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计算机网络与Internet基础本章学习目标1.了解和掌握计算机网络的产生与发展、定义、组成、分类及计算机网络的主要功能和应用；2.了解数据通信的基本知识、常用传输介质、数据传输技术和数据交换技术；3.了解计算机网络体系结构，熟悉OS

I参考模型；4.熟悉Internet概念与组成，了解WWW服务的原理；5.掌握TCP/IP协议模型，掌握IP地址的使用；6.了解Internet的接入方式。主要内容1.1计算机网络概述1.2数据通信基础知识1.3计算机网络体系结构1.4Internet1

.5TCP/IP协议族1.6Internet的接入方式1.1计算机网络概述1.1.1计算机网络的产生与发展计算机网络是通信技术和计算机技术相结合的产物，它的发展经历了从简单到复杂，从单机到多机的演变过程。其发展过

程大致可分为5个阶段：具有通信功能的单机系统、具有通信功能的多机系统、计算机-计算机网络阶段、开放式标准化计算机网络阶段、高速智能的计算机网络阶段。具有通信功能的单机系统该系统又称为终端-计算机网络，是早期计算机网络的主要形式。它是由一台中央主计算机连接

大量的地理上处于分散位置的终端，如图1.1所示。终端一般只有输入输出功能，不具备独立的数据处理能力。这类简单的“终端－通信线路－计算机”远程联机系统是计算机网络的雏形，其结构特点是单主机多终端，所以从严格意义上讲，并不属于计算机网络范畴。具有通信功能

的多机系统在简单的“终端-通信线路-计算机”这样的单机系统中，主计算机负担较重，既要进行数据处理，又要承担通信功能。为了减轻主计算机负担，20世纪60年代出现了在主计算机和通信线路之间设置通信控制处理机（或称为前端处理

机，简称前端机）的方案，前端机专门负责通信控制的功能。此外，在终端聚集处设置多路器（或称集中器），组成终端群-低速通信线路-集中器-高速通信线路-前端机-主计算机结构，如图1.2所示。以共享资源为主要

目的计算机网络阶段计算机-计算机网络是20世纪60年代中期发展起来的，它是由若干台计算机相互连接起来的系统，即利用通信线路将多台计算机连接起来，实现了计算机与计算机之间的通信，如图1.3所示。开放式标准化计算机网络阶段为了使不同网络

产品、不同体系结构的计算机都能互连，国际标准化组织（InternationalStandardOrganization）于1984年正式颁布了一个能使各种计算机在世界范围内互连成网的国际标准ISO7498，即开放系统互连参考模型（OSI/RM）。OSI

/RM的提出，开创了计算机网络的新时代，也使计算机网络进入了标准化网络阶段。只有标准的才是开放的，OSI参考模型的提出引导着计算机网络走向开放的、标准化的道路，同时也标志着计算机网络的发展步入了成熟的阶段。高速、智能的计算机网

络阶段近年来，随着通信技术，尤其是光纤通信技术的发展，计算机网络技术得到了迅猛的发展。光纤作为一种高速率、高带宽、高可靠性的传输介质，在各国的信息基础建设中使用越来越广泛，这为建立高速的网络铺垫了基础。千兆位乃至万兆位传输速率的以太网已经被越来越多地用于局域网和城域

网中，而基于光纤的广域网链路的主干带宽也已达到10Gb/s数量级。网络带宽的不断提高，更加刺激了网络应用的多样化和复杂化，多媒体应用在计算机网络中所占的份额越来越高。同时，用户不仅对网络的传输带宽提出越来越高

的要求，对网络的可靠性、安全性和可用性等也提出了新的要求。为了向用户提供更高的网络服务质量，网络管理也逐渐进入了智能化阶段，包括网络的配置管理、故障管理、计费管理、性能管理和安全管理等在内的网络管理任务

都可以通过智能化程度很高的网络管理软件来实现。计算机网络已经进入了高速、智能化的发展阶段。1.1.2计算机网络的定义和组成计算机网络的定义计算机网络是计算机技术与通信技术结合的产物，是随社会对信息共享和信息传递的要

求而发展起来的。所谓计算机网络就是利用通信线路和通信设备将不同地理位置的、具有独立功能的多台计算机系统互联起来，配以功能完善的网络软件，以实现资源共享、信息传递和分布式处理的系统。首先，计算机网络是计算机的一个群体，是由多台

计算机组成的；其次，它们之间是互连的，即它们之间能彼此交换信息。其基本思想是：通过网络环境实现计算机相互之间的通信和资源共享（包括硬件资源、软件资源和数据信息资源）。计算机网络的组成•从资源构成的角度讲，计算机网络是由硬件和软件组成的。硬件包括

一系列终端（包括计算机）、具有信息处理与交换功能的结点及结点间的传输线路；软件则由各种系统程序和应用程序以及大量的数据资源组成。•从计算机网络提供的功能上看，可以将计算机网络从逻辑上划分为两个子网：通信子网和资源子网，如图1.4所示。1.1.3计算机网络的分类计算机网络可按

不同的标准进行分类，从不同的出发点考虑，有不同的分类方法。常见的分类标准有：覆盖范围、拓扑结构、数据传输方式、通信介质、网络的所有权、网络中组件的关系等。根据网络的覆盖范围划分根据计算机网络所覆盖的地理范围，计算机网络可以被分为局域网、广域网、城域网和因特网

