《计算机专业英语》谢希仁第二版-第8章讲义.ppt

计算机专业英语谢希仁第二版-第8章讲义 了解了解Internet的起源的起源 掌握掌握Internet的关键技术概念的关键技术概念 描述描述 Internet协议与应用程序的作用协议与应用程序的作用 解释当前解释当前Internet的结构的结构 理解当前理解当前Internet的局限的局限 描述描述Internet II的潜在作用的潜在作用Requirements:What is the Internet?Where did it come from,and how did it support the growth of the World Wide Web?What are the Internets most important operating principles?The Internet is an interconnected network of thousands of networks and millions of computers(sometimes called host computers or just hosts)linking businesses,educational institutions,government agencies,and individuals together.因特网是什么因特网是什么?它来自何处，和它如何支持万维网的增长它来自何处，和它如何支持万维网的增长?因特因特网最重要的运行原则是什么网最重要的运行原则是什么?因特网是成千上万的网络和数以百因特网是成千上万的网络和数以百万计的计算机万计的计算机(有时被称为主机计算机或主机有时被称为主机计算机或主机)将企业、教育机构、将企业、教育机构、政府机关和个人联结起来的一个互联网络。政府机关和个人联结起来的一个互联网络。The Internet provides around 400 million people around the world(and over 170 million people in the United States)with services such as e-mail,newsgroups,shopping,research,instant messaging,music,videos,and news.No one organization controls the Internet or how it functions,nor is it owned by anybody,yet it has provided the infrastructure for a transformation in commerce,scientific research,and culture.因特网为全球大约因特网为全球大约4亿人亿人(其中美国其中美国1.7亿多人亿多人)提供诸如电子邮件、提供诸如电子邮件、新闻讨论组、购物、研究、即时信息、音乐、视频和新闻等服务。新闻讨论组、购物、研究、即时信息、音乐、视频和新闻等服务。没有任何组织控制因特网或它的运作没有任何组织控制因特网或它的运作,它也不被任何人所拥有它也不被任何人所拥有,尽尽管它为商业交易、科学研究和文化提供基础设施。管它为商业交易、科学研究和文化提供基础设施。The word Internet is derived from the word internetwork or the connecting together of two or more computer networks.The World Wide Web,or Web for short,is one of the Internets most popular services,providing access to over one billion Web pages,which are documents created in a programming language called HTML and which can contain text,graphics,audio,video,and other objects,as well as“hyperlinks”that permit a user to jump easily from one page to another.因特网因特网(Internet)一词起源于互联网络一词起源于互联网络(internetwork)或两个或更或两个或更多的计算机网络联接在一起。全球信息网多的计算机网络联接在一起。全球信息网,或简称万维网或简称万维网,是因特是因特网上最流行的服务之一网上最流行的服务之一,提供对提供对10亿多网页的访问，这些网页是由亿多网页的访问，这些网页是由一种叫做一种叫做HTML(超文本链接标示语言超文本链接标示语言)编程语言生成的文件，它可编程语言生成的文件，它可以包含本文、图形、声频、视频和其他对象、以及允许用户容易以包含本文、图形、声频、视频和其他对象、以及允许用户容易地跳跃到其他网页的地跳跃到其他网页的“超链接超链接”。8.1 The Internet:Key Technology ConceptsNew Words&Expressionshyperlink n.计计超链接超链接audio adj.n.音频音频video adj.n.视频视频quadrillion n.千的五次方千的五次方,adj.千之五次方的千之五次方的megabyte n.计计兆字节兆字节protocol n.草案草案,协议协议quad n.四元组四元组mainframe n.计计主机主机,大型机大型机vulnerable adj.易受攻击的易受攻击的,易受易受.的攻击的攻击 Domain Name 域名域名gigabyte n.十亿字节十亿字节(giga-为字首为字首,“十亿十亿”)supercomputer n.计计 超级计算机超级计算机host computer(host)主机主机instant messaging 即时信息服务即时信息服务packet-switching 分组交换技术分组交换技术client/server 客户机客户机/服务器服务器circuit switching 线路转接线路转接bit n.计计位位,比特比特Router 计计 路由器路由器routing algorithm 路径算法路径算法Ethernet n.以太网以太网backup vt.做备份做备份;adj.