Internet应用 - 北京交通大学电气工程学院

Report
《计算机网络基础》
《The computer network》
• 适用专业: 非计算机专业本科生
• 学时数:32
• 日期:2003.2.25
教学性质与目的
• “计算机网络”是我校计算机专业本、专科生和
非计算机专业本科生计算机教学中第三层次的课
程,是一门必修的基础课。
• 教学目的是使学生具有熟练地在网络环境下操
作计算机的能力,具备在网上获取信息和交流的
能力,掌握计算机网络的概念、计算机网络的类
型、计算机网络技术、具备网络的应用能力等。
教学计划
总学时:32学时 课堂教学
参考教材:《计算机网络应用教程》 王洪
机械工业出版社
参考资料:《数据通信与网络(第2版)》
(美)Behrouz A. Forouzan机械工业出版社
《计算机网络基础教程》
聂真理 北京工业大学出版社
《计算机网络基础教程》
邬恩溢 北京大学出版社
考核方式:笔试(期末70%+平时30%)
课程教学内容,学时分配
• 第1章 计算机网络与工业控制网络概述(4学
时)
• 第2章数据通信基础(6学时)
• 第3章计算机体系结构(6学时)
• 第4章 网络技术基础(6学时)
• 第5章 局域网的设计与互连(2学时)
• 第6章网络应用技术(4学时)
• 第7章 网络应用制作技术(2学时)
考试(2学时)
课程的教学基本要求和能力培养要求
1.课堂讲授 在多功能教室中采用电子教案授
课。
2.作业 布置笔头作业,要求学生交作业本。
3.考核方式学期末进行,采用开卷笔试的方法。
4.能力培养要求 着重培养学生的自学能力、
动手能力与解决实际问题的能力。
本课程与其它课程的联系和分工、先修课程
• 计算机文化基础
• 计算机软件技术基础
• 计算机硬件技术基础
联系方式:
[email protected]
第1章 计算机网络概述
计算机网络是计算机技术和通信技术紧密相
结合的产物。
计算机网络的发展水平不仅反映了一个国家
的计算机科学和通信技术水平,而且也是衡量
其国力及现代化程度的重要标志之一。
1.1 计算机网络的基础知识
•
网络就是计算机,这已成为计算机领域人人
皆知的格言。计算机网络在改变着人们的生活
和工作方式,人们足不出户便可了解全球发生
的重大事件,用快捷、方便的方法与世界各地
的朋友进行联络。网络的出现,使世界变得越
来越小,生活节奏越来越快。它的产生扩大了
计算机的应用范围,为信息化社会的发展奠定
了技术基础。
1.1 计算机网络的基础知识
1.1.1 计算机网络的发展
计算机网络源于计算机与通信技术的结合,其发
展历史按年代划分经历了以下几个时期。
第一代:面向终端的计算机通信系统
(具有通信功能的批处理系统)
出现了以批处理为运行特征的主机系统和远程终端
之间的数据通信。
主机
通
信
处
理
机
T
T
1.1.1 计算机网络的发展
• 50年代中美国半自动地面防空系统
(SAGE).将远距离的雷达和测控设备的
信息经过通信线路汇集到一台IBM计算
机进行处理和控制。
• 63年美国的飞机订票系统SABRE-1.一
台主机,2000多个终端。通信媒介为电
话线。
1.1.1 计算机网络的发展
改进后
主机
前
端
处
理
机
T
T
集
中
器
Hub
T
T
1.1.1 计算机网络的发展
第二代计算机-计算机通信网
( 60年代末-70年代后期具有通信功能的多机系统)
出现分时系统。主机运行分时操作系统,主机
和主机之间、主机和远程终端之间通过前置机通信。
美国国防高级计划局开发的ARPA网投入使用,计
算机网处于兴起时期。
美国国防部高级研究计划署 (APRAnet)
计算机-计算机资源共享网络
IMP:信号处理机
DEC PDP-10
IMP
IBM370
/75
T
IMP
T
IBM370
/75
TIP:终端接口处理机
IMP
TIP
IMP
XDS-7
T
1.1.1 计算机网络的发展
69年 4台计算机入网
71年 26台计算机入网
75年 100台计算机入网
~今
Internet网
1.1.1 计算机网络的发展
第三代 开放式的标准化计算机网络
(70年代初-90年代中在解决了计算机联网和
网络互联标准的基础上,提出了开放系统互联
参考模型与协议)
• 国际标准化组织ISO的开放系统互联体系结构
OSI。
• 传输控制协议/网际协议体系结构TCP/IP。
1.1.1 计算机网络的发展
标志:客户机/服务器机模式
70年代中期
局域网
80年代局域网迅速发展
1.1.1 计算机网络的发展
90年代网络互连,Internet崛起
进入90年代后,局域网成为计算机网络结
构的基本单元。网络间互连的要求越来越强,
真正达到资源共享、数据通信和分布处理的
目标。
Internet的广泛应用。
1.1.1 计算机网络的发展
第四代:新一代综合智能宽带高速计算机网
(90年代中~今,以宽带综合业务数字化网络和
ATM技术为核心的网络)
标志:
• 1996年 美国Internet2
• 1997年 美国 Next Generation nternet
1.1.2 计算机网络的定义
计算机网络是把一定地理范围内的计算机通
过通信线路互连起来,在相应通信协议和网络
系统软件的支持下,彼此互相通信并共享资源
的系统。
因此,可以把计算机网络定义为: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
网络软件实现在网络中资源共享的系统,称之
为计算机网络系统。
• 俩台或俩台以上计算机
• 通信设备和通讯媒介连接起来
• 网络运行要有一定的协议支持
1.1.3 计算机网络系统的组成
网络系统是由网络操作系统和用以组成计算机网
络的多台计算机,以及各种通信设备构成的。
1.网络硬件
(1)计算机
• 服务器
• 网络工作站
(2)通信部件
• 网络接口卡
• 通信介质
• 各种网络互连设备。
1.1.3 计算机网络系统的组成
1.网络硬件
⑴ 服务器
服务器的主要功能是为网络工作站上的
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。常用的网络服务器有文
件服务器、通信服务器、计算服务器和打印
服务器等。
一个计算机网络系统至少要有一台服务
器,也可有多台。通常用小型计算机、专用
PC服务器或高档微机做网络的服务器。
1.1.3 计算机网络系统的组成
• ⑵ 网络工作站
功能是:向各种服务器发出服务请求;从网
络上接收传送给用户的数据。
网络工作站是通过网络接口卡连接到网络上
的计算机。
1.1.3 计算机网络系统的组成
⑶ 网络接口卡
网络接口卡简称网卡,又称为网络接口适配器,
是计算机与通信介质的接口,是构成网络的基本
部件。
网卡的主要功能是实现网络数据格式与计算机
数据格式的转换、网络数据的接收与发送等。
按照网卡的总线类型可以分为:
•ISA(Industrial Standard Architecture:工业标准结构)总
线接口卡
•MCA(Micro Channel Architecture:微通道结构)总线接
口卡
•EISA(Extended Industrial Standard Architecture:扩展工
业标准结构)总线接口卡
•PCI(Peripheral Component Interconnect:外围设备互连)
总线接口卡
•PCMCIA(PC Memory Card International Association:个人
计算机存储卡国际委员会)接口卡
1.1.3 计算机网络系统的组成
⑷ 通信介质
作用:计算机之间传输数据信号的重要媒介,它提供
了数据信号传输的物理通道。
有形介质:
• 双绞线
• 同轴电缆
• 光缆
无形介质:
• 无线电
• 微波
• 卫星通信
• 红外线
• 激光
参数:
传输容量
信号衰减
抗干扰能力
安装难度
价格
1.1.3 计算机网络系统的组成
 局域网的硬件组成
通信链路
网络适配器
网络适配器
网络服务器
微型机/工作站
1.1.3 计算机网络系统的组成
2.网络软件
• 网络操作系统(Network Operating System)
• 网络协议软件
⑴ 网络操作系统
网络操作系统是运行在网络硬件基础之上的,为网络
用户提供共享资源管理服务、基本通信服务、网络系统
安全服务及其他网络服务的软件系统。
网络操作系统必须对用户进行控制;
网络操作系统需要通过软件工具对网络资源进行全面的
管理,进行合理的调度和分配。
1.1.3 计算机网络系统的组成
⑵ 网络协议软件
连入网络的计算机依靠网络协议实现互相通信,而网
络协议是靠具体的网络协议软件的运行支持才能工作。
凡是连入计算机网络的服务器和工作站上都运行着相应
的网络协议软件。
如IPX、TCP \IP。
•
网络管理软件
• 网络通信软件
• 网络应用软件
1.1.4 计算机网络功能
1.共享资源
• 硬件资源(激光打印机、绘图仪、数字化仪、扫
描仪)
• 软件资源
• 数据资源
2.数据通信(文字信息、新闻消息、咨询
信息、图片资料、报纸版面、 E-mail、IP
Phone )
3.分布式数据处理
数据分布处理,提高处理速度和系统可靠性,
并均衡网内负载。
1.2 计算机网络的类型与特点
1.2.1 计算机网络的类型
1.按配置划分
⑴ 同类网:在网络系统中,每台计算机既是服务
器,又是工作站。在同类网中,每台计算机都可以共
享其它任何计算机的资源。
⑵ 单服务器网:在网络系统中只有一台计算机作
为整个网络的服务器,其它计算机全部是工作站。
⑶ 混合网:在网络系统中的服务器不只一个,但
又不是每台工作站都可以当作服务器来使用,那么这
个网就是混合网。
混合网与单服务器网的差别在于网络中不仅仅只
有一个服务器;混合网与同类网的差别在于每个工作
站不能既是服务器又是工作站。
1.2.1 计算机网络的类型
2.按对数据的组织方式划分
⑴ 分布式网络系统
特点:系统独立性强,用户使用方便、灵活。但
对整个网络系统来说,管理复杂,保密性、安全
性差。
⑵ 集中式网络系统
特点:对信息处理集中,系统响应时间短,可靠
性高,便于管理。但整个系统适应性差。
⑶ 分布集中式网络系统
采用分布与集中相结合的系统。
1.2.1 计算机网络的类型
3.按通信传播方式划分
⑴ 点对点传播方式网
点对点传播方式网是以点对点的连接方式,把各台计
算机连接起来的。
⑵ 广播式传播结构网
广播式传播结构网是用一个共同的通信介质把各个计
算机连接起来的,如以同轴电缆联接起来的总线形网;
以微波、卫星方式传播的广播式网。
1.2.1 计算机网络的类型
4.按信息传输距离的长短划分
⑴ 局域网(LAN) (Local Area Network)
局域网 指十几公里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系统。
采用局域网,传输速率较高(10M-1000Mb/s),误
码率较低(10-9-10-11)。组网方便,技术简单。
如:Novell网、令牌环网(IBM Token Ring)、
Ethernet(以太网)
(2)城域网(MANs)
城域网 指在一个城市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系统。
IEEE 802.6
1.2.1 计算机网络的类型
(3) 广域网(WAN) (Wide Area Network)
广域网 涉及的范围较大,通常可以达到几十公里、
几百公里,甚至更远。
传输距离远,传输速率较低,误码率较高。机制
复杂。
传输媒介:电话线、专线、光线。
1.2.1 计算机网络的类型
5. 按交换方式分类
(1)线路交换网络(Gircuit Switching)
•
用模拟信好在线路上传输
(2)报文交换网络(Message Switching)
• 数字化网络
• 存储-转发方式
• 不定常报文为单位
(3)分组交换网络(Packet Switching)
• 定常报文为单位分组传输
1.2.1 计算机网络的类型
6.按网络拓扑结构分类
所谓拓扑学(TOPOLOGY)是一种研究与大
小、距离无关的几何图形特性的方法。
网络拓扑是由网络节点设备和通信介质构成的
网络结构图。
在选择拓扑结构时,主要考虑的因素有:
安装的相对难易程度、重新配置的难易程度、
维护的相对难易程度、通信介质发生故障时,
受到影响的设备的情况。
1.2.1 计算机网络的类型
节点就是网络单元。网络单元是网络系统中的各种数据处理设备、
数据通信控制设备和数据终端设备。
•
转节点,它的作用是支持网络的连接,它通过通信线路转接和
传递信息;
• 访问节点,它是信息交换的源点和目标。
链路是两个节点间的连线。
• 物理链路:实际存在的通信连线
• 逻辑链路:在逻辑上起作用的网络通路。
链路容量是指每个链路在单位时间内可接纳的最大信息量。
通路是从发出信息的节点到接收信息的节点之间的一串节点和
链路.即:它是一系列穿越通信网络而建立起的节点到节点的链
路。
1.2.1 计算机网络的类型
(1).星型结构:以一个节点为中心的处理系统。
•网络结构简单,如在文件
服务器/工作站的局域网模
式。采用集线器(Hub)
端口:4/8/12/16/24
•可同时连双绞线、同轴电
缆及光纤等媒介
•集中控制方式,便于管理
•网络延时短,误码率低
•网络共享能力差、线路效率低、主机负担重
1.2.1 计算机网络的类型
(2).总线结构:以线性方式将工作站连接起来
•通信线路为主电缆,信息沿总
线向两个方向传输(广播式)
•为防止信号反射,两端有终端
阻抗
1.2.1 计算机网络的类型
(3).环型结构:各节点通过环路接口连在一条首尾
相连的闭合环路通信线路上,环路上的任何节点均
可以请求发送信息
1.2.1 计算机网络的类型
(4).树型结构:在总线网上加分枝
1.2.1 计算机网络的类型
(5).网状结构:将多个子网或多个局域网连接
起来构成网络拓扑结构
终端
终端
节点
终端
节点
节点
终端
终端
节点
节点
终端
终端
终端
终端