。计算机网络由于所覆盖的地理范围不同，所采用的传输技术也不同。（1）局域网（LocalAreaNetwork，LAN）局域网是指范围在几百米到十几公里内办公楼群或校园内的计算机相互连接所构成的计算机网络。计算机局域网被广泛应用于连接校园

、工厂以及机关的个人计算机或工作站，以利于个人计算机或工作站之间共享资源（如打印机）和数据通信。局域网的特点是：覆盖范围小、传输速率高、低延迟和低误码率。从所有权上看，局域网一般是属于某个企事业单位的专用网络。（2）广域网（WideAreaNetwork，WAN）广域网指的是实现计算机远

距离连接的计算机网络，它可以把众多的城域网、局域网连接起来，也可以把全球的区域网、局域网连接起来。广域网涉及的范围较大，一般从几百千米到几万千米，用于通信的传输装置和介质一般由电信部门提供，能实现大范围内的资源共享。（3）城域网（Metr

oPolitanAreaNetwork，MAN）城域网的覆盖范围一般是一个城市或地区，介于局域网和广域网之间，距离从几十千米到上百千米。一个城域网可包含若干个彼此互连的局域网，可以采用不同的系统硬件、软件和通信传输介质构成，从

而使不同类型的局域网能有效地共享信息资源。城域网通常采用光纤或微波作为网络的主干通道。（4）因特网（Internet）因特网也称为国际互联网，它是将成千上万个局域网和广域网互联形成一个规模空前的超级计算机网络。从地理范围来说，它可以是全球计算机的互联。这

种网络的最大的特点就是不定性，整个网络的计算机每时每刻随着人们网络的接入在不变的变化。当您连在互联网上的时候，您的计算机可以算是互联网的一部分；但一旦当您断开互联网的连接时，您的计算机就不属于互联网了。但它的优点也是非常明显的，就是信息量大、传播范围广。根据数据传输方式划分根据

数据传输方式的不同，可以将计算机网络划分为广播式网络和点到点式网络两大类。（1）广播式网络广播式网络是用一个共同的传播介质把各个计算机连接起来的网络。网络上所有的计算机都共享该通信信道，任何一台计算机发出的信息都可以被其他所有计算机接收到。广

播式网络一般应用于局域网中。（2）点到点式网络点对点式网络中的计算机或设备以点到点的方式进行数据传输，两个结点间可能有多条单独的链路。点到点式网络一般应用于广域网中。根据网络拓扑结构划分计算机网络的物理连接形式叫做网络的物理拓扑结构，连接在网络上的计算机、大容量的外存、高速打印机等设备均

可看作是网络上的结点，把这些结点看成是点，把网络中的传输介质看成是线，由这些点和线组成的几何图形就是网络的拓扑结构。计算机网络的拓扑结构主要有总线型、星型、环型、树型、网状型等。（1）星型网络以一台中央处理机（通信设备）为主而构成的网络，其

它入网机器仅与该中央处理机有直接的物理链路，所有的数据传输必须经过中央处理机，如图1.5所示。（2）总线型网络所有入网设备共用一条物理传输线路，所有的数据发往同一条线路，并能够由连接在线路上的所有设备感知，入网设备通过专用的分接头接入线路，如图1.6所示。（3）

环型网络环型网络是将网络结点连接成闭合的环形结构，如图1.7所示。信号顺着一个方向从一台设备传到另一台设备，每一台设备都配有一个收发器，信息在每台设备上的延时时间是固定的。有些网络系统为了提高通信效率和可靠性

，采用了双环结构，即在原有的单环上再套一个环，使每个结点都具有两个接收通道。（4）树型网络树型网络其形状像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可再带子分支，如图1.8所示。（5）网状型网络网状型网络没有规定的连接方式，其

中的每个结点均可能与任何结点相连，如图1.9所示。这种网络的主要优点是，任何两结点之间都可能有多条路经，可以绕过故障结点和繁忙结点，能动态地分配网络流量，有容错能力和很高的可靠性。缺点是网络机制复杂，构造成本高，不易建网。1.1.4

计算机网络的功能和应用计算机网络的功能计算机网络自20世纪60年代末诞生以来，一直以异常迅猛的速度发展，被越来越广泛的应用于政治、经济、军事、生产及科学技术和日常生活等各个领域。计算机网络的主要功能包括如下几个方面。（1）数据通信（2）资源共享（3）数据

信息的集中和综合处理（4）实现分布式处理（5）增加可靠性和可用性（6）提高系统处理能力计算机网络的应用计算机网络在资源共享和信息交换方面所具有的功能，是其它系统所不能替代的。计算机网络所具有的高可靠性、高性能价格比和易扩充性等优点，使得

它在工业、农业、交通运输、邮电通信、文化教育、商业、国防以及科学研究等各个领域、各个行业获得了越来越广泛的应用。计算机网络的应用范围实在太广泛，下面仅列出一些带有普遍意义和典型意义的应用领域。（1）办公自动化（2）方便的信息检索（3）现代化的通信方式

（4）远程教育（5）电子商务与电子政务（6）企业信息化（7）娱乐和消遣（8）军事指挥自动化1.2数据通信基础知识1.2.1数据传输方式数据通信有两种传输方式：串行传输和并行传输。一般来说，串行传输用于距离较远的情况，并行传输用于距离较近的情况。

（1）并行传输（2）串行传输串行传输的方向性结构串行通信中，按信号在信道上的传输方向，可分为单工、半双工、全双工三种不同的通信方式。①单工通信②半双工通信③全双工通信1.2.2传输介质传输介质是指通信中实际传送信息的载体。计算机网络中采用的