计计 文件备份文件备份 8.1 The Internet:Key Technology ConceptsAbbreviationsTCP(Transfer Control Protocol)传输控制协议传输控制协议IP(Internet Protocol)网际协议网际协议URL(Uniform Resource Locator)统一资源定位统一资源定位DNS(domain name system)域名系统域名系统RAM(random access memory)随机存储器随机存储器IP address IP地址地址ICANN(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)因特网域因特网域名与地址管理组织名与地址管理组织 In 1995,the Federal Networking Council(FNC)took the step of passing a resolution formally defining the term Internet.“Internet”refers to the global information system thatI.is logically linked together by a globally unique address space based on the Internet Protocol(IP)or its subsequent extensions/follow-ons;在在 1995 年，联邦的网络委员会年，联邦的网络委员会(FNC)通过了一个关于因特网通过了一个关于因特网术语正式定义的决议。术语正式定义的决议。“因特网因特网”是这样的全球信息系统是这样的全球信息系统I.通过以因特网协议或其扩展或继续为基础的、独特的地通过以因特网协议或其扩展或继续为基础的、独特的地址空间被逻辑性地联结起来；址空间被逻辑性地联结起来；8.1 The Internet:Key Technology ConceptsII.is able to support communications using the Transmission Control Protocol/Internet Protocol(TCP/IP)suite or its subsequent extensions/follow-ons,and/or other IP-compatible protocols;andIII.provides,uses or makes accessible,either publicly or privately,high level services layered on the communications and related infrastructure described herein.II.能够支持使用能够支持使用TCP/IP(传输控制协议传输控制协议/因特网协议因特网协议)组或其组或其扩展扩展/继续、和继续、和/或其他与或其他与IP协议协议(因特网协议因特网协议)兼容的协议兼容的协议进行的通信；并且进行的通信；并且III.提供、使用或使可访问此处描述的通信及其相关基础提供、使用或使可访问此处描述的通信及其相关基础设施设施(不论公用的还是专用的不论公用的还是专用的)上分层次的高水平服务。上分层次的高水平服务。8.1 The Internet:Key Technology ConceptsBased on the definition,the Internet means a network that uses the IP addressing scheme,supports the Transmission Control Protocol(TCP),and makes services available to users much like a telephone system makes voice and data services available to the public.基于这个定义，因特网表示这样一个网络基于这个定义，因特网表示这样一个网络使用使用IP地址分配地址分配方案、支持传输控制协议，并使用户可以使用多种服务方案、支持传输控制协议，并使用户可以使用多种服务与与电话系统使公众能够使用声音和数据服务非常类似。电话系统使公众能够使用声音和数据服务非常类似。8.1 The Internet:Key Technology ConceptsBehind this formal definition are three extremely important concepts that are the basis for understanding the Internet:packet switching,the TCP/IP communications protocol,and client/server computing.Although the Internet has evolved and changed dramatically in the last 30 years,these three concepts are at the core of how the Internet functions today and are the foundation for Internet tomorrow.在这个正式的定义背后，隐含着三个极其重要的概念在这个正式的定义背后，隐含着三个极其重要的概念:分组交分组交换、换、TCP/IP(传输控制协议传输控制协议/网际协议网际协议)通信协议和客户机通信协议和客户机/服务服务器计算技术，它们乃是理解因特网的基础。尽管因特网在过去器计算技术，它们乃是理解因特网的基础。尽管因特网在过去30年发生了引人注目的进化和变化，但这三个概念仍是今天因年发生了引人注目的进化和变化，但这三个概念仍是今天因特网运转的核心，也是未来因特网的基础。特网运转的核心，也是未来因特网的基础。8.1 The Internet:Key Technology ConceptsPacket Switching.Packet switching is a method of slicing digital messages into parcels called“packets,”sending the packets along different communication paths as(while)they become available,and then reassembling the packets once they arrive at their destination.Prior to(before)the development of packet switching,early computer networks used leased,dedicated(exclusive use of)telephone circuits to communicate with terminals and other computers.In circuit-switched networks such as the telephone system,a complete point-to-point circuit is put together,and then communication can proceed(go on).分组交换。分组交换是传输数据的一种方法，它先将数据信息分割成许多分组交换。