1.2.2 计算机网络的特点
1.数据通信
2.自治性
3.建网周期短
4.成本低
5.对技术要求不高
1.3 计算机网络通信协议
1.3.1 协议的定义与组成
实体(Entity):是指任何可以发送或接收信息的硬件/
软件进程。如网络中的各种应用程序、文件传送
软件、终端和各种设备。
协议(Protocol)的定义:两个实体(通信双方)必
须遵循的控制信息交换的规则的集合。
协议的组成: 一般来说,一个网络协议主要由语义、
语法和时序关系三个要素组成。
1.3.1 协议的定义与组成
语义(Semantics)是对构成协议的协议元素含义的
解释。如:
协议元素SOH的语义表示所传输报文的报头开始。
协议元素STX的语义表示正文的开始。
语法指数据与控制信息的结构或格式。如:
SOH HEAD STX TEXT ETX BCC
HEAD 报头
TEXT 传送的数据
ETX
正文结束
BCC
校验码
1.3.1 协议的定义与组成
时序关系是事件实现顺序的详细说明,即事件的
顺序以及速度匹配。
计算机网络的分层体系结构
1层
N-1
N
N+1
外层
1.3.1 协议的定义与组成
• 协议的特点:
网络系统体系结构是有层次的,通信协议也被分为
多个层次,在每个层次内又可分成若干子层次,协议各
层次有高低之分。
现代计算机网络采用高度结构化的设计和实现技术,
是用分层或协议分层来组织的。每一层和相邻层有接口,
较低层通过接口向它的上一层提供服务,但这一服务的
实现细节对上层是屏蔽的。较高层又是在较低层提供的
低级服务的基础上实现更高级的服务。
在设计和选择协议时,不仅要考虑网络系统的拓扑
结构、信息的传输量、所采用的传输技术、数据存取方
式,还要考虑到其效率、价格和适应性等问题。
1.3.1 协议的定义与组成
常用计算机网络体系结构
•开放系统互联参考模型OSI/RM
•传输控制协议/网际协议TCP/IP
1.3.2 开放式系统互连参考模型OSI
国际标准化组织ISO于1978年提出了OSI模
型,该模型是设计和描述网络通信的基本框
架。
1. OSI的分层结构
它通过分层把复杂的通信过程分成了多个
独立的、比较容易解决的子问题。在OSI模
型中,下一层为上一层提供服务,而各层内
部的工作与相邻层是无关的。
网络体系结构的几个基本概念:
协议:为进行网络中的数据交换(通信)而建立的规则、
标准或约定。
实体:任何可以发送或接收信息的硬件/软件进程,
每一层中的活跃元素。
对等实体:位于不同系统内同一层次的两个实体。
 协议作用在对等实体之间。
接口:相邻两层之间交互的界面,定义相邻两层之间的
原语操作及上层对下层的服务。
服务:某一层及其以下各层的一种能力,通过接口提供
给其相邻上层的服务。
协议栈:某一系统内的各层协议集。
网络体系结构的几个基本概念:
网络体系结构:计算机网络的层次结构及其协议的集合, 相邻层间的接口以及服务
统称为网络体系结构,是对网络及其组成部分的功能的精确定义。
服务访问点SAP(Service Access Point):在同层实体按协议通信时,同一系统中相邻两
层实体交换信息的地点。
Öйú
½Ìʦ
ÏûÏ¢
P3
¡°Ä㠺á±
服务访问
点SAP
2/3½Ó¿Ú
·-Òë ¡°HELLO¡±
P2
µÂ¹ú
½Ìʦ
¶Ô½»Ì¸ÄÚÈݵĹ²Ê¶
ÓÃÓ¢Óï¶Ô»°
¡°HALLO¡±
2/3½Ó¿Ú
¡°HELLO¡±
1/2½Ó¿Ú
ÃØÊé
·-Òë
1/2½Ó¿Ú
P1 ʹÓà ´«ÕæͨÐÅ
´«Õæ
图
´«Õæ
多层通信示例:中德教师之间的讨论
ÃØÊé
多层通信的实质:
 对等层实体之间虚拟通信
 下层向上层提供服务
 实际通信在最底层完成
ϵͳA
ϵͳB
PN+1
N+1
N
ÏûÏ¢
N-1
PN
PN-1
N+1
N
N-1
服务访问
点SAP
3
2
1
Pn
P3
P2
P1
n²ã¶ÔµÈ ʵÌå ¼äµÄÐ-Òé
ϵͳAµ½ÏµÍ³ B µÄÒ»¸öÏûÏ¢µÄ´«ËÍ
3
2
1
n+1/n ½ Ó¿Ú
n²ã·þÎñ
多
层
通
信
的
实
质
P5
M
5
M
普通服务连接
H
4
P4
M
4
H
M
4
分流服务连接
H H
3
2
3
4
H H H
2
3
4
H M2
M1
M1
P3
H H
3
T2
1
H H M2 T2
2
3
P2
3
4
H H H
2
3
4
H M2
M1
M1
3
T2
H H M2 T2
2
3
P1
Ô´ Ö÷»ú
通信过程中的数据流变化示例
Ä¿µÄ Ö÷»ú
服务原语是在定义(N)层向(N+1)层提供服务时,使
用的形式服务规范语言。
一个完整的服务原语包括三部分:原语名字、原语类型、
原语参数。
服务原语分成四种类型:
•请求原语Request
•指示原语Indication
•响应原语Response
•证实原语Confirmation
Aϵͳ
·þÎñÓû§ ·þÎñÌṩÕß
£¨N+1£© £¨N£©
Bϵͳ
·þÎñÌṩÕß ·þÎñÓû§
£¨N£©
£¨N+1£©
Request
Indication
Ðè
Ö¤
ʵ
Res ponse
Confirm
ÎÞÐè
֤ʵ
Request
Indication
电话系统工作示例
原语
名字
原语l
类型
例如:张三打电话请李四吃饭,服务提供者为电话局
① CONNECT.request
 张三拨李四的电话号码
② CONNECT.indication  李四的电话振铃
③ CONNECT.response
 李四摘机
④ CONNECT.confirm
 张三听到振铃停止,知道有人应答
⑤ DATA.request
 张三说话,发出邀请
⑥DATA.indication
 李四听到张三的邀请
⑦DATA.request
 李四说话,接受邀请
⑧DATA.indication
 张三听到李四的答复
⑨ DISCONNECT.request  李四挂机
⑩DISCONNECT.indication  张三听到李四挂机,也挂机。
2.ISO/OSI RM
各层之间的关系
应用层
应用层
表示层
表示层
会话层
会话层
运输层
运输层
网络层
网络层
数据链路层
数据链路层
物理层
物理层
ISO/OSI RM中各
层的主要功能(1)
在数据链路层的
传送二进
两个实体之间建
制位流
立、维持和释放
物理连接
规定在物理层传
送0、1数据的电
参数(波形、频
率、电平)
规定所用的
连接器
物
理
层
ISO/OSI RM中各
层的主要功能(2)
数据链路的
建立、维持
和释放
传送帧
帧的分界
和同步
差错检测
与控制
顺序控制及
层内管理
流量控制
数
据
链
路
层
ISO/OSI RM中各
层的主要功能(3)
传送分组
路径选择
网络中拥
挤控制
网
络
层
ISO/OSI RM中各
层的主要功能(4)
提供两个端系统
之间可靠、透明
的数据传送
传送报文
差错控制
顺序控制
流量控制
传
输
层
ISO/OSI RM中各
层的主要功能(5)
为通信的两个进
程建立会话连接,
进行交换
传送报文
会话管理
令牌管理
同步管理
会
话
层
ISO/OSI RM中各
层的主要功能(6)
OSI内部语法
信息格式
的转换
数据的加
密和解密
表
示
层
ISO/OSI RM中各
层的主要功能(7)
为用户使用网
络提供接口
应
用
层
网络参考模型
应用层
与用户应用进程的接口
“做什么”
表示层
数据格式的转换
“对方看起来象什么”
会话层
会话管理与数据传输同步
“该谁讲话”
“从哪儿讲起”
传输层
端到端可靠的数据传输
“对方在哪儿”
网络层
分组传送,路由选择,流量 “走哪条路可以到达对方”
控制
数据链路层
相邻结点间无差错地传送帧
“每一步该怎么走”
物理层
在物理媒体上透明传输位流
“怎样利用物理媒体”
OSI 开放
环境
实系统环境
计算机A
7
6
5
4
3
2
1
计算机B
OSI环境
网络环境
3
2
1
数据通
信网
3
2
1
7
6
5
4
3
2
1
习题一
一、名词解释
1. 什么是计算机网络?
2. 什么是协议?
3. 什么是拓扑?
四、问答题
1. 计算机网络是由什么组成的?
2. OSI模型及各层之间的关系是什么?
五、论述题
1. 如何选择网络拓扑结构?
第4章 网络技术基础
4.1 以太网络
4.1.1 以太网体系结构
4.1.2 带有碰撞检测的载波侦听多路访问
CSMA/CD
4.1.3 MAC帧
4.1.4 Ethernet网卡的构成
4.1.5 网卡与通信介质的连接
4.1.6 以太网组网示例
4.2 交换式局域网
4.2.1 交换的基本概念
第4章 网络技术基础
4.3 100BASE-T和千兆快速以太网络技术
4.3.1 100BASE-T快速以太网
4.3.2 千兆位(Gigabit)以太网
4.4 光纤分布数据接口FDDI网络
4.4.1
4.4.2
4.4.3
4.4.4
4.4.5
FDDI网络的结构
FDDI网络的基本概念
FDDI的操作原理
FDDI 网络的优点
FDDI/100BASE-T/交换式局域网技术的比较
4.5 ATM高速网络技术
4.5.1 ATM的基本概念
第4章 网络技术基础
4.5.2 ATM的信元格式
4.5.3 ATM规程
4.5.4 ATM网络的局域网仿真
4.6 虚拟网络技术
4.7 X.25、帧中继(FR)网络连接
4.7.1 X.25
4.7.2 帧中继
4.8 ISDN 综合业务数字网
4.9 ADSL技术
4.10 无线局域网
IEEE802标准与局域网
LAN特性
覆盖范围有限
 数据率较高
 误码率较低
 支持广播或组播

单一管理
拓扑结构
 总线型、星型、环型、树型
 传输媒体
 双绞线、同轴电缆、光纤、无线
hub
stations
hub
stations
hub
station


媒体访问技术
 按协议实现信道共享
hub
router
server
LAN参考模型
OSI
高层
IEEE 802
SAP
() () ()
网络层
逻辑链路控制 LLC
数据链路层
介质访问控制 MAC
物理层
物理层
 物理层:透明传输位流,规定信号编码、
传输媒体、拓扑结构及数据率
按功能划分为两个子层:LLC和MAC
LAN的数据链路层
 功能分解的目的:将功能中与硬件相关的部分和与硬件无关的部
分进行区分,降低研究和实现的复杂度。
 与传统的数据链路层的区别:
 LAN链路支持多重访问,支持成组地址和广播
 支持MAC链路访问控制功能
 提供某些网络层的功能,如网络服务访问点、多路复用...
 MAC子层功能:成帧/拆帧, 实现、维护MAC协议,位差错检测,
寻址
 LLC子层功能:向高层提供SAP,建立/释放逻辑连接,差错控制,
帧序号处理,某些网络层功能
 LAN对LLC子层透明,仅在MAC子层才可见LAN的标准(LAN标准的区
别在MAC子层)
主要的LAN标准
802.1
 802.2
 802.3
 802.4
 802.5
 802.6
 FDDI

概述、体系结构、网络互连
LLC
CSMA/CD
Token Bus
Token Ring
分布队列双总线DQDB --MAN标准
光纤分布数据接口FDDI
802.2 LLC
802.3
802.4
802.5
CSMA/CD Token Bus Token Ring
数据链路层
802.6
DQDB
FDDI
物理层
MAC子层的地址问题
 IEEE802标准为每个DTE规定了一个48位的全局地址,相当于站点的
唯一标识符,与其物理位置无关
 MAC地址字段可以采用两种形式之一:
6B 全球范围,
2B 单位范围
 地址块:地址字段的前3个字节(高24位)由IEEE统一分配给厂商
,低24位由厂商分配
地址类型标识:地址字段的第一字节的最低位I/G
0 -- 单个站地址
1 -- 组地址
地址范围标识:地址字段的第一字节的最低第二位U/L
1
I/G
1
U/L
46
46位地址
1
0 -- 局部管理
15
I/G
1 -- 全局管理
15位地址
4.1 以太网络
以太网(Ethernet)是在70年代开发的局域网组
网规范,80年代初首次公布初版,1982年又进
行了修改。不久又公布了与IEEE(电子电气工
程师协会) 802.3一致的以太网规范。
• 70年代中期由Xerox Palo Alto Research Center (Bob
Metcalfe) 提出,数据率为2.94M,称为Ethernet
• 后来由DEC, Intel and Xerox (DIX 标准)改进为10M标
准
• 1985年定名为IEEE 802.3,即使用1坚持的CAMA/CD
协议的 LAN标准,数据率从1M到10M,支持多种传输媒
体
• Ethernet是指基带总线LAN
• Ethernet和IEEE 802.3的帧格式不同
4.1.1 以太网体系结构
应用层
表示层
会话层
运输层
以太网模型
网络层
网际层
数据链路层
逻辑链路控制层
(LLC)
物理层
物理层
介质访问控制层
(MAC)
• 一个为媒体相关接口
(MDI), 一个为连接单元
接口(AUI)。
• 其中媒体相关接口随媒体而
改变,但不影响LLC和
MAC的工作;连接单元接
口,也就是在粗缆以太网情
况下的收发器电缆接口,因
为在细缆和双绞线情况下
AUI已经不存在,这种接口
在标准中定为选项。
这层的功能包括:信号的编
码/译码,前导码的生成/
去除(用于同步),数据流
的发送/接收等。
4.1.2 带有碰撞检测的载波侦听多路访问CSM
 工作原理:边发送边监听。若监听到冲突,则冲突双方都立即
停止发送。信道很快空闲,从而提高效率。
 1-坚持的CSMA/CD:监听到信道空闲就立即发送数据,并继续监听
;若监听到冲突,则立即放弃发送
 冲突检测方法:
 比较接收到的信号电压的大小
 检测曼彻斯特编码的过零点
 比较接收到的信号与刚发出的信号
 站点检测到冲突后,往往发送人为干扰信号,强化冲突,以通
知其他站点
 退避算法:以截断二进制指数类型,来决定重发时延
k-1
从 0, 1, 2, ..., 2  中随机取一个数r,重发时延 = r  基本重发时延
