电子商务第2章 Internet基础知识

第2章Internet基础知识西北工业大学管理学院田庆锋以Internet通信网络为基础的EC已经成为EC发展的主旋律2.1计算机网络基础2.1.1计算机网络基本结构计算机网络：计算机网络是指将地理位置不同且具有独立功能的多个计算机系统用通信设备和线路连接起来，并以功能完善的网络软件(网络协议、网络操作系统等)实现网络资源共享和相互通信的系统。两大部分：数据通信系统(通信子网)(由通信控制处理机CCP(communicationcontrolprocessor)、通信线路及其他通信设备组成)数据处理系统(资源子网)2.1.1计算机网络基本结构主计算机(数据处理、网络控制,由高速线路与通信控制子网相连)终端通信控制处理机(节点机或前端处理机)通信设备(数据传输作业)传输介质同轴电缆(目前使用的有三种：50Ω、75Ω、93Ω)双绞线(绞的目的是为了减小电磁干扰)光纤(单模、多模)集线器(独立式、叠加式、智能模块化式、高档交换式)2.1.1计算机网络基本结构网络的组件服务器：为网络上的其他计算机提供服务的功能强大的计算机。客户机：使用服务器所提供服务的计算机，功能没有服务器那么强大。同位体(peer)：可同时作为客户机和服务器的计算机。介质：网络上设备之间的物理连接。资源：网络上可获得的任何东西都可视为资源，有硬件资源(如打印机、扫描仪等)和软件资源(文件、程序及各种信息)用户：一般认为是使用客户机访问网上资源的人。协议：应用于通信的成文规则，他们是计算机通过网络相互对话的语言。2.1.1计算机网络基本结构传输介质同轴电缆(coax)同轴电缆的结构：中央是铜质导体其外是屏蔽层铜网屏蔽层护套，最外面的保护层规格：是电缆粗细程度的度量，按射频级测量单位(或RG号)来度量。RG号与导线的粗细程度成反比。传输介质同轴电缆的特性：低成本易于安装最高10Mbps的容量中等衰减抗EMI干扰能力中等同轴电缆的优点：廉价易于连接易于扩展中等程度的抗EMI干扰能力同轴电缆的缺点：单条电缆的损坏可能导致整个网络瘫痪传输介质:双绞线电缆双绞线的相互缠绕是为了克服其在EMI干扰和串话方面的弱点。无屏蔽双绞线(unshieldtwistedpair,UTP)既可以是语音级的也可以是数据级的，通常具有100欧姆的阻抗。数据线缆有5级：1类：用于电话线和低速数据线2类：低速网络，最高4Mbps3类：通常用于10Mbps的标准以太网，最高可达16Mbps4类：比3类距离更远、速度更高的环境，最高可达20Mbps5类：高性能的数据通信，可达100Mbps传输介质:双绞线电缆两对：RJ-11四对：RJ-45UTP的特性：低成本(但略高于同轴电缆)易于安装高速能力高衰减对EMI敏感100米以内UTP的优点：易于安装对局域网能够实现高速低成本UTP的缺点：由于衰减，只适用于短距离传输介质:双绞线电缆屏蔽双绞线(shieldedtwistedpair,STP)主要用于令牌环网。STP的特性：中等成本由于接地和连接器，安装的难易程度中等(STP使用一根接地线来消除所接收到的EMI)比UTP更高的容量(除5类以外的)高衰减，但与UTP相同抗EMI干扰能力中等限于100米以内传输介质:双绞线电缆STP的优点：屏蔽比UTP和同轴电缆快STP的缺点：比UTP和同轴电缆昂贵安装较困难高的衰减率传输介质:光缆(fiber-opticcable)用光而不是电信号来传递数据。光缆中，光只能沿一个方向移动，要实现双向通信，必须在两个设备之间建立第二条连接。