《计算机网络教程》PPT课件

Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程本 章 学 习 要 求 ：掌 握 ： Internet的 基 本 概 念 了 解 ： Internet通 信 协 议 的 概 念 掌 握 ： Internet的 主 要 服 务 功 能 了 解 ： Internet的 接 入 方 式 掌 握 ： Intranet技 术 的 基 本 概 念 了 解 ： 电 子 商 务 的 基 本 概 念 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程第 一 节 Internet概 述一 、 Internet基 本 概 念1. Internet定 义Internet是 有 史 以 来 最 大 的 计 算 机 网 络 ， 它 几 乎 覆 盖 了全 世 界 的 每 一 个 角 落 。对 于 Internet， 1995年 美 国 联 邦 网 络 理 事 会 给 出 如 下 定义 ： （ 1） Internet是 一 个 全 球 性 的 信 息 系 统 ；（ 2） 是 基 于 Internet协 议 及 其 补 充 部 分 的 全 球 唯 一 一个 由 地 址 空 间 逻 辑 连 接 而 成 的 系 统 ； Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程（ 3） 它 通 过 使 用 TCP/IP 协 议 组 及 其 补 充 部 分 或 其 他IP兼 容 协 议 支 持 通 信 ；（ 4） 它 公 开 或 非 公 开 地 提 供 使 用 或 访 问 存 在 于 通 信和 相 关 基 础 结 构 的 高 级 别 服 务 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程Internet是 指 主 要 通 过 TCP/IP协 议 将 世 界 各 地 网 络 连接 起 来 ， 实 现 资 源 共 享 、 提 供 各 种 应 用 服 务 的 全 球 性 计算 机 网 络 ， 国 内 一 般 称 因 特 网 或 国 际 互 联 网 。从 Internet的 结 构 角 度 看 ， 它 是 一 个 使 用 路 由 器 将 分布 在 世 界 各 地 的 、 数 以 千 万 计 的 规 模 不 一 的 计 算 机 网 络互 联 起 来 的 大 型 网 际 网 。从 Internet使 用 者 角 度 看 ， Internet是 由 大 量 计 算 机 连接 在 一 个 巨 大 的 通 信 系 统 平 台 上 ， 而 形 成 的 一 个 全 球 范围 的 信 息 资 源 网 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程从 计 算 机 网 络 技 术 上 讲 ， Internet是 一 个 最 大 的 互 联网 络 ， 它 的 产 生 、 发 展 和 应 用 反 映 了 现 代 信 息 技 术 发 展的 最 新 特 点 。从 Internet所 具 有 的 丰 富 资 源 和 能 提 供 的 信 息 服 务 来讲 ， 它 是 一 个 信 息 网 络 实 体 ， 它 不 断 的 扩 大 和 延 伸 ， 已经 成 为 全 球 信 息 资 源 最 丰 富 的 计 算 机 网 络 。用 一 句 话 概 括 ： Internet是 全 球 性 的 、 最 具 影 响 力 的 计算 机 互 联 网 络 ， 是 世 界 范 围 的 信 息 资 源 宝 库 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程2. Internet逻 辑 结 构Internet使 用 路 由 器 将 分 布 在 世 界 各 地 数 以 千 计 的 规 模不 一 的 计 算 机 网 络 互 连 起 来 ， 成 为 一 个 超 大 型 国 际 网 ，网 络 之 间 通 信 采 用 TCP/IP协 议 ， 屏 蔽 了 物 理 网 络 连 接 的细 节 ， 使 用 户 感 觉 使 用 的 是 一 个 单 一 网 络 ， 可 以 没 有 区别 地 访 问 Internet上 任 何 主 机 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程 网络 2 网络 3 网络 1 路 由 器 路 由 器 Internet 通 信 子 网 主 机 主 机 主 机 主 机 主 机 主 机 路 由 器 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程3. Internet的 特 点（ 1） 灵 活 多 样 的 入 网 方 式（ 2） 三 大 技 术 融 为 一 体 (网 络 技 术 、 多 媒 体 技 术 和 超文 本 技 术 )（ 3） 采 用 C/S（ 客 户 机 / 服 务 器 ） 结 构（ 4） 信 息 覆 盖 面 广 、 容 量 大 、 时 效 长（ 5） 收 费 低 廉（ 6） 具 有 公 平 性 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程不 足 ： 资 源 的 分 散 化 管 理 为 Internet上 信 息 查 找 带 来 很大 困 难 ， 而 且 Internet目 前 仍 存 在 安 全 性 问 题 ， 作 为 一 个“ 没 有 法 律 、 没 有 警 察 、 没 有 国 界 和 没 有 总 统 的 全 球 性网 络 ” ， 其 开 放 性 和 自 治 性 使 它 在 安 全 方 面 先 天 不 足 。此 外 ， 计 算 机 病 毒 也 是 困 扰 Internet发 展 的 重 要 因 素 之 一。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程二 、 Internet发 展 历 程1. Internet发 展 阶 段（ 1） 1968-1983年 为 研 究 实 验 阶 段 。