第6章-Internet技術(shù)課件

第6章Internet技術(shù)6.1概述6.2Internet網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)——計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)6.3TCP/IP協(xié)議6.4Internet網(wǎng)的地址系統(tǒng)6.5Internet的應(yīng)用6.6信息瀏覽和WWW6.7IP電話技術(shù)思考與練習(xí)6.1概述6.1.1Internet的起源及其發(fā)展20世紀(jì)70年代，科學(xué)家們已經(jīng)通過局域網(wǎng)LAN(LocalAreaNetwork)和廣域網(wǎng)WAN(WideAreaNetwork)充分認(rèn)識到將多臺計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)所帶來得眾多好處，其中最重要的是計(jì)算機(jī)資源的共享。6.1.2Internet的內(nèi)含時(shí)至今日，Internet幾乎人人皆知，但卻很難準(zhǔn)確定義。一方面Internet是一個源于美國、現(xiàn)已連通世界、由多個網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)而成的網(wǎng)絡(luò)集合體；另一方面Internet是集各個領(lǐng)域、各個學(xué)科、各個應(yīng)用，無所不有的各種信息資源為一體的供用戶共享的資源數(shù)據(jù)網(wǎng)。6.1.3Internet的應(yīng)用1.在科研、教育中的應(yīng)用

Internet被認(rèn)為是20世紀(jì)以來最重要的科研工具?？茖W(xué)家可以使用Internet進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，交流學(xué)術(shù)思想，通過Internet進(jìn)行廣泛的國際合作研究，將科研成果放在Internet上與大家共享。2.Internet在商業(yè)中的應(yīng)用目前Internet在商業(yè)中的應(yīng)用主要有：(1)發(fā)布新產(chǎn)品信息，進(jìn)行廣告宣傳。(2)直接在Internet上銷售產(chǎn)品。(3)其它商業(yè)服務(wù)。3.Internet在政府中的應(yīng)用許多的政府機(jī)構(gòu)都建立了自己的WWW服務(wù)器，為廣大的Internet用戶提供服務(wù)。服務(wù)器中大都存有政府文件，法令法規(guī)以及政府組織和成員介紹等信息。4.Internet的個人應(yīng)用

Internet作為一個巨大的、高效的通信網(wǎng)，可以為用戶提供以電子郵件、IP電話為代表的通信服務(wù)。6.2Internet網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)——計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)6.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類與結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類標(biāo)準(zhǔn)主要有：通信制式、信息交換方式、拓樸結(jié)構(gòu)、通信距離、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模等。目前最流行的是按網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和通信距離不同將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為：·局域網(wǎng)（LAN-LocalAreaNetwork）?！こ怯蚓W(wǎng)(MAN-MetropolitanAreaNetwork)?！V域網(wǎng)(WAN-WideAreaNetwork)。以信息傳輸、交換、處理及資源共享為主要目的的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是通過傳輸介質(zhì)將物理上廣為分散的獨(dú)立實(shí)體（如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、智能終端、外圍設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等）互聯(lián)而成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖6-1所示。圖6-1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的主要硬件、軟件有：（1）主計(jì)算機(jī)：主要處理從局域網(wǎng)或數(shù)據(jù)終端設(shè)備發(fā)送來的數(shù)據(jù)信息，并將處理結(jié)果發(fā)回。（2）服務(wù)器（Servers）：基于PC機(jī)的局域網(wǎng)中，服務(wù)器是局域網(wǎng)的中樞核心。（3）工作站（WorkStation）：也稱客戶機(jī)，是用戶訪問網(wǎng)絡(luò)共享資源的計(jì)算機(jī)。（4）終端設(shè)備：遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入/輸出、線路連接、傳輸控制、存儲處理信息等功能的設(shè)備，如打印機(jī)、鍵盤、語音輸入/輸出設(shè)備等。（5）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：專門用于連接網(wǎng)絡(luò)中各計(jì)算機(jī)的硬件，一般由同軸電纜、雙絞線、光纜、網(wǎng)卡、中繼器、集線器、網(wǎng)橋、路由器、網(wǎng)關(guān)等組成。(6)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中不同類型的計(jì)算機(jī)之間、不同操作系統(tǒng)之間以及兩臺計(jì)算機(jī)進(jìn)程之間的通信，而規(guī)定的整個網(wǎng)絡(luò)全體成員所必須共同遵守的一系列約定或規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)。(7)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)軟件和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的集合。6.2.2開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)參考模型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用分層次的結(jié)構(gòu)，如圖6-2所示。根據(jù)不同的功能把網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)功能分解成許多層。OSI參考模型如圖6-3所示，共有七層。圖6-2網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)圖6-3ISO的OSI參考模型1.物理層(PhysicalLayer)

