第6章 因特网的初步知识和简单应用.docx
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第6章因特网的初步知识和简单应用
第7章因特网的初步知识和简单应用
在当代快节奏的社会中，人们对信息传播与交流的日益增长的需求促进了信息技术IT（ImformationTechnology）的高速发展。
计算机网络是IT技术的主要领域之一。
它是计算机技术与通信技术相互渗透、不断发展的产物，尤其是因特网的出现和迅速发展，目前己经成为获得信息最快的手段。
近几年来，因特网已悄悄地进入到社会的各个应用领域（如：
教育、科研、文化、经济、新闻、商业和娱乐等），正在影响和改变着人们的工作方式和生活方式。
通过本章学习，应掌握：
（1）计算机网络的基本概念，它的组成和分类。
（2）因特网的基本概念：
TCP／IP协议、IP地址和接入方式。
（3）因特网的简单应用：
浏览器（IT）的使用、电子邮件的收发和信息的搜索。
7．1 计算机网络基本概念
7．1．1计算机网络
所谓计算机网络是指分布在不同地理位置上的具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和通信线路相互连接起来，在网络软件的管理下实现数据传输和资源共享的系统。
它综合应用了几乎所有的现代信息处理技术、计算机技术、通信技术的研究成果，把分散在广泛领域中的许多信息处理系统连接在一起，组成一个规模更大、功能更强、可靠性更高的信息综合处理系统。
计算机网络系统具有丰富的功能，其中最重要的是资源共享和快速通信。
1．快速通信（数据传输）
这是计算机网络最基本的功能之一。
计算机网络为分布在不同地点的计算机用户提供了快速传送信息的手段，网上不同的计算机之间可以传送数据、交换信息（目前可以包括：
文字、声音、图形、图像等），为人类提供了前所未有的方便。
例如：
电子邮件可为有关部门和个人快速传送信函、公文、甚至图像和语音等多媒体信息，提供及时的邮件服务。
2．共享资源
这是计算机网络的重要功能。
计算机资源包括硬件、软件和数据等。
所谓共享资源就是指网络中各计算机的资源可以互相通用。
这样可以减少信息冗余，节约投资，提高设备利用率。
比如，在一个办公室里的几台计算机可以经网络共用一台激光打印机。
3．提高可靠性
在一个较大的系统中，个别部件或计算机出现故障是不可避免的。
计算机网络中的各台计算机可以通过网络互相设置为后备机，这样，一旦某台计算机出现故障时，网络中的后备机即可代替继续执行，保证任务正常完成，避免系统瘫痪，从而提高了计算机的可靠性。
4．分担负荷
当网上某台计算机的任务过重时，可将部分住务转交到其他较空闲的计算机上去处理，从而均衡计算机的负担，减少用户的等待时间。
5．实现分布式处理
将一个复杂的大任务分解成若干个子任务，由网上的计算机分别承担其中的一个子任务，共同运作、完成，以提高整个系统的效率，这就是分布式处理模式。
计算机网络使分布式处理成为可能。
7．1．2数据通信
通信是指在两个计算机或终端之间经信道（如电话线、同轴电缆、光缆等）传输数据或信息的过程。
有时也叫数据通信、远程通信或网络通信等。
随着通信技术的不断发展，这些术语的区别已经日趋模糊，实际上更多的人们都把任何类型的数据传输统称为通信。
下面简单介绍有关通信的几个常用术语。
1．信道
信道是传输信息的必经之路。
计算机网络中，信道有物理信道和逻辑信道之分。
物理信道是指用来传输数据和信号的物理通路，它由传输介质和相关的通信设备组成。
计算机网络中常用的传输介质有：
双绞线、同轴电缆、光缆和无线电波等。
逻辑信道也是网络的一种通路，它是在发送点和接收点之间的众多物理信道的基础上，再通过结点内部的连接来实现的，称为“连接”。
根据传输介质的不同，物理信道可分为有线信道（如电话线、双绞线、同轴电缆、光缆等）、无线信道和卫星信道。