或 者 产 生 阶 段 ， 起 源 于 1969年 建 成 的 ARPAnet， 它 最初 采 用 “ 主 机 ” 协 议 ， 后 改 用 “ 网 络 控 制 协 议 （ NCP）” 。 直 到 1983年 ， ARPAnet上 的 协 议 才 完 全 过 渡 到 TCP/IP， 从 而 诞 生 了 真 正 意 义 上 的 Internet。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程（ 2） 1984-1991年 为 实 用 发 展 阶 段 。此 阶 段 的 Internet以 美 国 国 家 科 学 基 金 网 （ NSFnet）为 主 干 网 。 1986年 ， 美 国 国 家 科 学 基 金 会 （ NSF，National Science Foundation） 利 用 TCP/IP协 议 ， 在 5个 科研 教 育 服 务 超 级 电 脑 中 心 的 基 础 上 建 立 了 NSFnet广 域 网。 其 目 的 是 共 享 它 拥 有 的 超 级 计 算 机 ， 推 动 科 学 研 究 发展 。 随 后 ， ARPAnet逐 步 被 NSFnet替 代 。 到 1990年 ，ARPAnet退 出 了 历 史 舞 台 ， NSFnet成 为 Internet的 骨 干 网。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程（ 3） 自 1991年 起 为 商 业 化 阶 段 。1991年 ， 美 国 的 三 家 公 司 General Atomics，Performance Systems International， UUnet Technologies开始 分 别 经 营 自 己 的 CERFnet、 PSInet及 Alternet 网 络 ， 可以 在 一 定 程 度 上 向 客 户 提 供 Internet联 网 服 务 和 通 信 服 务。 他 们 组 成 了 “ 商 用 Internet协 会 ” （ CIEA， Commercial Internet Exchange Association） ， 它 们 的 Internet子 网 可 用于 任 何 的 商 业 用 途 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程1995年 4月 30日 ， NSFnet正 式 宣 布 停 止 运 作 ， 转 为 研究 网 络 ， 代 替 它 维 护 和 运 营 Internet骨 干 网 的 是 经 美 国 政府 指 定 的 三 家 私 营 企 业 ： Pacific Bell、 Ameritech Advanced Data Services and Bellcore以 及 Sprint。 至 此 ，Internet骨 干 网 的 商 业 化 彻 底 完 成 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程今 天 ， Internet已 经 联 系 着 全 球 不 同 国 家 和 地 区 的 数 以万 计 的 子 网 和 近 2亿 台 主 机 ， 直 接 上 网 用 户 达 到 7.86亿 ，占 人 口 总 量 的 12%， 全 球 域 名 数 和 网 站 数 分 别 达 到 6300万和 4600万 。 Internet已 成 为 世 界 上 信 息 资 源 最 丰 富 的 计 算机 公 共 网 络 ， 是 全 球 信 息 高 速 公 路 的 基 础 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程2. 我 国 Internet的 发 展Internet 引 入 我 国 的 时 间 不 长 ， 但 发 展 很 快 ， 总 体 分为 四 个 阶 段 ：（ 1） 1986-1993年 ， 研 究 试 验 阶 段 (E-mail Only)1986年 ， 北 京 市 计 算 机 应 用 技 术 研 究 所 实 施 的 国 际 联网 项 目 中 国 学 术 网 （ CANET， Chinese Academic Network） 启 动 ， 其 合 作 伙 伴 是 德 国 卡 尔 斯 鲁 厄 大 学 （University of Karlsruhe） 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程1987年 9月 CANET在 北 京 计 算 机 应 用 技 术 研 究 所 内 正式 建 成 中 国 第 一 个 国 际 互 联 网 电 子 邮 件 节 点 ， 并 于 当 月14日 发 出 了 中 国 第 一 封 电 子 邮 件 ： “ Across the Great Wall, we can reach every corner in the world.（ 越 过 长 城 ，走 向 世 界 ） ” ， 揭 开 了 中 国 人 使 用 互 联 网 的 序 幕 。1989年 至 1993年 建 成 世 界 银 行 贷 款 项 目 中 关 村 地 区 教育 与 科 研 示 范 网 络 （ NCFC， National Computing and Networking Facility of China） 工 程 ， 包 括 一 个 主 干 网 和 三个 院 校 网 中 科 院 院 网 （ CASNET） 、 清 华 大 学 校 园 网（ TUNET） 、 北 京 大 学 校 园 网 （ PUNET） 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程1990年 11月 28日 ， 钱 天 白 教 授 代 表 中 国 正 式 在 SRI-NIC（ Stanford Research Institutes Network Information Center） 注 册 登 记 了 中 国 的 顶 级 域 名 CN， 并 且 开 通 了 使用 中 国 顶 级 域 名 CN的 国 际 电 子 邮 件 服 务 ， 从 此 中 国 的 网络 有 了 自 己 的 身 份 标 识 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程（ 2） 1994-1996年 ， 起 步 阶 段 （ Full Function Connection） 。