搜索
大学计算机基础1第5章计算机网络基础(章节5.5)第6章多媒体技术基础第7章计算机信息安全技术（教材外添加）内容提要2计算机网络基础Internet基础Internet服务与应用多媒体技术基础多媒体技术概述多媒体计算机系统数字图像数字音频数字视频计算机安全技术信息安全概述信息安全防范技术计算机病毒网络道德及相关法规计算机知识产权Internet基础3Internet是当今世界上规模最大、用户最多的国际计算机互连网络，它将位于不同国家、不同地域、使用不同技术的局域网和广域网连接在一起，实现了全球间的信息资源共享。互联网始于1969年的美国，又称因特网。是美军在ARPA（阿帕网，美国国防部研究计划署）制定的协定下将美国西南部的大学UCLA(加利福尼亚大学洛杉矶分校)、StanfordResearchInstitute(斯坦福大学研究学院)、UCSB(加利福尼亚大学)和UniversityofUtah(犹他州大学)的四台主要的计算机连接起来。这个协定由剑桥大学的BBN和MA执行，在1969年12月开始联机。Internet基础41980年，TCP/IP即成为UNIX系统的标准通信模块。1983年，TCP/IP作为ARPA的标准协议。1985年，围绕一些大型计算机中心建设计算机网络。1986年，NSF建立了美国国家科学基金网（NSFNET）。1991年，Internet的主干网转交给民间公司来经营。1993年，NSFNET逐渐被若干个商用的Internet主干网替代1994年开始创建4个网络接入点（NAP），分别由4个电信公司经营。21世纪初，美国NAP的数量已达到数十个。NAP就是用来交换Internet上流量的结点，在NAP中安装有性能很好的网络设备Internet基础5由于Internet存在着技术上和功能上的不足，加上用户数量猛增，使得Internet不堪重负。因此，1996年美国的一些研究机构和34所大学提出研制和建造成新一代Internet的设想，并宣布实施“下一代因特网计划（NGI）”。NGI计划要实现的一个目标：开发下一代Internet，以比现有的Internet高100倍的速率连接至少100个研究机构，以比现有的Internet高1000倍的速率连接10个类似的网络结点。其端到端的传输速率要达到100Mb/s～10Gb/s；另一个目标是使用更加先进的网络服务技术和开发许多带有革命性的应用，如远程医疗、远程教育、有关能源和地球系统的研究、高性能的全球通信、环境监测和预报、紧急情况处理等。NGI计划将使用超高速全光网络，能实现更快速地交换和路由选择，同时具有为一些实时应用保留带宽的能力。在整个Internet的管理和安全性方面也会有很大的改进。IPV6协议6IPv6是InternetProtocolVersion6的缩写，其中InternetProtocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF（互联网工程任务组，InternetEngineeringTaskForce）设计的用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议。我们使用的第二代互联网IPv4技术，核心技术属于美国。它的最大问题是网络地址资源有限，从理论上讲，编址1600万个网络、40亿台主机。但采用A、B、C三类编址方式后，可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣，以至IP地址已于2011年2月3日分配完毕。其中北美占有3/4，约30亿个，而人口最多的亚洲只有不到4亿个，中国截止2010年6月IPv4地址数量达到2.5亿，落后于4.2亿网民的需求。地址不足，严重地制约了中国及其他国家互联网的应用和发展，由128位二进制数码表示。[2]一方面是地址资源数量的限制，另一方面是随着电子技术及网络技术的发展，计算机网络将进入人们的日常生活，可能身边的每一样东西都需要连入全球因特网。在这样的环境下，IPv6应运而生。单从数量级上来，IPv6所拥有的地址容量是IPv4的约8×10^28倍，达到2^128（算上全零的）个。这不但解决了网络地址资源数量的问题，同时也为除电脑外的设备连入互联网在数量限制上扫清了障碍Internet在中国7骨干网中文名称国际出口带宽（Mbps）网络说明ChinaNet中国电信1118249商业网、工业与信息化部主管CERNet中国教育和科研计算机网35500公益网、教育部主管CSTNet中国科技网22600公益网、科技部主管UNINet中国联通互联网677205商业网、工业与信息化部主管CMNet中国移动互联网244594商业网、工业与信息化部主管CIETNet中国国际经济贸易互联网2公益网、商业部主管我国大型互联主干网国际出口带宽Internet接入方式8计算机用户要访问Internet上丰富的资源，必须先接入Internet。用户将计算机接入Internet的方式可分为有线接入和无线接入两大类。有线方式目前主要使用的宽带接入方式主要有ADSL接入、HFC接入和直接LAN接入等。无线接入又可分为802.11无线网卡、BlueTooth和GSM/CDMA接入等。其中，ADSL和HFC分别基于现有的PSTN电话网和CATV有线电视网。将用户计算机连接到PSTN和CATV，进而接入Internet，因而称为接入网（accessnetwork，AN）。ADSL和HFC的数据速率都达到T1量级以上，而且都使用频分多路复用宽带传输技术，适合居民用户的Internet接入。而大部分企事业单位和部分居民小区的计算机是通过局域网直接接入Internet的。Internet接入方式9宽带业务有三种接入方式：①以太网接入方式---从城域网光纤到小区，再通过小区住宅楼内安置的以太网交换机，为楼内的每个用户提供10M带宽接入，对于已建成内部局域网的单位也可办理租用宽带网端口业务。