如果根据信道中传输的信号类型来分，则物理信道又可划分为模拟信道和数字信道。
模拟信道传输模拟信号，如调幅或调频波。
数字信道直接传输二进制脉冲信号。
2．数字信号和模拟信号
通信的目的是传输数据，信号则是数据的表现形式。
信号分为数字信号和模拟信号两类。
数字信号是一种离散的脉冲序列，通常用一个脉冲表示一位二进制数。
现在，计算机内部处理的信号都是数字信号。
模拟信号是一种连续变化的信号，可以用连续的电波表示。
声音就是一种典型的模拟信号。
3．调制与解调
普通电话线是针对话音通话而设计的模拟信道，主要适用于模拟信号的传输。
如果要在模拟信道上传输数字信号，就必须在信道两端分别安装调制解调器，用数字脉冲信号对模拟信号进行调制和解调。
在发送端，将数字脉冲信号转换成能在模拟信道上传输的模拟信号，此过程称为调制（Modulate）；在接收端，再将模拟信号转换还原成数字脉冲信号，这个反过程称为解调（Demodulate）。
后面将介绍能把这两种功能结合在一起的设备——调制解调器。
4．带宽与数据传输速率
在模拟信道中，以带宽表示信道传输信息的能力。
它用传送信息信号的高频率与低频率之差表示，以Hz、KHz、MHz或GHz为单位。
如电话信道的带宽为：
300～3400Hz。
在数字信道中，用数据传输速率（比特率）表示信道的传输能力，即每秒传输的二进制位数（bps），单位为：
bps、Kbps、Mbps或Gbps。
例如，调制解调器的传输速率为56Kbps。
带宽与数据传输速率是通信系统的主要技术指标之一。
5．误码率
它是指在信息传输过程中的出错率，是通信系统的可靠性指标。
在计算机网络系统中，一般要求误码率低于10-6（百万分之一）。
7．1．3计算机网络的组成
从系统功能的角度看，计算机网络主要由资源子网和通信子网两部分组成。
资源子网与通信子网的关系如图7-1所示。
资源子网主要包括：
联网的计算机、终端、外部设备、网络协议及网络软件等。
其主要任务是收集、存储和处理信息，为用户提供网络服务和资源共享功能等。
通信子网即把各站点互相连接起来的数据通信系统，主要包括：
通信线路（即传输介质）、网络连接设备（如通信控制处理器）、网络协议和通信控制软件等。
其主要任务是连接网上的各种计算机，完成数据的传输、交换和通信处理。
通信子网中有几种设备是我们常常说到的，简介如下：
1．调制解调器（Modem）
具有调制和解调两种功能的设备称为调制解调器。
调制解调器分外置和内置两种。
外置调制解调器是在计算机机箱之外使用的，一端用电缆连接在计算机上，另一端与电话插口连接。
其好处是便于从一台设备移到另一台上去。
内置调制解调器是一块电路板，插在计算机或终端内部，其价格比外置调制解调器便宜。
但是一旦插入机器就不易移动了。
经普通电话线联网时，调制解调器是必需的设备。
通信过程中，信道的发送端和接收端都需要调制解调器。
2．网络接口卡
网络接口卡（简称网卡）属网络连接设备，用于将计算机和通信电缆连接起来，以便经电缆在计算机之间进行高速数据传输。
因此，每台连接到局域网的计算机都需要安装一块网卡。
通常网卡都插在计算机的扩展槽内。
网卡的种类很多，它们各有自己适用的传输介质和网络协议。
3．路由器（Router）
用于检测数据的目的地址，对路径进行动态分配，根据不同的地址将数据分流到不同的路径中。
如果存在多条路径，则根据路径的工作状态和忙闲情况，选择一条合适的路径，动态平衡通信负载。
有的路由器还具有帧分割功能。
7．1．4计算机网络的分类
计算机网络的分类标准很多。
例如，按计算机网络的拓扑结构分类，按网络的交换方式分类，按网络协议分类，以及按数据的传输方式分类等等。
但是，各种分类标准只能从某一方面反映网络的特征。
按网络覆盖的地理范围（距离）进行分类是最普遍的分类方法，它能较好地反映出网络的本质特征。
依照这种方法，可把计算机网络分为三类：
局域网、广域网和城域网。
1．局域网