这 一 阶 段 主 要 为 教 育 科 研 应 用 。 1994年 1月 ， 美 国 国家 科 学 基 金 会 同 意 了 NCFC正 式 接 入 Internet的 要 求 。 同 年4月 20日 ， NCFC工 程 通 过 美 国 Sprint公 司 连 入 Internet的64K国 际 专 线 开 通 ， 实 现 了 与 Internet的 全 功 能 连 接 ， 从 此我 国 正 式 成 为 有 Internet的 国 家 。 1994年 5月 ， 开 始 在 国 内建 立 和 运 行 我 国 的 域 名 体 系 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程随 后 几 大 公 用 数 据 通 信 网 中 国 公 用 分 组 交 换 数 据通 信 网 （ ChinaPAC） 、 中 国 公 用 数 字 数 据 网 （ ChinaDDN） 、 中 国 公 用 帧 中 继 网 （ ChinaFRN） 建 成 ， 为 我 国Internet的 发 展 创 造 了 条 件 。同 一 时 期 ， 我 国 相 继 建 成 四 大 互 联 网 中 国 科 学 技术 网 （ CSTNET） 、 中 国 教 育 和 科 研 网 （ CERNET） 、 中国 公 用 计 算 机 网 （ CHINANET） 、 中 国 金 桥 信 息 网 （CHINAGBN） 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程（ 3） 从 1997年 至 2003年 ， 快 速 增 长 阶 段 。1997年 6月 3日 ， 根 据 国 务 院 信 息 化 工 作 领 导 小 组 办 公室 的 决 定 ， 中 国 科 学 院 在 中 科 院 网 络 信 息 中 心 组 建 了 中国 互 联 网 络 信 息 中 心 CNNIC， 同 时 ， 国 务 院 信 息 化 工 作领 导 小 组 办 公 室 宣 布 成 立 中 国 互 联 网 络 信 息 中 心 工 作 委员 会 。 在 这 一 阶 段 我 国 的 Internet沿 着 两 个 方 向 迅 速 发 展， 一 是 商 业 网 络 迅 速 发 展 ， 二 是 政 府 上 网 工 程 开 始 启 动。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程商 业 网 络 方 面 ， 我 国 接 入 互 联 网 络 的 计 算 机 从 1998年的 64万 台 上 升 到 2003年 底 的 3089万 台 ， 互 联 网 用 户 从1998年 的 80万 急 速 增 长 到 2003年 底 的 7950万 。 此 外 到2003年 CN下 注 册 的 域 名 数 、 网 站 数 分 别 达 到 34万 和 59.6万 ， IP地 址 数 也 增 长 到 59571712个 ， 即 2A+394B+766C，网 络 国 际 出 口 带 宽 总 量 达 到 27216M， 连 接 到 美 国 、 加 拿大 、 澳 大 利 亚 、 英 国 、 德 国 、 法 国 、 日 本 、 韩 国 等 十 多个 国 家 和 地 区 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程政 府 上 网 工 程 方 面 ， 1999年 1月 22日 “ 政 府 上 网 年 ”的 第 一 幕 正 式 拉 开 ， 由 原 国 家 经 贸 委 信 息 中 心 和 中 国 电信 共 同 主 办 ， 联 合 48个 部 委 和 国 务 院 直 属 机 构 共 同 发 起的 “ 政 府 上 网 工 程 ” 正 式 启 动 。 2000年 ， 80 以 上 的 各级 政 府 及 各 个 部 门 在 网 上 建 有 正 式 站 点 ， 并 提 供 信 息 共享 和 便 民 应 用 项 目 。 到 今 日 ， 政 府 上 网 已 达 到 一 定 广 度和 深 度 ， 电 子 政 务 已 大 面 积 立 项 并 展 开 建 设 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程（ 4） 从 2004年 开 始 ， 步 入 多 元 化 实 用 阶 段从 中 国 进 入 国 际 互 联 网 发 展 至 今 ， 我 国 互 联 网 日 新 月异 ， 取 得 了 丰 硕 成 果 ， 并 在 普 及 应 用 上 进 入 崭 新 的 多 元化 应 用 阶 段 。 主 要 体 现 在 上 网 方 式 更 加 多 元 化 、 上 网 途径 多 元 化 、 实 际 应 用 更 加 多 元 化 、 上 网 用 户 所 属 行 业 进一 步 多 元 化 等 多 方 面 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程（ 5） 目 前 发 展 情 况总 体 来 看 ， 从 1994年 正 式 接 入 Internet到 现 在 的 十 年 间， 我 国 互 联 网 络 在 上 网 计 算 机 数 、 上 网 用 户 人 数 、 CN下注 册 的 域 名 数 、 WWW站 点 数 、 网 络 国 际 出 口 带 宽 、 IP地址 数 等 方 面 皆 有 不 同 程 度 的 变 化 ， 呈 现 出 快 速 增 长 态 势。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程3. 