物理層是設(shè)備之間的物理接口，規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程特性，以便在數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)體之間建立、保持和拆除物理連接。2.數(shù)據(jù)鏈路層(DataLinkLayer)

數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型的第二層，其主要任務(wù)是通過一定數(shù)據(jù)單元格式及誤碼控制方法來保證信息以幀為單位在鏈路上可靠傳送。3.網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）

網(wǎng)絡(luò)層是OSI參考模型的第三層，它為兩傳輸層實(shí)體之間提供建立、保持和拆除網(wǎng)絡(luò)連接的手段，提供透明的數(shù)據(jù)傳輸。作為通信子網(wǎng)的最高層，網(wǎng)絡(luò)層控制著通信子網(wǎng)的運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)層的主要功能有：(1)數(shù)據(jù)分組：從發(fā)送節(jié)點(diǎn)的傳輸層發(fā)出的報(bào)文，在網(wǎng)絡(luò)層轉(zhuǎn)換成報(bào)文分組通過通信子網(wǎng)的傳送，到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)后再裝配還原成報(bào)文，并傳送到目的節(jié)點(diǎn)的傳輸層。(2)路由選擇：網(wǎng)絡(luò)層必須選擇分組從發(fā)送節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的傳輸路由。(3)擁塞控制：當(dāng)通信子網(wǎng)的某一部分出現(xiàn)過多的分組，影響了分組的正常傳輸，就會形成擁塞。(4)記帳功能：根據(jù)用戶發(fā)送的分組、字符或比特?cái)?shù)，形成帳單。(5)異種網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，當(dāng)分組必須經(jīng)過多個通信子網(wǎng)傳輸才到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)時(shí)，由于各個通信子網(wǎng)的尋址方法，分組長度以及使用的協(xié)議有可能不同。4.傳輸層(TransportLayer)

傳輸層是OSI參考模型的第四層。傳輸層及其以上各層協(xié)議一般統(tǒng)稱為高層協(xié)議，它是通信子網(wǎng)與上面三層之間的接口，其功能是：實(shí)現(xiàn)端到端的連接控制（包括連接的建立、維持和釋放），為端到端間通信提供透明的數(shù)據(jù)傳送通路，其信息傳送的基本單位是報(bào)文。5.會話層(SessionLayer)

會話層是OSI參考模型的第五層?！皶挕钡囊馑际侵冈趦蓚€不同系統(tǒng)的端機(jī)上運(yùn)行的應(yīng)用進(jìn)程之間通過連接進(jìn)行的對話。所以會話層的主要功能是建立和保持兩個表示層實(shí)體進(jìn)程之間對話的連接，并管理它們之間的數(shù)據(jù)交換、保證按順序發(fā)送它們數(shù)據(jù)的要求，并給出確切回答，直到其中會話一方釋放為止。6.表示層（PresentationLayer）

表示層是OSI參考模型的第六層。表示層提供一套格式化的服務(wù)，如不同信息格式和編碼之間的轉(zhuǎn)換，文本壓縮與恢復(fù)、數(shù)據(jù)加密與解密、代碼轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的格式化、語法的選擇等。7.應(yīng)用層(ApplicationLayer)

應(yīng)用層是OSI參考模型的最高層，直接為用戶服務(wù)。在上述模型中，所有其它各層都支持應(yīng)用層。作為兩個應(yīng)用進(jìn)程之間進(jìn)行通信的窗口，應(yīng)用層通過應(yīng)用層協(xié)議和表示層的服務(wù)來完成信息的交換。圖6-4概略地表示了在OSI7層模型中各層的主要功能分布，其中1～3層只涉及信息的傳送，5～7層以高次協(xié)議為基礎(chǔ)，只涉及信息的含義即數(shù)據(jù)的應(yīng)用中。第4層是兩部分的接口。圖6-5表明了數(shù)據(jù)及各種控制信息在7層模型中的流動情況，籍此說明在開放系統(tǒng)間應(yīng)用OSI模型進(jìn)行通信的過程。圖6-4OSI7層模型中的主要功能分布圖6-5OSI7層模型中各層數(shù)據(jù)單元的形成及流動6.2.3網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)1.中繼器（REPEATER）和集線器（HUB）

中繼器是最簡單的網(wǎng)內(nèi)連接設(shè)備，它相當(dāng)于由一條電纜連接起來的一段網(wǎng)絡(luò)，主要用于擴(kuò)展局域網(wǎng)段的長度。2.網(wǎng)卡

PC機(jī)與局域網(wǎng)連接的網(wǎng)絡(luò)適配器，是PC機(jī)的通訊接口，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)信號與網(wǎng)絡(luò)傳輸中的信號形式之間的轉(zhuǎn)換。3.網(wǎng)橋（BRIDGE）

