（物联网）自考互联网及其应用
第一章Internet/Intranet概述Internet是全球最大的、开放的、有众多网络互联而成的计算机互联网。狭义的Internet指上述网中所有采用IP协议的网络互联的集合，TCP/IP协议的分组可以通过路由选择实现相互传输，它亦可称为IPInternet广义的Internet指IPInternet.加上所有能通过路由选择至目的站的网络，包括使用电子邮件等应用层网关的网络、各种存储转发的网络以及采用非IP协议的网络互联的集合1969年到1983年是Internet的形成阶段，也是研究试验阶段1983年到1994年是Internet的实用阶段。计算机网络的定义:凡将地理位置不同，并具有独立功能的多台计算机系统通过通信设备和线路连接起来，以功能完善的网络软件实现网络种资源共享的系统，称之为计算机网络系统。常见的网络硬件有：计算机、网络接口卡、集中器、节点机、调制解调器、路由器以及传输介质等。网络中的计算机主要分为两类客户机：具有访问网络功能的不同计算机，它们向网络客户提供服务，也称工作站。服务器：具有较强的计算功能和丰富的信息资源的高档计算机，它们面向网络客户提供服务，并负责对网络资源的管理。局域网的组成:一、服务器:服务器是运行于网络上提供网络服务的计算机，使网络系统中的重要组成部分，一个网络至少要有一台服务器，也可有多台。服务器的主要功能：为网络工作站上的用户提供共享资源、管理网络文件系统、提供网络打印服务、处理网络通信、响应工作站上的网络请求等。常用的服务器：文件服务器、通信服务器、计算服务器和打印服务器。二、网络工作站:网络工作站是通过网卡连接到网络上的个人计算机。各工作站之间可以进行相互通信，也可以共享网络其他资源。三、网卡:网卡是计算机与通信介质的接口。四、通信介质:通信介质视网络上传输信息的载体，一般采用双绞线、同轴电缆或光缆等。五、网络软件网络软件在局域网中起着管理、控制和提供服务的作用，包括在服务器上运行的局域网操作系统和运行在工作站上的通信协议软件。网络体系结构:网络的体系结果是用层次结构设计方法提出的计算机网络的层次结构及其协议的集合。在网络分层结构中:每一层在逻辑上都是相对独立的；每一层都有具体的功能；层与层之间的功能有明显的界限；相邻层之间有接口标准，借口定义了底层向高层提供的操作服务；计算机间的通信是建立在同层次之间的基础上分层体系结构的特点层间的独立性适用的灵活性结构上的可分割性易于实现和维护促进标准化一、总线结构优点：信道利用率高，结构简单，价格相对便宜缺点：同一时刻只能有两个网络节点在相互通信，网络延伸距离有限，网络容纳节点数有限二、环型结构优点：一次通信信息在网中传输的最大传输延迟是固定的；每个网上节点只与其他两个节点有物理链路直接互联，因此传输控制机制比较简单，实用性强缺点：一个节点故障可能会终止全网的运行，因此可靠性较差三、星型结构 优点：结构简单，建网容易、控制相对简单缺点：由于采用集中控制，主机负载过重，可靠性低，通信线路利用率低四、树型结构这种结构与星型结构相比降低了通信线路的成本，但增加了网络复杂性五、网状结构分类：全连接网状：每一个节点和网中其他节点均有链路连接不完全连接网状：两个节点之间不一定有直接链路连接，它们之间的通信，依靠其他节点转接优点：节点间路径多，碰撞和阻塞可大大减小，局域网的故障不会影响整个网络的正常工作，可靠性高；网络扩充和主机入网比较灵活、简单。缺点：网络关系复杂，建网不易，网络控制机制复杂。网络互连：将不同的网络或相同的网络用互连设备连接在一起而形成一个范围更大的网络，也可以是为增加网络性能和易于管理而将一个规模很大的网络划分为几个子网或网段。LAN是一个在有限的地理范围内将计算机、外设和通信设备互连在一起的网络，常见于一幢大楼、一个学校或一个企业内。网络连接设备有：中继器：完成物理层间的互连，主要起到信号再生放大，延长网络距离网桥：完成数据链路层间的连接，网桥可以通过过滤不跨网段传输的信息，避免了线路的拥塞。路由器：进行网络层间的互连，提供各种子网间网络层的接口。提供子网间的路由选择，并对网络资源进行动态控制。网关：作在七层协议参考模型中第三层以上的网间连接设备，它的作用是连接多个高层协议不同的网络，使它们能够相互通信。Internet的体系结构是一种独特的体系结构，它在通用计算机体系结构上，将不同的物理网络技术以及各种网络技术的子技术统一起来，解决实现异种网的通信，并向用户提供统一的通信服务的一种结构。Internet体系结构的特点对用户隐蔽网间网的低层节点，这意味着Internet用户和应用程序不必了解硬件连接的细节不指定网络互连的拓扑结构，尤其在增加新网时，不要求全互连，也不要求严格星型连接能通过各种网络收发数据网间网的所有计算机共享一个全局的标识符（名字或地址集合）用户界面独立于网络，即建立通信和传输数据等一系列操作与低层网络技术和信宿机无关Internet网络互连是通过TCP/IP技术实现的IP地址：接入Internet上的每一台计算机都有一个唯一的地址标识IP地址具有唯一性，即所有连接到Internet上的计算机都具有唯一的IP地址Internet的网络连接是借助中间计算机实现的。网络连接包含两层内容：两个网络要通过一台中间计算机实现物理连接，即首先要解决网络互连中间计算机要实现在两个网络间的分组交换，涉及寻找路径和协议转换等问题，即要解决网络互连。Internet采用分组交换技术作为通信方式，这种通信方式是把数据分割成一定大小的信息包进行传输在Internet中数据按TCP/IP协议进行通信。