下 一 代 Internet1996年 10月 ， 美 国 政 府 发 起 下 一 代 国 际 互 联 网 （ NGI， Next Generation Internet） 计 划 ， 其 主 要 研 究 工 作 涉 及协 议 、 开 发 、 部 署 高 端 试 验 网 以 及 应 用 演 示 ， 由 美 国 国家 科 学 基 金 会 （ NSF） 与 美 国 通 信 公 司 （ MCI） 合 作 建 立了 NGI主 干 网 vBNS（ Very High Bandwidth Network Service） ； 1998年 ， 美 国 下 一 代 互 联 网 研 究 的 大 学 联 盟UCAID（ University Corporation for Advanced Internet Development） 成 立 ， 启 动 Internet2计 划 ， 并 于 1999年 底建 成 传 输 速 率 2.5Gbps的 Internet2骨 干 网 Abilene， 向 220个 大 学 、 企 业 、 研 究 机 构 提 供 高 性 能 服 务 ， 至 2004年 2月 已升 级 到 10Gbps。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程下 一 代 Internet主 要 包 括 三 大 计 划 ：（ 1） NGI计 划 。 Next Generation InternetNGI， 是美 国 白 宫 在 1996年 10月 宣 布 的 一 个 计 划 ， 其 主 要 研 究 工作 涉 及 协 议 、 开 发 、 部 署 高 端 试 验 网 以 及 应 用 演 示 。（ 2） Internet 。 Internet 是 由 美 国 184所 大 学 和 70家 企 业 共 同 努 力 建 设 的 网 络 。 致 力 于 开 发 一 种 更 加 复 杂的 ， 带 宽 更 宽 并 且 能 够 提 供 更 好 服 务 质 量 （ Quality of ServiceQoS） 的 Internet， 希 望 能 为 将 来 的 商 业 应 用提 供 可 靠 的 技 术 支 撑 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程（ 3） GTRN计 划 。 Global Terabit Research NetworkGTRN， 是 美 国 Internet2联 合 欧 洲 、 亚 洲 各 国 发 起 的一 个 计 划 ， 积 极 推 动 全 球 化 的 下 一 代 互 联 网 研 究 和 建 设。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程三 、 Internet管 理 组 织Internet的 最 大 特 点 是 管 理 上 的 开 放 性 。 在 Internet中没 有 一 个 有 绝 对 权 威 的 管 理 机 构 ， 任 何 接 入 者 都 是 自 愿的 。 Internet是 一 个 互 相 协 作 、 共 同 遵 守 一 种 通 信 协 议 的集 合 体 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程1. Internet管 理 者在 Internet中 ， 最 权 威 的 管 理 机 构 是 Internet协 会 （ISOC， Internet Society） 。 它 是 一 个 完 全 由 志 愿 者 组 成 的指 导 国 际 互 联 网 络 政 策 制 定 的 非 营 利 性 、 非 政 府 性 组 织， 目 的 是 推 动 Internet技 术 的 发 展 与 促 进 全 球 化 的 信 息 交流 。 在 Internet协 会 中 ， 有 一 个 专 门 负 责 协 调 Internet技 术管 理 与 技 术 发 展 的 分 委 员 会 Internet体 系 结 构 委 员 会（ IAB， Internet Architecture Board） 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程IAB设 有 两 个 具 体 的 部 门 ：Internet工 程 任 务 组 （ IETF， Internet Engineering Task Force） ， 负 责 技 术 管 理 方 面 的 具 体 工 作 ， 包 括 Internet中、 短 期 技 术 标 准 和 协 议 制 定 以 及 Internet 体 系 结 构 的 确 定等 Internet研 究 任 务 组 （ IRTF， Internet Research Task Force） ， 负 责 技 术 发 展 方 面 的 具 体 工 作 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程 最 高 权 威 机 构 Internet协 会 Internet体 系 结 构 委 员 会 (IAB) Internet 工 程 任 务 组 (IETF) Internet研 究 任 务 组 (IRTF) Internet 日 常 管 理 机 构 网 络 运 行 中 心 (NOC) 网 络 信 息 中 心 (NIC) . Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程Internet的 日 常 管 理 工 作 ：网 络 运 行 中 心 （ NOC， Network Operation Center） ，负 责 保 证 Internet的 正 常 运 行 与 监 督 Internet的 活 动 。网 络 信 息 中 心 （ NIC， Network Information Center）， NIC负 责 为 ISP与 广 大 用 户 提 供 信 息 方 面 的 支 持 ， 包 括地 址 分 配 、 域 名 注 册 和 管 理 等 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程2. 