传输介质通常可以分为：有线介质和无线介质两大类。每一种介质在带宽、吞吐量、传输延迟、尺寸、可扩展性以及成本和安装维护费用等方面都不相同，在实际使用中决定使用哪种传输介质时，必须综合考虑传输介质的多种特性，将联网需求与介质特性进行匹配。有线介质又称为约束类传输介质，是以有形线路作为传输媒体的

传输介质，有线介质将信号约束在一个物理导体之内，被称作有界介质，双绞线、同轴电缆和光纤是常用的三种有线传输介质。常用的无线传输介质有无线电波、红外线、激光和微波等。下面分别介绍几种常用传输介质。双绞线双绞线是出现最早的传输介质，

它由若干对两两绞在一起的相互绝缘的铜导线组成，采用两两相绞的绞线技术，可以抵消相邻导线对之间的电磁干扰和减小近端串扰。根据是否具有屏蔽层，双绞线分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线，屏蔽双绞线由于具有屏蔽层，所

以抗干扰性较好，但由于价格较贵，在实际组网中用得不是很多。到目前为止，EIA/TIA已颁布了1类、2类、3类、4类、5类、超5类、6类、7类共8种双绞线的标准，目前计算机网络中常用的是3类、5类、超5类、6类非

屏蔽双绞线。同轴电缆同轴电缆中央是一根比较硬的铜导线或多股导线，外面由一层绝缘材料包裹，这一层绝缘材料又被第二层导体所包住，第二层导体可以是网状的导体（有时是导电的铝箔），主要用来屏蔽电磁干扰，最外面由绝缘塑料包住，如图1.19所示。广泛使用的同轴电缆有两种。一种是阻抗为50欧姆的基

带同轴电缆，仅用于传输数字信号；另一种是阻抗为75欧姆的宽带同轴电缆，既可以传输模拟信号，又可以传输数字信号。目前计算机网络中，已很少采用同轴电缆。光纤光导纤维（简称光纤）是光缆的纤芯，通常是由能传导光波的非常透明的石英玻璃拉成纤维细丝线芯，外加包层和涂覆层构成，如图1.20所示。光纤

通信就是利用光导纤维传递光脉冲来进行通信，有光脉冲时相当于“1”，没有光脉冲时相当于“0”。涂覆层保护光纤的机械强度，并防止外界对纤芯的侵蚀。包层的作用是将光封闭在光纤芯内，光纤芯和包层的成分都是玻璃，光纤

芯的折射率高，包层的折射率低，这样可以把光封闭在光纤芯内。如图1.21所示。微波通信微波通信，是使用频率在300MHz～300GHz之间的电磁波——微波进行的通信。微波通信主要有两种方式：地面微波接力通信和卫星通信。

微波在空中沿直线传播，当在地面传播时，由于地球表面是个曲面，因此其传播距离受到限制且与天线的高度有关，一般只有50km左右。长途通信时必须建立多个中继站，中继站把前一站发来的信号经过放大后再发往下一站，类似于“接力”。卫星通信是利用人造地球同步卫星作为

太空无人值守的微波中继站的一种特殊形式的微波接力通信，卫星通信可以克服地面微波通信的距离限制，其最大特点就是通信距离远，且通信费用与通信距离无关。同步卫星发射出的电磁波可以辐射到地球三分之一以上的表面，只要在地球赤道上空的同步轨道上等

距离地放置3颗卫星，就能基本上实现全球通信。微波通信的主要特点是通信信道的容量很大，有很高的带宽，传输的质量和可靠性较高，通信双方不受环境位置的影响，不需要事先铺设电缆。缺点是相邻站之间必须直视，不能有障碍物；微波在雨雪天气时会被吸收，

从而造成损耗；同电缆通信相比，微波通信可被窃听，安全性和保密性较差。另外，采用卫星通信的传播时延较长。激光通信激光通信是指用激光束作为信息载体进行通信，激光通信与微波通信相比，波长比微波波长明显短，具有高度的相干性和空间定向性，这决定了激光通信具有通信容量大、重量轻、功耗和体

积小、保密性高、建造和维护经费低等优点。激光通信的缺点是两个通信结点之间必须在视线范围内，不能有障碍物遮挡；一般只适宜于短距离的通信，其传输效率受天气影响较大。红外线通信红外线通信使用红外线光来传输信号，是一种廉价、近距离、无线、低功耗

、保密性强的通讯方案，主要应用于近距离的无线数据传输，也有用于近距离无线网络接入。红外线传输既可以进行点到点通信，也可以进行广播式通信。红外线由于波长较短，它要求通信结点之间必须在直线视距之内，不能穿越墙。红外线传输技术数据传输速率相对较低，在面向一个方向通信时，数据传输

速率为16MbPs；如果选择数据向各个方向上传输时，速率将不能超过1MbPs。1.2.3数据交换技术在计算机网络中，最简单的数据通信形式是在两台计算机之间直接使用物理线路进行通信，但更为常见的是需要若干个中间转发设备才能将一台计算机的数据传输到另一台计算机，这

个过程称为数据交换。常用的数据交换技术分为两大类：电路交换和存储转发交换。存储转发交换按照被转发的信息单位的不同，又可分为报文交换和分组交换，分组交换又可分为数据报分组交换和虚电路分组交换。电路交换电路交换类似于电话系统，希望通信的计算机之间必须事先建

