信息传递技术基础.ppt

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1、第第4讲讲 信息传递技术基础信息传递技术基础网络技术基础网络技术基础InternetInternet协议组协议组网络互联设备网络互联设备管理信息系统 Page 14.1 4.1 网络技术基础网络技术基础4.1.1 网络的概念 计算机网络（Computer Network）是计算机技术和通信技术结合的产物，也是硬件技术和软件技术结合的产物。根据美国著名计算机网络权威A.S.坦南鲍姆的定义，计算机网络是互联起来的独立自主的计算机集合。管理信息系统 Page 24.1.2 4.1.2 网络的分类网络的分类按照通信距离或地域覆盖范围分类 计算机网络可分为局域网(Local Area Network，L

2、AN)、城域网(Metropolitan Area Network，MAN)和广域网(Wide Area Network，WAN)。广域网有时也称为远程网（Long Haul Network）。管理信息系统 Page 34.1.3 Internet4.1.3 Internet简介简介InternetInternet的形成及发展的形成及发展世界上第一次因特网络试验示意图管理信息系统 Page 4InternetInternet的形成及发展的形成及发展Internet这项伟大的工程真正的开始时间是1962年。1968年1月7日 国防高级研究计划局 ARPA ARPANETDefense Advan

3、ced Research Project Agency,DAPRA1969年10月25日 Internet或者说是Internet的前身 ARPANET 诞生日1974年 Internet一词首次被使用（TCP）1983年 Internet正式出现（TCP/IP）管理信息系统 Page 5InternetInternet的概念的概念 Internet=“Interconnect”+“Network”1995年，美国联邦网络委员会（FNC）:“Internet是一个全球性的信息系统，系统中的每台主机都有一个全球性惟一的主机地址，这个地址建立在IP协议或今后的其他协议基础之上。系统中主机与主机之间

4、的通信遵守TCP/IP协议标准，或是其他与IP兼容的协议标准来交换信息。在以上描述的信息基础设施上，利用公网或专网的形式，向社会大众提供资源和服务。”管理信息系统 Page 6InternetInternet的三个特征：的三个特征：（1 1）全球性）全球性（2 2）开放性）开放性（3 3）平等性）平等性 On the internet,nobody knows you are a dog.管理信息系统 Page 7InternetInternet的发展的发展 1970年的ARPANET已初具雏形，在1973年建立了一种异构计算机在网络上能够正确交换数据的规范，即TCP/IPTCP/IP协议。1

5、986年，NSFNET(National Science Foundation)创建20世纪90年代，Internet进入发展的黄金时期。WWW（World Wide Web）的出现和美国信息高速公路计划的提出，是推动Internet飞速发展的两个重大事件。管理信息系统 Page 8信息高速公路的概念和内容信息高速公路的概念和内容信息高速公路(Nation Information Infrastructure)实际上是一个交互式多媒体网络，它把视象、数据、声音转换成数码信息，通过光缆等传输介质传递到网络联接的用户终端，提供使用者之间高速、互动的沟通。美国是“信息高速公路”的倡导者和先行者。“信

6、息高速公路”计划，争取在2000年以前，把全国的每一个教室，每一个诊疗所、每一个图书馆、每一所医院、乃至企业、商店、银行、新闻机构、电脑数据等都联系在一起，形成一个全国范围内的“信息高速公路”。管理信息系统 Page 9Internet的网络结构的网络结构Internet具有分级的网络结构。以美国为例，美国Internet网分为3层：最下面一层是校园网和企业网，中间层是地区网络，最上一层是全国骨干网1994年5月19日，中国科学院高能物理所成为第一个正式接入Internet的中国大陆机构。管理信息系统 Page 10InternetInternet用户的增长用户的增长81.1%6.9%82.5