其中 k = min[ 重发次数,10 ] 动态退避算法
A 和 B 在总线的两端
A
A
(1) 在0时刻开始
发送
(3) B 开始发送;
在 时刻发生冲突
B
B
A
A
(2) 大约在  -d
时刻到达 B
(4) 冲突信号在 2
时刻到达A
 帧发送时延必须超过 2 ,以防止在第一位数据到
达总线最远端之前,数据已全部发送完毕,从而引起
冲突;而发送方却误以为已帧成功发送
 此时隙时间为 51.2 ms,即512 为bit,64字节
 最小帧长为 64字节 (不包括前同步码)
 因此数据字段最少为 46 字节
B
B
CSMA/CD媒体访问方法的规则:
• ⑴ 如果媒体信道空闲,则可进行发送,否则转到第2步。
⑵ 如果媒体信道忙(有载波),则继续对信道进行侦
听。一旦发现空闲,就进行发送。
⑶ 如果在发送过程中检测到碰撞,则停止正常发送,
转而发送一个短的干扰(jam)信号,使网上所有站都
知道出现了碰撞。
⑷ 发送了干扰信号后,退避一段随机时间,重新尝试
发送,转到第1步。
4.3.3组网方式(IEEE 802.3 规范)
•不同标准
• 10Base5 -- 粗缆Ethernet
• 10Base2 -- 细缆Ethernet
• 10BaseT -- 双绞线
• 10BaseF -- 光缆
• 10Broad36 -- 宽带
10 Base 5
数据率(Mbps)
基带或宽带
段最大长度(百米)
3.1.1 传输介质
•
•
•
•
双绞线
同轴电缆
光纤
无线介质
无线电、短波、微波、卫星、
光波
双绞线
内导体芯线
绝缘
箔屏蔽
铜屏蔽
外套
屏蔽双绞线 (STP)
• 以箔屏蔽以减少
干扰和串音
非屏蔽双绞线 (UTP)
3类、5类
双绞线外没有任何
附加屏蔽
(a) RJ-45 插头和插座的结构
同轴电缆
基带
一条电缆只用于一个信道,
50,用于数字传输

宽带
一条电缆同时传输不同频率的
几路模拟信号,75 ,用于模拟传
输,300—450MHz,100km,
需要放大器
铜芯
绝缘层
外导体屏
蔽层
保护
套
光纤
•
•
•
•
•
依靠光波承载信息
高传送速率,通信容量大
传输损耗小,适合长距离传输
抗干扰性能好,保密性好
轻便
光纤传送模式
芯/封套特性
输入电信号
输出电信号
h2
h1
多模
波长 : 850,1300 nm
h2
h1
光纤的直径减小到
一个光波波长
单模
波长: 1300,1550 nm
典型的光缆
单芯光缆
玻璃封套
多芯光缆
塑料外套
外壳
玻璃内芯
玻璃内芯
塑料外套
玻璃封套
10Base5
• 分插头 : 插入电缆
• 收发器 : 发送/接收, 冲突检测, 电气隔离,超长控制
• AUI : 连接件单元接口
• 用于骨干网
•在与粗缆连接时,要外接收发器MAU,对以太网来说
常用的粗缆型号为RG-8(50Ω)。
最大段长度 500米
每段最多站点数 100
vampire tap
粗缆
BNC端子
收发器
AUI 电缆
50m
两站点间最小距离 2.5米
网络最大跨度 2.8公里
NIC
10Base2
• BNC T型接头
• 无需插入电缆
• 用于办公室LAN
细缆
BNC 接头
NIC
段最大长度 185m
每段最多站点数 30
两站点间最短距离 0.5 m
网络最大跨度 925 m
10BaseT
• Hub(集线器)相当于多端口转发器
• 用于办公室LAN
• 拓扑结构为星形,逻辑上仍然是总线形。
• 转发器/中继器的作用:扩充信号传输距离。将信号放大并
整形后再转发,消除信号传输的失真和衰减。物理层设备。
hub
段最大长度 100m
NIC
网卡与双绞线的连接
• 在双绞线网络(10/100Base-T)环境中,网卡结
构除收发送器与粗、细缆下的网卡收发送器不同
外,其余部分完全相同。在10/100Base-T情况下,
发送器驱动的是双绞线,而且收发器已集成到网
卡中,双绞线通过RJ-45与网卡相连。RJ-45连接
器连线序号如下。
第2¶Ô
第3¶Ô
第1¶Ô
第3¶Ô
第4¶Ô
1 2 3 4 5 6 7 8
°× ÂÌ °× À¶ °× ³È °× ºÖ
ÂÌ É« ³È É« À¶ É« ºÖ É«
²å×ù
£¨Ç°ÊÓͼ£©
第2¶Ô
第1¶Ô
第4¶Ô
1 2 3 4 5 6 7 8
°× ³È °× À¶ °× ÂÌ °× ºÖ
³È É« ÂÌ É« À¶ É« ºÖ É«
²å×ù
£¨Ç°ÊÓͼ£©
(a) RJ-45 插头和插座的结构
RJ-45插头和插座的结构
•
(a) RJ-45直通连接 (b) RJ-45交叉连接
10BaseF
• 使用光纤进行长距离连接,最适于建筑物间的连接。
• 3个标准
• 10BaseFP - 无源星形拓扑, 链路最长1 km
• 10BaseFL - 异步点到点链路,链路最长2 km
• 10BaseFB - 同步点到点链路,链路最长2 km,有
15个层叠的转发器
 10Broad36
• 使用75电缆连接,拓扑结构为树形
• 用于宽带LAN
光纤连接
4.1.4 Ethernet网卡的构成
• 以太网的网络接口板是计算机与通信介质进行
数据交互的中间处理部件,每个网卡有自己的
控制器,用以确定何时发送,何时从网络上接
受数据,并负责执行IEEE 802.3所规定的规程,
如构成帧、计算帧检验序列、执行编码译码转
换等。
4.1.5 以太网组网示例
不同类型10Mbps以太网比较
4.1.6 MAC帧
7
PA
1
2/6
2/6
SD
DA
SA
2
0-1500
0-46
4 字节
LEN
LLC PDU
Pad
FCS
IEEE 802.3
校验区间
64-1518 字节
8
6
PA
6
DA
2
SA
46-1500
Type
Data
4字节
Pad
FCS
Ethernet
PA : 前导码 - 10101010序列,用于使接收方与发送方同步
SD : 帧首定界 -- 10101011
DA: 目的地址 -- MAC 地址
SA: 源地址 -- MAC地址
LEN:数据长度(数据部分的字节数)(0-1500B)
Type: 类型:高层协议标识
LLC PDU+pad -- 最少46字节, 最多1500字节
pad 填充字段,保证帧长不少于64字节
FCS : 帧校验序列( CRC-32 )
帧间隔
PA
DA
SA
Type
Data
Pad
FCS
PA
帧间隔
> 9.6 ms
在相继发送的两帧之间强制插入9.6ms的间隔
 以确保想要发送数据的其他站点也能占用信道

I/G
15bit 地址
I/G
I/G
0 单站地址
1 组地址 16 位地址
46bit 地址
U/L
48 位地址
U/L
0 全局地址
1 局部地址
• 2. 地址字段
地址字段包括目的地址和源地址两部分。在
IEEE 802.3标准中规定,源地址字段中第1位恒为
“0”。目的地址字段有较多的规定,原因是一个帧
有可能发给某一工作站,也可能发送给一组工作站,
还有可能发送给所有工作站,后两种情况分别称为
组广播和全局广播。
目的地址字段的格式如图所示。当该字段第一位
为“0”时,表示帧要发送给某一工作站,即单站地
址(也称单目的地址)。当该字段第一位为“1”时,
4.2 交换式局域网
• 传统的共享LAN都是局限于许多站点共享一个
公共通信介质的访问。
缺点:分到的带宽少。
解决途径:网络区段化
每个网段上只有两个站点时,不存
在碰撞和竞争
4.2.1 交换的基本概念
• 交换技术就是为终端用户提供专用点对点连接,它把传
统以太网一次只能为一个用户服务的“独占”的网络结
构,转变成一个平行处理系统,为每个用户提供一条交
换通道,把它们连接到一个高速背板总线
• 交换可分为帧交换(Frame Switching)和信元交换
(Cell Switching)
• 局域网交换器与网桥和路由器的区别
局域网交换器比网桥和路由器的性能以及吞吐能力高得
多,因为交换器只要识别信息帧的源地址和目的地址即
可,并不对帧进行拆开、检查协议等,时延比路由器小。
4.2.2 交换的实现方法
• 1. 静态交换
在静态交换中,网络管理员可以将交换器一个
端口连接的用户工作站从一条共享以太总线移
到另一条,这种交换叫静态端口交换;
静态模块交换是将整个模块,用户唯一可以提高
网络性能的方法是将工作站从拥挤的网段移到
空闲的网段。
• 2. 动态交换
工作过程如下:交换机检查来自PC的数据包,然
后识别该数据包的源地址和目的地址,动态打开一专
用的10/100Mbps链路,将包由源地址端口传送至目的
地址端口。
动态交换检查由一个工作站发往另一个工作站的数据
包,在它们之间动态建立一专用的10/100Mbps链路,
一旦端口完成通信,动态交换释放此链路。
动态段交换是每一动态段交换端口可以连接一个传
统的共享以太网网段,而不只是一个工作站或服务器。
动态段交换通过对大量MAC地址的识别来完成此功能。
用端口连结整个网段。
4.2.3 全双工交换式局域网
在广域网上的连接通常是全双工的,但以前局域网一
• 原因:在总线方式下采用CSMA/CD协议,
直工作在半双工方式下。
如果两台工作站同时发送就会产生碰撞,
所以只能是半双工方式。
交换机
发送
数据
接收
数据
RJ45
接收
数据
RJ45
共享集线器
发送
数据
发送
数据
接收
数据
监听
碰撞
RJ45
RJ45
• (a) 交换机全双工工作方式 (b) 共享HUB半双工
工作方式只有采用交换器连接网络时才能使用全双工
通信,交换器的每个端口只连接一个站点,不会产生
碰撞,也就不用在发送时用接收电缆监听碰撞信号。
4.3 100BASE-T和千兆快速以太网络技术
• 目前常见的快速网络有
•
100BASE-T
100VG-ANYLAN
千兆位快速以太网
4.3.1 100BASE-T快速以太网
• 100BASE-T快速以太网是由10BASE-T以太网
标准发展而来的,保留了以太网的观念,网络
速度提高了十倍。
100BASE-T标准为IEEE
802.3u。这就严格限制了网
络的传输范围在210米以内。
1. 100BASE-TX
• 100BASE-TX的通信介质是5类UTP或1类STP
双绞线。采用5类UTP线时,RJ-45接口与
10BASE-T中的连接方法一样,占用其中的2对
绞线(即1-2、3-6两对),RJ-45的插头和插座
必须也是5类的,否则达不到传输要求。
2. 100BASE-T4
• 100BASE-T4的通信介质采用3类、4类、5类
UTP线路上四对线路进行100Mbps的数据传输。
其中三对双绞线用于数据传输,一对用于冲突
检测。100BASE-T也使用RJ-45接口,连接方
法与10BASE-T相同,即1-2、3-6、4-5、7-8四
对线一一对应连接。对于原来用3类线布线的
系统,可以通过采用100BASE-T4把网络从
10Mbps升级到100Mbps,无需重新线。它的带
宽不超过30MHz。
3.100BASE-FX
• 100BASE-FX的通信介质采用两芯62.5/125微米
的光纤。接口与FDDI网络中设定的一样,即
MIC、ST或SC光纤接口。传输距离远远大于
UTP线路,用于连接主干和跨楼宇间的连接。
4.3.2 千兆位(Gigabit)以太网
•
千兆位以太网是近期推出的1000Mbps高速以
太网,千兆位以太网遵从IEEE 802.3z建议(该
建议已于1998年6月成为标准)。该技术采用
IEEE 802.3帧格式,CSMA/CD访问控制技术,
通信介质采用100M STP屏蔽双绞线
• (1000BASE CX),传输距离25m;5类UTP
(1000BASE-T)距离100m;多模光纤
(1000BASE SX)距离500m;单模光纤
(1000BASE LX)可达3km。
• 表
千兆以太网传输介质与距离的关系
•
千兆以太网的链路层协议、最大和最小的帧
长度和帧格式与传统的以太网相类似。千兆以
太网还利用CSMA/CD。
新增特性
载体扩展和分组猝发传输
•
实现千兆以太网最通用的办法是采用三层设计。最
下面的一层由10Mbps以太网交换机加100Mbps上行链
路组成,第二层由100Mbps以太网交换机加千兆以太
网上行链路组成,最高层由千兆交换机或ATM交换机
组成,每一层交换机逐步提高干线交换速率。这种设
计以价格低廉的交换机控制10Mbps工作站的连接,昂
贵的大容量交换机只用在最高层。
缺点:它只是带宽的扩充,对于多媒体业务服务质
量不如ATM网络(如时延抖动,拥塞控制,带宽按
需分配等);另外与广域网连接时,因为使用标准
接口将形成瓶颈;其覆盖距离比现行局域网小。
4.4 光纤分布数据接口FDDI网络
光纤分布数据接口FDDI---- Fiber Distributed Data
Interface, 传输速率高达100Mbps,标准是ANSI X3T9.5。
沿用IEEE 802系列局域网的设计规范,IEEE 802.5
Token Ring令牌环网络技术加以改进。
4.4.1 FDDI网络的结构
光纤构成的FDDI,其基本结构为两个封闭的逆向
双环,一个环为主环(Primary Ring),另一个
环为备用环(Secondary Ring)。
4.4.1 FDDI网络的结构
•
•
•
•
逻辑链路控制层
媒体访问控制层 FDDI的站管理(SMT)标准定
义如何对物理媒体相关层、物
物理层协议层
物理媒体相关层 理层协议层和媒体访问控制部
分进行控制和管理,包括连接
管理、节点配置、故障恢复等。
光纤、FDDI网卡、网卡与光纤相连的连接器、
FDDI-Ethernet网桥、FDDI集中器、光旁路器
(a) ST接头
(b) MIC接头
在FDDI标准中,规定了四种端口类型。
⑴ 端口类型A,用于连接FDDI双环的主环入和备
环出。
⑵ 端口类型B,用于连接FDDI双环中主环出和备
环入。
⑶ 端口类型M,用于连接单连接站(SAS)、双
连接站(DAS)或另外的集中器。
⑷ 端口类型S,用于连接到集中器上。
4.4.2 FDDI网络的基本概念
1. 环路(Ring):在FDDI网络中,环也称FDDI环,