立物理连接或逻辑连接，这种连接由结点之间的各段电路组成，每一段电路都为该连接提供一条通道，如图1.22所示。电路交换的工作过程包括建立电路、占用电路并进行数据传输、拆除电路三个阶段。报文交换在计算机网络中，有些站点之间的数据通信具有随机性和突发性，如果采用电路交换方式来传输这些数据，其电路的

利用率很低，如果采用报文交换方式则不存在这种问题。报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。当一个站点要发送报文时，它将一个目的地址附加到报文上，将这个报文发送给本地

网络结点，本地网络结点根据报文上的目的地址信息和路由信息，把报文发送到下一个结点，这样逐个结点地转发，一直到目的站点，如图1.23所示。分组交换分组交换是报文交换的一种改进，它将报文分成若干个较短的格式化的分组，每个分组的长度有一个上限。有限长度的分组使得每个

结点所需的存储能力降低了，分组可以存储到内存中，这样提高了交换速度，缩短了传输延迟。分组交换有虚电路分组交换和数据报分组交换两种。三种交换技术比较电路交换：数据开始传输之前必须先建立一条完全的通路，在电路拆除之前，该通路由一对站点完全占用；对于猝发式的通信，电路利用率不

高。报文交换：报文从源点传送到目的地采用存储转发的方式，在传输报文时，只占用一段通道；在交换结点中报文需要缓冲存储，需要排队，因此报文交换不适合于交互式通信，不能满足实时通信的要求。分组交换：分组交换方式和报文交换方式类似，但报

文被分割成分组传送，并规定了最大的分组长度；在分组交换中，目的地需要重新组装报文；分组交换技术是在数据网中最广泛使用的一种交换技术。三种数据交换方式各有其特点，对于实时性较强的交互式通信，电路交换最合适，不宜采用报文交换方式；对于网络中较轻的或间歇式的负载，报文

交换方式最合适；对于中等或稍重的负载，分组交换方式效果最好。1.3计算机网络体系结构1.3.1计算机网络的层次结构通信协议一般地，为了交换信息，通信双方必须遵守一定的规则。例如，人与人之间使用电话交换信息时，首先需要拨打对方的号码，接电话的人在听到电话铃声后提起话筒，当双

方相互确认后，再以相互能够理解的语言来传达信息的内容。如果双方不遵守公共的约定或规则，就不能顺利地进行信息交换。在计算机系统之间进行信息交换时，同样也需要遵守一定的规则，这些规则被称为协议。协议是通信的参与方必须共同遵守的一组事先约定好的规则，只有遵守这

些规则，才能进行信息交换。一个协议定义了交换什么信息、如何交换信息以及何时交换信息。计算机网络的分层模型计算机网络系统是一个十分复杂的系统，为了减少计算机网络设计的复杂性，人们将系统所要实现的复杂功能

分化为若干个相对简单的细小功能，每一项分功能以相对独立的方式去实现，这样就产生了计算机网络的分层模型。计算机网络体系结构就是定义和描述计算机网络如何分层、每一层的功能及协议的，它是计算机网络的各层及其协议的集合。当然，计算机网络体系结构是抽象的，它只是从功能上划分及定义了计

算机网络系统的各个层次，不涉及每层硬件和软件的组成，也没有定义如何去实现这些层次和功能。图1.26给出了计算机网络分层模型的示意图，该模型将计算机网络中的每台机器抽象为若干层，每层实现相同的功能，实现一种相对独立的功能。在图中，主机被抽象成N层，其中N-1层是N-2层的用户，它

通过这两层之间的接口使用N-2层所提供的服务；N-1层又向它的上一层----第N层提供服务。1.3.2OSI参考模型层次结构1984年，国际标准化组织（ISO）推出了著名的开放系统互连参考模型（OpenSystemI

nterconnectionReferenceModel，OSI/RM），简称为OSI模型。该模型将计算机网络系统分为七层，由低到高依次为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，OSI参考模型的结构如图1.27所示。数据传输的过程如图1.28所示，

是采用OSI模型的两台主机之间数据传输过程的示意图，主机A上的程序（发送进程）发送数据给主机B上的程序（接收进程）。主机A的进程生成要传输的用户数据，将用户数据交给应用层；应用层在数据前面添加一个应用层的头部（H7），然后将头部及数据一起交给下一层；下一层再在前面添加一个头部，然

后交给其下一层；这样，每层都添加一个头部，并将头部及数据一起交给下一层。数据链路层接收到网络层传过来的头部及数据后，在前面添加一个头部（H2），在后面添加一个尾部（T2）。在每层添加的头部及尾部信息中，包含该层协议的控制信息，如网络层

包头中包含发送方和接收方的逻辑地址。OSI模型各层数据单位的名称为了使数据块从源主机传输到目的主机，如图1.28所示，源主机OSI参考模型的每一层要与目标主机的每一层进行通信，即同层之间要进行通信。在这一过程中，每一层的协议交换的信息单位称为协议数据单元（PDU）。

位于源计算机上的每个通信层，使用针对该层的协议数据单元与目标计算机上的对等层进行通信。物理层的协议数据单元是比特，即物理层传输的数据单位是比特。其他各层的协议数据单元包括该层的头部及数据部分，而数据链路层的协议数据单元还包括该层的尾部。数据链路层的协议数据单元是数