局域网LAN（LocalAreaNetwork），是一种在小区域内使用的网络，其传送距离一般在几公里之内，最大距离不超过10公里。
它是在微型计算机大量推广后被广泛使用的，适合于一个部门或一个单位组建的网络，例如，在一个办公室，一幢大楼或校园内。
局域网传输速率高，一般在10Mbps～100Mbps之间；成本低，容易组网：
易管理，使用灵活方便，所以，深受广大用户的欢迎。
2．广域网
广域网WAN（WideAreaNetwork），也叫远程网络，其覆盖地理范围比局域网要大得多，可从几十公里到几千甚至几万公里，可以使用电话线、微波、卫星或者它们的组合信道进行通信。
后面即将介绍的Internet就是典型的广域网络。
广域网络的传输速率较低，一般在96kbps～45Mbps左右。
3．城域网
城域网MAN（MetropolitanAreaNetwork），也叫都市网，其覆盖地理范围介于局域网和广域网之间，一般为几公里到几十公里，传输速率一般在50Mbps左右。
其用户多为需要在市内进行高速通信的较大单位或公司等。
7．1．5网络的拓扑结构
拓扑是一数学分支，它是研究与大小和形状无关的点、线和面构成的图形特征的方法。
网络的拓扑结构是指构成网络的结点（如：
工作站）和连结各结点的链路（如：
传输线路）组成的图形的共同特征。
网络拓扑结构主要有星形、环形和总线等几种。
1．星形结构
星形结构是最早的通用网络拓扑结构形式。
其中每个站点都通过连线（例如电缆）与主控机相连，相邻站点之间的通信都通过主控机进行，所以，要求主控机有很高的可靠性。
这是一种集中控制方式的结构。
星形结构的优点是结构简单，控制处理也较为简便，增加工作站点容易：
缺点是一旦主控机出现故障，会引起整个系统的瘫痪，可靠性较差。
星形结构如图7—2（a）所示。
2．环形结构
网络中各正作站通过中继器连接到一个闭合的环路上，信息沿环形线路单向（或双向）传输，由目的站点接收。
环形网适合那些数据不需要在中心主控机上集中处理而主要在各自站点进行处理的情况。
环形结构的优点是结构简单、成本低，缺点是环中任意一点的故障都会引起网络瘫痪，可靠性低。
环形拓扑结构如图7-2（b）所示。
3．总线结构
网络中各个工作站均经一根总线相连，信息可沿两个不同的方向由一个站点传向另一站点。
这种结构的优点是：
工作站连入或从网络中卸下都非常方便：
系统中某工作站出现故障也不会影响其他站点之间的通信，系统可靠性较高；结构简单，成本低。
这种结构是目前局域网中普遍采用的形式。
总线结构如图7-2（c）所示。
7．2因特网初步
因特网是一个建立在网络互联基础上的网际网，是一个全球性的巨大的信息资源库。
它缩短了人们的生活距离，把世界变得更小了。
利用电子邮件可以在极短的时间内与世界各地的亲朋好友联络。
接入因特网可以漫游世界各地。
从因特网上，可以获取各类（如：
商业的、学术的、生活的）有用的信息。
因特网的应用和普及正在改变着人们的工作和生活方式。
“今天您上网了吗？
”“这问题可以上网查一下！
”等成了当前流行的口头语。
不言而喻，掌握因特网的使用已逐渐成为现代人的必需。
本节将介绍因特网的基本概念和它的简单应用。
7．2．1因特网概述
1．何谓因特网
迄今为止，“因特网是什么”还没有一个统一的、严格的定义。
但是，可以这样来理解，因特网是通过路由器（Router）将世界不同地区、规模大小不一、类型不同的网络互相连接起来的网络，是一个全球性的计算机互联网络。
Internet音译为“因特网”，也称“国际互联网”。
它是一个信息资源极其丰富的、世界上最大的计算机网络。
Internet始于1968年美国国防部高级研究计划局（ARPA）提出并资助的ARPAnet网络计划，其目的是将各地不同的主机以一种对等的通信方式连接起来，最初只有四台主机。
此后，提出了TCP／IP协议，为Internet的发展奠定了基础。
