Internet.doc

1、 1 Internet Internet，也叫做 Net，是世界上最大的计算机网络。你也许会问：“什么是网络？”计算机网络，简单地说，就是通过某种方法被连在一起的若干计算机。从概念上讲，就像若干无线电台或电视台连成无电线网络或电视网络一样。 某些计算机网络包括一个中心计算机和若干与中心计算机相联的远端的计算机。例如一台飞机订票系统的中心计算机，就与各个机场和旅行社的上万台终端相连。其它类型的计算机网络，包括 Internet,允许网络中每台计算机与另一台计算机通信。 Internet 可能是世 界上最开放的网络。任何人，只要联入 Net，就能利用上万台计算机提供的服务。这种情况是不多见的，很多

2、网络在允许用户使用方面限制性较强，并且对每项服务均有特别安排的口令。尽管有一些服务需要缴费，但绝大多数 Internet 的服务都是只要你连通了就可免费享受。如果你通过公司、学校还不能进人 Internet，你可以付费给 Internet 访问权提供商来进入Internet。 怎样才能连通 Internet 呢？这就要依你的情况而定，涉及到你的工作或者你的学校。 Internet 连网的工作可能比较简单，也可能比较复杂。 （ l） 调制解调器 Modem 是一个小装置，它使用普通电话线就能将数据从一台计算机传 到另一台计算机。这个小巧的盒子在你的计算机和电话线间，在电话线与另一端的计算机间发挥

3、作用。有的 Modem 是装在计算机内的，所以当你不能肯定计算机中是否装有 Modem 时，请询问一下。 如果你需要买一个 modem，可选择最便宜的 14400bps 的传真 modem。你也可花钱买到速度更快的，但是你现在用的普通电话线不能实现这种快的速度。要弄清楚你的 modem 是否配有适合你的计算机和操作系统版本的通讯软件。 利用 Internet 可做 许多有趣的事情，但是你要通过学校或单位得到对 Internet 的访问权。提供 Internet 访问权（通常要收费）的人被称为 Internet服务提供尚 (ISP)。 （ 2）联机服务 联机服务是由一台计算机或由相互联系的几台计

4、算机提供的服务，包 括（但不限于）计算机存取款、购物、约会、娱乐及学习。这种服务可能 与 Internet 有关，也可能无关，例如 CompuServe，它就是不依靠 Internet 而独立存在的，它允许 CompuServe 用户相互之间寄送电子邮件，但不能与 CompuServe 以外的用 户联系。现在，许多这种服务已打破局限，用户可以 进行电子邮件寄送但这与实际的 Internet 访问功能还有较大差距。 （ 3）公告牌（ BBS) 电子公告牌系统（简称 BBS），通常在一个较小范围内提供联机服务。公告牌系统多是区域性的，费用较低廉，有时甚至对用户免费。它可能提 供电子邮件、交谈（用户

5、之间的联机对话）、专题讲座、游戏、广告等许多 2 方面的服务。 网关 第一个问题是，你的 PC 机与 Internet 是由本机直接连接还是通过其它网络连接。如果是本机连接，那么你的 PC 机也要运行和 Internet 一样采用的 TCP/IP网络协议的网络软件。 另一种情况是，你的 PC 机运行其它类型的网络软件（多数是 Novell 的Netware，并与一个网关系统连接，一边采用 Netware，另一边采用 TCP/IP 还有可能是在一台 PC 机里既装有 TCP/IP 也装有其它网络软件，同时在同 一网络电缆上运行。 以太令牌 假定你的 PC 机自己运行 TCP/IP 而不通过其它网

6、络，怎样与该网络的其余部分连接呢？有三个选择： Ethernet（以太网）、 Token Ring（令牌环） 和 Serial line（串行 线）。 PC 机与网络相连最常用的是 Ethernet，这是一种快速而经济的网络， 但距离限为一英里以下（对大 些的网络来说，可用“桥接器”和“路由器”将几个Ethernet 网络连在一块）。 令牌环 几年前， IBM 公司决定：由于世界上其它计算机厂商都在使用 Ethernet，它推出名为“令牌环”网络，以避免过度兼容带来的麻烦。这引来了许多技术方面的争论，对 Ethernet 和 Taken line 各自的优势莫衷一是。我们认为，二者的区别 95