分组交换是传输数据的一种方法，它先将数据信息分割成许多称为称为“分组分组”的数据信息包；当路径可用时，经过不同的通信路径发送；的数据信息包；当路径可用时，经过不同的通信路径发送；当到达目的地后，再将它们组装起来。在分组交换发展之前，早期计算机当到达目的地后，再将它们组装起来。在分组交换发展之前，早期计算机网络使用租用的专用电话线路和终端与其他计算机进行通信。在线路交换网络使用租用的专用电话线路和终端与其他计算机进行通信。在线路交换网络如电话系统中，一个完全点对点的线路被连结在一起，然后才能进行网络如电话系统中，一个完全点对点的线路被连结在一起，然后才能进行通信。通信。8.1 The Internet:Key Technology ConceptsHowever,these“dedicated”circuit-switching techniques were expensive and wasted available communications capacitythe circuit would be maintained regardless of whether any data was being sent.For nearly 70%of the time,a dedicated voice circuit is not being fully used because of pauses between words and delays in assembling the circuit segments,both of which increased the length of time required to find and connect circuits.A better technology was needed.然而，这些然而，这些“专用的专用的”线路交换技术既价格昂贵又浪费有效的通信能力线路交换技术既价格昂贵又浪费有效的通信能力不论是否有数据输送都需要维持线路。由于字间的停顿和组装时的延迟，不论是否有数据输送都需要维持线路。由于字间的停顿和组装时的延迟，一条专用的声音线路在几乎一条专用的声音线路在几乎70%的时间内没有得到充分利用，而这两种因的时间内没有得到充分利用，而这两种因素都增加寻找和连接线路所需的时间长度。因此需要一种比较好的技术。素都增加寻找和连接线路所需的时间长度。因此需要一种比较好的技术。8.1 The Internet:Key Technology ConceptsThe first book on packet switching was written by Leonard Kleinrock in 1964,and the technique was further developed by others in the defense research labs of both the United States and England.With packet switching,the communications capacity of a network can be increased by a factor of 100(100 times)or more.The communications capacity of a digital network is measured in terms of bits per second.Imagine if the gas mileage of your car went from 15 miles per gallon to 1,500 miles per gallonall without changing too much of the car!第一本关于分组交换的著作是由第一本关于分组交换的著作是由Leonard Kleinrock于于1964年所著，美国年所著，美国和英国防卫研究实验室的其他研究人员使这项技术得到进一步发展。由于和英国防卫研究实验室的其他研究人员使这项技术得到进一步发展。由于使用分组交换技术，网络的通信能力提高了使用分组交换技术，网络的通信能力提高了100倍甚至更多。数字网络的通倍甚至更多。数字网络的通信能力用每秒位来衡量。想象一下汽车行驶的里程，从每加仑汽油行驶信能力用每秒位来衡量。想象一下汽车行驶的里程，从每加仑汽油行驶15里提高到每加仑汽油行驶里提高到每加仑汽油行驶1500 里里而汽车没有太大的改变而汽车没有太大的改变!8.1 The Internet:Key Technology ConceptsIn packet-switched networks,messages are first broken down into packets.Appended to each packet are digital codes that indicate a source address(the origination point)and a destination address,as well as sequencing information and error control information for the packet.Rather than being sent directly to the destination address,in a packet network,the packets travel from computer to computer until they reach their destination.在分组交换的网络中，信息首先被分解为许多信息包。每个信息包附加数在分组交换的网络中，信息首先被分解为许多信息包。每个信息包附加数字代码用于指示其源地址字代码用于指示其源地址(开始点开始点)和目的地地址、以及顺序信息和错误控制和目的地地址、以及顺序信息和错误控制信息。在分组网络中，信息包不是直接被送到目的地地址信息。在分组网络中，信息包不是直接被送到目的地地址,而是在计算机与而是在计算机与计算机之间旅行直到它们到达目的地。计算机之间旅行直到它们到达目的地。8.1 The Internet:Key Technology ConceptsThese computers are called routers.Routers are special purpose computers that interconnect the thousands of different computer networks that make up the Internet and route packets along to their ultimate destination as they travel.To ensure that packets take the best available path toward their destination,the routers use computer programs called routing algorithms.