它是信息流经的站点的集合,每个站点依次检
查或复制这些信息,直到信息返回到起始站点。
2.令牌(Token):令牌是FDDI环路上各个站点间传送信息
的“通行证”。令牌是一种非常短的特殊的结构帧,
包括令牌的开始、结束和类型等参数。
3. 异步(Asynchronous)和同步(Synchronous):异步和
同步传输是数据服务的一种形式。在异步传输方式下,
所有的请求者竞争一个可变的带宽和响应时间。同步
传输方式是使每个请求者都有一个预先分配好的最大
带宽和认可的响应时间。
4.4.3 FDDI的操作原理
• FDDI网络的工作建立在短令牌帧的基础上。当
所有站都空闲时,短令牌帧沿环运行。
4.4.4 FDDI 网络的优点
1. 较长的传输距离
2. 具有较大的带宽
3. 可靠性高
4. 安全性好
5. 互操作性强
4.4.5 FDDI、100BASE-T与交换式局域网技
术的比较
4.5 ATM高速网络技术
B-ISDN——宽带综合业务数字网
1990年,CCITT建议将ATM作为实现
B-ISDN的一项技术基础
ATM(Asynchronous Transfer Mode)
异步传输模式
ATM是一种基于信元的交换和复用技术,它采用
固定长度的信元(cell),每个信元长度为53个
字节,其中48个为信息字节,5个字节为信头,
载有信元的地址信息和控制信息。
4.5.1 ATM的基本概念
• 为具有统一结构的网络提供了一种通用且适用
于不同业务的面向连接的转移模式。它适用信
息传输容量差异很大的网络系统,有很强的适
应能力。
• 可以不同的固定速率传输数据、图像、语音等
信号。
• 因为信元很短,所以实时性极强。
• 面向连接型业务、无连接型的业务
• ATM可以运行于均匀位率的业务,也可运营于可变位
率的业务。
• ATM提供永久性虚连接(PVC)或交换虚连接
(SVC)。
• 每个ATM信元根据信头的地址和控制信息,建立从起
点到目的点的虚拟连接,所有信元可在指定的虚拟连
接上有序地传输。
• 这种传送不象同步传输方式(STM)那种按特定的时
隙或批次周期性的传递,而是非周期地在网络上按照
统计时分复用技术传递,其信元所占用的时隙并不固
定,在一帧占用的时隙数也不固定,可以有一个至多
个时隙,完全根据当时用于通信的情况而定,而且个
时隙间并不要求连续,这就是“异步”的意义。
• 在网络中进行传递ATM信元的设备叫做ATM交换机。
ATM交换机和网络站点间的链路可以使用多种速率。
• DS1(1.544M)/E1(2.048M),DS3(44.736M)/E3
(34.3686M)用在广域网的连接上,使用的通信介质有:
UTP、STP、MM(多模光纤)、SM(单模光纤)。
• 64Mbps SMOC-1/STS-1, 传输介质UTP、MM。
• 100Mbps 这个连接速度使用了FDDI和PMD连接,ATM
信元通过电缆连接传输,传输介质UTP5类、MM、SM。
• 139.264Mbps 传输介质为 UTP5、MM、SM、E4建议。
• 155Mbps 这是真正ATM SONET/SD11速率,传输介质为
UTP5、MM、SM,接口称为OC-3C/STM-1。
• 622.08Mbps 主要ATM之间连接,接口称为OC12C/STM-4,传输介质为SM。
ATM网络是一种异步传输方式
• 是在时分复用(TDM)和同步传输(STM)的基础
上发展起来的。
• TDM是在一条通信线路上按一定的周期(如125μs)
将时间按帧分成时间块,每一帧中又分成若干时隙,
每个时隙携带相应的用户信息。
• STM 其交换是在固定时隙之间进行的,这种对应关
系在通信中是固定不变的,直至相应的通信结束。
• 由于在ATM中具有动态分配带宽的特点,可以充分
地利用带宽资源,并且能很好地满足传输突发性数
据的要求,而不致出现在ATM中的延时或信元丢失
的情况。
ATM网络交换过程
4.5.2 ATM的信元格式
• ATM的基本单位是信元(cell),其格式如图所示,
每个信元长度为53个字节,前5个字节为信头
(header),载有地址信息和控制信息,后48个字
节为信息字节,也称为净荷(payload)。采用定
长的字节数有助于提高ATM信元的处理速度,因
为,传输这样一个信元,在155Mbps的系统中仅需
2.8μs。从交换的实现来看,采用固定长的信元便
于采用硬件来实现。从帧转换成信元称为分片
(segmentation),从信元变回帧称为重组
(Reassemble)。
信头中包括的内容有:
• 一般流量控制(GFC):允许复用器控制ATM终端的
速率;
• 虚拟通路标识(VPI):可将转速通道分成若干个VP,
以VPI作为网络管理单位;
• 虚拟信道标识(VCI):确定目的地址,
• 净荷类型标识(PTI):表示信元载有用户数据、信
令数据,还是维护信息;
• 信元丢失优先等级(CLP):表示信元相对优先权,
在拥塞状态下优先级低的信元先于优先级高的信元
被抛弃;
• 信头差错控制(HEC):检验和纠正信头中的差错。
• 剩余的48字节的信息段则是净荷的数据。
8
信
7 6
5
2
1
GFC
VPI
第 1 字节
VPI
VCI
第 2 字节
元
头
5 4 3
第 3 字节
VCI
VCI
PTI
HEC
数据(48 字节)
CLP
第 4 字节
第 5 字节
第 6~53 字节
ATM定义了两种接口信元
• 用户网络接口UNI(User Network Interface)
• 网络对网络的接口NNI(Network Network
Interface)
• 差别在于UNI有一个附加字段GFC,而NNI
没有,NNI用空闲的GFC位定义更长的VPI。
4.5.3 ATM规程
ATM是面向连接的。
ATM适配层:为高层提供接口
分割和组装信元
ATM层:
信元头的生成和去除
信元复用和交换
流量控制
物理层: 传输汇聚子层
物理介质子层
信元速率匹配
信元头验证
传输帧适配
比特定时
物理网络接入
• ATM规程的最高层是ATM适配层AAL(ATM
Adaptation Layer)。它将高层来的用户业务转
换成ATM中净荷的格式和长度,到目的站后将
它再转换成原来的用户业务。目前定义四种业
务类型:
• A类,具有端对端同步,面向连接的均匀位率
(CBR)业务,如电路仿真;
• B类,具有端对端同步,面向连接的可变位率
(VBR)业务;
• C类,面向连接的无实时性要求VBR业务;
• D类,无连接型、无实时性要求VBR业务。
在AAL层中包括五个子层(AAL1-AAL5)
• AAL1支持A类业务,如数字化的声音和图象
信号,用于对信元延迟和丢失都敏感的应用;
• AAL2支持B类业务,对时间敏感的可变位率
(VBR)业务;
• AAL3/4支持C类和D类业务,如数据业务;
• AAL5支持C类和D类业务突发的LAN,如计
算机数据、B-ISDN中用户/网络之间的信令
信息ATM上的帧中继,数据业务。
业务类别
A类
源和终点之间是
可变
面向连接
电路 仿 真、 恒 位 率
图象 业 务、 如 : 专
线、音视频
AAL 类型
D类
不要求
固定
连接方式
业务举例
C类
要求
否要求定时关系
位率
B类
AAL-1
无连接
可 变 位 率 视
X.25
像、音频业务
帧中继
AAL-2
AAL-1/5
AAL-3/4
AAL-5
SMDS
IP
AAL-3/4
在ATM的传输中有三个概念
• 传输通道TP
• 虚通道VP
• 虚信道VC
4.5.4 ATM网络的局域网仿真
传统的LAN与ATM提供的服务有如下区别:
• ATM是一种面向连接的技术,传统的LAN以
非连接方式来传输数据
• 传统的LAN是共享媒体,比较容易实现组播
或广播,而ATM则要采用较复杂的技术实现
• 传统的LAN以不定长的帧为单位来传递数据,
是共享媒体,比较容易实现组播或广播,而
ATM则采用固定长度的信元
已有应用
已有应用
3 层协议
3 层协议
TCP/IP,IPX,APPN
TCP/IP,IPX,APPN
LLC 层
LLC 层
LAN 仿真
桥
接
LAN
MAC 层
仿真
AAL5
AAL5
ATM
物理层
ATM 主机
ATM
物理层
物理层
ATM 交换
MAC 层
ATM
物理层
物理层
ATM 到 LAN 转换
物理层
以太网、令牌环主机
• LAN仿真的基本原理是LAN提供一个在较高层无连接协
议和较低层面向连接的ATM协议之间的转换层。
• ATM层的上一层是ATM适配层(AAL)。AAL把数据
格式化,使之成为48字节的ATM信元数据,这个格式化
过程称为分段。
• ATM信元被传输到目的地之后,被重新组织成更高层的
数据,再由当地的相应设备接收下来,AAL的处理过程
叫做重组。
• 由于ATM可以传输多种类型的信息,因此AAL层中有多
种适配协议,可同时工作。AAL用于进行LAN仿真,
LAN仿真位于AAL的上面。在网络边界处ATM至LAN
转换器中,LAN仿真为所有协议解决数据联网问题,其
办法是把媒体存取控制(MAC)层的LAN地址(MAC
地址)和ATM地址对应起来。LAN仿真完全独立于其上
层的协议、服务和应用软件。
4.6 虚拟网络技术
• 虚拟网络VLAN(Virtual Local Area Network)是
把处于同一桥接网络上的不同主机及网络设备逻辑
地分割成不同的组,组与组间不能直接进行数据交
互,这样就避免了不同组间相互干扰,也保证同一
组内数据的安全。
第一代的虚拟网络是基于OSI模型的第二层桥和复
用机制,如IEEE 802.10、局域网仿真(LANE)和
内部交换连接(ISL),在单一物理网段上允许多
组复用、建立不同的广播组、减小信息的无效传递。
交换器/路由器
PC
服务器
交换器
交换器
交换器
虚拟工作组1
PC
Printer
PC
虚拟工作组2
PC
PC
PC
虚拟工作组3
PC
NoteBook
PC
• 虚拟网络的主要协议为IEEE 802.10,此协
议结合了鉴别和加密技术从而保证整个网
络内部数据的保密性与完整性。
• 为了避免VLAN中循环的可能,VLAN采用
了IEEE 802.1d(生成树〕的算法。
• 在VLAN的实现策略中,当任意结合的局域
网络构成VLAN时,本机信息包含了IEEE
802.10 VLAN 的标识ID,如果此ID不能被
设备所接收则被过滤掉,只有本机的信息
才能从本交换机发出。这种策略的用途为
可以实现与IEEE 802.10不兼容的设备/网
络的透明通讯。
1. VLAN的实现方法
• 在VLAN的实现方式中有很多方法来创建逻辑
组和广播域:
⑴ 通过端口
⑵ 通过网络地址
⑶ 通过用户定义
虚拟网络间的通信一般也分为三种方法:
– 通过交换机间的交换实现第二层间的互通;
– 通过交换机到路由器,用路由器实现第三层的交换;
– 还可以通过支持虚拟网络功能的服务器进行第三层
的交换,所有虚网间的用户都通过服务器进行交互。
(a)
虚网间通过交换机和路由器通信示意图
(b)
虚网间通过服务器通信示意图
2. 虚拟网络的优点
• ⑴ 广播控制
• ⑵ 安全性
• ⑶ 性能
• ⑷ 网络管理
4.7 X.25、帧中继(FR)网络连接
• X.25网络也叫分组交换网络,它是通过
信息分组进行网络交换,被广泛地采用
在广域网中。帧中继(Frame Relay)是
在广域网中被认为是非常重要的网络技
术,它是对X.25分组交换网络的的扩展
和简化。
4.7.1 X.25
• 在分组交换网络中,信息通过包含在分组头中的逻辑
信道号严格区分,相当于形成了许多逻辑上的子信道,
每个终端就好象独占了一条子信道一样,它们可以随
时向网络发送数据(或接收来自网络的数据)。终端
发送的数据的终点并不是网络,而是与网络相连的计
算机或其它终端。交换机把数据变成了分组,因此在
网络中数据是以分组为单位流动,穿越网络的节点和
中继线到达终点。
• 在分组交换网中通过打包拆包设备PAD同时连接多个
终端,来自不同终端的数据通过同一条线路发送到网
络。
• 一个网络是由许多交换机按照一定的拓扑结构
互相连接而成,节点是由一台或几台分组交换
机构成。分组交换机具有许多端口,它从某一
端口接收分组,并根据分组中包含的有关终点
地址的信息选择某一端口发送出去。分组穿过
网络到达终点的方法有虚电路(Virtual Circuit)
和数据报(Datagram )两种。
• 所谓虚电路就是两个用户终端设备在开始互相
发送和接收数据之前需要通过网络建立逻辑上
的连接,这种连接建立之后就在网络中保持已
建立的数据通路,用户发送的数据(以分组为
单位)将按顺序通过网络到达终点.
终 端
PAD
1
·Ö ×é ÖÕ ¶Ë
节
点 1
2
计 算 机
PAD
3
4
进 程
节 点 2
节 点 3
5
虚电路
• 当用户不需要发送和接收数据时可以清除这
种连接。这种连接称为“虚”电路。
• 虚电路方式的特点:
– ⑴ 一次通信具有呼叫建立、数据传输和呼叫清除三个阶
段。数据分组中不需要包含终点地址,对于数据量较大
的通信传输效率高。
– ⑵ 数据分组按已建立的路径顺序通过网络,在网络终点
不需要对数据重新排序,分组传输时延小,不容易产生
数据分组的丢失。
– ⑶ 虚电路方式的缺点是当网络中由于线路或设备故障时
可能导致虚电路的中断,需要重新呼叫建立新的连接,
但是许多采用虚电路方式的网络已能提供呼叫重连接的
功能,当网络出现故障时将由网络自动选择并建立新的
虚电路,不需要用户重新呼叫,并且不丢失用户数据。
• 分组交换网向用户提供永久虚电路服务。
用户如果向网络预约了该项服务之后,
就在两个用户之间建立永久的虚连接,
用户之间的通信直接进入数据传输阶段,
就好像具有一条专线一样。
X.25的三层协议
• X.25的三层协议为DTE-DCE之间的高层通信协议
提供了可靠的基础,这三层是:物理层、链路层、
分组层。X.25的三层是和OSI模型的下三层一一对
应的,只是OSI的网络层(第三层)改称分组层,
其功能是一致的。
• X.25的物理层,这一层定义了DTE和DCE之间的电