7、%都是政策性的。令牌环网采用了更理想的矩形接头，想断掉 时就拔出，比Ethernet 的许多版本都强。 有数以百万计的计算机与 Internet 相连。怎样找到你需要的那一台计算机呢？网上的每台机器均有编号和名称为标记。和电话号码一样，网上的每台机器（称作主机）都编有号码以区别于其它主机。编号由四部分组成，如123.45.67.89。 大多数主机都有名称，相对编号来说较易记忆，名称各部分由点分开。（如C）。有些主机有多个名称，你使用哪个都没关系。 Internet的每个网络均规定了它允许的网络通讯种类（电子邮件、终端 会 话及其它连接），你应该掌握你所使用的网络（一个或多个）的规则，避 免网络

8、管理者对你发火。 计算机不计类型，不计大小，只要与 Internet 相连就被称作主机。有些主机是大型机或巨型机，为上万用户提供服务；有的是小型工作站或 PC 机，只有一个用户；有的是专用计算机，如路由器（它连接两个网络）、终 端服务器。所有这些机器，从 Internet 的角度看都是主机。 每个机器都分配了一个主机编号，就好像电话号码一样。号码由 32 位 二进制数组成，例如 , 10001100101110100101000100000001 这不太好记。为使它较易记忆 ,将它拆成四个 8 位组，每组翻译成一个十进制数字 ,就变成了： 140.186.81.1 3 Internet 主机号

9、也分为两个部分：第一部分是网络编号，第二部分是局域部分，作为主机在具体网络上的编号。计算机的编号 140.186.81.1 表明网络号是 140.81，局域主机号（在该网络上）是 81.1。 因为某些网络拥有许多主机，因而网络分为三类：大网络、中网络、小网络。在大网络（ A 类），中前四位数是网络号，后三位数是局域部分； 在中网络（ B 类）中前两位数是网络号，后 两位数是局域部分；在小网络（ C 类）中，前三位数是网络号最后是局域部分。 前四位数就可表明网络是属于哪一类。 通常，只有一个网络编号的机构希望将其计算机对内设在多个网络上。 例如，某一部门的所有计算机通常都连于同一个网络，并由某种

10、连接将各部门网络连接起来。但要坚守 Internet 最初的建立原则，有 25 个网络的单位必须有25 个不同的网络编号这意味着该公司每设立一个新的内部网络，就得申请 个新的网络编号。更麻烦的是， Internet中的其它成员就要在表中记下其编号以便发送信息时使用。 很显然，应当采取措施， 于是使产生了子网，即一个网络被分成几个部分。在子网上，本应是主机编号变成了网络号。例如网络 140.186 中，主机号中第三个数是子网号，对于计算机 140.186.81.1，子网号是 140.186.81，主机号是 1。这样一来，就可以安装大量的局域网（可设立的 254 个子网中只用 90 个），而外界

11、Internet 用户只需记下 140.186 就行了。 实际上，除了最小的网络外都有子网。 少数机构遇到了相反的问题。它们在 C 类网上有太多的计算机，多干 254 台，又无法达到 B 类的数目。这时，该机构可以获取一不分相邻的网 络编号， 将部分网络号当作主机号，这种方法称为“跨网”。 一般人都使用姓名，不用编号，因此 Internet 主机也多以名称相称，而不用编号代表。为避免取名称的困难便产生了多部分命名法，即域名系统（ DNS），主机名是由点隔开的字符串。名称的最右边部分是区。区名多数是根据机构的性质用三个字母来表示，如下表： 区 含义 com 商业机构 edu 教育机构 gov 政

12、府及其各部门 int 国际组织（目前多为北大西洋公约组织） mil 军事场地 net 组网机构 org 其他（如专业团体） 两个字母的区名是按地理位置排列的，每个区对应一个国家或其它政 治团体。例如，加拿大的国家代码是 CA，因此加拿大约克大学的一个网址 为 nexus.yorku.ca。如果你只有一两台机器，用地理性名称较简便。如果拥有台数较多，用机构性名称较容易。这样你可以自己管理本机构的名称。 在主机之间传送数据包时，使用的规定称为 Internet 协议，即 IP。 4 最有名的两个协议是：传输控制协议和用户数据协议（ UDP）。 TCP 应用很广，很多人都知道 Internet 应用