②非对称数字用户线（ADSL）接入方式---利用普通电话线进行高速数据传送的一种技术手段，能达到下载8M及上载2M的速率；个人用户接入方式：远端模块由用户ADSLModem和滤波器组成，用户端ADSLModem通常被称为ATU－R（ADSLTransmissionUnit－Remote）。局域网用户接入方式：局域网用户的ADSL安装与单机用户没有很大区别，只需再加多一个集线器，用直连网线将集线器与ADSLMODEM连起来就可以了Internet接入方式10光纤接入是指用光纤作为传输介质的接入方式，这里所讲的光纤接入是指用户端直接通过光纤接入互联网备注FTTC：光纤到路边FTTB：光纤到大楼FTTZ：光纤到小区无线接入随着笔记本电脑、个人数字助理PDA、手机等移动工具的普及，用户端的无线接入业务在不断地增长，在有些恶劣条件是有线接入的有利补充。特点:1.微波传输,无须架设任何线缆;2.自动速率选择:高速模式(11Mbps)、中速模式(5.5Mbps)、标准模式(2Mbps)、标准低速模式(1Mbps)3.共享带宽;4.加密传输.11Internet关键技术Internet关键技术1.TCP/IP技术(传输控制协议/网际协议)TCP/IP是Internet的核心，利用TCP/IP协议可以方便地实现多个网络连接。（1）TCP协议TCP协议处于通信子网和资源子网之间的传输层上，TCP利用IP层提供的不可靠的无连接的数据报，向上层（应用层）提供可靠的面向连接的服务。TCP协议采用确认应答和超时重发机制保证数据的可靠性。（2）IP协议在Internet中，IP协议处于网络层的位置，计算机之间的通信是以“数据报”为单元进行的。IP协议规定了数据报的格式，数据报分为报头和数据两部分。12Internet关键技术2．IP地址为了确保通信时能相互识别，在Internet上的每台主机都必须有一个唯一的标识，即主机的IP地址。IP协议就是根据IP地址实现信息传递的。IP地址由32位（4个字节）二进制数组成，为书写方便，常将每个字节作为一段并以十进制数来表示，每段用“.”分隔。例如，10.47.210.5就是一个合法的IP地址。110网络标识主机标识11网络标识主机标识1网络标识主机标识C类A类B类0271831位31位31位00112315162324常用的IP地址有A、B、C3类，每类均规定了网络标识和主机标识在32位中所占的位数。它们的表示范围分别如下。A类地址：0.0.0.0～127.255.255.255。B类地址：128.0.0.0～191.255.255.255。C类地址：192.0.0.0～223.255.255.255。13Internet关键技术A类地址一般分配给具有大量主机的网络使用，B类地址通常分配给规模中等的网络使用，C类地址通常分配给小型局域网使用，而并不常用的D、E类地址留作特殊用途。为了确保唯一性，IP地址由世界各大地区的权威机构NIC管理和分配。NIC负责统一分配和管理IP地址，目前全世界共有3个这样的网络信息中心，即InterNIC（负责美国及其他地区）、ENIC（负责欧洲地区）和APNIC（负责亚太地区）。我国申请IP地址要通过APNIC，APNIC的总部设在日本东京大学。申请时要考虑申请哪一类的IP地址，然后向国内的代理机构提出。14Internet关键技术域名由于IP地址是数字标识，使用时难以记忆和书写，因此在IP地址的基础上又发展出一种符号化的地址方案，来代替数字型的IP地址。每一个符号化的地址都与特定的IP地址对应，这样网络上的资源访问起来就容易得多了。这个与网络上的数字型IP地址相对应的字符型地址，就被称为域名。域名的转换（DNS)Internet上的域名由域名系统（domainnamesystem，DNS）统一管理。DNS是一个分布式数据库系统，由域名空间、域名服务器和地址转换请求程序3部分组成。有了DNS，凡域名空间中有定义的域名都可以有效地转换为对应的IP地址，同样，IP地址也可通过DNS转换成域名。15Internet关键技术域名级别域名可分为不同级别，包括顶级域名、二级域名等。顶级域名顶级域名又分为两类：一是国家顶级域名,例如中国是cn，美国是us，日本是jp等；二是国际顶级域名,例如表示工商企业的.Com，表示网络提供商的.net，表示非盈利组织的.org,firm（公司企业）、store（销售公司或企业）、Web（突出活动的单位）、arts（突出文化、娱乐活动的单位）、rec(突出消遣、娱乐活动的单位）、info(提供信息服务的单位）、nom(个人），并在世界范围内选择新的注册机构来受理域名注册申请。二级域名二级域名是指顶级域名之下的域名，在国际顶级域名下，它是指域名注册人的网上名称，例如ibm，yahoo，microsoft等；在国家顶级域名下，它是表示注册企业类别的符号，例如com，edu，gov，net等。中国在国际互联网络信息中心（InterNIC）正式注册并运行的顶级域名是CN，这也是中国的一级域名。在顶级域名之下，中国的二级域名又分为类别域名和行政区域名两类。类别域名共6个，包括用于科研机构的ac；用于工商金融企业的com；用于教育机构的edu；用于政府部门的gov；用于互联网络信息中心和运行中心的net；用于非盈利组织的org。而行政区域名有34个，分别对应于中国各省、自治区和直辖市。三级域名三级域名用字母（A～Z，a～z，大小写等）、数字（0～9）和连接符（－）组成，各级域名之间用实点（.）连接，三级域名的长度不能超过20个字符。如无特殊原因，建议采用申请人的英文名（或者缩写）或者汉语拼音名（或者缩写）作为三级域名，以保持域名的清晰性和简洁性。16Internet服务与应用万维网万维网（WorldWideWeb，）被译为全球信息网，简写为Web。以超文本标记语言（HTML）与超文本传输协议（HTTP）为基础，能够以友好的接口提供Internet信息查询服务。用户通过浏览器软件浏览Web网站上的信息，并可单击标记为“超链接”的文本或图形，随心所欲地转换到世界各地的其他Web网站，访问丰富