7、%管理信息系统 Page 11InternetInternet技术的发展技术的发展网格（网格（GridGrid）网格技术出现于20世纪90年代，它利用高速互联网把分布于不同地理位置的计算机、数据库、存储器和软件等资源连成整体，就像一台超级计算机一样为用户提供一体化信息服务，其核心思想是“整个Internet就是一台计算机”。网格被公认为是下一代的互联网技术，传统Internet实现了计算机硬件的连通，Web实现了网页的连通，而网格则试试图图实实现现互互联联网网上上所所有有资资源源的的全全面面连连通通，其中包括计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等。管理信息系统 Page

8、12InternetInternet技术的发展技术的发展网格（网格（GridGrid）美国Forbes2001年时预测信息技术的下一波浪潮将在2004年-2005年出现，这一波浪潮的本质特征就是万维网升华为网格（Great Global Grid）管理信息系统 Page 13Internet上主要的信息服务上主要的信息服务（1）电子邮件（E-mail)传递诞生于1971年，由美国的Ray Tomlinson发明。（2）远程使用大型计算机及其相关设备（Telent）指的是一个用户可以通过Internet网络，使用远处的一台大型计算机的硬件资源和软件资源。（3）文件传输服务（FTP)FTP是一种实

9、时的联机服务功能，它支持将一台计算机上的文件传到另一台计算机上。工作时用户必须先登录到FTP服务器上。访问FTP服务器有两种方式：一种是登陆到服务器系统，另一种是用“匿名”（Anonymous）登陆进入服务器。管理信息系统 Page 14Internet上主要的信息服务上主要的信息服务（4）网络信息检索、查询服务 Email、Telnet、FTP是Internet三项最基本的功能，但是，由于网上的资源很多，而且网上的主机数增长很快，所以人们可能不知道他所需要的东西在哪台主机上，也不知道网上又新增了什么信息资源。为了帮助人们更方便地获取信息，近年来人们又开发出不少功能完备、使用方便的查询工具，其

10、中使用最多最流行的是WWW。管理信息系统 Page 15Internet接入与服务提供商（接入与服务提供商（ISP）ISP即Internet Services Provider，是Internet网络用户接入、信息服务的提供者。一般说来，ISP有两类，一类为仅为用户提供拨号入网业务的小型ISP，确切地说这类ISP应为IAP（Internet Access Provider，即Internet接入提供者）。另一类为真正意义上的ISP，它能为用户提供全方位的服务，它具有全国或较大区域的联网能力，可以提供专线、拨号线上网，各类信息服务，这类ISP一般拥有自己较大范围的信息网络和众多的各类服务器，拥有

11、自己的信息资源，有些甚至有自己的上网软件。管理信息系统 Page 164.2 Internet4.2 Internet协议组协议组超文本传输协议与统一资源定位器TCP/IP协议组IP协议的下一代管理信息系统 Page 17超文本传输协议与统一资源定位器超文本传输协议与统一资源定位器超文本传输协议 HTTP(Hyper Text transfer Protocol)规定了WWW的客户/服务器模式，在此工作模式中任何一个HTTP会话（事务）包括四个步骤管理信息系统 Page 18用户要做的只是用鼠标单击用户要做的只是用鼠标单击 只要单击了某一个超级链接，HTTP的工作就开始了。WWW客户机通过HT

12、TP与WWW的服务器建立连接。连接建立后，客户机发出需要服务或需要信息的请求，传递给服务器。服务器处理请求，返回所请求的信息或返回一个响应指出不能答复该请求。WWW上的客户端接收服务器所返回的应答信息并通过浏览器显示在显示屏上，然后客户机或服务器自动关闭连接。管理信息系统 Page 19统一资源定位器统一资源定位器 Internet是一个极其庞大的网络，当通过WWW浏览器访问Internet上的资源时，必须有一个名字和地址来标识这些资源。这个名字就是WWW的统一资源定位器（Uniform Resource Location，URL）/管理信息系统 Page 20IP addressIP add