13、程序使用的是 TCP 与 IP 的组合 TCP/IP。 在网络之间传输数据包有三种途径 :网桥、路由器和网关。 网桥能将两个网络连接，变成一个更大的网络。它最常用于连接两个 Ethernet 局域网。网桥监视在每个网络上传送的所有数据包，当它发现一个网络上的包到另一网上的主机时，就将其传送过去。网桥之所以能分辨哪台主机在哪个网上。是通过每个网络的包的返回地址为基础建立一张大表，列出各个网上的主机。网桥的优 点是它工作透明。一个网桥能同时处理大量的网络通讯（如Novell、 Banyan、 IP 等）。网桥的缺点是它只能连接两个同类型的网络，连接物理上不相邻的网络十分困难。 路由器可连接更多的

14、IP（即 Internet Protocol）网络。网络上的主机必须意识到路由器的参与，但这对 IP 网络来说不成问题，因为 IP 的规则之一便是所有的主机必须能与路由器对话。 路由器的优点之一是能连接物理不同的网络，如将一快速的局域 Ethernet 网连于低速的长途电话线。路由器的缺点是传递包的速度不及网 桥，因为它需更多的计算来决定如 何传送包。 网关可拼接两种不同的协议例如，你的网络使用 IP，他人的网络采 用 Novell、 DECnet、 SNA 或其它名牌网络的某种协议，网关就将通讯从一种协议转化成另一种。网关不仅有特殊的协议，还有特定的应用程序。记住，网桥（ bridges)、

15、路由器（ routers）和网关 (gateway）三者的区别是由软件而定的，所以某些情况下可根据使用的软件，将同样的硬件装配成网桥、路由器或网关是完全可能的。 在分时系统中，用户通过终端访问计算机，有些是通过电缆线直接和计算机相联的本地终端，而另外一些是远程终 端，通过电话线或其他传输介质与远距离的计算机通信。远程计算涉及许多特殊的问题，我们就来研究一下这些问题。 在计算机内部，数据表示为一些离散的电脉冲 0 和 l。由于系统的各部件一般相互之间在几尺的范围内，因此这些数位能很容易地从一个部件传送到另一个部件。然而，当我们要远距离地发送电脉冲信号时就会出现一些问题。首先，由于导线的阻抗使信号

16、失去了强度，或者说逐渐减小。与此同时，信号还要接收干扰或噪音，收听远距离无线电台时，电子信号外来杂声中的静态干扰就是一个很好的例子。当信号从它的发射源向远处传送时，信号变 得越来越弱，噪声则变得比较强，直到最后信号被淹没了。如果数据要远距离发送，噪声就必须被滤掉，信号还要不时放大。 数据传输通常采用载波信号，如正弦波。一个完整的的正弦波形称为一个周期。从波形的最低点至最高点的高度是它的幅度，每秒钟周期的数量是波的频率。因为载波信号是用己知的频率和幅度传输的，所以就可以设计一种设备去对载波信号滤波和放大。 载波的这些性质如何才能用来编码和传输二进制数据呢 ?很简单。首先，要用给定了幅度和频率的标

17、准波形，让每个周期表示一个信号位。对于传输一个 1数位保持波形不变；对于传输一个 0 数位 ，则改变一个周期的频率。换言之，一个正常的周期表示一个 1，而其他所有情况表示一个 0。这样就得到了一个表5 示数位序列的连续信号。数据是离散的电脉冲，波是表示数据的一个模拟量。我们每天都用模拟量，温度计中的水银柱的高度不是实际的温度它代表温度：汽车控制仪表板上的指针位置不是速度，它代表速度；通过一个通信线路的连续波不是数据，但它模拟了数据。 然而，计算机并不能以连续波的形式存储数据，计算机存储和处理离散脉冲。由于这种电子信号的不兼容性无论何时当数据在计算机和远程终端之间传输时，它们必须从脉冲形式转换成

18、连续波形 式，并且还要转换回来。把离散的脉冲转换成连续波的形式称调制，再转换回来称解调。这项任务由称为数传机或调制解调器的硬设备来完成。通常，在通信线路的每一端部有一个这种设备。 因为直到现在我们才能经济地组装出一些设备去处理数字信号，所以许多通信线路还是传输模拟信号。电子学方面的进展不仅已经使数字数据传输成为可能，而且变得很普遍。事实上，大量的新的通信设备是数字式的用数字通信不存在连续的载波，而是把数值作为简单的离散脉冲传输。这些数字信号受噪音的干扰小因此，数据能以比较高的精度传输。 大概电话网络是人所共知的数 据通信介质，一般的音频线路传输速率约为2400 b/s 或 2400 波特。高速