網(wǎng)橋有近程和遠(yuǎn)程兩種，近程網(wǎng)橋直接將傳輸介質(zhì)接入網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)連接，而遠(yuǎn)程網(wǎng)橋則需通過公共通信線路（如電話網(wǎng)）或?qū)Ｓ镁€路連接。網(wǎng)橋所完成的功能有：對所接受的信息包進(jìn)行檢測，將源地址與路徑表相對比，如是新的地址，則添入路徑表，同時(shí)刪去表中長時(shí)間沒有信息包發(fā)送的源地址；將目的地址與路徑表相比較，如果目的地址與源地址不在同一網(wǎng)路上，就轉(zhuǎn)發(fā)該信息幀，反之則不轉(zhuǎn)發(fā)該信息幀。4.交換器（Switch）

交換網(wǎng)是交換式網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，它類似于多端口網(wǎng)橋，可在各個不同節(jié)點(diǎn)之間建立專門的連接線路，使該節(jié)點(diǎn)享有專用的帶寬。5.路由器路由器是網(wǎng)間互聯(lián)的主要設(shè)備，工作于OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層。6.網(wǎng)關(guān)（Gateway）

一般將在OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層以上的高層工作的中繼設(shè)備稱為網(wǎng)關(guān)。圖6-6網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備與OSI參考模型的關(guān)系6.3TCP/IP協(xié)議6.3.1TCP/IP協(xié)議的結(jié)構(gòu)和組成

TCP/IP指傳輸控制協(xié)議(TCP-TransmissionControlProtocol)和網(wǎng)際協(xié)議IP-InternetProtocol)，但TCP/IP協(xié)議堆并不僅僅由這兩個單獨(dú)的協(xié)議組成，它包含了100多個協(xié)議，如文件傳輸協(xié)議(FTP-FileTransferProtocol)、用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議(UDP-UserDatagramProtocol)、用于遠(yuǎn)程訪問的Telnet協(xié)議、地址解析協(xié)議(ARP-AddressResolutionProtocol)、網(wǎng)際控制消息協(xié)議(ICMP-InternetControlMessageProtocol)等協(xié)議。所有的協(xié)議分別負(fù)責(zé)管理傳輸數(shù)據(jù)的線路、實(shí)際傳輸以及處理過程中出現(xiàn)的錯誤。

Internet采用TCP/IP分層模型，盡管這個模型與OSI參考模型的層次并非一一對應(yīng)，但因兩者是并行開發(fā)的，互為補(bǔ)充因而不會發(fā)生沖突。TCP/IP分層模型共分為5層，結(jié)構(gòu)如圖6-7所示。它們自上而下分別是：應(yīng)用層(ApplicationLayer)、傳輸層(TransportLayer)、網(wǎng)絡(luò)層(NetworkLayer)/互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層(InternetLayer)、數(shù)據(jù)鏈路層(DataLinkLayer)/網(wǎng)絡(luò)接口層(InternetInterfaceLayer)和物理層(PhysicsLayer)。各層功能如下：圖6-7TCP/IP的參考模型·物理層：將數(shù)據(jù)幀(Frame)中的數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡(luò)單元(主機(jī)或者交換機(jī))遞送到相鄰的網(wǎng)絡(luò)單元。協(xié)議所涉及的問題主要有：傳輸媒介類型(如光纖或是雙絞線)，傳輸采用的位速率，傳輸電壓的高低，調(diào)制及編碼方式等等。·數(shù)據(jù)鏈路層：作為信息的發(fā)送端，數(shù)據(jù)鏈路層接收網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)包，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)幀，遞送到相鄰的網(wǎng)絡(luò)單元?！ぞW(wǎng)絡(luò)層：一方面將傳輸層送來的消息段(Segment)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)包，添加源地址及目的地址，選擇數(shù)據(jù)包的傳送路徑(即通往數(shù)據(jù)主機(jī)的路由)，通過數(shù)據(jù)鏈路層將數(shù)據(jù)發(fā)出；另一方面對來自相鄰網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，若目的主機(jī)地址就是本機(jī)時(shí)，除去包頭，將剩余的傳輸層消息段傳送給傳輸層，否則轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包?！鬏攲樱簽槎说蕉说膽?yīng)用程序提供通信，把應(yīng)用層消息遞送給終端主機(jī)的應(yīng)用層。·應(yīng)用層：向用戶提供一些常用的應(yīng)用程序，如電子郵件、文件傳輸?shù)?。TCP/IP參考模型各層執(zhí)行的部分協(xié)議見圖6-8。圖6-8各層上的部分協(xié)議下面以使用FTP傳送文件為例，簡單介紹TCP/IP的工作原理。TCP/IP協(xié)議工作過程如圖6-9所示。(1)在源主機(jī)上，應(yīng)用層將一串字節(jié)流傳送給傳輸層。(2)傳輸層將字節(jié)流分成TCP段，加上TCP包頭交給網(wǎng)絡(luò)層。(3)網(wǎng)絡(luò)層生成數(shù)據(jù)包，將TCP段放入其數(shù)據(jù)域，并加上源主機(jī)和目的主機(jī)的IP地址，將IP數(shù)據(jù)包交給數(shù)據(jù)鏈路層。圖6-9TCP/IP協(xié)議工作過程(4)數(shù)據(jù)鏈路層在其幀的數(shù)據(jù)部分裝上IP數(shù)據(jù)包，發(fā)往目的主機(jī)或路由器。(5)在目的主機(jī)上，數(shù)據(jù)鏈路層將數(shù)據(jù)層的幀頭去掉，然后交給網(wǎng)絡(luò)層。(6)IP層檢查包頭，如果包頭中的校驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果不一致，則丟棄該數(shù)據(jù)包。(7)如果校驗(yàn)和一致，則網(wǎng)絡(luò)層去掉IP包頭將TCP段交給傳輸層。傳輸層檢查順序號，判斷是否為正確的TCP段。(8)傳輸層為TCP包頭計(jì)算TCP段頭和數(shù)據(jù)，如果不對，則傳輸層丟掉這個數(shù)據(jù)包，反之則向源主機(jī)發(fā)送確認(rèn)。傳輸層丟掉TCP段頭，將字節(jié)流傳送給應(yīng)用程序。(9)目的主機(jī)收到源主機(jī)發(fā)來的字節(jié)流，就像直接從源主機(jī)發(fā)來的一樣。6.3.2網(wǎng)際協(xié)議IP1.IP協(xié)議的作用