气接口和建立物理的信息传输通路的过程。X.25的
物理层就像是一条输送信息的管道,它不执行重要
的控制功能。控制功能主要由链路层和分组层完成。
X.25的数据链路层
• X.25的数据链路层,X.25的链路层规程是要在物理层
提供的双向的信息输送管道上实施信息传输的控制,
它所面对的是二进制串行位流,不关心物理层采用
何种接口方式输送位流。
• 链路层的主要功能有:在DTE和DCE之间有效地传输
数据;确保接收器和发送器之间信息的同步;检测
和纠正传输中产生的差错;识别并向高层协议报告
规程性错误;向分组层通知链路层的状态。
• X.25的链路层采用了高级数据链路控制规程(HDLC)
的帧(Frame)结构,是它的子集。
X.25分组层
• X.25分组层,X.25分组层是利用链路层提供
的服务在DTE-DCE接口交换负责。X.25的
分组层定义了DTE和DCE之间传输分组的过
程,通过X.25接口传输的分组又与在DTE和
DCE之间建立的多个用户呼叫有关。由于分
组传输的终点并不是DCE,因此X.25的分组
层还涉及到通过网络将分组传送到远端的
DTE。
• 分组层的功能是:在X.25接口为每个用户
呼叫提供一个逻辑信道(所谓“呼叫”是
指一次通信过程);通过逻辑信道号
(LCN)来区分每个用户呼叫有关的分组;
为每个用户的呼叫连接提供有效的分组传
输,包括顺序编号,分组的确认和流量控
制过程;提供交换虚电路(SVC)和永久虚
电路(PVC)的连接;提供建立和清除交换
虚电路连接的方法;检测和恢复分组层的
差错。
4.7.2 帧中继
• 在X.25网络中为了避免由于线路质量产
生的传输错误,在X.25层增加了冗余校
验功能,每一个转发设备都要进行校验,
这对于早先的通信线路来说是十分必要
的。随着光纤技术的发展,线路通信质
量越来越好,没有必要每个交换器都要
进行繁杂的校验纠错,于是出现了帧中
继技术,
• 它工作在OSI参考模型的第二层(数据链路
层),是一个面向帧的通信协议。由于在链路
层的数据单元称作帧,故称为帧方式。将X.25
分组网中通过分组节点间的重发、流量控制来
纠正差错和防止拥塞,对处理过程进行简化,
将网内的处理移到网外端系统中来实现,从而
简化了节点的处理过程,缩短了处理时间,这
对有效利用高速数字传输信道十分关键,它比
X.25来说简单。尽管帧中继是面向连接的,但
它并不能保证可靠的数据传输,它需要网络的
通信介质具有高的可靠性。它在传输过程中如
果出现问题,就会在中途被遗弃,需要高层的
协议来保证其传输的可靠性。
• 帧中继能够提供永久性虚电路(PVC)
和交换虚电路(SVC)两种类型的服务。
帧中继所使用的是逻辑连接,而不是物
理连接,在一个物理连接上可复用多个
逻辑连接(即可建立多条逻辑信道),
可实现带宽的复用和动态分配。
• 帧中继尽管可以支持很高和很低的传输
速率,但通常在56Kbps和2Mbps的速率
之间,现在已经实现了45Mbps(DS-3)
传输速率。
4.8 ISDN 综合业务数字网
• 1972年国际电报电话咨询委员会推出ISDN时,人们
就预言它将迅速发展成为网络主流。过了十多年
ISDN慢慢发展壮大起来,尤其是ISDN便宜的终端
设备,低成本、高带宽的Internet接入,使它越来越
受欢迎。
• 电信局称ISDN(综合业务数字网)为“一线通”。
它的定义是:由综合数字电话网发展起来的一个网
络,它提供端到端的数字连接以支持广泛的服务,
包括声音和非声音的。用户的访问是通过少量多用
途用户网络接口标准实现的。是在一个网络平台上
同时实现语音、视频、数据通信,是电话网朝着多
功能、多业务、高通信质量方向发展的必然产物。
• 它不同于普通电话从用户端到局端是模拟线路,一
条基本速率接口ISDN线路被划分为一个用于呼叫
和控制,速率为16Kbps的D信道和两个用于传送数
据或语音,速率为 64Kbps 的B信道。即通常所说
的2B+D。
• ISDN系统的用户设备和交换系统的接口称为数字
位管道,不管这些数字位来源于数字电话、数字终
端、数字传真机或其它设备,这些位流都能双向通
过管道。数字位管道用位流的时分复用支持多个独
立的通道。在数字位管道的接口规范中定义了位流
的确切格式以及位流的复用。已经定义了两个位管
道的标准,一个是用于家庭的低带宽标准;另一个
是用于企业的高频带标准,这个标准支持多个通道,
如果需要的话,也可配置多个位管道。
• 下页上图 是用于家庭或小企业单位的配置,
在用户设备和ISDN交换系统间放置一个网络
终端设备NT1,NT1放置在靠近用户设备这一
边,利用电话线和几公里外的交换系统相连。
NT1装有一个连接器,无源总线电缆可以插
入连接器,最多有8个ISDN电话、终端或其
它设备可接到总线电缆上。用户通过NT1和
交换中心连接。NT1不仅有接插板的作用,
还包括网络管理、测试、性能监视等。在无
源总线上的每个设备必须有一个唯一的地址。
NT1还可解决争用的逻辑,当几个设备同时
访问总线时,由NT1来决定哪个设备获得总
线访问权。
•图
• 图
用于家庭或小企业单位的配置
用于大型企业单位的配置
• 在ISDN中CCITT定义了四个参考点,称
为R、S、T和U,U参考点连接ISDN交换
系统和NT1,采用两线的铜的双绞线或
光纤;T参考点是NT1上提供给用户的连
接器;S参考点是ISDN的NT2和ISDN终
端的接口;R参考点连接终端适配器和非
ISDN终端,它使用很多不同的接口。
• 1984年,CCITT对ISDN定义了交换设备和用户设
备之间的两种数字管道接口,基本速率接口(BRI)
和一次群速率接口(PRI)。两种接口都能同时提
供声音和数据服务,能在同一个传输管道上进行
线路交换和分组交换,接口也能以不同速率和专
用网互连。
BRI包括两个B通道和一个16Kbps的D通道。BRI
用于小容量系统,如声音/数据工作站等。
PRI包括23个B通道和一个64Kbps的D通道,或30
个B通道和一个64Kbps的D通道,管道传输速率达
1.554Mbps或2.048Mbps,它用于大容量系统。
ISDN的一个重要特征是使用公共通道信令技术,
以实现用户网络访问和信息交换,允许使用公共
4.9 ADSL技术
• 不对称数字用户线ADSL作为一种传输层
的技术,充分利用现有的铜线资源,在
一对双绞线上提供上行640kbps下行
8Mbps的带宽,从而克服了传统用户的
“瓶颈”,实现了真正意义上的宽带接
入。
• 1989年有人提出了一种很超前的设想:用普通的
电话双绞线传输视频信号、图象以及高清晰度的
画面等信息,这些信息需要每秒上兆位的数据传
输率。考虑到客户-服务器结构是客户机从服务
器上大量读取信息而相对较少向服务器传送数据
的模式,设想以不对称的形式传送信息,下行速
率设计为1.5Mbps,上行速率为16kbps或64kbps。
• 这种不对称的传输方式适合于VOD(视频点播)
和从数据网上下载信息。自1989年来,ADSL技术
取得了很大的发展,下行信道的速率从1.5Mbps上
升到了8Mbps,上行信道的速率也升到了640kbps。
近年来,随着通过Internet或与公司局域网进行数
据通信的需求不断增长,ADSL才被推向了网络接
入的市场,并逐渐引起人们的重视。
• 传统的电话系统使用的是铜线的低频部分(4kHz以下频
段)。而ADSL采用DMT(离散多音频)技术,将原先
电话线路0Hz到1.1MHz频段划分成256个频宽为4.3kHz
的子频带。其中,4kHz以下频段仍用于传送传统电话业
务,20kHz到138kHz的频段用来传送上行信号,138kHz
到1.1MHz的频段用来传送下行信号。DMT技术可根据
线路的情况调整在每个信道上所调制的位数,以便更充
分地利用线路。一般来说,子信道的信噪比越大,在该
信道上调制的位数越多。如果某个子信道的信噪比很差,
则弃之不用。
• 目前,ADSL可达到上行640kbps、下行8Mbps 的数据传
输率。
• 由上可看到,对于电话信号而言,仍使用原先的频带,
而基于ADSL的业务,使用的是话音以外的频带。所以,
原先的电话业务不受任何影响。
接入业务
• 1. 高速Internet接入业务
ADSL,可实现高速访问Internet。如图3-28所示,用
户通过一台ANT(ADSL Network Terminal),相当
于高速MODEM,连入ADSL局端设备,再通过网络
连到ISP(业务提供商),由ISP连入Internet,实现高
速Internet访问。由于ADSL的下行速率同拨号
MODEM相比提高了一到两个数量级,所以下载网页
的速度给人的感觉是一点即到。下载数兆的文件也只
需几秒钟。
• 2. VOD(视频点播)业务
– 用户可通过电脑或带机顶盒的电视 连上ANT,借助ADSL访问信息源。
ADSL提供下行达8Mbps的带宽,用户可看到MPEG-2质量的画面。由于用
户可通过ADSL同信息源交流,选择喜欢的节目观看,所以这种业务也称
“互动电视”。
• ADSL的标准是ANSIT1E1.413协议。而ADSL论坛正在
推出G.lite标准。G.lite是简易的ADSL标准。它在一对电
话线上提供下行1.5Mbps的带宽。与标准的ADSL相比,
G.lite采用即插即用的方式,用户使用更方便、更简单。
• 还有VDSL、HDSL、IDSL、SDSL等DSL技术
4.10 无线局域网
• 无线局域网指的是通过无线手持终端
(Wireless Handheld Terminal,WHT)或移动
终端(Mobile Terminal,MT)、无线的基站、
无线的路由器、无线的集线器、无线网卡、
卫星等无线通信技术及设备连接的局域网,
其中包括和有线的网络的互连,有时也叫做
移动计算局域网网络。通过无线局域网既可
以进行数据的双向传送,也可以进行声音、
图像等多媒体信息的双向传送。
• 就网络而言,无线局域网和有线局域网除了无线通
信部分和相应的协议不同外,没有什么不同,无线
局域网无论采用什么形式,什么拓扑结构,最终都
要与有线的局域网或Internet互连,要利用这些网中
的巨大通信资源和信息资源。前面已经对有线网络
作了介绍,下面只介绍无线局域网中与有线局域网
通信的不同之处。
• 无线计算机网络可以用来作为有线计算机网络的补
充。例如,在一个办公大楼内使用的,当有线网络
布线完成后又需增加或移动节点时,采用无线网络
是一个好办法;有时两个相邻大楼连线困难时也可
用无线网络来连接。
• 自1988年AT&T首先推出无线网络以来,由于标准未
确定和市场定位狭窄的原因,无线网络发展并不快。
但是,最近随着标准的确定,另外由于移动电话蓬勃
发展而引起的对移动多媒体个人通信强烈要求必将使
无线网络得到飞速发展的机会。
• 无线局域网所采用的标准为IEEE 802.11,在IEEE
802.11中推荐使用的无线网络频段是ISM频段。这个
频段在国际上基本上是自由频段,但各国和地区有所
不同。在美国,有以下三个频段:902~928MHz、
2.400~2.4835GHz和5.725~5.850GHz。在日本是
2.471~2.497MHz。在我国,国家无线管理委员会于
1996年12月以无管{1996}22号文的形式规定2.400~
2.4835MHz是用于扩频数据通信的频段,并且按一定
的权限审批使用许可。
• 无线局域网在进行组网时,为了保证数据的安全保密,
在传输及发射前,一般都要经过编码。在接收端如果要
复原传输的数据,必须知道发射方所用的传播代码,该
代码可以防止其他人窃听通信。
• 在AM和FM系统中,根据频率区分信号。在扩频系统
中通过传播码区分信号,所有信号的载波频率是相同的,
不同的传播码使许多计算机共享一个通道,这便是所谓
的代码复用访问CDMA(Code-Division Multiple
Access),采用CDMA时要求所有用户都有同样的载波
频率,在接收方分离众多的信号是依据分配给每个接收
方的传播码。
• 随着无线技术的发展,有些无线手机电话也可直接提供
联网功能,用户可以在手机上直接入网,即所谓的
WAP(Wireless Application Protocol)服务。
• 无线的组网形式一般有:全部采用无线的方式连
接所有设备;流动工作站通过无线方式与有线网
络互连;两个有线网络通过无线网方式连接。
• 无线局域网作为有线网络的补充,在实际连网中
起着非常重要的作用。通常采用无线连接的场合
如:医院、仓储、码头、机场,无线局域网也可
用在国际互连网的移动接入、临时安装、开放空
间,以及无法使用有线的会议室、建筑物间、流
动销售点收款机、展览会、历史建筑等。无线局
域网的传输距离一般可达1000米,使用外接高增
益的天线,可接几十公里。
习题四
一、名词解释
1. 什么是ATM?
2. 什么是动态交换?
3. 什么是FDDI双环?
4. 什么是ISDN?
二、填空题
1. 100Base-T包括三种媒体标准是_______、
______、______。
2. FDDI网络的优点是_______、_______、______、
______、_______。
3. DSL技术都包括哪些类型_______、_______、
______、______、_______。
三、单项选择题、多项选择题
1. 在环型网结构中工作站间通过【 】协调数据
传输。
A) CSMA/CD
B) RARP
C) 优先级
D) 令牌
2. 10Base2和10Base5的区别是【 】
A) 10Base2用同轴;10Base5用双绞线
B) 10Base2用CSMA/CD;10Base5用优先级
C) 10Base2用总线;10Base5用环形
D) 10Base2用同轴;10Base5用双绞线
3. ADSL的传输速率是【 】
A) 上下行都是10M
B) 上行8M,下行640K
C) 上行640K,下行8M
D) 上行1.5M,下行64K
四、问答题
1. 简述CSMA/CD的工作过程?
2. FDDI网络令牌操作过程?
3. 10Base-T、100Base-T、FDDI、ATM网络支
持的最大报文长度?
