重視自己產(chǎn)品的標識—商標，而域名的重要性和其價值，也已經(jīng)被全世界的企業(yè)所認識。2.為什么要注冊域名Internet這個信息時代的寵兒，已經(jīng)為越來越多的人所認識，電子商務、網(wǎng)上銷售、網(wǎng)絡(luò)廣告已成為商界關(guān)注的熱點?！吧暇W(wǎng)”已成為不少人的口頭禪。但是，要想在網(wǎng)上建立服務器發(fā)布信息，則必須首先注冊自己的域名，只有有了自己的域名才能讓別人訪問到自己。所以，域名注冊是在Internet上建立任何服務的基礎(chǔ)。同時，由于域名的唯一性，盡早注冊又是十分必要的。