这些计算机叫做路由器。路由器是一种特殊用途的计算机，它将组成因特这些计算机叫做路由器。路由器是一种特殊用途的计算机，它将组成因特网的成千上万个不同计算机网络互相联接起来，并在信息包旅行时将它们网的成千上万个不同计算机网络互相联接起来，并在信息包旅行时将它们的向终极目的地发送。路由器使用一种叫做路由算法的计算机程序，以确的向终极目的地发送。路由器使用一种叫做路由算法的计算机程序，以确保信息包取通向它们目的地的最佳可用路径。保信息包取通向它们目的地的最佳可用路径。8.1 The Internet:Key Technology ConceptsPacket switching does not require a dedicated circuit but can make use of any spare capacity that is available on any of several hundred circuits.Packet switching makes nearly full use of almost all available communication lines and capacity.Moreover,if some lines are disabled or too busy,the packets can be sent on any available line that eventually leads to the destination point.分组交换不需要一个专用线路，但是可以利用几百条线路中任分组交换不需要一个专用线路，但是可以利用几百条线路中任何可用的空闲能力。分组交换几乎充分利用了所有可用的通信何可用的空闲能力。分组交换几乎充分利用了所有可用的通信线路和能力。而且，如果一些线路不通或太忙的话线路和能力。而且，如果一些线路不通或太忙的话,信息包能在信息包能在任何可用的、最终通向目的地的线路上传送。任何可用的、最终通向目的地的线路上传送。8.1 The Internet:Key Technology ConceptsTCP/IP.While packet switching was an enormous advance in communications capacity,there was no universally agreed upon method for breaking up digital messages into packets,routing them to the proper address,and then reassembling them into a coherent message.This was like having a system for producing stamps,but no postal system(a series of post offices and a set of addresses).TCP/IP。尽管分组交换是通信能力的一个巨大进步。尽管分组交换是通信能力的一个巨大进步,但对于将但对于将数字信息分解为信息包、将它们传输到适当的地址数字信息分解为信息包、将它们传输到适当的地址,然后重新然后重新组装为原来的信息，还没有一种公认的方法。这就像有了一个组装为原来的信息，还没有一种公认的方法。这就像有了一个生产邮票的系统生产邮票的系统,而没有邮政系统而没有邮政系统(一系列的邮局和一套住址一系列的邮局和一套住址)一一样。样。8.1 The Internet:Key Technology ConceptsTCP/IP answered the problem of what to do with packets on the Internet and how to handle them.TCP refers to the Transmission Control Protocol(TCP).IP refers to the Internet Protocol(IP).A protocol is a set of rules for formatting,ordering,compressing,and error-checking messages.It may also specify the speed of transmission and means by which devices on the network will indicate they have stopped sending and/or receiving messages.TCP/IP回答了在因特网上用信息包做什么和如何处理信息包的回答了在因特网上用信息包做什么和如何处理信息包的问题。问题。TCP指传输控制协议，指传输控制协议，IP表示网际协议。协议是一组用表示网际协议。协议是一组用于信息的格式化、次序化、压缩和检查错误的规则。它也可以于信息的格式化、次序化、压缩和检查错误的规则。它也可以限定传输速度和网上设备显示它们已停止发送及限定传输速度和网上设备显示它们已停止发送及(或或)接收信息接收信息的方法。的方法。8.1 The Internet:Key Technology ConceptsProtocols can be implemented in either hardware or software.TCP/IP is implemented in Web software called server software(described below).TCP is the agreed upon protocol for transmitting data packets over the Web.TCP establishes the connections among sending and receiving Web computers,handles the assembly of packets at the point of transmission,and their reassembly at the receiving end.协议既可以通过硬件也可通过软件来实现。协议既可以通过硬件也可通过软件来实现。TCP/IP(传输控制传输控制协议协议/网际协议网际协议)通过被称为服务器软件的网络软件来实现通过被称为服务器软件的网络软件来实现(在下在下文描述文描述)。TCP(传输控制协议传输控制协议)是用来在网上传输数据的公认协是用来在网上传输数据的公认协议。议。TCP(传输控制协议传输控制协议)在发送和接收网络计算机之间建立连在发送和接收网络计算机之间建立连接接,处理信息包在传输点的组装和在接收端的重新组装。处理信息包在传输点的组装和在接收端的重新组装。