据帧（简称帧），网络层的协议数据单元是数据报，传输层的协议数据单元是数据段。在发送方，低层将来自上层的协议数据单元当作数据部分进行封装。在接收方，低层去掉该层的头部及尾部后，将剩余的数据部分传给上层；上层将低

层传过来的信息作为该层的协议数据单元；接收方的每一层收到该层的协议数据单元后，进行解封装，将解封装后剩下的信息交给上一层，解封装后剩下的信息也就是上一层的协议数据单元。1.4Internet1.4.1Intern

et的概念与组成Internet是一个在全球范围内将成千上万个计算机网络互相连接起来形成的超级计算机网络，因此又称为计算机网络的网络或网际网，音译为因特网。在Internet中，包含数万个计算机网络、数亿台主机。从信息资源的

角度看，Internet是一个集各个部门、各个领域的信息资源为一体的，供网络用户共享的信息资源网。尽管Internet互连了遍布全球的各种网络和计算机，但在组成上仍可以归纳为以下几个部分。1.计算机2.通信线路3.路由器

4.计算机网络1.4.2IE6.0浏览器1.4.2.1浏览器简介浏览器，也称为网页浏览器，是一种主要用于浏览万维网（WWW）上的网页的软件。它是WWW服务的客户端浏览程序，它根据用户的要求向WWW服务器发出各种请求，并对从WWW服务器返回的网页和各种多媒

体数据进行解释、显示和播放，这样便能看到WWW服务器中丰富的内容。浏览器是用户通向WWW的桥梁和获取WWW信息的窗口，通过浏览器，用户可以在浩瀚的Internet海洋中漫游，搜索和浏览自己感兴趣的所有信息。目前常用的浏览器有：

微软公司的IE浏览器、傲游（Maxthon）浏览器、滕讯公司的滕讯TT浏览器、网景公司的Navigator浏览器、火狐（Firefox）浏览器、OPera浏览器。IE浏览器为Windows操作系统自带，

目前最新的版本为7.0，但是大部分人还在使用6.0版本，比较稳定。1.4.2.2IE6.0的使用IE6.0的界面收藏夹的使用收藏夹就好像现实生活中把一些值得收藏的资料放在抽屉中一样，存储起来，方便以后查看。大多数上网的用户喜欢经常访问一些特定的网站，如果每次访问这些网站都要输入地址的话会很

麻烦。用户可以通过收藏夹将这些网站的地址收藏起来，以后每次访问这些网站时不必输入地址，可以直接从收藏夹中方便地访问这些网站。网页的保存与打印当用户觉得某一个网页中的全部信息或部分信息(如网页中的个别图片)很有用时，可以把它保存到本地计算机或打印出来，以方便日后再次查阅。保存网页的步

骤如下：（1）点击“文件”菜单下的“另存为”命令，弹出“保存网页”对话框，如图1.33所示。（2）选择合适的路径，输入文件名，选择合适的“保存类型”，一般选择“网页，全部(*.htm,*.html)”类型，点击“保存”按钮就可将当前网页保存到本地计算机。1.4.2.3设置IE6.0的主页主页也

就是在每次启动IE时自动打开的那个网页，一般将主页设置成我们最关注、浏览最频繁的那个网页，这样在每次启动IE时无须输入这个网页的网址就自动打开了。1.4.3WWW服务WWW服务的概念WWW是WorldWideWeb的简称，中文名称

为万维网。WWW服务由WWW服务器提供，一个WWW服务器上，包含若干个网页文件。客户机上运行浏览器程序，浏览器程序与WWW服务器进行通信，并从WWW服务器上下载需要的网页文件，将网页文件解释、显示在客户机屏幕上。我们

平常看到的各种网页，就是经浏览器解释、翻译后显示出来的。WWW服务器通常被称为网站，一个网站包含若干个网页，网页和网页之间通过超级链接关联起来，从而可以从一个网页跳转到另外一个网页。每个网站都通过WWW服务程序向

Internet的用户提供服务，Internet用户通过浏览器可以访问网站提供的网页。WWW服务的实现过程WWW服务以客户/服务器模式进行工作。在WWW服务器上运行WWW服务程序，在客户机上，用户通过

浏览器程序与WWW服务程序进行交互。在每个WWW服务器上，WWW服务程序一般工作在TCP的80端口，即服务器监听TCP的80端口，看是否有客户端过来的连接。当客户端需要访问服务器上的网页时，客户端上的浏览器程序与服务器的80端口建立TCP连接，通过该TCP连接，在浏览器程序和WWW服务程序之

间传递信息。下面以一个具体的例子来说明WWW服务的实现过程。假设某用户要访问深圳信息职业技术学院网页http://www.sziit.com.cn/index.htm，则浏览器与服务器的信息交互过程如下：①浏览器向DN

S服务器查询WWW服务器www.sziit.com.cn的IP地址②DNS服务器将相应的IP地址58.60.187.180回应给浏览器③浏览器与IP地址为58.60.187.180的服务器的80端口建立一条TCP连接④浏览器通过该TC

P连接，以超文本传输协议（HTTP）为应用层协议，向服务器发送GET命令，要求获取文件/index.htm⑤服务器www.sziit.com.cn将文件/index.htm发送给浏览器⑥浏览器将文件/index.htm翻译、显示成网页⑦浏

览器释放与服务器建立的TCP连接。WWW服务的应用目前Internet中，通过WWW服务建立的网站有数千万个，这些网站一般有以下几个方面的应用：①企业、机构和个人通过网站发布、共享信息资料；②企业通过网站与客户进行交