1985年美国国家科学基金会NSF发现Internet在科学研究上的重大价值，投资支持Internet和TPC／IP的发展，将美国五大超级计算机中心连接起来，组成NSFnet，推动了Internet的发展。
1992年美国高级网络和服务公司ANS组建了新的广域网ANSnet，其传输容量是被取代的NSFnet的30倍，传输速率达到45Mbps，成为目前Internet的主干网。
20世纪80年代，由于Internet的发展和巨大成功，世界各先进工业国家纷纷接入Internet，使之成为全球性的互联网络。
1991年以前，无论在美国还是其他国家，Internet的应用被严格限制在科技与教育领域。
由于其开放性和具有信息资源的共享和交换能力，吸引了大批的用户，其应用领域也突破原来的限制，扩大到文化、政治、经济、商业等各领域。
据不完全统计，全世界有170多个国家和地区加入到Internet，用户已接近或超过⒈4亿。
我国于1994年4月正式联入因特网，从此中国的网络建设进入了大规模发展阶段。
到1996年初，中图的Internet已形成了中国科技网（CSTNET）、中国教育和科研计算机网（CERNET）、中国公用计算机互联网（CHINANET）和中国金桥信息网（CHINAGBN）四大具有国际出口的网络体系。
前两个网络主要面向科研和教育机构，后两个网络向社会提供Internet服务，以经营为目的，属于商业性的。
现在，因特网己经成为人们乐于使用的快速、高效的信息交流媒体。
2．因特网提供的服务
Internet之所以受到大量用户的青睐，是因为它能够提供丰富的服务，主要包括：
1）电子邮件（E－mail）：
电子邮件是因特网的一个基本服务。
通过因特网和电子邮件地址，通信双方可以快速、方便和经济地收发电子邮件。
而且电子信箱不受用户所在的地理位置限制，只要能连接上因特网，就能使用电子信箱。
正因为它具有省时、省钱、方便和不受地理位置的限制的优点，所以，它是因特网上使用最高的一种功能。
2）文件传输（FTP）：
文件传输FTP（FileTransferProtocol）为因特网用户提供在网上传输各种类型的文件的功能，是因特网的基本服务之一。
FTP服务分普通FTP服务和匿名（Anonymous）FTP服务两种。
普通FTP服务向注册用户提供文件传输服务，而匿名FTP服务能向任何因特网用户提供核定的文件传输服务。
3）远程登录（Telnet）：
远程登录是一台主机的因特网用户，使用另一台主机的登录账号和口令与该主机实现连接，作为它的一个远程终端使用该主机的资源的服务。
4）万维网（WWW）交互式信息浏览：
－是因特网的多媒体信息查询工具，是因特网上发展最快和使用最广的服务。
它使用超文本和链接技术，使用户能以任意的次序自由地从一个文件跳转到另一个文件，浏览或查阅各自所需的信息。
此外，因特网还提供电子公告板（BBS）、新闻（Usenet）、文件查询（Archie）、关键字检索（WAIS）、菜单检索（Gopher）、图书查询系统（Librarise）、网络论坛（Netnews）、聊天室（IRC）、网络电话、电子商务、网上购物和网止服务等多种服务功能。
7．2．2TCP／IP协议
因特网是通过路由器（Router）或网关（Gateway）将不同类型的物理网互联在一起的虚拟网络。
它采用TCP／IP协议控制各网络之间的数据传输，采用分组交换技术传输数据。
TCP／IP是用于计算机通信的一组协议，而TCP和IP是这众多协议中最重要的两个核心协议。
TCP／IP由网络接口层、网间网层、传输层、应用层等四个层次组成。
其中，网络接口层是最底层，包括各种硬件协议，面向硬件；应用层面向用户，提供一组常用的应用程序，如电子邮件，文件传送等等。
1．IP（InternetProtocol）协议
它位于网间网层，主要将不同格式的物理地址转换为统一的IP地址，将不同格式的帧转换为“IP数据报”，向TCP协议所在的传输层提供IP数据报，实现无连接数据报传送；IP的另一个功能是数据报的路由选择，简单说，路由选择就是在网上从一端点到另一端点的传输路径的选择，将数据从一地传输到另一地。