8.1 The Internet:Key Technology ConceptsTCP/IP is divided into four separate layers,with each layer handling a different aspect of the communication problem.The Network Interface Layer is responsible for placing packets on and receiving them from the network medium,which could be a Local Area Network(Ethernet)or Token Ring Network,or other network technology.TCP/IP(传输控制协议传输控制协议/网际协议网际协议)被分为四个独立的层被分为四个独立的层,由每层由每层处理通信问题的一个不同方面。网络接口层负责信息包在网络处理通信问题的一个不同方面。网络接口层负责信息包在网络媒体上的排列和接收媒体上的排列和接收,网络媒体可能是局域网网络媒体可能是局域网(以太网以太网)、令牌环、令牌环形网或其他网络技术。形网或其他网络技术。8.1 The Internet:Key Technology ConceptsTCP/IP is independent from any local network technology and can adapt to changes in the local level.The Internet Layer is responsible for addressing,packaging,and routing messages on the Internet.The Transport Layer is responsible for providing communication with the application by acknowledging and sequencing the packets to and from the application.The Application Layer provides a wide variety of applications with the ability to access the services of the lower layers.Some of the best known applications are Hyper Text Transfer Protocol(HTTP),Protocol(FTP),and Simple Mail Transfer Protocol(SMTP),all of which we will discuss later in this chapter.TCP/IP(传输控制协议传输控制协议/网际协议网际协议)独立于任何局部网络技术，并能适应在局独立于任何局部网络技术，并能适应在局部水平上的改变。因特网层负责信息的寻址、封装及其在因特网上的路线部水平上的改变。因特网层负责信息的寻址、封装及其在因特网上的路线排定。通过对信息包去与来应用层的确认和排序，传送层负责为应用层提排定。通过对信息包去与来应用层的确认和排序，传送层负责为应用层提供通信。应用层为许多应用提供访问较低层服务的能力。一些众所周知的供通信。应用层为许多应用提供访问较低层服务的能力。一些众所周知的应用是超文本传输协议应用是超文本传输协议(HTTP)、文件传输协议、文件传输协议(FTP)和简单邮件传输协议和简单邮件传输协议(SMTP),稍后我们将本章中讨论稍后我们将本章中讨论 8.1 The Internet:Key Technology ConceptsIP Addresses.TCP handles the packeting and routing of Internet messages.IP provides the Internets addressing scheme.Every computer connected to the Internet must be assigned an addressotherwise it cannot send or receive TCP packets.For instance,when you sign onto the Internet using a dial-up telephone modem,your computer is assigned a temporary address by your Internet Service Provider.IP地址。地址。TCP(传输控制协议传输控制协议)处理因特网信息的分组化和传输处理因特网信息的分组化和传输路线排定。路线排定。IP(网际协议网际协议)提供因特网的地址分配方案。每部连提供因特网的地址分配方案。每部连接到因特网的计算机必须分配一个地址，否则它不能够发送或接到因特网的计算机必须分配一个地址，否则它不能够发送或接受接受TCP(传输控制协议传输控制协议)信息包。举例来说，当你在使用调制信息包。举例来说，当你在使用调制解调器拨号上网时，你的计算机由因特网服务提供商分配一个解调器拨号上网时，你的计算机由因特网服务提供商分配一个临时地址。临时地址。8.1 The Internet:Key Technology ConceptsInternet addresses,known as IP addresses,are 32-bit numbers that appear as a series of four separate numbers marked off by periods,such as 201.61.186.227.Each of the four numbers can range from 0255.This“dotted quad”addressing scheme contains up to 4 billion addresses(232).The leftmost number typically indicates the network address of the computer,while remaining numbers help to identify the specific computer within the group that is sending(or receiving)a message.因特网地址因特网地址,即众所周知的即众所周知的IP地址，是一个地址，是一个32位的数字，它以一位的数字，它以一串由园点隔开的四个数字出现串由园点隔开的四个数字出现,例如例如 201.61.186.227。四个数字。四个数字中的每一个都在中的每一个都在0-255范围内。这个范围内。这个“点分四元组点分四元组”地址分配地址分配方案包含多达到方案包含多达到40亿个地址亿个地址(232)。最左边的那个数字指示计算。最左边的那个数字指示计算机的网络地址，而其余的数字帮助识别正在发送机的网络地址，而其余的数字帮助识别正在发送(或接收或接收)信息信息的团体里面一台特定的计算机。的团体里面一台特定的计算机。8.1