五、论述题
1. ATM中三种通道的关系及其功能?
2. ATM中LANE的工作过程?
第6章 网络应用技术
6.1 电子邮件
6.2 远程登录
6.3 文件传输
6.4 网络新闻组
6.5 电子公告板
6.6 WWW浏览
6.7 虚拟现实
6.8 网络娱乐
6.9 IPPHONE技术
6.10 Internet网络闲谈IRC和网络传呼ICQ
6.11 文件压缩和解压缩
6.12 电子商务
6.1 电子邮件
•
电子邮件已经成为Interne为用户提供的
一种现代化的通信手段。它的出现与普
及改变了人们以往的通信方式,它的快
捷、方便与低费用改善了人们的信息交
流的方法。
6.1.1 电子邮件的定义
•
电子邮件最早出现在ARPANET中,是传统
邮件的电子化。电子邮件与传统的邮件大同小
异,只要通信双方都有电子邮件地址,便可以
电子传播为媒介,交互邮件。可见电子邮件是
以电子方式发送传递的信件。
对于很多Internet用户,电子邮件已经成为一
种必需。它改变了人们的日常生活方式。经过
大量的使用,电子邮件在速度快、价格低、可
以一信多发、而且可以发送多媒体邮件等优势
更加突出。
6.1.2 电子邮件使用的协议
• 传送电子邮件时使用的协议有SMTP(Simple Mail
Transport Protocol)、POP(Post Office Protocol)及
MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions)。
• SMTP提供的是一种直接的端对端的传送方式,这种
传送方式不依赖中途各点来传送信息。如果传递失败,
系统很快会有回应。SMTP的缺点是两端的系统必须
正常工作,方可传递成功。一方的计算机一旦关闭,
错误就由此产生了。为了避免这种情况,可将信件存
储于Mail Server之上。要将信件从Mail Server上取回,
就要借助于POP协议了。
•
POP 有POP2和POP3两个版本。两者协议与指令
间并不相容,但基本功能都是到Mail Server上去取
信。
•
MIME是TCP/IP信件系统的扩展。它不是用来取
代现有的邮件系统的,它在两个方面扩展了邮件系
统:
⑴ 多种资料形态的支持
⑵ 支持复杂的信件内容
发送方邮
件服务器
POP3 协
议或终端
仿真
调制解调
器或网卡
发送方计算
机
Internet
编码方式
MIME
BINHEX
UUENCODE
接收方邮
件服务器
调制解调
器或网卡
服务器硬盘
POP3 协议
或终端仿
真
接收方计算机
• 在Internet上发送E-mail的基本过程如图
6.1.4 电子邮件地址的格式
• 电子邮件信箱地址是由一个字符串组成的。格
式为∶[email protected]。其中,username是
邮箱用户名,hostname是邮件服务器名。
• 在大多数计算机上,电子邮件系统使用用户帐
号名或登录名作为信箱的地址。例如信箱地址
[email protected],标识了在域名为263.net 计
算机上,帐号为textbook的一个用户。在使用
中,用户标识的格式依赖于所使用的计算机系
统和系统管理员指定用户标识的规则。
6.1.5 电子邮件工具
• 用户不仅要有电子邮件地址,还要有一个负责
收发电子邮件的应用程序。电子邮件应用程序
很多,如UNIX下的UNIX Mail、Pine (收发双
方都是在各自的邮件服务器上直接操作);
Windows 3.x或Windows 95/98、Windows NT下
的Eudora、Internet Mail、Netscape Mail、
Outlook Express等(收发是通过SMTP和POP协
议间接访问邮件服务器实现的)。
下面介绍如何利用Outlook Express实现电子邮件
功能。
2.设置电子邮件参数
• 在首次使用Outlook Express前必须先对
邮件信息进行设置。在Outlook Express窗
口下单击“工具”菜单中的“帐号”命
令,进入“Internet帐号”对话框,单击
“邮件”选项卡,已建立的电子邮件帐
号将显示在列表框中,增加新的邮件帐
号时,单击“添加”按钮,选择“邮件”
项,如图5-3所示。
3.发送邮件
• 收件人:收件人的电子邮件地址。
抄送:抄送给其他人的电子邮件地址,所有收
信人都能看到此处列出的收信人名单。
密送:抄送给其他人的电子邮件地址,但所有
收信人并不知道还有谁能收到此信。
主题:发送邮件的中心主题。
邮件内容:在窗口的最大空白区,写入邮件内
容。
4.接收和阅读
5.邮件的回复和转发
6.免费电子邮箱
•
http://www.163.net
http://www.263.net
http://www.kali.online.sh.cn
http://www.gicom2000.com
http://www.tonghua.com.cn
http://www.telekbird.com.cn
6.2 远程登录
6.2.1 什么是远程登录
• 通过远程登录,本地计算机便能与网络上另一
远程计算机取得“联系”,并进行程序交互。
• 进行远程登录的用户叫本地用户,本地用户登
录进入的系统叫做远地系统。远程登录的根本
目的在于访问远地系统的资源,而且象远地系
统的当地用户一样访问远地系统资源。只要拥
有远程计算机的一个帐号,就可以通过Telnet
注册并操作其系统,好象在远程计算机面前一
样。
6.2.2 远程登录的原理
• 当远程登录进入远程计算机系统时事实上启动了两个程
序,一个叫“客户”程序,它运行在本地机上,另一个
叫做“服务器”程序,它运行在要登录的远地计算机上。
• 本地机上的“客户”程序要完成如下功能:
⑴ 建立与服务器的TCP联接;
⑵ 从键盘上接收输入的字符;
⑶ 把输入的字符串变成标准格式并送给远程服务器;
⑷ 从远程服务器接收信息;
⑸ 把该信息显示在本地屏幕上。
• 远地计算机的“服务”程序平常守侯在远地计算机上,
一接到用户的请求就活跃起来,并完成如下功能:
⑴ 通知本地的计算机它已准备好服务;
⑵ 等候输入命令;
⑶ 对收到的命令作出反应
⑷ 把执行命令的结果送回给本地计算机;
⑸ 重新等候新命令。
6.2.3 Telnet的使用
• 在Internet上有许多可以实现Telnet的共
享程序。在Windows 98中,安装了
TCP/IP协议就可以使用Telnet.exe程序进
行远程登录。
图6-9 远程登录窗口
• 如果登录成功,会出现图6-10所示的提示。
6.3 文件传输
• 在Internet中有一个被称为FTP的特殊服
务,它就是文件传输协议
(即File Transfer Protocol的缩写)。
• FTP是一个通过Internet传送文件的系统。
FTP站点或FTP服务器允许用户查找在它
上面存放的文件并将所要的文件复制到
自己的计算机上。大多数站点都有匿名
FTP(anonymous FTP)服务,所谓匿名
就是这些站点允许任何一个用户免费地
登录到机器上并复制文件。
6.3.2 FTP的工作原理
• 当启动FTP从远程计算机复制文件时启动了两个程序,
一个是本地机上的FTP客户程序,它向FTP服务器提出
复制文件的请求。另一个是在远程计算机上的FTP服务
器程序,它响应请求,把指定的文件传送到本地计算机
中。
• 前面提到,在Internet上有“匿名”(Anonymous)FTP
服务器。这类服务器的目的是向社会公众提供免费的文
件复制服务,因此,它不要求用户事先在该服务器进行
注册。与这类“匿名”FTP服务器建立连接时,一般要
在“login:”栏内填上“anonymous”,在“Password:”
栏内填上自己的电子邮件地址。Internet上的大部分免费
或共享软件均通过这类“匿名”FTP服务器向公众提供。
6.3.3 FTP的文件格式
• 使用FTP可以对文本文件和二进制文件进行传输。
– 文本文件包括一系列的字符,通常使用的文件是文本
文件。不同的计算机中使用着不同编码的文本文件。
因而,FTP可以在使用不同编码的计算机之间传输文
件。
– 二进制文件指非文本文件,如压缩文件、图形与图象、
声音文件、电子表格、计算机程序、电影或其他文件。
6.3.4 FTP的常用命令
• 1.建立FTP连接命令
运行ftp,首先要与远程的FTP服务器建立连接,方法有两个:
⑴ 运行ftp时即打开连接
ftp 计算机域名 或者 ftp IP地址
例如,现在要建立与ftp.edu.cn的连接,需要键入下面的命令:
ftp ftp.edu.cn
⑵ 使用open命令建立连接
执行ftp后,进入命令状态,在此状态下键入命令:
ftp>open 计算机域名(或者IP地址)
仍以建立与ftp.edu.cn的连接为例,需要键入下面的命令:
ftp> open ftp.edu.cn
2.文件目录的查询
• 进入FTP命令状态后,用户可以使用不同的命令,
改变自己在FTP服务器中的工作目录或查询目录
中的文件。
•
⑴ 查询当前目录
ftp>pwd
⑵ 改变当前工作目录
ftp> cd 目录
⑶ 列目录
列目录的命令有ls 和dir。
ls命令只是简单列出文件目录,使用方法如下:
ftp>ls 文件名
ftp>ls -lR 文件名
3.设置FTP传输模式
• FTP支持文本方式和二进制方式两种传
输模式。因此,在使用FTP时,要对FTP
设置传输模式。缺省情况下,FTP为文本
方式传输。
⑴ 设置文本方式
ftp> ascii
⑵ 设置二进制方式
ftp> binary
4.从FTP服务器中取文件
• 设置完成传输模式后,就可以传输文件了。从FTP
服务器中取文件有get和mget两种方法。
⑴ 执行get命令,可以从FTP服务器上传输指定的
一个文件。使用方法如下:
ftp> get 文件名
⑵ 执行mget命令,可从FTP 服务器上传输指定的
多个文件,该命令支持 '*' 及 '?' 通配符。使用方法
如下:
ftp>mget 文件名[ 文件名 ……]
例如,要从服务器上取一he开头的文件,可以执行
下面的命令:
ftp> mget he*
5.向FTP服务器中发送文件
• 向FTP服务器中发送文件,使用put命令,
方法如下:
ftp>put 文件名
注意:用户只有在FTP服务器上有写的
权限时才能向FTP服务器中发送文件。
6.其他FTP 常用命令
•
其他常用的FTP命令,如表6-1所示:
6.4 网络新闻组
•
网络新闻组(USENET)是人们利用
Internet互换创意、发表看法、收集信息
以及回答问题的地方。它利用NNTP(网
络新闻传输协议)在Internet发送网络新
闻。
6.4.1 网络新闻组分类
•
USENET中的新闻组都是根据某一主题来建立的,USENET
新闻组最早分为7类。
comp. 与计算机有关的讨论
misc. 杂类
news. 网络新闻类
rec. 与娱乐有关的主题
sci. 与科学研究有关的主题
soc. 与社会文化有关的主题
talk. 与各种讨论性话题有关的主题
• 每一类中又包含许多子类,如comp.中有comp.lang.java(与
java语言有关);comp.databases.oracle(与oracle数据库有
关);comp.os(与操作系统有关)等主题。
6.4.2 News新闻组的配置
• 以Outlook Express例,简单介绍一下网络
新闻组的配置和使用。
1.设置新闻服务器
图6-15 设置新闻服务器
• 图6-15 设置新闻服务器
2.进入新闻组
• 选择Outlook Express“转到”菜单下的“新闻”
命令,将打开默认的新闻服务器;或者在
Outlook Express窗口左边的文件夹列表中双击
某个新闻服务器,即进入如图6-16所示的新闻
主窗口。窗口分为三个部分:左边是新闻服务
器(以及相应的新闻组名),右边是某个新闻
组中的文章标题,下边是某篇文章的具体内容。
• 图6-16 预定新闻组窗口
• 图6-17 新闻主窗口
6.5 电子公告板
• 电子公告板(BBS,Bulletin Board
System)是Internet上发布和获取信息最
常用的方式之一。可以在那里和朋友聊
天,组织沙龙、谈问题,获得帮助,也
可以为别人提供信息。
• 电子公告板的主要功能:
⑴ 供用户选择若干感兴趣的专业组和讨论组;
⑵ 定期检查是否有新的消息分布;
⑶ “张贴”供他人阅读的文章;
⑷ “张贴”对别人文章或某条新闻的评论。
• 如果想要进入一个BBS站点,首先要在BBS主机
上进行登录,身份被确认后才能进入。
• 一个站点的访问上线人数是有限的,如果人数太
多则后来想访问BBS的人可能被拒绝。
6.5.2 常用的BBS软件介绍
• 访问BBS,通常使计算机成为终端来获得信息。目前
有不少常用的BBS客户端软件,包括telnet.exe、
netterm、cterm等。虽然各具特色,但都具有执行远程
登录、地址簿、进行文本的复制和粘贴、对终端进行
设置的功能。
• 目前,越来越多的BBS站开设了WWW的功能,即能
通过浏览器来完成阅读、发表文章等功能。访问方法
是在URL地址栏中输入BBS站的地址,如要通过浏览
器访问清华大学的BBS,则在URL中输入
"http://bbs.tsinghua.edu.cn"。
6.6 WWW浏览
• WWW是World Wide Web的缩写,基于Internet
的信息服务系统,它向用户提供一个以超文本
技术为基础的多媒体的全图形浏览界面。
WWW上提供的信息量大,覆盖面广,信息的
刷新速度快,而且界面引人入胜、简单易用,
是Internet上发展最迅速的服务。
6.6.1 相关概念
•
•
•
•
1.网页
2.HTML
3.HTTP
4.URL
• URL由双斜线分成两部分,前一部分指出
访问方式,后一部分指明文件或服务所在
服务器的地址及具体存放位置。描述格式
为:
访问方法:// 主机地址:[端口号] / 路径名 / 文件名
⑴ 访问方法:可以是Internet上的某一种应用所使用
的协议方法,如http,ftp,gopher等,访问Web网页使
用http。
⑵ 主机地址:网页所在的计算机在Internet上的地址,
如www.edu.cn。访问时采用的端口地址,一般可以省略
掉。
⑶ 路径名及文件名:构成网页的文件名及所在计算
机上的路径名,常常统称为“路径”。 “/ 路径名”类
似于PC机磁盘上安装的DOS系统下的子目录,其子目录
下还可以有更下一层的子目录。
6.6.2 WWW浏览器的使用
• 一个能实现WWW浏览、FTP、Gopher、
Mail、News的全功能的客户软件。
6.7 虚拟现实
• 虚拟现实(Virtual Reality)是计算机模
拟的三维环境,用户可以走进这个环境,
操纵系统中的对象并与之交互。虚拟现
实最重要也是最诱人之处是其实时性和
交互性。
6.7.1 虚拟现实的概念
• 通过计算机网络,多个用户可以参与同一虚拟世界,
在视觉与听觉的感受上与现实世界一样,甚至更绚
丽多彩。虚拟现实是计算机模拟的三维环境,不是
真的现实。它是一项关于计算机、传感与测量、仿真、
微电子等技术的综合集成技术。三维环境下的实时
性和可交互性是其主要特征。
• 建立有效的虚拟环境,主要集中在两个方面:一是
用虚拟环境精确表示物体的状态模型;二是环境的
可视化表示及渲染出的景象。这些景象或者来自空
间,或者来自景象的时间先后关系。而只有它们的
有机结合才能构成视觉上身临其境的动态的三维环
境。
6.7.2 虚拟现实的功能
• 虚拟现实主要应用于一些适于用三维来表达的
信息:
1.建筑
2.艺术和历史
3.广告
4.工程
5.科学研究
6.其它
6.7.3 VRML语言
• VRML是一种模型语言,用来描述一个目标对象是
如何呈现在 Web 上的。 和HTML一样, VRML也是
可由浏览器解释的描述语言, 只不过VRML 不是描
述成一个 Page 的格式,而是描述成3D环境和目标的
布局。VRML提供对三维世界及其内部基本对象的
描述(包括球体、平面、圆锥、圆柱、立方体等),
并把他们同二维的页面链接起来,是一种非常简洁
的高级语言。
VRML为虚拟环境的建立提供了规范,综合了现
有三维软件的景象描述语言的优点。它有基本元素、
顶点、线和面的定义;坐标变换有缩放,旋转和平
移,并有优化的数据结构。
• HTML和 VRML的差别与建筑物的蓝本和它的模型的差
别是同一个道理。从Web视觉程序设计角度看,HTML
的平面排版与创作部分,像是绘画;JAVA语言像是设
计二维动画片;VRML则像是设计雕塑和活灵活现的玩
偶、物体及其纹理材质,设计人在三维环境下以不同光
线、不同视角与交互的场景。
• 通过结合VRML、HTML、JAVA等工具,人们能够制作
出的三维Web页面。VRML语言本身非常简单,它几乎
不需掌握任何编程技巧,只需对所要的三维物体和场景
进行描述。但用VRML技术建立三维的Web网页,要考
虑服务器客户机的速度、传输带宽和浏览兼容性。
• 目前VRML 浏览器软件种类很多,如Netscape 公司的
Live3D,Microsoft公司的Virtual Explorer等等。它们基
本上实现了物体的变换效果, 如灯光、视角变换、模
糊、裁剪、阴影、投影、碰撞等等。
6.8 网络娱乐
• Internet不仅能够是人们方便、快捷的获
得和发布信息,而且也可以提供娱乐功
能,如网上音乐、网上电影及网络娱乐
等。
6.8.1 网上音乐和网上电影
• 网上音乐可分为两种方式,一种是通过real player
等软件在线实时收听音乐网站提供的音频流;另
一种方式则是先将音乐文件下载,然后通过相应
的软件播放。网上所使用的音频技术大多是经过
压缩的,其技术标准有Au标准、具有CD品质的
MP3音乐标准、伴奏音乐Midi标准、Wav声音标准
以及广泛应用的Realaudio标准。
• 网上电影和网上音乐类似,分为实时播放和下载
后再播放两种方式。其主要格式有常用的MPEG格
式(*.m1v,*.mp2等)、Microsoft流式媒体文件
(*.asf)、视频文件(*.avi)和著名的QuickTime
格式文件(*.mov,*.qt)等 .
