2.3　Internet基礎知識

Internet最早來源于美國國防部高級研究計劃局DARPA的前身ARPA建立的Arpanet，該網于1969年投入使用。它把全世界各個地方已有的各種網絡互聯，組成一個更大的跨越國界范圍的龐大的互聯網，使不同類型的計算機能交換各種數據。目前已有超過十億的人在使用Internet，并且它的用戶數還在急劇增加。

2.3.1　Internet概述

Internet即因特網，也叫國際互聯網，它是一個開放的、互聯的遍及全世界的計算機網絡系統。它遵守TCP/IP協議。Internet是目前世界上最大的信息網，是世界上第一個實用信息網絡。Internet是在美國早期的軍用計算機網Arpanet（阿帕網）的基礎上經過不斷發展變化而形成的。Internet從產生到發展可大致劃分為3個階段。

（1）雛形階段（20世紀70年代）

1969年，美國國防部高級研究計劃局（ARPA）開始建立一個命名為ARPANET的實驗性網絡。出于軍事需要，希望建立一個計算機網絡，當網絡中的一部分被破壞時，其余網絡部分會很快建立起新的聯系。人們普遍認為這就是Internet的雛形。

（2）發展階段（20世紀80年代）

在ARPANET發展的過程中，提出了TCP/IP協議，為Internet的發展奠定了基礎。1985年美國國家科學基金會將美國五大超級計算機中心連接起來，建立計算機網絡NSFNET。NSFNET成為Internet上主要用于科研和教育的主干部分，代替了ARPANET的骨干地位。1989年開始采用Internet這個名稱。自此以后，其它部門的計算機網絡相繼并入Internet，Arpanet就宣告解散了。

（3）商業化階段（20世紀90年代）

隨著Internet用戶的不斷增多，信息量的不斷增加，其價值也越來越高，因此Internet起初以科研教育為主的運營性質逐漸發生了改變。20世紀90年代初，商業機構開始進入Internet，使Internet開始了商業化的新進程，成為Internet大發展的強大推動力。1995年，NSFNET停止運作，Internet徹底商業化了。

1994年4月我國正式接入Internet，從此中國的網絡建設進入了大規模發展階段。1996年初我國擁有了四大具有國際出口的網絡體系，分別是中國科技網（CSTNET）、中國教育和科研計算機網（CERNET）、中國公用計算機互聯網（CHINANET）、中國金橋信息網（CHINAGBN）。

2.3.2　IP地址與域名

接入到Internet中的計算機成千上萬，為了實現Internet上不同計算機之間正常通信，需要給每臺計算機指定一個不與其它計算機重復的唯一的地址標識，就像每一個公民都有唯一身份證號碼一樣，在Internet中用IP地址和域名來完成。

（1）IP地址

IP地址是IP協議提供的一種統一的地址格式，它為互聯網上的每一個網絡和每一臺主機分配一個邏輯地址。IP地址用來唯一地標識Internet上的各個網絡實體。

① IP地址的表示方法　IP地址是由32位的二進制數組成，通常被分隔為4個8位二進制數。通常用“點分十進制”形式來表示，由“.”隔開4個十進制，其中每個數的取值范圍為0～255之間的十進制整數，如102.58.114.22和225.202.0.1都是合法的IP地址。一臺主機的IP地址由網絡號和主機號兩部分組成。網絡號類似于電話號碼中的區號，標明了主機所在的子網，主機號則表示所在子網的具體主機位置。

② IP地址的分類　IP地址由各級Internet管理組織進行分配，為了滿足不同容量的網絡，它們被分為5種不同的類別，即A～E類。其中A、B、C類（如表2-1所示）全球范圍內統一分配，D、E類被留作特殊用途。

表2-1　A、B、C三類地址的分配情況

A類IP地址一般給規模特別大的網絡使用。在A類IP地址的四段號碼中，第一段號碼為網絡號，長度為1個字節；剩下的三段號碼為主機號，長度為3個字節。A類網絡地址數量較少，有126個網絡，每個網絡可以容納主機數達1600多萬臺。

B類IP地址分配給中等網絡使用。在B類IP地址的四段號碼中，前兩段為網絡號，長度為2個字節；后兩段為主機號，長度為2個字節。B類IP地址有16384個網絡，每個網絡所能容納的計算機數為6萬多臺。

C類IP地址適合于小型網絡使用。在B類IP地址的四段號碼中，前三段為網絡號碼，長度為3個字節；剩下的一段為主機號，長度為1個字節。C類網絡地址數量較多，有209萬余個網絡，每個網絡最多只能包含254臺計算機。

③ IPv6　前面講到的用32位二進制表示的IP地址的版本稱為IPv4，它大約有43億個地址。隨著上網人口的不斷增多，IPv4定義的有限地址空間將被耗盡，地址空間的不足將會影響網絡的發展進程。為了擴大地址空間，人們提出了用128位的長度來表示IP地址，這就是IPv6版本。IPv6幾乎可以不受限制地提供地址。與IPv4相比，IPv6的優勢主要體現在一是明顯地擴大了地址空間，二是提高了網絡的整體吞吐量，三是安全性有了更好地保證。