IP協(xié)議位于網(wǎng)絡(luò)層，其作用是向傳輸層提供統(tǒng)一的IP數(shù)據(jù)包。2.IP協(xié)議的功能

IP協(xié)議的主要功能有：·尋址：為了在Internet各主機(jī)間傳送信息，必須為各主機(jī)定義地址。·路由選擇：每個IP數(shù)據(jù)包從源地址出發(fā)往往需要經(jīng)過一系列的中間節(jié)點(diǎn)才能到達(dá)目的地址。·分段和組裝：由于Internet中各種物理網(wǎng)絡(luò)所規(guī)定的分組大小各不相同，因此IP協(xié)議必須提供分段和組裝功能。3.IP數(shù)據(jù)包格式

IP數(shù)據(jù)包分為標(biāo)題和數(shù)據(jù)區(qū)兩部分，具體格式如圖6-10所示?！ぐ姹咎?VersionNumber)域：4位長的版本號域包含協(xié)議使用的IP版本號，據(jù)此可知標(biāo)題中其它域的內(nèi)容如何處理。·標(biāo)題長度(HeaderLength)域：4位長的標(biāo)題長度域包含由發(fā)送端創(chuàng)建的標(biāo)題的總長度。最短的標(biāo)題長度為20個字節(jié)，最長的為24個字節(jié)。圖6-10IP數(shù)據(jù)包格式·服務(wù)類型(TypeofService)域：8位長的服務(wù)類型域規(guī)定了對IP數(shù)據(jù)包的處理方式，如優(yōu)先級、可靠性、延遲等。·數(shù)據(jù)包長度(DatagramLength)域：16位長的數(shù)據(jù)包長度域中的數(shù)值是數(shù)據(jù)本身的字節(jié)數(shù)和標(biāo)題長度的字節(jié)數(shù)之和。最大為65535字節(jié)?！?biāo)識(Identification)域：16位長的標(biāo)識域包含一個由發(fā)送端創(chuàng)建的惟一的標(biāo)識號。它在接收端用來引導(dǎo)如何從數(shù)據(jù)包還原出原來的消息。·標(biāo)記(Flag)域：標(biāo)明該IP數(shù)據(jù)包是否分段。·分段位移(FragmentOffset)域：標(biāo)明了該數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)在分段前的位置，便于重新組裝。·生存時(shí)間TTL(TimetoLive)域：標(biāo)明了該數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上保留的時(shí)間，通常由發(fā)送端設(shè)為15秒或者30秒。·傳輸協(xié)議(TransportProtocol)域：包含傳輸協(xié)議TCP的標(biāo)識號，如傳輸控制協(xié)議的協(xié)議號為6，而網(wǎng)際控制消息協(xié)議TCMP的協(xié)議號為1?！?bào)頭檢驗(yàn)和(HeaderChecksum)：用于檢驗(yàn)報(bào)頭是否被正確傳送?！ぴ吹刂泛湍康牡刂?SendingAddressandDestinationAddress)：IP數(shù)據(jù)包的發(fā)送者和接收者的32位IP地址?！と芜x項(xiàng)(Option)域：用于控制和測試?！ぬ畛?Padding)：保證報(bào)頭的長度為4字節(jié)的倍數(shù)。·數(shù)據(jù)區(qū)：IP數(shù)據(jù)包中要傳送的數(shù)據(jù)內(nèi)容。4.IPv4和IPv6IPv4是目前Internet中使用的IP協(xié)議版本，誕生于1981年9月。長期的實(shí)踐證明IPv4具有簡單性和可縮放性，同時(shí)其局限性也日益顯現(xiàn)。比如地址分配不適應(yīng)多媒體通信的要求等。1）無限的地址空間