• 网上游戏大致可分为以下几类:
1.单用户游戏
2.多路游戏
3.MUD游戏
6.9 IPPHONE技术
• IPPHONE技术是充分利用Internet的资源
进行语音和数据传送的新技术。
6.9.1 网络电话
• 网络电话(IPPHONE)是一种利用Internet作为传输
载体实现计算机与计算机、普通电话与普通电话、
计算机与普通电话之间进行话音通信的技术。由于IP
电话采用了分组交换和统计复用技术,实现了话音、
数据的综合传输, 占用资源小,所以成本很低,价
格便宜。
• IP电话的基本原理是:由专门设备或软件将呼叫方
的话音/传真信号采样并数字化,压缩、打包,经过
IP网络传输到对方,对方的专门设备或软件接收到话
音包后解压缩,还原成模拟信号送给听筒或传真机。
• 目前IP电话可以分为PC到PC、PC到电话、电话到电
话三种类型。
6.9.2 网络传真
• 传统的传真通信(Fax)是利用PSTN电话网来通信
的,而网络传真则像网络电话一样在Internet上传
输。网络传真最大的优点是节省费用。网络传真的
原理与网络电话基本上是一样的。它具有以下优点:
1.无须重拨
2.提高工作效率
• 网络传真可分为从Web到传真、从E-mail到传真、
从桌面到传真和从传真到传真等等。
6.9.3 网络电视会议
•
电视会议是近年兴起的一种通讯方式。简单的说,就是通过
电视会议系统中的摄像机拾取图像和声音并传送到编解码器
(Codec)转化为数字信号并加以压缩,再通过网络把信号
传送出去。远方则将接收的信号解压缩再还原为模拟信号,
通过显示器和扬声器播放出来。整个电视会议的过程基本是
“实时”进行的。
•
通过电视会议系统,人们可以轻易地与身处异地的人们进
行面对面的会议和讨论。通讯中不仅可以听到对方的声音,
更可以看到对方的表情、动作,还可以传送数据资料,甚至
实现共享软件应用等更高层次的应用。
•
通常电视会议软件都提供白板的功能,所谓白板,即屏幕
上共享文档放置的地方。只要会议中有一方打开白板,各参
与方均可看到白板,并可在上面书写、贴画。
6.9.4 Microsoft Netmeeting的使用
• NetMeeting除了提供声音的交流外,在相应硬
件的支持下,还提供视频图像的传送,让交流
者可以彼此看到对方。同时提供白板、共享应
用程序等功能,非常易于使用。
• 在第一次启动 netmeeting 时,会有一系列的提
示和提问,包括:个人信息、信息分类、网络
速度、目录服务器。当提问到目录服务器时,
选择或输入自己想要使用的目录服务器。
• 图6-24 目录服务器的设置
• 运行 Microsoft NetMeeting 时,计算机会自动地注册
到所指定的目录服务器上。同时也能看到注册在该服
务器上其他用户的清单。鼠标双击某用户,便可与之
通讯。通讯的方式包括:同其它人谈话、通过视频看
到别人或让别人看到自己、与其它人共享应用程序和
文档、在共享的应用程序中与其它人协作、将文件发
给其它人、在共享的白板中通过画图与其它人交流、
向正在谈天的其它人发送消息等。当然,通讯的质量
好坏取决于连接的速率。
• 图6-25 Netmeeting运行窗口
• 图6-26 电子白板
• 在netmeeting的运行环境中,单击“工具”
菜单下的“选项”,可以修改参数的设
置。选择“我的信息”选项卡,修改个
人信息。选择“呼叫”选项卡,修改运
行Netmeeting时登录的目录服务器。如图
6-27所示。
• 图6-27 修改目录服务器的窗口
国内常用的Netmeeting服务器有:
⑴ 新会新世纪 nmt.gangzhou.com.cn
⑵ 楚天热线 ils.hb.cninfo.net
⑶ 湛江 202.96.140.45
⑷ 四川 netmeeting.sc.cninfo.net
⑸ 古城热线 nemeeting.xa-online.sn.cn
⑹ 湖南 soft.hn.cninfo.net
⑺ 台湾 ils.jupiter.com.tw
和网络传呼ICQ
• 网络闲谈IRC和网络传呼ICQ提供了全球
范围内的实时“交谈”方式,双方通过
在计算机上输入所要交流的内容的信息
交流方式。
6.10.1 IRC
• 1.IRC的功能
Internet网络闲谈IRC(Internet Relay Chat)提供
了一种全球范围内实时交流的方式,它是一个代替
“交谈”的程序。当使用IRC客户程序时,所输入
的信息被立刻传送给同一个频道(Channel)上的
用户,而且他们可以对刚刚输入的信息进行实时回
应。
IRC上所讨论的主题是多种多样的,如同Usenet
新闻组中有许多不同的标题一样,主要是技术和娱
乐等,也包含其他主题,如:政治、音乐和体育等。
各个频道的交谈语言主要是英语,同时也有德语、
日语、法语和芬兰语等。
2.IRC的工作原理
• IRC网络是由许多IRC服务器互连构成的全球范围的网
络。运行IRC客户程序连接到IRC网络的某一个服务器
上,再由服务器将用户所发送的信息转发给其它用户
或服务器。
• 一旦连接到一个IRC网络的某一服务器后,用户就可
以加入一个或多个频道进行交谈。每一个频道都有不
同的讨论标题,频道对IRC 来说是动态的,当有使用
者建立时频道才存在,当频道最后一个使用者离开以
后,该频道也就随之消失。
• 参加讨论的方式可以是公开的,即同一频道中的每一
个人都可以看到所输入的信息,也可以是私人的,即
信息只在两个人之间传递,这两个人既可以在同一个
频道中,也可以在不同的频道中。
3.IRC的使用简介
• 首先选择合适的客户端软件,比较流行的客户端软
件如下:
UNIX/shell:
ircII
Windows 95/NT:
mIRC或PIRCH
Macintosh:
Ircle
IRC程序要求选择一个IRC服务器进行连接,可以
选择与计算机连接速度最快的IRC服务器。IRC服务
器端口通常是6667,也有采用7001端口的。也可以
用指令连接IRC服务器。需要注意的是,所有IRC命
令都是用“/”开始的。
例如,在IRC程序中键入:
/server us.undernet.org --连接到us.undernet.org,
/help --获得帮助
/list --查看所有频道、频道的主题和人数
/list #e* --列出以e开头的频道名称
/list -min 4--列出至少有四个人以上的频道
/join# <频道的名称> --进入感兴趣的频道
/quit --离开某频道
/join #channelname --加入一个特别功能的频道(如果该频道不
存在,就会产生一个名为 #channelname的频道,第一个使用者
就是该频道的主持人)。
/names或“/whois” --查看频道的主持人。名字前带有“@”符号
的是主持人。
频道通常以“#”或是“&”开头,“#” 表示频道是公开性的,
“&” 表示只有位于使用者所在的服务器中的那些人才能进入。
6.11.2 ICQ
• ICQ是英文I Seek You的连音缩写,它使
用户不但可以在网上进行即时交谈,还
可以传送档案,发送语音留言,甚至还
能利用ICQ特有的搜寻引擎上网搜寻,或
设定新闻标题、接收股票信息和体育新
闻。
1.ICQ的工作原理
• ICQ在安装时需要到ICQ服务器中登录基本数据,以
便能够取得个人专用的UIN(网络通用号码),UIN
跟Email类似,别人可以通过UIN进行定位,用户可
以决定是否将这个UIN对特定网友开放。另外,在
用户将UIN对特定网友开放的同时,也可以取得对
方的UIN,并加入到联络名单当中。以后只要网友
一上网,ICQ便会主动通知用户,这就是有很多人都
将它称为“网络BP机”的原因。
2.ICQ的使用简介
•
首先在网址http://www.icq.com/download/ 下载适合自己操作系统
的ICQ安装程序,在本地直接执行即可进入安装画面,按照提示
完成安装。
单击"开始"→"程序"→"Icq"→"ICQ"运行ICQ应用程序,如果是
首次运行,要注册个人资料,完成后返回一个 UIN,作为用户唯
一标识。如果有人将您的 UIN 加入到他的名单里,服务器会发
一个message询问您是否同意。如果两方都同意,那么只要两人
同时在线就会互相感觉到对方。
利用ICQ可以寻找已登录到ICQ的某一特定用户,它提供三种
方法:第一个就是通过对方的 E-mail 地址来寻找;第二种就是利
用姓名或昵称来寻找;第三种也是最快的一种,就是直接输入对
方的UIN。
在运行ICQ后,在Windows的下方会出现一朵花,红色时代表
ICQ处于离线状态;绿色则表示ICQ在线,可以进行网络交谈了。
• 6.11.1 文件压缩和解压缩的概念
–
–
–
–
–
–
1.压缩格式
2.压缩比率
3.压缩包
4.打包
5.多卷压缩
6.自解压文件
6.11.2 常用文件压缩格式
• 目前尚无标准的存档或压缩模式,以压缩文件的扩
展名代表格式:
arj格式,arj是DOS平台通用的压缩工具,具有极
高的压缩比。
zip格式,最为通用的压缩方式,适用于多种操作
系统,IBM公司大约有95%的软件是用这种格式压
缩的。
tar.Z格式,这是标准的Unix存档或压缩模式,用
Uncompress命令取消.Z扩展名后,用tar-xf[filename]
将其恢复成源文件。带有.tz扩展名的文件与.tzr.Z文
件具有同样的格式。
6.12 电子商务
• 电子商务是指在网络上通过计算机进行
业务通信和交易处理的过程。
6.12.1 电子商务的基本概念
•
电子商务是通过数字通信进行商品和服务的买卖以及资金的
转帐,还包括公司间和公司内实现的商务活动以及利用EMail、EDI、文件传送、传真、电视会议或与远程计算机(包
括使用WWW)进行交互的全部功能(如市场营销、金融、
制造销售以及商务谈判)。
电子商务与传统商务相比,它有以下几个显著不同:
⑴ 信息处理和传递的密度明显加快,从而使商务活动的节
奏明显加快。
⑵ 信息传播的范围扩大。Internet已经成为一种无边界的媒
体,在世界任何地点、任何时间都可以通过Internet获得所需
信息。
⑶ 信息处理和传输的成本降低,大小企业可以相近的成本
进入到全球电子化市场。
⑷ 电子商务所面临的法律与行政管理问题与传统商务完全
不同。
6.12.2 电子商务的功能及实现方法
• 电子商务的功能就是通过电子商情查询、电子采购,
最终实现电子交易。电子商务降低了传统售前和售后
服务所需要的大量人力财力,实现了高效率和低成本。
以一次普通消费者的网上购物为例,电子商务的基本
过程至少包含下列步骤:
⑴ 消费者在Internet上查询自己想购买的物品;
⑵ 消费者输入定单;
⑶ 商家得到定单信息后,向消费者提供所购货物的单价、应付款数、应
付税款、运费等;
⑷ 消费者确认上述信息后,用电子钱包付款;
⑸ 信用卡号码经加密后发送到相应银行,同时商家也收到经过加密的购
货帐单;
⑹ 如果经银行证明客户信用卡有效并授权后,商家就可以准备付货
6.12.3 网络安全措施概述
•
目前,Internet上有几种加密协议在使用,对应(七层)网
络模型的每一层都已提出了相应的协议。对应用层有SET
(安全电子交易)协议。对会话层有SSL(安全套层)协议。
在所有的协议中,SSL和SET与电子商务的关系最为密切。
• SSL是对计算机之间整个会话进行加密的协议。它在
Internet上广泛用于处理财务上敏感的信息,这很大程度上
是因为先有SSL存在,而不是事先设计它用于此项目的。在
SSL中,采用了公开密钥和专有密钥两种加密方式。
•
SET(安全电子交易)是一种基于消息流的协议,SET协
议是为了解决用户、商家和银行之间通过信用卡支付的交易
而设计的。SET包含多个部分,解决交易中不同阶段的问题。
SET协议比SSL协议复杂许多,因为SET不仅加密两个端点
间的单个会话,它还可以加密和认定三方间的多个信息。
6.12.4 网上银行
• 网上银行依托迅猛发展的计算机和网络与通信技术,
利用渗透到全球每个角落的Internet,一改银行由店
堂前台接柜开始的传统服务流程,把银行的业务直
接在Internet上推出。网上银行设想是为客户提供对
私、对公的各种零售和批发的全方位银行业务,通
过Internet的国际互联还可以为客户提供跨国的支付
与清算及其它的贸易、非贸易的银行业务服务。
网上银行的客户可以随时随地在不同的计算机终
端上网去申请网上银行的服务,其强大功能和潜在
的优越性,将远远胜出“电话银行”。网上银行无
需“自助银行”“无人银行”的固定场所,也可节
省自动柜员机和其他银行机具所需的昂贵费用及管
理与维护不便,客户可以在自己计算机网络终端上
6.12.5 网上商场及网上购物
• 所谓网上商场和网上购物,是指消费者坐在家里,
通过计算机即可在网上商场购买所需之物。网上商
场与银行信用卡系统直接连接,消费者用计算机通
过网址进入商场后,便可浏览商品目录和选购商品,
然后用信用卡在网上结账;商家通过银行检查消费
者的信用情况后再接受付款,网上商场再以邮政速
递或其他方式将消费者订购的商品快速送到消费者
手中,从而完成网上交易。目前,国内网上商场还
处于开发试用阶段,所能使用的信用卡的种类有限,
而且大多数网上商场的送货范围也有局限。
第7章 网络应用制作技术
HTML (一般了解)
网页的制作
Java语言的初步基础
VRML语言的基本功能
网络环境下分布式库系统和客户
服务体系的构造方法及技术。
7.1 HTML语言简介
本节将对HTML基本语法以及如何
利用HTML制作网页进行简要的介
绍。
7.1.1 HTML 简介

HTML(HyperText Markup Language,超文本链接标
记语言)是一种计算机程序语言,专门用来编写网页。

HTML描述文件结构格式的方法是利用一些指令符
号,来标记表示出各种文件效果,再由浏览器来解读
HTML的指令符号,将文件格式效果展现出来,所以
说HTML只提供这些指令符号的标记语法。因此,
HTML可以说是一种标记式的语言。
 在HTML里,图形、声音必须用其它软件制作,再用
HTML的标记编排在网页的原始文件里,然后浏览器
才能编译解读这些原始文件,并在屏幕上展示其效果。
7.1.2 HTML语言
HTML是一种描述文件格式的语言,以标记标
识及排列各对象。而标记本身则以“<”和“>”
符号标识,标记内的内容称为元素
(ELEMENT)。元素代表了标记的意义,与
大小写无关。在浏览器中所有“< >”和位于其
中的文字都不会被显示出来。标记的一般格式
为:
<ELEMENT>对象</ELEMENT>
<ELEMENT 属性=参数>对象</ELEMENT>,
<ELEMENT>
1.HTML基本结构
HTML文件是层次结构文件,它分为文
件头和文件体两部分。文件头包含与文
件有关的信息,文件体包含全部正文信
息。以下是一个简单的HTML文件,将
其保存为一个扩展名为.htm(或.html)
的文件,然后用浏览器软件调用该文件,
在Internet Explorer 4.0中显示的效果如图
7-1所示。
<html>
<head>
<title> HTML 入门</title>
</head>
<body>
<h1>HTML 入门 </h1>
<h2>第一章 HTML简介</h2>
<h3>1.1 HTML简介</h3>
<pre>
HTML是英文HyperText Markup Language的缩写,中文译
为“超文本链接标记语言”,它是一种计算机程序语言,用来
编写Web网页。
</pre>
<p>在HTML里,图形、声音必须用其它软件制作,<p>
再用HTML的标记编排在网页的原始文件里,然后浏览器
才能编译解读<br>
这些原始文件,并在屏幕上展示其效果。<br>
</body>
</html>
图7-1 HTML语言运行结果
2.基本标记
一个HTML文件由<HTML>标记开始,由
</HTML>结束。文件中所有文本和HTML标记
都包含在HTML的起始和结束标记中。
⑴ 头部标记
在<HEAD>和</HEAD>中间的内容,是网页
头部的标识,如果其间的文本不写在“TITLE”
中,则成为正文的头部,显示在文本之前。
⑵ 文件标题
位于<TITLE>和</TITLE>标记中间的文字,
是这一篇文章的主题,将显示在浏览器最上面
的标题栏中。
⑶ 主体标记
<BODY>和</BODY>是标记文件实际内容的开始和结束,称
为主体部分。在<BODY>元素中可以设置文件的背景色、背景图
形等基本属性。
⑷ 标题
HTML中通过<Hn>…</Hn>标记设定标题。它允许有六个层
次的标题:<H1>、<H2>、……。
⑸ 段落
<P>是HTML格式中特有的段落元素,指出了这儿告一段落,
下面的文字换行从头再开始。如果没有遇到<P>这个符号,它就
会把前面所有的文字都挤在一个段落里,直到遇到窗口的边界才
会换行。
⑹ 预格式化文本标记
<PRE>…</PRE>作用是按照文本的原样显示文本,不作改变。
⑺ 行中断标记
要想中断文本中的某一行,就可以使用<br>标记,文本将从<br>
之后开始新的一行。<BR>标记单独使用,需要时插入。
3.超文本链接
HTML文件的另一个特色就是在文章段落间任意地跳转。可
以跳到另外一台计算机上的文件,也可以跳到文章的另一
个段落或本机的另一篇文章。
设置超级链接的标记为<A>和</A>,属性HREF是必需
的,HREF的值给出所链接的URL。如:
⑴ 跳转至另一文件