我 国 Internet管 理 者1997年 6月 3日 ， 中 国 互 联 网 络 信 息 中 心 （ CNNIC，China Internet Network Information Center） 在 北 京 成 立 ，并 开 始 管 理 我 国 Internet的 主 干 网 ， 行 使 国 家 互 联 网 络 信息 中 心 的 职 责 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程其 主 要 职 责 如 下 ：（ 1） 为 我 国 的 互 联 网 用 户 提 供 域 名 注 册 、 IP地 址 分配 等 注 册 服 务 。（ 2） 提 供 网 络 技 术 资 料 、 政 策 与 法 规 、 入 网 方 法 、用 户 培 训 资 料 等 信 息 服 务 。（ 3） 提 供 网 络 通 信 目 录 、 主 页 目 录 与 各 种 信 息 库 等目 录 服 务 。同 日 ， 国 务 院 信 息 化 工 作 领 导 小 组 办 公 室 宣 布 成 立 中国 互 联 网 络 信 息 中 心 （ CNNIC） 工 作 委 员 会 ， 其 具 体 任务 是 协 助 制 订 网 络 发 展 的 方 针 与 政 策 ， 协 调 我 国 的 信 息 化 建 设 工 作 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程四 、 Internet组 成 与 功 能1. Internet组 成 部 分Internet由 硬 件 和 软 件 两 大 部 分 组 成 ， 硬 件 主 要 包 括 通信 线 路 、 路 由 器 和 主 机 ， 软 件 部 分 主 要 是 指 信 息 资 源 。（ 1） 通 信 线 路通 信 线 路 是 Internet的 基 础 设 施 ， 它 将 网 络 中 的 路 由 器、 计 算 机 等 连 接 起 来 ， 主 要 分 为 两 类 ： 有 线 通 信 线 路 （如 光 缆 、 铜 缆 等 ） 和 无 线 通 信 线 路 （ 如 卫 星 、 无 线 电 等） 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程2） 路 由 器路 由 器 是 Internet中 极 为 重 要 的 设 备 ， 它 是 网 络 与 网 络之 间 连 接 的 桥 梁 ， 负 责 将 数 据 由 一 个 网 络 送 到 另 一 个 网络 。 （ 3） 主 机计 算 机 是 Internet中 不 可 或 缺 的 成 员 ， 它 是 信 息 资 源 和服 务 的 载 体 。所 有 连 接 在 Internet上 的 计 算 机 统 称 为 主 机 ， 分 为 两 类， 即 服 务 器 （ Server） 和 客 户 机 （ Clint） 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程（ 4） 信 息 资 源信 息 资 源 是 用 户 最 关 心 的 问 题 ， Internet中 存 在 各 种 各样 类 型 的 资 源 ， 例 如 文 本 、 图 像 、 声 音 、 视 频 等 。Internet的 工 作 模 式 ： 客 户 端 处 理 器 服 务 端 处 理 器 客 户 机 服 务 器 请 求 网 络 应 答 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程2. Internet主 要 功 能（ 1） 共 享 的 资 源 宝 库（ 2） 便 利 的 通 信 服 务（ 3） 快 捷 的 电 子 商 务（ 4） 丰 富 的 远 程 教 育（ 5） 即 时 的 医 疗 服 务（ 6） 公 开 的 政 府 工 作（ 7） 动 感 的 娱 乐 项 目 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程第 二 节 Internet工 作 原 理一 、 分 组 交 换 原 理1. 共 享 线 路 与 延 迟在 计 算 机 网 络 中 ， 系 统 中 的 计 算 机 往 往 是 通 过 共 享 的方 式 来 共 同 使 用 底 层 的 硬 件 设 备 ， 比 如 说 通 信 线 路 等 。这 种 方 式 可 以 只 用 少 量 的 线 路 和 交 换 设 备 ， 共 享 传 输 线路 ， 从 而 降 低 成 本 ， 然 而 共 享 也 带 来 弊 端 ， 当 一 台 计 算机 长 时 间 占 用 共 享 设 备 时 ， 就 会 产 生 延 迟 ， 正 如 堵 车 一样 ， 很 多 车 辆 挤 在 同 一 路 口 ， 只 能 允 许 几 辆 车 先 通 过 ， Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程而 别 的 车 必 须 排 队 等 候 ， 当 网 络 流 量 较 大 时 ， 排 在 前面 的 可 以 享 用 设 备 ， 而 其 他 的 只 能 等 待 。 解 决 的 方 法 是将 信 息 分 解 成 数 据 包 （ 分 组 ） ， 每 台 机 器 每 次 只 能 传 送一 定 数 量 的 数 据 包 ， 这 称 为 轮 流 共 享 。2. 分 组 交 换将 数 据 总 量 分 割 ， 轮 流 服 务 的 方 法 称 为 分 组 交 换 ， 而计 算 机 网 络 中 用 这 种 方 式 来 共 享 网 络 资 源 的 技 术 就 称 为分 组 交 换 技 术 。 Internet上 所 有 的 数 据 都 以 分 组 的 形 式 传送 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程二 、 TCP/IP协 议1. TCP/IP协 议 简 介TCP/IP 协 议 最 早 由 斯 坦 福 大 学 的 两 名 研 究 人 员 于1973年 提 出 。 随 后 从 1977年 到 1979年 间 推 出 TCP/IP体 系结 构 和 协 议 规 范 。 它 的 跨 平 台 性 使 其 逐 步 成 为 Internet的标 准 协 议 。 通 过 TCP/IP协 议 ， 不 同 操 作 系 统 、 不 同 架 构的 多 种 物 理 网 络 之 间 均 可 以 进 行 通 信 。