2．TCP（TransmissionControlProtocol）协议
它位于传输层。
TCP协议向应用层提供面向连接的服务，确保网上所发送的数据报可以完整地接收，一旦数据报丢失或破坏，则由TCP负责将丢失或被破坏的数据报重新传输一次，实现数据的可靠传输。
7．2．3IP地址和域名
1．IP地址
如上所述，因特网是通过路由器或网关将不同类型的物理网互联在一起的虚拟网络。
为了信息能准确传送到网络的指定站点，像每一部电话具有一个惟一的电话号码一样，各站点的主机（包括路由器和网关）都必须有一个惟一的可以识别的地址，称做IP地址。
根据因特网是由许多个物理网互联而成的虚拟网络，所以，一台主机的IP地址由网络号和主机号两部分组成。
IP地址的结构如图7-3所示。
IP地址用32个比特（4个字节）表示。
为便于管理，将每个IP地址分为4段（1个字节1段），用3个圆点隔开的十进制整数表示。
可见，每个十进制整数的范围是0～255。
例如，202．112．128．50和202．204．85．1都是合法的IP地址。
由于网络中IP地址很多，所以又将它们分为不同的类，即把IP地址的第一段进一步划分为五类：
0到127为A类：
128到191为B类：
192到223为C类，D类和E类留作特殊用途。
IP地址是由各级因特网管理组织分配给网上计算机的。
2．域名
显然，用数字表示各主机的IP地址对计算机来说是合适的，但对于用户来说，记忆一组毫无意义的数字就相当困难了。
为此，TCP／IP协议引进了一种字符型的主机命名制，这就是域名。
域名（DomainName）的实质就是用一组具有助记功能的英文简写名代替的IP地址。
为了避免重名，主机的域名采用层次结构，各层次的子域名之间用圆点“．”隔开，从右至左分别为第一级域名（也称最高级域名），第二级域名，直至主机名（最低级域名）。
其结构如下：
主机名．……．第二级域名．第一级域名
关于域名应该注意以下几点：
1）只能以字母字符开头，以字母字符或数字符结尾，其他位置可用字符、数字、连字符或下划线；
2）域名中大、小写字母视为相同：
3）各子域名之间以圆点分开；
4）域名中最左边的子域名通常代表机器所在单位名，中间各子域名代表相应层次的区域，第一级子域名是标准化了的代码（常用的第一级子域名标准代码见表7-1）：
5）整个域名的长度不得超过255个字符。
域名和IP地址都是表示主机的地址，实际上是一件事物的不同表示。
用户可以使用主机的IP地址，也可以使用它的域名。
从域名到IP地址或者从IP地址到域名的转换由域名服务器DNS（DomainNameServer）完成。
国际上，第一级域名采用通用的标准代码，它分组织机构和地理模式两类。
由于因特网诞生在美国，因此其第一级域名采用组织机构域名，而美国以外的其他国家，都用主机所在的国家或地区的名称（由两个字母组成），作为第一级域名，例如：
CN中国，JP日本，KR韩国，UK英国等。
根据《中国互联网络域名注册暂行管理办法》规定，我国的第一级域名是CN，次级域名也分类别域名和地区域名，共计40个。
类别域名有：
AC表示科研院所及科技管理部门，GOV表示国家政府部门，ORG表示各社会团体及民间非盈利组织，NET表示互联网络，接入网络的信息和运行中心，COM表示工、商和金融等企业，EDU表示教育单位等6个。
地区域名有34个“行政区域名”。
如：
BJ（北京市），SH（上海市），TJ（天津市），CQ（重庆市），JS（江苏省），ZJ（浙江省），AH（安徽省），FJ（福建省）等。
例如：
pku．edu．cn是北京大学的一个域名，其中pku是该大学的英文缩写，edu表示教育机构，cn表示中国。
tsinghua．edu．cn是清华大学的一个域名。
yale．edu是耶鲁大学的域名。
ox．ac．uk是牛津大学的域名。