<A HREF=“first.html” >第一个文件</A>。
⑵ 跳转至另一网址
<A HREF=“http://www.edu.cn”>CERNET主页
</A>
⑶ 跳转至另一段落(预先给要跳转到的目标位置命名
如<A NAME= "clients"> Clinets </A>)
<A HREF="#clients">目标文字</A>
4.多媒体信息编制
⑴ 显示图形
浏览器可以直接在文件上显示GIF、TIEF、
JPG、RGB 或HDF等格式的图形。方法为:
<IMG SRC="filename">
⑵ 音频和视频
在网页中允许加入音频文件, 常见的音频文
件的格式有AU、WAV、AIFF和SND。只要把
在HREF指定的URL位置写上相应的音频或视
频文件名旧可以了。如:
<A HREF=“olivier_h.au”>声音</A>
<A HREF=“test.mpeg”>影象</A>
5.表格制作
表格由<TABLE>标记定义,每个表格开始是一个可选的标
题(由CAPTION标记定义)。
定义表格行用<TR>... </TR>标记,定义数据项用
<TH>...</TH>标记,定义数据内容用<TD>... </TD标记
>。这些标记可以具有一些属性。如果要在浏览器中显
示如表7-1所示的表格,HTML文件体代码可以写成:
表 6-1 需要在浏览器中显示的表格
课程名称
语文
数学
物理
化学
考试成绩
80
95
90
85
<table border=2>
<tr> <th>课程名称</th>
<td>语文</td>
<td>数学</td>
<td>物理</td>
<td>化学</td>
</tr>
<tr> <th>考试成绩</th>
<td>80</td>
<td>95</td>
<td>90</td>
<td>85</td>
</tr>
</table>
7.2 Web页面设计
本节进一步介绍如何利用网页制作工具
制作网页。
7.2.1 网页设计的原则
在网页设计过程中,应记住以下的原则和目标:
⑴ 符合用户的需求,网页的设计是为读者服务的,满足用户
的需求是最优先的考虑;
⑵ 有效地使用资源,网页功能的目标是高效地操作,方便的
使用,轻松的维护;
⑶ 生成一个一致的、令人愉快的、有效的网页外观和感观;
⑷ 在制作网页之前,应该明确制作的目的、需完成的任务,
以及要达到的要求。应尽可能地收集素材,并将这些内容做成书
面材料,以免制作时遗漏某些材料;
⑸ 网页设计要有自己的风格,通常应伴有一定的标志;
⑹ 网页的页面不必太花俏,上面的图片不宜太多,每一幅图
的尺寸也不应太大,以免使浏览网页时花费太多的时间;
⑺ 网页的制作要考虑浏览时的不同情况,如显示的颜色、显示
的分辩率,HTML标准,浏览器种类及版本等。尽量地使其通用,
或者最好有一些提示信息,以免影响浏览效果。
7.2.2 网页设计的方法

可以利用HTML语言所定义的标记及其属性
来直接编写网页。使用任何一种文字处理软件,
在其中写入HTML的各种标记及它的属性参数,
然后以最简单的文本文件格式保存起来,
用.htm或.html作为保存文件的扩展名。
 也可以利用特制的网页制作工具软件制作网
页,这样制作网页的效率会很高,而且不必学
习HTML语言的知识就可以很容易的制作出网
页来。
7.2.3 Microsoft FrontPage的使用
制作网页的工具非常多,有专门制作网页的软件,如
DreamWeaver、Flash、FrontPage等;
使用FrontPage 98前先要进行安装,安装方法同
Windows 98下其他软件一样。运行FrontPage 98后,
出现一个“Getting Started”对话框,如果要进入编
辑环境单击“Cancel”按钮,然后单击工具栏中“”
按钮,与Word界面十分相似。
在窗口底部左侧有三个视图按钮,
“Normal”视图就是正常的编辑环境;
“HTML”按钮,可以看到自动生成的HTML语
句,可以修改HTML源文件;
“Preview”按钮可预览网页效果。
图7-2 FrontPage 98界面
1.文本编写
像Word一样,新建一个空文档后,就可以
在文档里输入想在WWW上展示的内容。
想要调整文档的格式,选中要改变的文
字之后,可以通过工具栏,也可以通过
“Format”菜单中的选项,设置字的字体、
大小、颜色、字形、段落格式等内容。
2.添加多媒体信息
⑴ 设置背景及字体颜色
选中“Format”菜单的“Background”命令,出现
“Page Properties”对话框设置页面属性,单击
“Background”选项卡,可以设置背景和字体颜色
如果选中“Background Image”复选框,以图片
作为该页背景,则可在“Background Image”下面
的文本框里输入背景图片的名字,或单击
“Browse”按钮选择作为背景的图片。否则页面是
以某种颜色作背景,通过“Background”旁边的下
拉列表框选择背景颜色。
图7-3 设置背景
⑵ 图象
图片或图象能使网页生动活泼。图片的来源
有很多,可以用扫描仪扫描与内容有关的图片,
可以用图形软件绘制,或者在浏览网页时下载
自己喜欢的图片。
要在文本中插入图片,选择“Insert”菜单
“Image”命令,或者在工具栏中单击“”按钮.
⑶ 背景声音
图7-4 插入图片
3.置超级链接
建立超级链接时,先选择对象,对象可以是几个字符,
也可以是图片等,然后运行“Insert”菜单下的
“HyperLink”命令或单击工具栏上“”按钮
⑴ 链接一个HTML文件
单击“”按钮,从本地计算机上选择要链接的文件,
或直接在“URL”的文本框中输入文件名。单击“”按
钮,创建一个新网页,然后与新网页链接。单击“OK”
按钮完成链接。
⑵ 链接URL
如果要链接一个WWW服务器,则在“URL”框中输
入要链接的服务器的名字或IP地址,如:
“http://www.edu.cn”。或单击“”按钮,打开一个网页
进行链接。 另外,最简单的办法是输入完整的URL地
址后,按回车键,便可以实现自动链接。
⑶ 链接书签
当网页较长需用滚动条翻看后面内容时,可以加入书
签和链接,实现跳跃式阅读方式,而不是象读书那样逐
行逐段地进行。
7.2.4 网页的浏览
有很多站点为个人提供免费空间的服务,
如:
中网(http://www.netchina.com.cn/)、
东方网景(http://www3.east.cn.net)、
网易(http://www.nease.net)
7.3 Java语言初步
Java是由SUN公司开发的新一代编程语
言,它具有平台无关性、安全性、稳固
性和多线程等诸多特性,因而特别适合
于Internet应用的开发。Java语言已成为
网络时代最重要的面向对象程序设计语
言。
7.3.1 Java语言的概述
1. Java语言的发展
2. Java语言的功能
3. Java语言的特点
⑴
⑵
⑶
⑷
面向对象的编程语言
操作平台无关性
安全性
多线程
7.3.2 Java程序的分类
Java程序分为Applet和Application两类
7.3.3 Java程序的基本语法
1.标识符
标识符以字符或“_”,“$”开头,后面可以包含数字,
标识符是大小写有区别的,没有长度限制。
2.关键词
abstract continue for new switch boolean
default goto null synchronized break do if
package this byte double implements private
thread safe byvalue else import protected throw
case extends instanceof public transient catch
false int return true char final interface short
try class finally long static void const float
native super while cast future generic inner
operator outer rest var
3.数据类型
Java 使用四种基本类型:
integer(整数),
floating(浮点数),
Boolean(布尔变量),
Character or String(字符或字符串)。
4.表达式
Java 语言的表达式和C语言类似
7.3.4 Java 小应用程序示例
• 1. Java 开发工具 JDK
作为 JDK 实用程序,工具库中有七种主要程序。
Javac:Java 编译器,将 Java 源代码转换成字节码。
Java:Java 解释器,直接从类文件执行 Java 应用程序字节
代码。
appletviewer:小应用程序浏览器,
Javadoc:根据 Java 源码及说明语句生成 HTML 文档。
Jdb:Java 调试器,可以逐行执行程序,设置断点和检查变
量。
Javah:产生可以调用 Java 过程的 C 过程或建立能被 Java
程序调用的 C 过程的头文件。
Javap:Java 反汇编器,显示编译类文件中的可访问功能和
数据,并显示字节代码含义。
图7-6 显示了这些工具用来建立小应用程序的流程图
2.用 JDK 建立小应用程序
•
import java.awt.*;
import java.applet.Applet;
public class OutputHello extends Applet {
String s;
public void init(){
String temps;
temps = getParameter("name");
s="everyone";
if (temps != null) {
s=temps;
}
}
public void paint (Graphics g) {
g.drawString("Hello "+s,size().width/2,size().height/2);
}
}
Javac OutputHello.java---------------
OutputHello.class文件
---------------OutputHello.html文件
JavaApplet 有关的标识为:
APPLET CODE = applet 文件名.class WIDTH
= 宽度 HEIGHT = 高度
PARAM NAME = 参数名 VALUE = 值
• 本程序对应 HTML 文档如下:
< html >
< head >
< /head >
< body >
< applet code = "outputhello.class" WIDTH =
200 HEIGHT = 60 >
< param name = name value = “world” >
< /applet >
< /body >
< /html >
将文件存为 OutputHello.html。
运行小应用程序appletviewer 则输入如下语句:
appletviewer OutputHello.html
运行后结果如下图7-7所示。
•
图7-7 小APPLET 运行结果
图7-7 小APPLET 运行结果
7.4 VRML语言
VRML(Virtual Reality Modeling
Language)是一种模型语言,用来描述
一个目标对象是如何呈现在 Web 上的。
VRML提供对三维世界及其内部基本对
象的描述(包括球体、平面、圆锥、圆
柱、立方体等)并同二维的页面链接起
来。
7.4.1 VRML的定义和功能
VRML是描述虚拟环境中场景的一种标
准。它定义了三维应用系统中常用的语
言描述,如层次变换、光源、视点、几
何、动画、雾、材料特性和纹理映射等,
并具有简单的行为特征描述功能。
7.4.2 VRML 的特点
⑴ 可编辑性
⑵ 可重用性
⑶ 可扩展性
⑷ 多平台操作
⑸ 性能
⑹ 可伸缩性
图7-8 VRML的工作方式
7.4.3 VRML的结构规范和实现方法
1. VRML 2.0 规范介绍
– ⑴ 坐标系统(Coordinate System)
– ⑵ 场景图形(Scene Graph)
– ⑶ 节点(node)
– ⑷ 字段(Fields)
– ⑸ 节点类型(Node type)
– ⑹ 颜色、纹理、材质及灯光
– ⑺ 新的信息节点
– ⑻ 场景效果(Scene effect)
– ⑼ 三维声音(3D sound)
– ⑽ 动画(Animation)
– ⑾ 场景动态、交互特性(事件、传感器、路由及响应动作)
– ⑿ 原型(Prototype)
– ⒀ 超文本连接的支持(HyperLink)
2.VRML例子及分析
•
要实现图7-9所示的例子,需要如下的
程序:
图7-9 VRML的一个例子
#VRML V1.0 ascii //*固定的VRML 1.0文件头
Separator {
PerspectiveCamera {
position
0 40 300
orientation 0 0 -1 0
focalDistance
5
heightAngle.785
} #PerspectiveCamera
DEF Cone1 Separator {
Translation {
translation -30 40 0
} #Translation
Cone {
parts ALL
bottomRadius 15
height
30
} #Cone
} #Cone1 Separator
} #Separator
7.5 分布式数据库系统和客户服务体系
7.5.1 分布式数据库的定义
7.5.2 客户服务系统
7.5.3 WEB数据库的开发和发布
7.5.4 通过ODBC联接数据库
– ODBC(Open Database Connectivity)是由微软公司提出的一
个用于访问数据库的统一界面标准,
– 在使用ODBC访问数据库之前,必须建立ODBC数据源。可使
用ODBC数据源管理器建立数据源,在控制面板中的ODBC图
标表示ODBC数据源管理器.
1.初始化ODBC
Dim rc As Integer ‘ODBC函数的返回码
Dim henv As Long ’ODBC环境句柄
rc = SQLAllocEnv(henv) ‘获取ODBC环境句柄
2.与ODBC数据源建立连接
Dim hdbc As Long ‘连接句柄
rc = SQLAllocConnect(henv, hdbc) ‘获取连接句
柄
Dim DSN As String, UID As String, PWD As String
DSN = “DataSourceName” ’ODBC数据源名称
UID = “UserID” ‘用户帐号
PWD = “Password” ’用户口令
rc = SQLConnect(hdbc, DSN, Len(DSN), UID,
Len(UID), PWD, Len(PWD)) ‘建立连接
3.存取数据
⑴ 调用SQLAllocStmt函数获取语句句柄。例如:
Dim hstmt As Long
rc = SQLAllocStmt(hdbc, hstmt)
⑵ 执行SQL语句。执行SQL语句的方法比较多,
最简单明了的方法是调用SQLAllocStmt函数,
例如:
Dim SQLstmt As String
SQLstmt = "SELECT * FROM authors"
rc = SQLExecDirect(hstmt, SQLstmt, Len
(SQLstmt))
4.检索结果集
Dim ColVal As String * 225
ColVal = String(255, 0)
Do Until SQLFetch(hstmt) =
SQL_NO_DATA_FOUND
rc = SQLGetData(hstmt, i, SQL_C_CHAR, ColVal,
Len(ColVal), SQL_NULL_DATA)
Loop
5.结束应用程序
⑴ 调用SQLFreeStmt 函数释放语句句柄及其相关
的系统资源。
rc = SQLFreeStmt(hstmt, SQL_DROP)
⑵ 调用SQLDisconnect 函数关闭连接。
rc = SQLDisconnect(hdbc)
⑶ 调用SQLFreeConnect 函数释放连接句柄及其
相关的系统资源。
rc = SQLFreeConnect(hdbc)
⑷ 调用SQLFreeEnv 函数释放环境句柄及其相关
的系统资源,停止ODBC操作。
rc = SQLFreeEnv(henv)
习题七
一、名词解释
1. HTML。
2. 分布式数据库。
二、问答题
1.
网页设计的原则是什么?
2.
如何建立ODBC的数据源?
三、填空题
1. HTML文件包括_____和_____
______________。
2. 网页中的表格由__、__、__和__组成。
3. 链接文件包括____________和_
_____________。
4. JAVA语言的特点是:_______、______、
______、_______。
5. JAVA 使用四种基本数据类型是:_______、______、
______、_______。
6. Web服务器端提供的用来连接Web服务器和数据库
服务器的中间件主要有______、_______。

similar documents