TCP： 传 输 控 制 协 议IP： 网 际 协 议 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程TCP/IP协 议 套 件 实 际 是 一 个 协 议 族 ， 包 括 TCP协 议 、IP协 议 以 及 其 它 一 些 协 议 。 每 种 协 议 采 用 不 同 的 格 式 和 方式 传 送 数 据 ， 它 们 都 是 Internet的 基 础 ， 一 个 协 议 套 件 是相 互 补 充 、 相 互 配 合 的 多 个 协 议 的 集 合 。 其 中 TCP 协 议用 于 在 程 序 间 传 送 数 据 ， IP 协 议 则 用 于 在 主 机 之 间 传 送数 据 。 如 下 列 出 了 TCP/IP协 议 套 件 中 的 成 员 。应 用 层 SMTP DNS NSP FTP TELNET WWW HTTP传 输 层 TCP UDP NVP互 联 层 IP ICMP IGMP网 络 接 口 层 ARP RARP Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程2. TCP/IP互 联 网 概 念 结 构Internet软 件 围 绕 着 3个 层 次 的 概 念 化 网 络 服 务 而 设 计。 最 底 层 的 服 务 被 定 义 为 不 可 靠 的 、 尽 最 大 努 力 传 送 的、 无 连 接 的 分 组 传 送 系 统 ， 这 种 机 制 称 为 Internet协 议 ，即 IP协 议 ， 它 为 其 他 层 的 服 务 提 供 了 基 础 。中 间 层 是 一 个 可 靠 的 传 送 服 务 ， 对 应 TCP协 议 ，Internet数 据 传 输 的 可 靠 性 就 由 该 层 来 保 证 ， 同 时 它 为 应用 层 提 供 了 一 个 有 效 平 台 。最 高 层 是 应 用 服 务 层 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程 应 用 服 务 可 靠 的 传 送 服 务 无 连 接 分 组 传 送 服 务IP协 议 TCP协 议 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程对 于 IP协 议 ， 所 谓 不 可 靠 ， 指 的 是 不 能 保 证 正 确 传 送， 分 组 可 能 丢 失 、 重 复 、 延 迟 或 不 按 序 传 送 ， 而 且 服 务不 检 测 这 些 情 况 ， 也 不 通 知 发 送 方 和 接 收 方 。所 谓 无 连 接 ， 指 的 是 每 个 分 组 都 是 独 立 处 理 的 ， 可 能经 过 不 同 的 路 径 ， 有 的 可 能 丢 失 ， 有 的 可 能 到 达 。所 谓 尽 最 大 努 力 传 送 ， 指 的 是 互 联 网 软 件 尽 最 大 努 力来 传 送 每 个 分 组 ， 直 到 资 源 用 尽 或 底 层 网 络 出 现 故 障 时。 而 在 中 间 这 一 层 TCP协 议 给 出 了 一 种 可 靠 的 面 向 连 接 的传 送 机 制 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程3. IP工 作 原 理IP 协 议 详 细 规 定 了 计 算 机 在 通 信 时 应 遵 循 的 规 则 ， 它是 最 基 本 的 软 件 ， 每 台 准 备 通 信 的 计 算 机 都 必 须 有 IP 软件 驻 留 在 其 内 存 中 。计 算 机 在 通 信 时 产 生 的 分 组 （ 数 据 包 ） 都 使 用 IP 定 义的 格 式 ， 这 些 分 组 中 除 信 息 外 ， 还 有 源 地 址 和 目 的 地 址。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程（ 1） IP的 三 个 重 要 作 用 IP定 义 了 在 TCP/IP互 联 网 上 数 据 传 送 的 基 本 单 元， 规 定 了 互 联 网 上 传 送 的 数 据 格 式 。 这 种 向 上 层 （ TCP层） 提 供 的 统 一 IP报 文 是 实 现 异 构 网 互 联 最 关 键 的 一 步 。 IP软 件 完 成 路 由 选 择 功 能 ， 选 择 数 据 传 送 的 路 径。 IP包 含 了 一 组 分 组 传 送 的 规 则 ， 指 明 了 分 组 处 理、 差 错 信 息 发 送 以 及 分 组 丢 弃 等 规 则 。 由 于 采 用 无 连 接的 点 到 点 传 输 机 制 ， IP协 议 不 能 保 证 报 文 传 递 的 可 靠 性 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程（ 2） IP数 据 报Internet上 遵 守 IP规 范 的 分 组 称 为 IP数 据 报 ， 它 使 得 各种 帧 或 报 文 格 式 的 差 异 性 对 高 层 协 议 不 复 存 在 。 理 论 上， 每 个 数 据 报 可 以 长 达 64KB， 但 实 际 上 它 们 往 往 只 有1500字 节 左 右 。 每 个 数 据 报 经 因 特 网 传 输 ， 其 间 有 可 能被 分 段 为 更 小 的 单 元 。IP数 据 报 由 报 头 （ header） 和 数 据 两 部 分 内 容 组 成 ，格 式 如 图 所 示 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程 0 4 8 16 18 24 31 版 本 号 （ 4 位 ） IP 头 长 度 （ 8 位 ） 服 务 级 别 （ 8 位 ） 数 据 报 总 长 度 （ 16 位 ） 标 识 （ 16 位 ） 标 志 （ 3 位 ） 片 偏 移 （ 13 位 ） 生 存 时 间 （ 8 位 ） 传 输 协 议 （ 8 位 ） 报 头 检 验 和 （ 16 位 ） 源 地 址 （ 64 位 ） 目 的 地 址 （ 64 位 ） 任 选 项 （ 长 度 不 定 ） 填 充 数 据 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程报 头 包 含 一 些 必 要 的 控 制 信 息 ， 用 于 在 传 输 途 中 控 制IP数 据 报 的 寻 径 、 转 发 和 处 理 ， 它 由 20个 字 节 的 固 定 部 分和 变 长 的 可 选 项 部 分 构 成 。