这种工作方式称为无连接数据包服务，无连接数据服务是IP网络的主要特色一、中国公用计算机互联网CHINANET二、中国科学技术计算机网CSTNET中国科学技术计算机网向国内外用户提供各种科技信息服务，主要服务包括网络通信服务、信息资源服务、超级计算机服务，还承担国家域名服务等功能。三、中国教育和科研计算机网络CERNET四、国家公用经济信息通信网GBNET即金桥网，为国家宏观经济调控和决策服务NCFC：中国国家计算与网络设施NCFC具有两级结构：第一级是中科院、清华大学和北京大学的校园网；第二级是连接Internet的主干网和连接国内其他研究机构的校园网CHINANET是面向社会公开开放的、服务于社会公众的大规模的网络基础设施和信息资源的集合，主要提供商业服务，其用户多位使用电话拨号入网的个人用户及电脑行业相关公司。CERNET是由清华大学、北京大学等十所高校等承担建设，整个网络份主干网、地区网络中心和校园网三个层次。网管中心设在清华大学，负责主干网的规划、实施、管理、运行地区网络中心分别设在北京、上海、南京、西安、广州、武汉、沈阳等8个城市，负责为该地区各个高校校园网提供接入服务研究和使用Internet的重要意义：通过计算机网与计算机检索获取科技文献资料是当今科研的重要手段。使用Internet网络资源可以使科技工作者开拓研究视野，提高工程效率，缩短研究周期，因而具有重大意义中国Internet的通信基础是建立在CHINAPAC和CHINADDN之上的。CHINAPAC由国家骨干网和各省、市地区网组成，与公用电话网互联，通过电话网覆盖到县（市）、城镇。CHINADDN作为数字通信的基础网络，主要为用户提供永久或半永久出租数字电路，并为公用分组网和各专业网提供传输网络平台Internet应用基本服务一、远程登录远程登录是指在网络通信协议telnet的支持下，使用户的计算机暂时成为远程计算机终端的过程。二、电子邮件电子邮件是Internet上应用范围最为广泛的服务，它是通过联网计算机与其他用户进行联络的快速、高效、廉价的现代化通信手段。三、文件传输文件传输是指在不同计算机系统之间传输文件的过程，FTP是传输文件使用的协议。扩充服务一、电子公告板BBS是Internet上的电子公告板系统，BBS上开设了许多专题，供感兴趣的人士展开讨论、交流、疑难解答、开网络会议，甚至可以谈天说地，进行娱乐活动。二、全球信息网WWWWWW是分布式超媒体系统，只融合信息检索技术与超文本技术而形成的使用简单、功能强大的全球信息系统，也是基于Internet的信息服务系统。三、Archie服务系统Archie实际上是一个大型的数据库，以及与这个数据库相关的一套检索方法。四、Gopher服务系统Gopher是通过菜单方式向用户提供的一个文字方式的应用检索界面，可通过菜单访问到Internet所有的资源及信息。Intranet是NII（NII：国家信息基础设施）和GII（GII全球信息基础设施）的基础，它对信息技术的发展、信息市场的开拓以及信息社会的形成起着十分重要的作用。Intranet是基于Internet的TCPIP协议、使用WWW工具、采用防止外界侵入的安全措施为企业服务、并有连接Internet功能的企业内部网络。Intranet的特点：Intranet是根据企业内部的需求而设计的，它的规模和功能是根据企业经营和发展的需求确定的。Intranet不是一个孤岛，它能方便的和外界接触，尤其适合Internet的连接。Intranet采用TCPIP协议及相应的技术和工具，是一个开放的系统。Intranet根据企业的安全要求，设置相应的防火墙、安全代理等，以保护企业内部的信息，防止外界侵入。Intranet广泛使用WWW的工具，使企业员工和用户能方便的浏览和采掘企业内部的信息以及Internet的丰富的信息资源。Intranet的形成与发展，一方面是由于全球经济的发展、全球市场的激烈竞争、企业为生存和发展的需求；另一方面是由于Internet技术，尤其是WWW技术的发展，以及企业网络技术的发展为Intranet的形成奠定了技术基础。Intranet的应用包括：电子邮件、目录服务、组织图、备忘录、个人手册、信息发布、快报和出版、系统用户手册、培训、新闻组、销售报告、财务报告、客户信息、季度统计、厂商信息、产品信息、市场信息、网络管理和资产管理等。Intranet的组成:网络、电子邮件E-mail、内部环球网IntranetWeb、邮件地址清单MailLists、新闻组Newsgroups、闲谈Chat、FTP、Gopher和Telnet。第二章Inetrnet技术基础通信协议是一套语义和语法规则，用来规定有关功能部件在通信过程中的操作。协议：两个通信对象在进行通信时，须遵从相互可以接受的一组约定和规则，这些约定和规则使它们在通信内容、通信方式以及通信时间等方面配合。这些约定和规则的集合称为协议。一、语法语法是数据与控制信息的结构或格式，确定通信时采用的数据格式，编码及信号电平等。二、语义语义是通过通信过程的说明构成，它规定了需要发出何种控制信息完成何种动作以及做出何种应答，对发布请求、执行动作、以及返回应答予以解释，并确定用于协调和差错处理的控制信息。三、同步同步是对事件实现顺序的详细说明，指出时间的顺序以及速度匹配和排序。通信协议的特点一、层次性二、可靠性和有效性国际标准化组织ISO于1978年提出了开放式系统互连OSI模型，该模型是设计和描述网络通信的基本框架。OSI参考模型的系统结构是层次式的，由七层组成，从高层到低层依次是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层核物理层。物理层是OS
