2.3　Internet基础知识

Internet最早来源于美国国防部高级研究计划局DARPA的前身ARPA建立的Arpanet，该网于1969年投入使用。它把全世界各个地方已有的各种网络互联，组成一个更大的跨越国界范围的庞大的互联网，使不同类型的计算机能交换各种数据。目前已有超过十亿的人在使用Internet，并且它的用户数还在急剧增加。

2.3.1　Internet概述

Internet即因特网，也叫国际互联网，它是一个开放的、互联的遍及全世界的计算机网络系统。它遵守TCP/IP协议。Internet是目前世界上最大的信息网，是世界上第一个实用信息网络。Internet是在美国早期的军用计算机网Arpanet（阿帕网）的基础上经过不断发展变化而形成的。Internet从产生到发展可大致划分为3个阶段。

（1）雏形阶段（20世纪70年代）

1969年，美国国防部高级研究计划局（ARPA）开始建立一个命名为ARPANET的实验性网络。出于军事需要，希望建立一个计算机网络，当网络中的一部分被破坏时，其余网络部分会很快建立起新的联系。人们普遍认为这就是Internet的雏形。

（2）发展阶段（20世纪80年代）

在ARPANET发展的过程中，提出了TCP/IP协议，为Internet的发展奠定了基础。1985年美国国家科学基金会将美国五大超级计算机中心连接起来，建立计算机网络NSFNET。NSFNET成为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年开始采用Internet这个名称。自此以后，其它部门的计算机网络相继并入Internet，Arpanet就宣告解散了。

（3）商业化阶段（20世纪90年代）

随着Internet用户的不断增多，信息量的不断增加，其价值也越来越高，因此Internet起初以科研教育为主的运营性质逐渐发生了改变。20世纪90年代初，商业机构开始进入Internet，使Internet开始了商业化的新进程，成为Internet大发展的强大推动力。1995年，NSFNET停止运作，Internet彻底商业化了。

1994年4月我国正式接入Internet，从此中国的网络建设进入了大规模发展阶段。1996年初我国拥有了四大具有国际出口的网络体系，分别是中国科技网（CSTNET）、中国教育和科研计算机网（CERNET）、中国公用计算机互联网（CHINANET）、中国金桥信息网（CHINAGBN）。

2.3.2　IP地址与域名

接入到Internet中的计算机成千上万，为了实现Internet上不同计算机之间正常通信，需要给每台计算机指定一个不与其它计算机重复的唯一的地址标识，就像每一个公民都有唯一身份证号码一样，在Internet中用IP地址和域名来完成。

（1）IP地址

IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址。IP地址用来唯一地标识Internet上的各个网络实体。

① IP地址的表示方法　IP地址是由32位的二进制数组成，通常被分隔为4个8位二进制数。通常用“点分十进制”形式来表示，由“.”隔开4个十进制，其中每个数的取值范围为0～255之间的十进制整数，如102.58.114.22和225.202.0.1都是合法的IP地址。一台主机的IP地址由网络号和主机号两部分组成。网络号类似于电话号码中的区号，标明了主机所在的子网，主机号则表示所在子网的具体主机位置。

② IP地址的分类　IP地址由各级Internet管理组织进行分配，为了满足不同容量的网络，它们被分为5种不同的类别，即A～E类。其中A、B、C类（如表2-1所示）全球范围内统一分配，D、E类被留作特殊用途。

表2-1　A、B、C三类地址的分配情况

A类IP地址一般给规模特别大的网络使用。在A类IP地址的四段号码中，第一段号码为网络号，长度为1个字节；剩下的三段号码为主机号，长度为3个字节。A类网络地址数量较少，有126个网络，每个网络可以容纳主机数达1600多万台。

B类IP地址分配给中等网络使用。在B类IP地址的四段号码中，前两段为网络号，长度为2个字节；后两段为主机号，长度为2个字节。B类IP地址有16384个网络，每个网络所能容纳的计算机数为6万多台。

C类IP地址适合于小型网络使用。在B类IP地址的四段号码中，前三段为网络号码，长度为3个字节；剩下的一段为主机号，长度为1个字节。C类网络地址数量较多，有209万余个网络，每个网络最多只能包含254台计算机。

③ IPv6　前面讲到的用32位二进制表示的IP地址的版本称为IPv4，它大约有43亿个地址。随着上网人口的不断增多，IPv4定义的有限地址空间将被耗尽，地址空间的不足将会影响网络的发展进程。为了扩大地址空间，人们提出了用128位的长度来表示IP地址，这就是IPv6版本。IPv6几乎可以不受限制地提供地址。与IPv4相比，IPv6的优势主要体现在一是明显地扩大了地址空间，二是提高了网络的整体吞吐量，三是安全性有了更好地保证。