（ 3） 它 通 过 使 用 TCP/IP 协 议 组 及 其 补 充 部 分 或 其 他IP兼 容 协 议 支 持 通 信 ； Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程4. TCP工 作 原 理IP协 议 只 管 将 数 据 包 传 送 到 目 的 主 机 ， 无 论 传 输 正 确与 否 ， 不 做 验 证 ， 不 发 确 认 ， 也 不 保 证 数 据 包 的 顺 序 ，而 这 一 问 题 就 由 传 输 层 TCP协 议 来 解 决 。TCP 协 议 为 Internet 提 供 了 可 靠 的 无 差 错 的 通 信 服 务。 当 数 据 包 到 达 目 的 地 后 ， TCP检 查 数 据 在 传 输 中 是 否 有损 失 ， 如 果 接 收 方 发 现 有 损 坏 的 数 据 包 ， 就 要 求 发 送 端重 新 发 送 被 损 坏 的 数 据 包 ， 确 认 无 误 后 再 将 各 个 数 据 包重 新 组 合 成 原 文 件 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程（ 1） TCP的 三 个 重 要 作 用 TCP 提 供 了 计 算 机 程 序 间 的 连 接是 一 种 端 到 端 的 服 务 。 包 括 请 求 、 建 立 连 接 、 通 信 、终 止 连 接 的 一 系 列 过 程 。 TCP解 决 了 分 组 交 换 系 统 中 的 三 个 问 题首 先 ， TCP解 决 了 如 何 处 理 数 据 报 丢 失 的 问 题 ， 实 现了 自 动 重 传 以 恢 复 丢 失 的 分 组 ；其 次 ， TCP自 动 检 测 分 组 到 来 的 顺 序 ， 并 调 整 重 排 为原 来 的 顺 序 ；再 次 ， TCP自 动 检 测 是 否 有 重 复 的 分 组 ， 并 进 行 相 应处 理 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程对 于 恢 复 丢 失 的 数 据 报 ， TCP采 用 时 钟 和 确 认 机 制 来解 决 。 TCP时 钟 具 有 自 动 调 整 机 制TCP可 以 自 动 根 据 目 标 计 算 机 离 源 计 算 机 的 远 近 、 网络 传 输 的 繁 忙 情 况 来 自 动 调 整 时 钟 和 确 认 机 制 中 的 重 传超 时 值 ， 使 网 上 数 据 传 输 的 效 率 更 高 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程（ 2） TCP数 据 报Internet中 发 送 方 和 接 收 方 的 TCP软 件 都 是 以 数 据 段 （segment） 形 式 来 交 换 数 据 的 。TCP软 件 根 据 IP协 议 的 载 荷 能 力 和 物 理 网 络 最 大 传 输单 元 （ Maximum Transfer Unit， MTU） 来 决 定 数 据 段 大小 ， 这 些 数 据 段 称 为 TCP数 据 报 报 文 。 它 由 数 据 报 头 和 数据 两 部 分 组 成 ， 数 据 报 头 携 带 了 该 数 据 报 所 需 的 标 识 及控 制 信 息 ， 包 括 20个 字 节 的 固 定 部 分 和 一 个 不 固 定 长 度的 可 选 项 部 分 ， 其 格 式 如 图 所 示 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程 0 4 10 16 24 31 源 端 口 （ 16 位 ） 目 的 端 口 （ 16 位 ） 序 列 号 （ 32 位 ） 确 认 号 （ 32 位 ） 报 头 长 度 （ 4 位 ） 保 留 （ 6 位 ） 码 位 （ 6 位 ） 窗 口 尽 寸 （ 16 位 ） 校 验 和 （ 16 位 ） 紧 急 指 针 （ 16 位 ） 任 选 项 （ 长 度 不 定 ） 填 充 数 据 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程（ 3） TCP连 接TCP协 议 是 面 向 连 接 的 协 议 ， 连 接 的 建 立 和 释 放 是 每一 次 通 信 必 不 可 少 的 过 程 。 TCP协 议 采 用 “ 三 次 握 手 ” 方法 建 立 连 接 。 TCP的 每 个 连 接 都 有 一 个 发 送 序 号 和 接 收 序号 ， 建 立 连 接 的 每 一 方 都 发 送 自 己 的 初 始 序 列 号 ， 并 且把 收 到 对 方 的 初 始 序 列 号 作 为 相 应 的 确 认 序 列 号 ， 向 对方 发 送 确 认 ， 这 就 是 TCP协 议 的 “ 三 次 握 手 ” (如 同 打 电话 )。 实 际 上 ， TCP协 议 建 立 连 接 的 过 程 就 是 一 个 通 信 双 方序 号 同 步 的 过 程 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程 主 机 A (主 动 打 开 ) 主 机 B (被 动 打 开 ) SYN(SEQ=x) SYN&ACK(SEQ=y,ACK=x+1) ACK(SEQ=x+1,ACK=y+1) 主 机 A 主 机 B FIN(SEQ=x) ACK(SEQ=y,ACK=x+1) ACK(SEQ=y,ACK=x+1) FIN(SEQ=x) 主 机 A到 主 机 B的 单 向 连 接 被 释 放 主 机 B到 主 机 A的 单 向 连 接 被 释 放A B SYN 我 的 序 列 号 为 x B A SYN&ACK 我 的 序 列 号 为 y,你 的 序 列 号 为 x A B ACK 我 的 序 列 号 为 x+1,你 的 序 列 号 为 y Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程三 、 Internet工 作 模 式Internet采 用 客 户 与 服 务 器 的 工 作 模 式 （ 简 称 C/S） 。 