IPv4尋址使用32位，并且按不同的“網(wǎng)絡(luò)”類型來分配。如同下一節(jié)將討論的，A類有128個可用網(wǎng)絡(luò)，每個具有1600萬個地址；B類有16000個可用網(wǎng)絡(luò)，每個具有65000個地址；而C類有200萬個可用的網(wǎng)絡(luò)，每個有254個地址。其中A類的網(wǎng)絡(luò)太大，C類的又太小，只有B類適于分配給不同的組織使用。正是由于IPv4的這種地址分配方法，使得IPv4地址有可能被用完（矛盾的焦點(diǎn)主要在B類網(wǎng)絡(luò)）。表6-1IPv6地址空間的分配2)服務(wù)質(zhì)量QoS(QualityofService)的實(shí)現(xiàn)上一章曾經(jīng)談到，由于Internet缺乏QoS，因此無法保障多媒體通信的質(zhì)量，從而限制了Internet提供多媒體通信業(yè)務(wù)的能力。3)優(yōu)先權(quán)在IPv4的報(bào)頭中引入了4位的“優(yōu)先權(quán)”字段以區(qū)分16種可能的通信優(yōu)先權(quán)。目前已經(jīng)為電子郵件、FTP、遠(yuǎn)程登錄等定義了優(yōu)先權(quán)。4)自動配置主機(jī)

IPv4通過動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCPv6(DynamicHostConfigurationProtocol)和域名服務(wù)系統(tǒng)DNS(DomainNameService)的交互自動配置了主機(jī)名，網(wǎng)絡(luò)管理員可以方便地重新分配地址。6.3.3傳輸控制協(xié)議TCPTCP協(xié)議位于傳輸層。IP協(xié)議解決了不同網(wǎng)絡(luò)的逐級之間的通信問題。但是IP不能保證通信是可靠的，比如當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中傳送的數(shù)據(jù)包數(shù)目超過了其處理能力，路由器會自動丟棄一些數(shù)據(jù)包，而IP協(xié)議無法檢測這一丟失，更不能恢復(fù)丟失的數(shù)據(jù)包。這些工作是由TCP承擔(dān)的?？梢哉fTCP協(xié)議保證了接到Internet上計(jì)算機(jī)能夠可靠、無差錯地通信。TCP協(xié)議完成的主要功能有：(1)建立計(jì)算機(jī)之間通信所需的可靠的連接。(2)檢測和刪除重復(fù)的數(shù)據(jù)包。(3)恢復(fù)丟失的數(shù)據(jù)包。6.4Internet網(wǎng)的地址系統(tǒng)6.4.1IP地址

IP地址長度為32位（二進(jìn)制），分作4段，每段8位，采用十進(jìn)制數(shù)字表示，每段數(shù)字范圍為1～254，段與段之間用句點(diǎn)隔開，如。