（2）域名

IP地址是Internet中尋址用的數字標識，不管是用二進制形式還是點分十進制形式表示，人們都不容易記憶。為了采用人們習慣的表示方式，便于人們記憶和使用，TCP/IP引進了一種字符型的主機命名方式，就是域名。域名的實質就是用一組字符組成的名字代替IP地址。為了避免重名，域名采用層次結構，各層次之間用“.”隔開，從左自右分別是主機名.…….二級域名.頂級域名。如www.baidu.com、www.tsinghua.edu.cn等。

頂級域名采用通用的標準代碼，分為通用頂級域名、國家和地區頂級域名兩類，常用的通用頂級域名如表2-2所示。

表2-2　通用頂級域名

國家和地區頂級域名按照ISO國家代碼進行分配，例如中國是“cn”，日本是“jp”，美國是“us”，澳大利亞是“au”等。

（3）域名解析

域名和IP地址都是表示網絡上主機的地址，他們是同一事物的不同表示。用戶可以使用主機的IP地址，也可以使用它的域名。將域名轉換為IP地址的過程稱為域名解析。當用戶輸入某個主機的域名時，這個信息首先到達域名解析服務器，域名服務器將此域名解析為其對應網站的IP地址，再對該IP地址進行訪問。在解析的過程中如遇某域名服務器不能解析時，該域名服務器將向其上級域名服務器發出解析請求，直至完成域名轉換的過程。

2.3.3　Internet的基本服務

Internet已深入到人們生活的方方面面，成為人們獲取信息的主要渠道，人們已經習慣每天到網站上看看感興趣的新聞，下載學習參考資料，收發電子郵件，與朋友親人交流聊天等，Internet為人們提供的服務越來越廣泛。歸納起來Internet的基本服務主要有以下幾個方面。

（1）WWW服務

① 萬維網　萬維網（World Wide Web，簡稱WWW或3W）是目前Internet上最方便與最受用戶歡迎的信息服務類型，它是一種基于超文本方式的信息檢索工具。WWW由3部分組成：瀏覽器、Web服務器和超文本傳送協議。

② 統一資源定位器（URL） 統一資源定位器是在HTML的超鏈接中用來定位信息資源所在位置的。描述了瀏覽器檢索資源所在的協議、資源所在計算機的主機名，以及資源的路徑與文件名。

標準的URL格式：協議：//IP地址或域名/路徑/文件名。如http://www.cqhg.edu.cn/index.html。

這個例子表示的含義為，用戶要連接到名為www.cqhg.edu.cn的主機上，采用HTTP方式讀取名為index.html的超文本文件。

③ 超文本傳輸協議　超文本傳輸協議（Hyper Transfer Protocol，HTTP）是Web客戶機與Web服務器之間的應用層傳輸協議。HTTP協議是基于TCP/IP的協議。HTTP會話過程包括4個步驟：連接、請求、應答、關閉。

（2）FTP服務

FTP（File Transfer Protocol）即文件傳輸協議，用于管理計算機之間的文件傳送。FTP服務可以在兩臺遠程計算機之間傳輸文件，在網絡上相互共享文件。若要獲取FTP服務器的資源，則需要擁有該主機的IP地址（主機域名）、賬號、密碼。但許多FTP服務器允許用戶匿名用戶登錄，口令任意。FTP可以實現文件傳送的兩種功能：下載和上傳，文件傳輸只有文本模式和二進制模式。

（3）E-mail服務

電子郵件（E-mail）是Internet上使用非常廣泛的一種服務。電子郵件通過網絡傳送具有方便、快速，不受地域或時間限制等優點，受到廣大用戶歡迎。郵件服務器需要使用兩個不同的協議：簡單郵件傳輸協議（SMTP）用于發送郵件，郵局協議（POP3）用于接收郵件，可以保證不同類型的計算機之間電子郵件的傳送。

要使用電子郵件服務，首先要擁有一個電子郵箱，每個電子郵箱有一個唯一可識別的電子郵件地址。電子郵件地址的格式是固定的：用戶名@主機域名。如：Jack@163.com。要使用電子郵件進行通信，每個用戶必須有自己的郵箱，電子郵箱是由提供電子郵件服務的機構為用戶建立的。如網易、新浪、騰訊等都提供免費郵箱，只需用戶登錄網站，進行注冊，即可獲得。任何人都可以將電子郵件發送到某個電子郵箱中，但是只有電子郵箱的用戶輸入正確的用戶名和密碼，才能查看到相應的內容。

（4）遠程登錄服務（Telnet）

遠程登錄是Internet提供的基本信息服務之一，是提供遠程連接服務的終端仿真協議。它可以使你的計算機登錄到Internet上的另一臺計算機上。你的計算機就成為你所登錄計算機的一個終端，可以使用那臺計算機上的資源，例如打印機和存儲設備等。

（5）BBS服務

BBS，全稱“電子公告板系統”（Bulletin Board System），它是Internet上著名的信息服務系統之一。電子公告板就像實際生活中的公告板一樣，可以把自己參加討論的文字“張貼”在公告板上，或者從中讀取其它人“張貼”的信息，用戶在這里可以圍繞某一主題開展持續不斷的討論。電子公告板的好處是可以由用戶來“訂閱”，每條信息也能像電子郵件一樣被復制和轉發。