流，收集和反馈客户的意见和建议；③通过网站提供网上聊天、电影、电视、音乐、网络游戏等娱乐服务；④电子商务、电子政务；⑤网上办公；⑥企业信息化系统；⑦远程教育与E-learning。随着Internet技术的不断发展，将会有

更多的应用通过WWW服务来提供。1.5TCP/IP协议族1.5.1TCP/IP简介1.5.1.1TCP/IP模型OSI模型是一种通用的、标准的理论模型，今天市场上没有一个流行的网络协议完全遵守OSI模型，因此OSI模型实际上是一种教学模型。但TCP/I

P模型却不同，它是包含一系列实用协议的协议族，目前Internet使用的就是TCP/IP的体系结构。所以说TCP/IP既有模型，又有产品。TCP/IP模型同样是一个层次模型，只不过只有4层，而OSI模型有7层。从下往上分别为网络接口层、网络层、传输层、应用层，如图1.35所示。TCP/I

P模型各层的功能如下：TCP/IP模型OSI模型应用层应用层表示层会话层传输层传输层网络层网络层网络接口层数据链路层物理层图1.35TCP/IP模型与OSI模型1.5.1.2各层主要协议TCP/IP是一个协议系

列或称为协议族，它目前包含100多个协议，其中最著名的是TCP协议和IP协议。Internet和各种TCP/IP网络都是采用TCP/IP协议作为通信标准，TCP/IP模型各层的一些重要协议如图1.36所

示。1.网络接口层协议TCP/IP的网络接口层包括了物理层和数据链路层，它包括各种物理层协议和数据链路层协议。各种物理网络，如以太网、令牌环网、帧中继、ATM、ISDN、X.25分组交换网等，都可以用来传

输IP数据报，因而都属于网络接口层。诸如SLIP协议、PPP协议、SDLC协议、HDLC协议、PPP协议等各种数据链路层协议也都属于网络接口层协议。2.网络层协议网络层包括多个重要协议，主要协议有4个，即I

P、ARP、RARP和ICMP。网际协议（InternetProtocol，简称IP）是其中的核心协议，IP协议规定网络层数据分组（IP数据报）的格式。网际控制消息协议（InternetControlMessageProtocol，简称ICMP）：用来传

输网络状态消息和网络控制消息。地址解析协议（AddressResolutionProtocol，简称ARP）：用来将IP地址解析成物理地址。反向地址解析协议（ReverseAddressResolutionProtocol，简称RARP）：通过RARP广

播，将物理地址解析成IP地址。3.传输层协议TCP/IP的传输层协议包括TCP和UDP。传输控制协议（TransPortControlProtocol，简称TCP）：是面向连接的协议，用三次握手和滑动窗口机制来保证传输的可靠性并进行流量控制。用户数据报协议（UserData

gramProtocol，简称UDP）是非面向连接的不可靠传输层协议。4.应用层协议应用层协议为用户提供所需要的各种服务，是各种服务的支撑协议。常见的应用协议有：文件传输协议（FTP）、超文本传输协议（HTTP）、简单邮件传输协议（SMTP）、远程登录协议（Telnet）、域名服务协议（DNS）和

简单网络管理协议（SNMP）等。1.5.2IP地址IP地址是一个分配给一台主机（或路由器），并用于该主机（或路由器）所有通信的唯一的32位二进制数。Internet上主机（或路由器）与网络连接的每个接口都必须有一个唯

一的IP地址，任何两个不同的接口，它们的IP地址是不同的。因此，如果一台主机或路由器同网络有多个接口的话，它可以拥有多个IP地址，每个接口对应一个IP地址。也就是说，将一个IP地址分配给一台主机（或路由器），其本质上是将此IP地址分配给主机（或路由器）与网络连接的一个接口。1.5.2.1IP地

址结构IP地址是网络层的地址，也是逻辑地址，该地址是随设备所处网络位置不同而变化的，即设备从一个网络迁移到另一个网络时，其IP地址也必须相应地发生改变。也就是说，IP地址是一种结构化的地址，可以提供主机所处的网络位置信息。IP地址

以32位二进制的形式在计算机网络系统中存储、传输，它包括网络号和主机号两部分，如图1.37所示。其中网络号表示该主机所在的网络，主机号表示该主机在所处网络中的编号。路由器根据目的IP地址中包含的网络号为IP分组选择一条去往目的地

的最佳路径。由于32位的IP地址难以书写和记忆，通常将32位的IP地址划分成4个8位组，再把每个8位组转换成十进制数，用小数点将这4个十进制数隔开，便成了人们日常看到的十进制数表示的IP地址，如202.96.134.133。最小的IP地址为0.0.0.0

，最大的IP地址为255.255.255.255。1.5.2.2IP地址分类为了适合各种不同大小规模的网络，IP地址被分为A、B、C、D、E五大类，如图1.38所示。其中A、B、C类是可供Internet上主机使用的普通IP地址，D类用于网络组播服务，E类地址保留作为研究使用。A类IP地

址的前8位为网络号，其余的3个8位为主机号。用二进制表示时，A类地址的第1位（最左边）总是0，所以第1个8位组的最小值为00000000（对应十进制数0），最大值为01111111（对应十进制数127），但是第1个8位

组为0和127的地址为保留地址，不能分配给主机使用。因而第1个8位组的值在1到126之间的所有IP地址都是A类地址，所以共有126个A类的网络号。1个A类的网络包含的主机号数量为224，对应的的IP地址数量为224，其中主机号部分为全0和全1的地址不能分配给主机使用，因而1个