IP地址由兩部分組成：一部分為網(wǎng)絡(luò)地址，另一部分為主機(jī)地址。IP地址分為A、B、C、D、E五類。不同網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址長度也不相同，A類網(wǎng)絡(luò)的地址為7位，B類為14位，C類為21位，其連接的主機(jī)數(shù)目也不相同，見表6-2。表6-2IP地址類型6.4.2Internet的域名系統(tǒng)上述的IP地址是全數(shù)字代碼，雖然在計(jì)算機(jī)通信時(shí)尋址很方便，但用戶在記憶時(shí)卻很困難。為此，Internet在IP地址的基礎(chǔ)上又提供了一套面向用戶主機(jī)名制，即域名服務(wù)系統(tǒng)DNS（DomainNameSystem）。域名服務(wù)系統(tǒng)采用分層定義、分布式管理的方法來組織主機(jī)名字。一個典型的主機(jī)名定義如下：用戶名.本地名.組名.域名如“indi.shcnc.ac.cn”表示中國（cn）科學(xué)院（ac）上海網(wǎng)絡(luò)中心(shcnc)的一臺計(jì)算機(jī)（indi）。主機(jī)名層次結(jié)構(gòu)中的第一層(最后一個圓點(diǎn)后的字符串）為“一級域名”。Internet中的一級域名有兩類：分別按組織和地理位置命名，見表6-3。表中前7個域名是按組織命名的，表6-3第一級Internet標(biāo)準(zhǔn)域名當(dāng)Internet上的不同主機(jī)進(jìn)行通信時(shí)，其過程如下：(1)主機(jī)鍵入收信主機(jī)名字后，域名服務(wù)器DNS在其數(shù)據(jù)庫中查找該名字，查到后將其解析成IP地址。(2)收信主機(jī)名解析完成后，地址解釋協(xié)議ARP（AddressResolutionProtocol）將IP地址映射為硬件地址。6.5Internet的應(yīng)用6.5.1電子郵件（Email）1.功能電子郵件最初的研發(fā)目的是解決一對用戶通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的問題。最初的電子郵件軟件只能提供一項(xiàng)基本的功能：一個用戶可以在計(jì)算機(jī)上鍵入一條消息，并能通過Internet將其發(fā)送給網(wǎng)上使用另一臺計(jì)算機(jī)的用戶。電子郵件系統(tǒng)有以下功能特點(diǎn)：·傳遞速度快，信息形式多?！る娮余]件的發(fā)送具有廣播功能，也就是說可以向多個收件人發(fā)送同一郵件。·電子郵件系統(tǒng)的功能十分強(qiáng)大，十分靈活，能夠處理各種可能的異常情況。·電子郵件系統(tǒng)具有很好的可靠性和保密功能。2.電子郵件的用戶地址電子郵件系統(tǒng)給每個入網(wǎng)用戶分配一個地址，即用戶的電子郵箱地址。電子郵件地址具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)格式：用戶名@主機(jī)域名@符號后是登錄主機(jī)的域名，用戶名則是用戶在主機(jī)上的登錄名，一般每登錄一個新用戶，系統(tǒng)會自動給他分配一個電子信箱。3.電子郵件格式電子郵件具有統(tǒng)一的格式，由信件頭（Header）和信件體（Body）兩部分組成。信件體即用戶希望傳送的信息，而信件頭則包含了一些輔助信息，其中必須由發(fā)信人填寫的有：收件人地址（位于“TO”之后的內(nèi)容）和信件主題（位于“Subject”之后的內(nèi)容）等。4.電子郵件的工作原理

Internet的電子郵件系統(tǒng)遵循簡單的郵件傳送協(xié)議SMTP(SimpleMailTransferProtocol)標(biāo)準(zhǔn)，采用客戶機(jī)/服務(wù)器模式。

SMTP協(xié)議最突出的特點(diǎn)就是簡單，只規(guī)定了電子郵件在Internet網(wǎng)上通過發(fā)送方和接收方TCP協(xié)議連接傳輸?shù)姆椒?，而不涉及其它的有關(guān)操作，如與用戶的交互、郵件的存儲、郵件發(fā)送的時(shí)間間隔等。圖6-11給出了SMTP協(xié)議的簡單交互模型。圖6-11SMTP協(xié)議簡單交互模型

SMTP協(xié)議提供了一組命令，供客戶機(jī)和服務(wù)器在傳送郵件過程中交換應(yīng)答信息使用。SMTP協(xié)議命令為文本形式，并且所有的SMTP命令都是從一個號碼開始的，因而使用簡單，理解容易。表6-4中列出了SMTP的命令集。表6-4SMTP協(xié)議命令集5.電子郵件的操作下面我們以UNIX操作系統(tǒng)的電子郵件程序mail為例，來說明電子郵件的發(fā)送、閱讀和存儲等基本操作。1）發(fā)送電子郵件2）檢查郵箱中有無郵件3）閱讀郵件4）存儲郵件6.5.2遠(yuǎn)程登錄和TELNET協(xié)議1.分時(shí)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程登錄從本質(zhì)上看，遠(yuǎn)程登錄是普通的分時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上登錄機(jī)制的擴(kuò)展。所謂分時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部把處理器的運(yùn)行時(shí)間，均勻地分配給多個用戶。2.TELNET協(xié)議遠(yuǎn)程登錄也采用客戶機(jī)/服務(wù)器工作模式，具體的工作過程由TELNET協(xié)議規(guī)定。作為TCP/IP協(xié)議的一個組成部分，TELNET協(xié)議規(guī)定了Internet的遠(yuǎn)程登錄服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)定義了遠(yuǎn)程登錄客戶程序和服務(wù)程序之間相互作用的方式。TELNET協(xié)議的工作原理如圖6-12所示。圖6-12TELNET遠(yuǎn)程登錄原理示意圖3.TELNET協(xié)議的基本使用方法TELNET的基本使用方法有兩種。第一種方法如下：在操作系統(tǒng)提示符下鍵入

telnet遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)名(或IP地址)

TELNET的第二種使用方法是直接運(yùn)行telnet，不指定遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。系統(tǒng)顯示如下操作符：