1. C/S基 本 概 念C/S（ Client/Server 即 客 户 机 /服 务 器 ） 模 式 是 由 客 户机 、 服 务 器 构 成 的 一 种 网 络 计 算 环 境 ， 它 把 应 用 程 序 分成 两 部 分 ， 一 部 分 运 行 在 客 户 机 上 ， 另 一 部 分 运 行 在 服务 器 上 ， 由 两 者 各 司 其 职 ， 共 同 完 成 。 客 户 机 是 一 种 单用 户 工 作 站 ， 它 从 单 机 角 度 提 供 与 业 务 应 用 有 关 的 计 算、 联 网 、 访 问 数 据 库 和 各 类 接 口 服 务 。 服 务 器 是 一 种 存储 共 享 型 的 多 用 户 处 理 机 ， 它 从 多 机 角 度 提 供 业 务 所 需 的 计 算 、 联 网 、 数 据 库 管 理 和 各 类 接 口 服 务 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程工 作 过 程 ： 客 户 机 向 服 务 器 发 出 请 求 后 ， 只 需 集 中 处理 自 己 的 任 务 ， 如 字 处 理 、 数 据 显 示 等 ； 服 务 器 则 集 中处 理 若 干 局 域 网 用 户 共 享 的 服 务 ， 如 管 理 公 共 数 据 、 处理 复 杂 计 算 等 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程2. C/S运 作 过 程C/S 的 典 型 运 作 过 程 包 括 五 个 主 要 步 骤 ：（ 1） 服 务 器 监 听 相 应 窗 口 的 输 入 ；（ 2） 客 户 机 发 出 请 求 ；（ 3） 服 务 器 接 收 到 此 请 求 ；（ 4） 服 务 器 处 理 此 请 求 ， 并 将 结 果 返 回 给 客 户 机 ；（ 5） 重 复 上 述 过 程 ， 直 至 完 成 任 务 一 次 会 话 过 程 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程 进 程 通 信 设 备 请 求 Request 响 应 Response 请 求 响 应 客 户 机 服 务 器 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程3. C/S的 特 点C/S 工 作 模 式 大 大 提 高 了 网 络 运 行 效 率 ， 主 要 表 现 在： （ 1） 减 少 了 客 户 机 与 服 务 器 之 间 的 数 据 传 输 量 ， 并使 客 户 程 序 与 服 务 程 序 之 间 的 通 信 过 程 标 准 化 ；（ 2） 将 客 户 程 序 与 服 务 程 序 分 配 在 不 同 主 机 上 运 行， 实 现 了 数 据 的 分 散 化 存 储 和 集 中 使 用 ；（ 3） 一 个 客 户 程 序 可 与 多 个 服 务 程 序 连 接 ， 用 户 能够 根 据 需 要 访 问 多 台 主 机 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程4. B/S基 本 概 念Browser/Server（ B/S） 结 构 ， 浏 览 器 /服 务 器 结 构 。是 一 种 分 布 式 的 C/S结 构 ， 中 间 多 了 一 层 web服 务 器， 用 户 可 以 通 过 浏 览 器 向 分 布 在 网 络 上 的 许 多 服 务 器 发出 请 求 。B/S具 有 C/S所 不 及 的 很 多 特 点 ： 更 加 开 放 、 与 软 硬 件平 台 无 关 、 应 用 开 发 速 度 快 、 生 命 周 期 长 、 应 用 扩 充 和系 统 维 护 升 级 方 便 等 。 B/S结 构 简 化 了 客 户 机 的 管 理 工 作， 客 户 机 上 只 需 安 装 、 配 置 少 量 的 客 户 端 软 件 ， 而 服 务器 将 承 担 更 多 工 作 ， 对 数 据 库 的 访 问 和 应 用 系 统 的 执 行将 在 服 务 器 上 完 成 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程5. B/S组 成B/S结 构 的 组 成 包 括 硬 件 和 软 件 两 部 分 。（ 1） 硬 件主 要 为 一 台 或 多 台 高 档 服 务 器 、 微 机 或 终 端 、 集 线 器、 交 换 机 、 网 卡 和 网 线 等 。（ 2） 软 件主 要 为 浏 览 器 、 服 务 器 端 软 件 、 网 络 操 作 系 统 和 应 用软 件 。 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程6. B/S运 作 过 程 DBMS数 据 请 求 返 回 数 据接 收 数 据 查 询 请 求 数 据 库 服 务 器 控 制 模 块 应 用 程 序 浏 览 器 用 户 界 面 Client Web服 务 器 Teachers Training College 计 算 机 网 络 教 程B/S的 处 理 流 程 ：在 客 户 端 ， 用 户 通 过 浏 览 器 向 Web服 务 器 中 的 控 制 模块 和 应 用 程 序 输 入 查 询 要 求 ， Web服 务 器 将 用 户 的 数 据 请求 提 交 给 数 据 库 服 务 器 中 的 数 据 库 管 理 系 统 DBMS；在 服 务 器 端 ， 数 据 库 服 务 器 将