A类网络可以分配给主机使用的IP地址数量为224-2=16777214个，所以A类地址适合于超大型网络。B类地址的前16位为网络号，其余16位为主机号。用二机制表示时，B类地址的前2位（最左边）总是10。因而

其第1个8位组的最小值为10000000（对应十进制数128），最大值为10111111（对应十进制数191），因而第1个8位组的值在128到191之间的所有IP地址都是B类地址。B类地址网络号的数量为214-2=16382个，1个B类网络可

以分配给主机使用的地址数量为216-2=65534个，所以B类地址适合于大、中型网络。C类地址的前24位为网络号，其余8位为主机号。用二机制表示时，C类地址的前3位（最左边）总是110。因而其第1个8位组的最小值为

11000000（对应十进制数192），最大值为11011111（对应十进制数223），因而第1个8位组的值在192到223之间的所有IP地址都是C类地址。C类地址网络号的数量为221-2=2097150个，1个C类网络可以分配给主机使

用的地址数量为28-2=254个，所以C类地址适合于小型网络。D类地址用于组播，用二进制表示时，D类地址的前4位（最左边）为1110。其第1个8位组的取值范围为11100000到11101111，即从224到239。因而第1个

8位组的值在224到239之间的所有IP地址都是D类地址。E类地址被保留作为研究使用。用二进制表示时，E类地址的前4位（最左边）总是1111。其第1个8位组的取值范围为11110000到11111111，即从

240到255。因而第1个8位组的值在240到255之间的所有IP地址都是E类地址。1.5.2.3保留IP地址（1）网络地址主机号部分为全0的IP地址是特殊的IP地址，叫做网络地址，也称网络号码。它用于代表一个网络，如66.0.0.0、163.37.0.0、202.96.1

34.0分别代表了一个A类、B类和C类网络。网络地址是不能分配给主机使用的IP地址。（2）广播地址主机号部分为全1的IP地址是特殊的IP地址，叫做广播地址，用于向一个指定网络中的所有主机发送广播数据包。如66

.255.255.255、163.37.255.255、202.96.134.255分别表示一个A类、B类、C类网络的广播地址。广播地址是不能分配给主机使用的IP地址。（3）回送地址第一个八位组是127的地址（如127

.0.0.1）是保留地址，叫做回送地址。在主机上对应于地址127.0.0.1有一个接口，称为回送接口。当主机往127.0.0.1发送信息时，数据包经过协议栈的处理，又回到自己。使用它可以实现对本机网络协议的测试或实现本地进程间的通信。1.5.2.4公有地址和私

有地址公有地址是指从Internet服务供应商（ISP）或地址注册处申请获得的IP地址，申请到的公有IP地址是全球唯一的，没有任何两台连接到Internet的主机拥有相同的IP地址。另外，在IP地址资源中，保留了一部分地址资源供实现

内部网络使用，这些地址被称为私有地址。目前规定的私有IP地址包括3块地址空间，包括1个A类地址段，16个B类地址段，256个C类地址段，即10.0.0.0~10.255.255.255、172.16.0.0~172.31.255.255、192.168.0.0~192.16

8.255.255。连接在Internet上的主机必须拥有公有的IP地址，只拥有私有IP地址的主机不能直接连接在Internet上。使用私有IP地址的主机若要访问Internet，必须采用网络地址翻译（NetworkAddressTranslation，N

AT）或应用代理（Proxy）方式。1.5.3子网掩码为了快速确定IP地址的哪部分是网络号，哪部分是主机号，以及判断两个IP地址是否属于同一网络，就产生了子网掩码（简称掩码）的概念。对于一个计算机来说，当给计算机的一个网络连接指定一个IP地址时，必须同时指

定配套的子网掩码，以便计算机能根据IP地址和子网掩码准确计算出对应的网络号码。两个IP地址，如果它们的网络号码相同，则认为它们属于同一网络，否则属于不同网络。子网掩码是按IP地址的格式给出，即子网掩码也是一个32位二

进制数，也可以用点分十进制表示法表示。任何一个子网掩码，以二进制表示时，其前面部分总是若干个连续的1，后面部分总是若干个连续的0。它表示IP地址的前面对应部分是网络号部分，后面对应部分是主机号部分。例如255.255.0.0、255.0.0.0、255.255.240.0是正确的子网掩码，

而255.255.1.0、255.255.0.255则不是正确的子网掩码，因为将它们转换成二进制数后，会发现其中的1不是连续的。0.0.0.0和255.255.255.255是两个特殊的子网掩码。对于A、B、C类IP地址分别有默认的子网掩码，它们分别是255.0.0.0、25

5.255.0.0、255.255.255.0。将IP地址与对应的子网掩码进行“与”运算（AND运算），两者相“与”的结果为网络号码。进行“与”运算之前，必须将IP地址和子网掩码都转换成32位的二进制表示形式，将它们的每个二进制位分别进行“与”运算。“与”运算的运算规则如下：0AND1=0，1AN

D0=0，0AND0=0，1AND1=1。1.5.4默认网关在计算机上进行TCP/IP设置时，除了设定计算机的IP地址、子网掩码外，通常还需要指定默认网关（DefaultGateway）的IP地址。默认网关是与源主机所处网段相连接的路由器接口的IP地址，可以认为默认网关是源主机的邻居