19、的宽频带通道能以接近 1 百万波特的速率传输。在这两个极限值之间的几种波特率都是可用的。微波数据传输可代替电话线路，不幸的是微波传输距离受视野范围的限制。众所周知，地球是圆的，它的表面是弯曲的，这个曲率限制了微波的传输范围，这就需要建立一些费用昂贵的中继站相通信卫星。 我们可花大量的时间讨论各种通信介质，但那会造成不必要的混淆。我们采用线路这个通用的术语来描述任意一种数据通信介质。 假设若干终端都链接到一个中央计算机上在计算机端按每秒钟 近几百万个字符的速度处理数据，常用的 2400 波特的线路大约传输 300 字符 /秒，终端情况又如何呢 ?已知大多数人录入的速度，也许每秒钟从键盘键入 10

20、 个字符说起来已是很夸张了。我们把一个每秒钟可键入 10 个字符的键盘接到每秒钟可传输 300个字符的线路上，同样，这个线路再接到每秒钟能处理几百万个字符的计算机上，那是多大的一个差距啊！ 足以保存一个事务或一满屏幕数据的缓冲区能帮助终端和它的通信线路同步。当用户键入时，字符被存入在缓冲区内。录入完成后用户按下回车键。响应这个信号，缓冲区的内容就按线路的传输速率传送。在输 出端，数据通过线路传送并进入缓冲区。缓冲区里的数据按终端的速率被显示或打印。用一个居中的缓冲区就能使终端和线路之间的速度相匹配了。 在线路的另一端又发生了什么情况呢 ?一个现代的传输控制单元常称为前端设备，是由一组端口和相关

21、的缓冲区组成的。端口是与通信线路连接的点，一般包含调制和解调所需要的电子设备。数据按通信线路所确定的速率进入传输控制单元。并进入到与“输入端口”相关的缓冲区内。 旦所用数据进入缓冲区后，传输控制单元就发一个信号给通道，接着，通道发一个信号给计算机准备输入数据。计算机一准备好，数据就按计 算机的内部处理速度通过总线线路传输。在输出端，数据按计算机的速度传送给控制单元，然后，以比计算机低得多的速度把打好包的数据发送给通信线路。 6 一般的分时系统包含大量的终端和通过一个或数个前置装置把这些终端链接到一台中央计算机的通信线路。仅协调上述的所有硬件就很困难了。除此之外，每个终端可以支持 个独立的用户，

22、访问一个独立的程序，专为程序 A 准备的数据对程序 B 是无用的，输入和输出数据的发送必定是特定程序的。通常，操作系统通过一个称为轮询的进程来控制硬件、软件、数据三者之间的联接。 首先讨论终端。当录入数据时，数据 进入到终端的缓冲区中。最后，输入最后一个字符后，用户按输入键，这就打开了 个电子开关，标志着终端准备好了。 再看看计算机内部。操作系统处于控制状态，并有一张列出了每个激活的程序以及与它相关的终端的表。参照这个表，把轮询信号送给了第一个程序终端。事实上，这个信号询问终端是否已准备好要发送数据。我们假设这个终端用户还在录入，由于输入键还没按下，准备就绪开关没打开。因此操作系统移动到第二个

23、程序终端，并发出另一个轮询信号。这是个准备就绪的终端因此事务处理数据可被接收，并被传输到我们的程序。 没有程序，计算机什么都 不能做，这条规则对生成轮询信号也不例外。通常，轮询于程序是操作系统的一部分，但是由操作系统为产生轮询信号浪费了大量的主处理器的有用时间。一种方案是让前置设备有自己的处理器，并把轮询的职责分配给它。在这样的系统上，前置处理器直接与终端通信，逐个地轮询终端，如果终端未准备好，那么直到下个轮询周期之前，该终端不被理睬；如果终端准备好了，那么它的数据就传送到前置处理器的缓冲区内。 在计算机内部，操作系统 (或另 个被称为数据通信监控用序的软件模块 )必须决定下一个该哪个程序获得控制权。请记住，每个程序都对应一个特定的前端端口。如果程序的数据还没到达它的前置缓冲区，那么就不必给那个程序控制权。因此，数据通信监控程序给前端处理机发送自己的轮询信号，实际上是询问数据是否已在给定端口的缓冲寄存器内。如果数据已到达，数据就被输入，相应的程序就得到控制权；如果数据还没到达，前端设备的下个端口就被轮询。提醒一句，主机总是以机器的速度与前端处理器通信的计算机从来不等待终端和通信线路，而是由较便宜的前端处理器等待速度较慢的系统部件的响应。