（2）域名

IP地址是Internet中寻址用的数字标识，不管是用二进制形式还是点分十进制形式表示，人们都不容易记忆。为了采用人们习惯的表示方式，便于人们记忆和使用，TCP/IP引进了一种字符型的主机命名方式，就是域名。域名的实质就是用一组字符组成的名字代替IP地址。为了避免重名，域名采用层次结构，各层次之间用“.”隔开，从左自右分别是主机名.…….二级域名.顶级域名。如www.baidu.com、www.tsinghua.edu.cn等。

顶级域名采用通用的标准代码，分为通用顶级域名、国家和地区顶级域名两类，常用的通用顶级域名如表2-2所示。

表2-2　通用顶级域名

国家和地区顶级域名按照ISO国家代码进行分配，例如中国是“cn”，日本是“jp”，美国是“us”，澳大利亚是“au”等。

（3）域名解析

域名和IP地址都是表示网络上主机的地址，他们是同一事物的不同表示。用户可以使用主机的IP地址，也可以使用它的域名。将域名转换为IP地址的过程称为域名解析。当用户输入某个主机的域名时，这个信息首先到达域名解析服务器，域名服务器将此域名解析为其对应网站的IP地址，再对该IP地址进行访问。在解析的过程中如遇某域名服务器不能解析时，该域名服务器将向其上级域名服务器发出解析请求，直至完成域名转换的过程。

2.3.3　Internet的基本服务

Internet已深入到人们生活的方方面面，成为人们获取信息的主要渠道，人们已经习惯每天到网站上看看感兴趣的新闻，下载学习参考资料，收发电子邮件，与朋友亲人交流聊天等，Internet为人们提供的服务越来越广泛。归纳起来Internet的基本服务主要有以下几个方面。

（1）WWW服务

① 万维网　万维网（World Wide Web，简称WWW或3W）是目前Internet上最方便与最受用户欢迎的信息服务类型，它是一种基于超文本方式的信息检索工具。WWW由3部分组成：浏览器、Web服务器和超文本传送协议。

② 统一资源定位器（URL） 统一资源定位器是在HTML的超链接中用来定位信息资源所在位置的。描述了浏览器检索资源所在的协议、资源所在计算机的主机名，以及资源的路径与文件名。

标准的URL格式：协议：//IP地址或域名/路径/文件名。如http://www.cqhg.edu.cn/index.html。

这个例子表示的含义为，用户要连接到名为www.cqhg.edu.cn的主机上，采用HTTP方式读取名为index.html的超文本文件。

③ 超文本传输协议　超文本传输协议（Hyper Transfer Protocol，HTTP）是Web客户机与Web服务器之间的应用层传输协议。HTTP协议是基于TCP/IP的协议。HTTP会话过程包括4个步骤：连接、请求、应答、关闭。

（2）FTP服务

FTP（File Transfer Protocol）即文件传输协议，用于管理计算机之间的文件传送。FTP服务可以在两台远程计算机之间传输文件，在网络上相互共享文件。若要获取FTP服务器的资源，则需要拥有该主机的IP地址（主机域名）、账号、密码。但许多FTP服务器允许用户匿名用户登录，口令任意。FTP可以实现文件传送的两种功能：下载和上传，文件传输只有文本模式和二进制模式。

（3）E-mail服务

电子邮件（E-mail）是Internet上使用非常广泛的一种服务。电子邮件通过网络传送具有方便、快速，不受地域或时间限制等优点，受到广大用户欢迎。邮件服务器需要使用两个不同的协议：简单邮件传输协议（SMTP）用于发送邮件，邮局协议（POP3）用于接收邮件，可以保证不同类型的计算机之间电子邮件的传送。

要使用电子邮件服务，首先要拥有一个电子邮箱，每个电子邮箱有一个唯一可识别的电子邮件地址。电子邮件地址的格式是固定的：用户名@主机域名。如：Jack@163.com。要使用电子邮件进行通信，每个用户必须有自己的邮箱，电子邮箱是由提供电子邮件服务的机构为用户建立的。如网易、新浪、腾讯等都提供免费邮箱，只需用户登录网站，进行注册，即可获得。任何人都可以将电子邮件发送到某个电子邮箱中，但是只有电子邮箱的用户输入正确的用户名和密码，才能查看到相应的内容。

（4）远程登录服务（Telnet）

远程登录是Internet提供的基本信息服务之一，是提供远程连接服务的终端仿真协议。它可以使你的计算机登录到Internet上的另一台计算机上。你的计算机就成为你所登录计算机的一个终端，可以使用那台计算机上的资源，例如打印机和存储设备等。

（5）BBS服务

BBS，全称“电子公告板系统”（Bulletin Board System），它是Internet上著名的信息服务系统之一。电子公告板就像实际生活中的公告板一样，可以把自己参加讨论的文字“张贴”在公告板上，或者从中读取其它人“张贴”的信息，用户在这里可以围绕某一主题开展持续不断的讨论。电子公告板的好处是可以由用户来“订阅”，每条信息也能像电子邮件一样被复制和转发。