结点。默认网关的IP地址必须与源主机的IP地址在同一个网络内，即具有相同的网络号码。对于源主机来说，如果一个数据包的目的IP地址与源主机不在同一网络内，则这个数据包不能直接传送，必须先将这个数据包发送给默认

网关，再由默认网关进行转发。1.6Internet的接入方式Internet的接入方式不论是个人用户，还是企业用户，接入到Internet的方式有很多。目前常见的Internet接入方式有：拨号接入、ISDN接入、ADSL接入、专线接入、小区宽

带接入、HFC宽带接入和无线接入等。这些接入方式，采用的接入技术各不相同，能提供的上网带宽也各不相同。能向用户提供Internet接入服务的机构被称为Internet服务提供商（InternetServicePr

ovider，简称ISP），某些Internet服务提供商能同时提供多种接入方式。用户通过这些Internet接入方式，将自己的计算机或网络连接到这些ISP的网络，而这些ISP的网络又与Internet骨干网互联。对于有多台计

算机需要接入Internet的用户，必须采用路由器（或计算机）来实现多台计算机共享上网。首先将需要上网的多台计算机组成局域网，将路由器的一个接口连接到该局域网，利用路由器的其它接口连接Internet，从而实现多台计算机共享上网。拨号接入拨号接入方式是指通过普通电话线拨号接入

Internet的方式。拨号接入方式需要具备调制解调器（Modem），使用时将调制解调器与计算机相连，或将调制解调器卡插入计算机中，再将普通电话线插入到调制解调器。上网时，通过拨号软件拨打服务商提供的上网服务电话，如163、169、165和167等

来接入Internet，如图1.39所示。ISDN接入ISDN（IntegratedServiceDigitalNetwork）即综合业务数字网，俗称一线通。它是传统电话服务的替代产品，在一对电话线上可以同时进行两路通信，这两个同时进行的通

信可以是数据、语音、视频或传真中的任意两种。用户利用一条ISDN用户线路，可以在上网的同时拨打电话、收发传真，就象两条电话线一样，如图1.40所示。ADSL接入ADSL（AsymmetricalDigitalSubcribe

rLine，非对称数字用户线路）是一种能够通过普通电话线提供宽带数据业务的技术，也是目前使用最广泛的Internet接入方式。ADSL因传输速度快而有“网络快车”之美誉，目前，ADSL所能提供的上行最高速率为2Mb/s，下行最高速率为8Mb/s。因为上行方向和下行方向的速率不同

，所以称为“不对称”。如图1.41所示是ADSL的接入示意图。通过分离器实现数据与话音信号的分离，使两者互不干扰，从而实现通过一对电话线可以同时上网和拨打电话。对个人用户来说，只需要计算机安装有网卡，再加装一台ADSLModem即可上网，避免了电话拨号上网时不能使用电话的烦恼。专线接入专线接入是

指用户通过专用的电路连接到Internet服务提供商的一种接入方式。专用的电路可以是租用的DDN数据专线、帧中继（FrameRelay）虚电路专线等，也可以是专门敷设的光纤、双绞线等专用线路。采用专线接入方式上网的一般是企业或机构用户，这种方式上网的传输速率跟专用线路的带宽有

关，如采用帧中继虚电路方式上网的传输速率最高可以达到2Mb/s，而使用光纤专线上网的传输速率最高可以达到数千兆位每秒。采用专线接入方式，需要在用户端和服务提供商处各放置一台路由器，这两个路由器分别连接用户端的网络、服务提供商的网络，再使用专线将这两个路由器远程互连起来

。专线接入方式上网的费用较高，这种方式只适合需要经常上网或通信量较大的用户，对于需要提供对外服务的用户也需要采用这种接入方式，例如拥有网站需要被Internet上的其它用户访问的企业用户。小区宽带接入小区宽带接入实际上是以太网接入，目前被较多

地用于具有以太网布线的住宅小区、酒店、写字楼等。Internet服务提供商事先将光纤敷设到住宅小区，并采用光缆+双绞线对住宅小区进行综合布线，实现光纤到住宅楼，再通过双绞线连接到住宅楼内各家各户。用户家中的墙壁上有服务提供商预埋的以太网信息插座，就如同电话插座一样。用户家里的计算机

要上网时，使用普通网线将计算机连接到这个以太网信息插座就可以上网了。HFC宽带接入HFC（HybridFiberCoaxial，光纤同轴混合网）是目前有线电视网采用的传输技术，其骨干网采用光纤到大楼的方式，然后通过同轴电缆及信号放大器等设备将有线电视信号传输到户。HFC

这种传输网络不仅用于传输电视信号，还可以用于传输数据。HFC宽带接入就是指通过这种有线电视传输网络将用户的计算机连接到Internet服务提供商的计算机网络。用户通过这种方式上网时，需要安装电缆调制解调器（CableModem）。CableModem的一端连接有线电视

同轴电缆，另外一端通过网线连接电脑的以太网卡或通过USB线连接电脑的USB接口。无线接入无线接入是指在终端用户和服务提供商之间采用无线传输方式的接入。无线接入的方式有很多，目前最常用的无线接入方式有无线局域网（

WLAN）、CDMA、GPRS、WCDMA、3G等。采用WLAN方式接入Internet，用户计算机必须具备无线局域网卡，并且必须在服务提供商事先安装的无线接入点附近。采用CDMA、GPRS、WCDMA、3G方式接入Internet，用户计算机必须具备支持对应通信技术的无线上网卡。结束第1章