Telnet>

用戶鍵入OPEN命令來指定遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，

Openindi.shcnc.ac.cn

以后系統(tǒng)的響應(yīng)及用戶的輸入與第一種方法相同。6.5.3文件傳輸和FTP協(xié)議1.文件的格式與傳輸在計(jì)算機(jī)中存儲的文件有多種類型和格式，如用“*.exe”、“*.txt”等標(biāo)注的不同文件。文件格式與計(jì)算機(jī)硬件類型、操作系統(tǒng)的類型以及文件本身的性質(zhì)有關(guān)。在進(jìn)行文件傳輸時(shí)，必須對不同格式的文件分別加以處理，以保證文件傳輸后的正確和完整。2.文件傳輸FTP協(xié)議的工作原理

Internet上的文件傳輸服務(wù)主要是通過FTP(FileTransferProtocol)協(xié)議軟件實(shí)現(xiàn)的。FTP協(xié)議處在應(yīng)用層，是TCP/IP協(xié)議組中的一個，也采用客戶機(jī)/服務(wù)器工作模式。與電子郵件和遠(yuǎn)程登錄類似，連接在Internet上的計(jì)算機(jī)，只要安裝有FTP協(xié)議軟件，就能進(jìn)行文件傳輸，而不必?fù)?dān)心進(jìn)行文件傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)的地理位置、接入Internet的方式、使用何種操作系統(tǒng)等問題。表6-5常見文件的傳輸方式圖6-13FTP工作過程表6-6FTP的主要命令及功能6.6信息瀏覽和WWW1989年3月瑞士日內(nèi)瓦歐洲離子物理實(shí)驗(yàn)室（CERN）的TimBerners-Lee首先提出了WWW的概念。1990年末，CERN開發(fā)了第一個WWW軟件。6.6.2WWW中的基本概念1.超文本和超媒體使用過Windows系統(tǒng)的人，都會對其幫助系統(tǒng)留下深刻的印象，只要簡單地單擊一個高亮顯示的單詞，就可以得到有關(guān)專題的其它信息或系統(tǒng)所提供的其它擴(kuò)展功能，十分便利。

2.統(tǒng)一資源定位器統(tǒng)一資源定位器（URL-UniformResourceLocator）是一個短字符串。WWW用它來完整描述Internet上文件的地址，即惟一地標(biāo)識每一個信息頁的地址。3.Web主頁我們上網(wǎng)時(shí)，通常都是先輸入特定的服務(wù)器的域名（即URL），如“www.cctv.com”。這一操作將把我們帶入中央電視臺的Web主頁；然后我們就可以按照主頁上的導(dǎo)引，瀏覽各種信息。所謂Web主頁，就是用戶在訪問網(wǎng)上的某個單位時(shí)，首先顯示的第一個頁面。6.6.3超文本傳輸協(xié)議HTTPWWW之所以能夠依靠超文本作為與用戶交互的基本手段，主要是依靠超文本傳輸協(xié)議HTTP。HTTP是Web瀏覽器和Web服務(wù)器之間的應(yīng)用層通訊協(xié)議。

HTTP協(xié)議的主要特點(diǎn)可概括如下：·采用客戶機(jī)/服務(wù)器模式。·簡單快速：客戶向服務(wù)器請求服務(wù)時(shí)，只需傳送請求方法和路徑?！び捎贖TTP協(xié)議簡單，使得HTTP服務(wù)器的程序規(guī)模小，因而通信速度很快?！れ`活：HTTP允許傳輸任意類型的數(shù)據(jù)對象，如文本、聲音、視頻等?！o連接：無連接的含義是限制每次連接只處理一個請求?！o狀態(tài)：HTTP協(xié)議是無狀態(tài)協(xié)議。HTTP會話過程包括四個步驟：·連接(Connection)。·請求(Request)?！?yīng)答(Response)?！りP(guān)閉(Close)。圖6-14Web瀏覽器和Web服務(wù)器之間的通信6.6.4超文本標(biāo)記語言超文本標(biāo)記語言（HTML-HypertextMarkLanguage）是一種專門的編程語言，用于編制要通過WWW顯示的超文本文件的頁面。由于其編寫制作的簡易性，在WWW的迅速增長中扮演著主要角色。

HTML具有這樣一些特點(diǎn)：·通用性：HTML作為Internet上的共同語言和通用的信息描述方式，它把分布廣泛的不同類型的信息資源連在一起，為所有的信息系統(tǒng)提供了一個真正的公開的接口?！ず喴仔裕篐TML文檔的制作簡單。·平臺無關(guān)性：HTML可使用在非常廣泛的平臺上。HTML文檔一般由以下的結(jié)構(gòu)組成：＜HTML＞＜HEAD＞Headelements＜BODY＞Bodyelements＜／HTML＞HTML標(biāo)識符(Tag)的定義和說明是HTML中的主要部分。其大致可以分如下幾類：·字體字型定義類：用來定義字體的顯示大小和顯示形狀等?！の臋n結(jié)構(gòu)定義類：包括文檔的分段換行、制表列表、屏幕分割等。如<Br>。·特殊字符類：包括特殊字符集和控制字符集?！の臋n鏈接類：包括普通文檔鏈接、圖像鏈接和內(nèi)部文檔鏈接等。·塊定義類：指對某一塊字符的處理，如引用<BQ>、地址說明<Address>以及保留格式<PRE>等。·數(shù)學(xué)表示類：用數(shù)學(xué)公式或數(shù)學(xué)表達(dá)式顯示，用Math標(biāo)識等來完成。