光缆的结构：中心是玻璃束，叫线芯(core)(传递由激光器产生的光)覆层(cladding)，线芯周围的一层反光材料光缆有两种：单模式：仅允许一束光通过光缆(更快、距离更长(几十英里)，但费用最高)多模式：允许多路光束传输介质:光缆(fiber-opticcable)光缆的特性：昂贵安装十分困难极高的速度(可提供2Gbps的带宽)极低的衰减(没有光可以从玻璃芯中逃逸)没有电磁干扰传输介质:光缆(fiber-opticcable)光缆的优点：快速低衰减没有电磁干扰光缆介质的缺点：安装困难昂贵自由(unbounded)介质:无线电波无线电波的频率通常在10K～1GHz之间，包括以下几种类型：短波甚高频(VHF)电视和广播超高频(UHF)电视和广播不被管制的频带：902～928MHz2.4GHz5.72～5.85GHz自由(unbounded)介质:微波要求发射机在接收机的视界范围内。比无线电波频率更高。地面微波(几英里范围)特点：中等到较高的成本中等难度的安装10Mbps容量不同程度的衰减抗电磁干扰能力低自由(unbounded)介质:微波卫星微波(有延迟1秒到几秒不等)特点：高成本极其困难和复杂的安装10Mbps的容量不同程度的衰减抗电磁干扰能力低自由(unbounded)介质:红外线点到点式使用高度集中的光束在两个系统之间直接传输信号。许多膝上电脑和PDA(personaldataassistant,个人数字助理)都使用点到点的传输。特点：成本变动较大中等难度的安装100Kbps～16Mbps容量不同程度的衰减抗电磁干扰能力较高自由(unbounded)介质:红外线广播式使用散布信号(spreadsignal)特点：便宜安装简单1Mbps的容量抗电磁干扰能力中等2.1.2计算机网络的类型网络按大小一般分为三种不同的类型：局域网(LocalAreaNetwork,LAN)、城域网(MetropolitanAreaNetwork,MAN)和广域网(WideAreaNetwork,WAN)。局域网(LAN)它是规模最小网络，通常只限于一座或一群办公楼中。其特点是：适合小范围高速最便宜的设备错误率低城域网(MAN)是位于一座城市内的一组局域网(LAN)。如西工大的北院、南院、西院及其他分部各自有自己的LAN，这下网络连接起来就成了一个MAN。其特点是：适合比LAN大的区域，通常用于分布在一个城市的大校园或大组织比LAN慢，但比WAN快昂贵的设备中等的错误率广域网(WAN)规模最大的网络，可以互联任意数目的LAN和MAN。可以跨城市、省、国家，甚至能把全世界的网络连接起来。其特点是：规模可以与世界一样大一般比LAN慢很多在三种网络类型中，可能的错误率最高昂贵的设备2.1.3计算机网络的拓扑结构网络拓扑的定义：将实物抽象化为与其大小无关的点线面，然后再来研究这些点、线、面的几何特征。计算机网络拓扑结构是指将网络单元抽象为节点，通信线路抽象为链路，计算机网络由一组节点和连接节点的链路组成。网络拓扑的分类方法：根据通信子网中通信信道类型分为两类：点到点式，每条物理线路连接一对结点(星形、环型、树型、网状)广播式，一个公共的通信信道被多个网络节点共享(如总线型、环型、无线、卫星)2.1.3计算机网络的拓扑结构几种典型的网络拓扑结构总线型：网络上的所有设备连接到一条主干电缆上，使用同轴电缆，环型：网络中的各节点通过环路接口连在一条首尾相结的闭合环型通信线路中。星型：以中央节点为中心与各个节点连接组成的，各节点与中央节点通过点到点的连接方式连接。树型：总线型的扩展，2.2Internet网络2.2.1什么是InternetInternet就是把分散在世界各地的各种各样的计算机相互连接起来，使之成为一个统一的、全球性的网络。Internet的产生、发展和应用反映了现代信息技术发展的最新特点。通信协议资源共享(从而也反应了Internet的开放性)2.2.2Internet的发展历程1.1962年提出了分组交换(PacketSwitching)消息传送技术2.1969年美国国防部高级研究计划署(ARPA)筹建ARPANET，最初只包括4个结点，即加洲大学洛杉矶分校UCLA，加洲大学圣巴巴拉分校UCSB，犹他大学UATH和斯坦福研究所SRI。