在因特网中，有相应的软件把域名转换成IP地址。
所以在使用上，IP地址和域名是等效的。
IP地址和域名是在因特网的使用中经常遇到的。
7．2．4因特网的接入方式
1．因特网的接入方式
因特网接入方式通常有专线连接、局域网连接、无线连接和电话拨号连接4种。
其中电话拨号连接对众多个人用户和小单位来说，是最经济、简单，采用最多的一种接入方式。
它又分为仿真终端方式（TELNET）和PPP／SLIP方式两种，而后者是目前多数用户采用的一种方式。
2．连接因特网的步骤
采用电话拨号连接的具体步骤如下：
1）配置微机和调制解调器
采用电话拨号方式上网，除一台486配置以上的计算机外，还应具备一条直拨电话线和一个调制解调器。
调制解调器有外置和内置两类，外置式调制解调器单独放在机箱外面，需要单独电源，其优点是质量较好，抗干扰性强，灵活方便，但价格高于内置式的。
内置式的外形就是一块插件卡，直接插在计算机主板的插槽内，其优点是价格便宜，不需要另外的电源，但抗干扰性差，不灵活。
2）选择ISP并申请账号
ISP（InternetServiceProvider）是指因特网服务提供商，用户必须通过它接入因特网。
一般根据收取的费用的多少、提供的服务项目是否符合需求和数据传输速度快慢等因素从众多的ISP中选择合适的ISP。
选定ISP后就应申请账号，ISP向用户提供如下信息：
拨号上网的电话号码：
用户名和口令；电子邮件地址；电子邮件服务器地址（如SMTP服务器地址和POP3服务器地址）等。
3）调制解调器硬件连接和驱动程序的安装
对于外置式调制解调器，可按照提供的使用手册，连好接线，并安装驱动程序。
具体操作步骤可按使用手册指示操作，这里不再赘述。
对于内置式调制解调器，通常是在购置微机时己安装和设置好了的，比较现成，可以跳过4）、5）两步，直接创建新的连接。
4）安装拔号网络组件
调制解调器的硬件连接和驱动程序安装完毕后，还需按照要求建立用户计算机与ISP的计算机之间的连接，这就要通过“拨号网络”组件来完成。
安装拨号网络组件的具体操作步骤如下：
①双击Windows9x的控制面板窗口中的“添加／删除程序”图标，打开如图7-4所示的“添加／删除程序属性”对话框。
②从“Windows安装程序”选项卡的“组件”列表中，双击“通讯”，打开“通讯”对话框，如图7-5所示。
③选择“通讯”对话框组件中的“拨号网络”，并单击“确定”按钮，系统会要求放入Windows安装盘，当自动安装完毕后，应重新启动计算机。
5）安装和配置TCP／IP协议
安装和配置TCP／IP协议的具体步骤如下：
①双击“控制面板”窗口中的“网络”图标，打开“网络”对话框，如图7-6所示。
②单击“配置”标签，查看“配置”选项卡中是否安装了“拨号网络适配器”组件和“TCP／IP”组件。
如果没有“拨号网络适配器”组件，则可能是调制解调器安装不正确或需要重新启动。
如果没有“TCP／IP”，则应单击“添加”按钮，打开如图7-7所示的“请选择网络组件类型”对话框。
如果己有这两项，则转入⑤。
③选择对话框中的“协议”，并单击“添加”按钮，打开如图7-8所示的“选择网络协议”对话框。
④在对话框的“厂商”组中选择
“Microsoft”项，在“网络协议”组中选择“TCP／IP”，插入Windows9x安装盘，并单击“确定”按钮。
系统将提示用户插入Windows光盘，从中复制一些必需的文件。
安装完毕后，系统询问是否重新启动计算机，因为新的设置只有在重新启动后才能生效。
⑤单击“网络”对话框中的“属性”按钮。
如果ISP提供DNS，则在“DNS配置”中添加上，否则，不需要添加。
单击“确定”按钮退出“网络”，重新启动。
6）创建新的连接
为了与因特网连接，用户还需根据所注册的ISP的要求创建一个与ISP的拨号连接。
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