13、ress 查看自己IP地址可在Windows2000/xp的系统中单击“开始”“运行”敲入“ipconfig”(Win9x输入“winipcfg”)按回车键 计算机名.网络名.机构名.顶级域名 顶级域名的字符指代的是使用这一特定地址的组织的性质 常见的顶级域名有：com（商业机构）、net（网络服务机构）、gov（政府机构）、mil（军事机构）、org（组织）、edu（教育部门）、和int（国际机构）管理信息系统 Page 21网络的协议网络的协议 要组成计算机网络，并保证通信实体之间正确而自动地进行信息交换，必须制定一组共同遵守的规则和约定。协议（Protocol）实质上是网络通信时所使用的

14、一种语言。网络协议对于计算机网络来说是必不可少的。不同结构的网络，不同厂家的网络产品，所使用的协议也不一样，但都遵循一些协议标准，这样便于不同厂家的网络产品进行互联。管理信息系统 Page 22报文的处理过程报文的处理过程2号计算机号计算机1号计算机号计算机5号计算机号计算机4号计算机号计算机3号计算机号计算机 交交 换换6号计算机号计算机7号计算机号计算机8号计算机号计算机9号计算机号计算机10号计算机号计算机用于1号计算机和7号计算机之间连接的储备机器用于4号计算机和6号计算算机之间连接的储备机器用于3号计算机和8号计算 交交 换换算机之间连接的储备机器专用的物理连接专用的物理连接线路交换

15、网络线路交换网络（circuit-switch networkcircuit-switch network）管理信息系统 Page 23报文的处理过程报文的处理过程2号计算机号计算机1号计算机号计算机5号计算机号计算机4号计算机号计算机3号计算机号计算机6号计算机号计算机7号计算机号计算机8号计算机号计算机9号计算机号计算机1010号计算机号计算机 节节 点点数据被分成数据包共享传输线数据被分成数据包共享传输线 节节 点点 17 46 17 38 46 17 38数据包交换网络数据包交换网络（packet switchingpacket switching）管理信息系统 Page 24IPIP

16、（Internet ProtocolInternet Protocol）协议）协议 不可靠的投递服务：即IP协议无法保证数据包投递的结果。在传输的过程中，数据包可能会被丢失、重复、延迟和乱序等，但是IP服务的本身却不关心这些结果，也不负责将这些结果通知收发双方。尽力投递服务：IP协议尽力不丢失数据包，只要有可能，就向前投递数据。无连接的投递服务：对每个数据包独立处理和传输，由一台主机发出的数据包序列，可能取不同的路径，其中的一部分有可能会在传输过程中丢失。管理信息系统 Page 25TCPTCP（Transmission Control ProtocolTransmission Control

17、 Protocol）TCP提供计算机程序之间的连接：TCP使两台计算机上的程序通过互联网以类似于人打电话的方式进行通信成为可能。TCP可以恢复丢失的分组：通过互联网传输的数据包也有可能在某一个路由器上丢失，TCP通过时钟和确认机制来解决这一问题，恢复丢失的数据包。TCP自动完成丢失数据的重传：超时机制是完全自动的，TCP计算互联网的当前延迟并自动调整超时值。管理信息系统 Page 26IPv4的主要局限性的主要局限性1地址问题：IPv4的地址只有32位，这意味着总的地址数大约是40亿，并且还有许多地址是不可用的。按照目前网络的发展趋势，到2005和2015年之间IPv4的地址将会耗尽2IPv4提供的服务：IPv4尽它的最大努力来传送信息包，但是它不会保证提供给上层的服务是可靠的，没有服务质量的概念。这些问题都是IPv4的薄弱环节，致命弱点，另外因特网不断提出对移动性、安全性以及多媒体业务的支持等问题，IPv4都无法解决。管理信息系统 Page 27 下一代下一代IP协议协议随着Internet的迅速增长和要求唯一IP地址的无线设备的激增，我们现在正在使用的IPv4协议开始有点力不从心了，随着IP地址需求量的指数增长，IPv4需要增加新的内容和功能，向IPv6转化。管理信息系统 Page 28