3.1970年美国夏威夷大学的诺曼·阿勃拉姆逊研制成ALOHANET，这是早期著名的互联网之一，ARPANET也开始采用其网络控制协议(NCP)。2.2.2Internet的发展历程4.1972年互联网工作组成立宣告成立，目的在于建立互联网通信协议。位于波士顿的一家咨询公司BBN的雷·汤姆林森发明了电子邮件。5.1973年ARPANET扩展成国际互联网，第一批接入的有英国和挪威的计算机。6.1974年ARPA的鲍勃·凯恩和斯坦福的温登·泽父合作，推出TCP/IP协议。2.2.2Internet的发展历程7.1978年美国国防部决定以TCP/IP协议的第四版即IPV。4作为数据通信网络的标准，互联网通信协议标准化的实施极大地推动互联网的发展。8.1983年ARPA分离出MILnet，国防通信局DCA把ARPANET各站点的通信协议全部转换为TCP/IP协议，这是全球Internet正式诞生的标志。9.1991年万维网()首次在Internet上露面，立即引起轰动并大获成功。2.2.2Internet的发展历程10.1992年欧洲核子研究中心CERN推出了WorldWideWeb(、Web)，主干网升为T3速度(45Mb/s)，Internet协会成立。11.1993年InternetNIC成立。美国政府公布“全球信息基础设施计划(GII)”。中国正式联入Internet。12.1995年SUN公司推出服务于网络编程的Java语言，获得极大成功。13.中华人民共和国国务院信息化领导小组成立。2.3包交换：线路交换：50年代开始，电话线通过交换设备连在一起，缺点：独占，既不经济又难以管理，包交换：将文件和信息分解成包，在这些包上打上信息源和目的都的电子标签。优点：长数据流分解成易于管理的小数据包，沿着不同的路径，避免了拥挤；在数据包到达之后，更换受损数据包的成本较低。路由器/路由算法。最早的包交换网是：ARPANET，采用的协议是NCP2.4网络协议2.4.1网络体系结构的基本概念协议：计算机之间进行数据交换和控制信息时，每个结点都必须遵守一些事先约定好的规则，这些规则明确规定了所交换数据的格式和时序，这些为网络数据交换而制定的规则、约定、标准称为网络协议。(所谓协议就是一组规则的集合，它规定网络传输数据的格式和顺序，并检查这些数据中的错误。)网络协议的三要素：语法：用户数据与控制信息的结构与格式语义：需要发出何种信息，以及完成的动作与作出的响应时序：对事件顺序的详细说明接口：同一接点内相邻层之间交换信息的连接点。2.4.2网络的标准化组织ISO组织(Internationalstandardsorganization)：主要由美国国家标准组织ANSI(AmericanNationalstandardsinstitute)和其他国家的标准组织所组成。它的最大贡献就是建立了OSI(opensysteminterconnection)参考模型IEEE(theinstituteofelectricalandelectronicengineer)国际电子电器工程师协会，制定了主要应用于局域网的IEEE802协议组ARPA(advancedresearchprojectsagency)，成功的开发了TCP/IP(transmissioncontrolprotocol/internetprotocol)与FTP(filetransferprotocol)协议2.5OSI参考模型OSI标准类型：ISO于1983年颁布的。分为三大类型：总体标准，具有指导作用面向各种应用的基本标准(定义层与层之间的接口关系和不同系统间同层的通信规则等功能标准，(为满足特定应