6.6.5WWW瀏覽器瀏覽器是用來訪問WWW軟件的。它提供一種點(diǎn)擊界面，使用戶利用鼠標(biāo)就能訪問信息。就像其它的Internet服務(wù)一樣，瀏覽服務(wù)程序也是在客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)下進(jìn)行工作的。6.7IP電話技術(shù)6.7.1IP電話的概念所謂IP電話（IPTelephony）、Internet電話（InternetTelephony）及VoIP（VoiceoverIP），都指的是在IP網(wǎng)絡(luò)即信息包交換網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行的呼叫和通話，而不是在大家所熟悉的公眾交換電話網(wǎng)上進(jìn)行的呼叫和通話。6.7.2IP電話技術(shù)1.IP電話的工作過程撥打IP電話，即聲音在IP網(wǎng)絡(luò)上傳送的基本過程如圖6-15所示，主要包括以下幾個步驟：（1）來自麥克風(fēng)的聲音在聲音輸入裝置中轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，生成“編碼聲音樣本”輸出。（2）

輸出樣本以幀為單位組成聲音樣本塊，

送入緩沖存儲器中。

圖6-15IP電話的通話過程(3)IP電話應(yīng)用程序估算樣本塊的能量。（4）如果是“說話樣本塊”，就選擇一種算法對它進(jìn)行壓縮編碼。（5）在樣本塊中插入樣本塊頭信息，然后封裝到用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議（UDP）套接接口（SocketInterface）成為信息包。（6）信息包在物理網(wǎng)絡(luò)上傳送。（7）將緩沖寄存器中的聲音送入聲音輸出設(shè)備轉(zhuǎn)換成模擬聲音完成聲音樣本塊的傳輸。

2.IP電話與PSTN電話技術(shù)的差別

IP電話與PSTN電話技術(shù)的主要區(qū)別在于它們的交換技術(shù)。PSTN電話采用的是靜態(tài)交換技術(shù)。通話時(shí)，呼叫方拿起收/發(fā)話器，撥打被呼叫方的電話號碼，通過中央局建立連接，為通話雙方提供一條特定的通話路徑，這樣雙方就可以進(jìn)行通話了。3.IP電話的優(yōu)點(diǎn)（1）能夠更加高效地利用網(wǎng)絡(luò)資源。（2）可以提供更為廉價(jià)的服務(wù)?，F(xiàn)在已經(jīng)有一些ISP開始提供IP電話服務(wù)，并且價(jià)格低廉，可以比傳統(tǒng)的電話費(fèi)低40%～70%。（3）和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)有更大的兼容性。4.IP電話的缺點(diǎn)目前，IP電話正處于發(fā)展時(shí)期，仍有一些問題有待完善，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）話音質(zhì)量得不到保證。（2）互通性較差。（3）網(wǎng)絡(luò)容量小。6.7.3IP電話的通話方式

IP電話目前的通話方式主要有以下三種：在IP終端（計(jì)算機(jī)PC）之間的通話（PCtoPC），IP終端與普通電話之間通過IP網(wǎng)絡(luò)和PSTN網(wǎng)絡(luò)的通話（PCtoPhone），以及普通電話之間通過IP網(wǎng)絡(luò)和PSTN網(wǎng)絡(luò)的通話（PhonetoPhone）。IP終端之間的通話方式見圖6-16，通話雙方都要使用配置有相同類型的或者兼容的IP電話軟件，配置有聲卡、麥克風(fēng)、喇叭等硬件，而聲音的壓縮和解壓縮由PC機(jī)承擔(dān)。圖6-16IP終端與IP終端之間的通話

IP終端與電話終端之間的通話方式如圖6-17所示。此時(shí)，通話的一方使用配置有IP電話軟件和相關(guān)的硬件設(shè)備，而另一方則使用PSTN/ISDN/GSM網(wǎng)絡(luò)上的電話。在IP網(wǎng)絡(luò)的邊緣需要有一臺配有IP電話交換功能的網(wǎng)關(guān)，用來控制信息的傳輸，并且把IP信息包轉(zhuǎn)換成線路交換網(wǎng)絡(luò)上傳送的聲音，或者相反。圖6-17IP終端與電話之間的通話方式電話之間的通話方式見圖6-18。此時(shí)，通話雙方多使用