5.2.1Internet概述
? ? ? ?Internet稱為互聯網，又稱英特網，始于1969年的美國ARPANET（阿帕網），是全球性的網絡。
? ? ? ?互連網指的是兩個或多個不同類型的網絡通過路由器等網絡設備連接起來，形成一個更大的網絡結構。互連網可以是任何大小和范圍的網絡集合，它可以是私有的、內部的或者局部的，不是全球范圍的。
? ? ? ?目前，我們的連接的計算機網絡是這樣的：局域網 → 城域網?→ 國家廣域網（互連網） → 每個國家的互連網相互連接（最大的廣域網，互聯網）。
? ? ? ?在這里面，一般情況下局域網里面的路由器配置局域網為私網，然后局域網連接到城域網里面，私網通過一種技術接入到了公網，達到你可以訪問公網，公網訪問不了你。但是有些局域網里面的路由器配置為公網，直接和公網接入，是因為其業務的特殊需求。
5.2.2IP地址
? ? ? ?IP 地址（Internet Protocol Address，為網際協議地址）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，以此來屏蔽物理地址的差異，Internet中的任何一臺計算機或路由器都必須有一個全球唯一的 IP 地址。
? ? ? ?IP地址屬于網絡層。
? ? ? ?IPv4地址的編制方法經歷了如下三個歷史階段：
? ? ? ?我們只學習分類編址。
???????1.IP 地址書寫格式
???????目前所使用的 IP 地址的版本為 IPv4，它由 32 位二進制構成，占 4 個字節。為了方便用戶理解和記憶，采用帶點的十進制標記法，將每個字節的 8 位二進制數值，用一個十進制數值表示，數值中間用“.”隔開。
???????例如，二進制 IP 地址“11001010 11001010 00010110000000001”用十進制標記法表示為“202.202.44.1”。? ? ? ?
???????2.IP 地址組成
???????最初設計互聯網時，為了便于尋址以及層次化構造網絡，每個 IP 地址包括網絡號和主機號。同一個物理網絡上的所有主機都使用同一個網絡號，網絡上的每一個主機(包括網絡上工作站，服務器和路由器等)有一個主機號與其對應。
???????3.分類編址的IPv4地址
???????Internet 委員會定義了 5 種 IP 地址類型以適合不同容量的網絡，即 A~E 類，其中 A、B、C三類為基礎地址。D、E 類也為特殊地址。D 類為多播地址，E 類保留為今后使用。
| 類別 | 十進制（范圍） |
| A類 | 0.0.0.0~127.255.255.255 |
| B類 | 128.0.0.0~191.255.255.255 |
| C類 | 192.0.0.0~223.255.255.255 |
| D類 | 224.0.0.0~239.255.255.255 |
| E類 | 240.0.0.0~255.255.255.255 |
???????例如，A類地址 127 專用于測試，不可用于其他用途。如果某計算機發送信息給 IP 地址為 127.0.0.1 ~127.255.255.255的主機，則此信息將傳送該計算機本身。
? ? ? ?4.子網掩碼
???????子網掩碼不能單獨存在，它必須結合IP地址一起使用。子網掩碼只有一個作用，就是將某個IP地址劃分成網絡地址和主機地址兩部分。如表所示為子網掩碼及對應的IP地址類型格式。
| 類別 | 子網掩碼 | IP地址（二進制） | |
| A類 | 255.0.0.0 | 網絡地址（8位） | 主機地址（24位） |
| B類 | 255.255.0.0 | 網絡地址（16位） | 主機地址（16位） |
| C類 | 255.255.255.0 | 網絡地址（24位） | 主機地址（8位） |
| D類 | 多播地址 | ||
| E類 | 保留為今后使用 | ||
???????① A類地址網絡地址8位，最高位均為0，A類地址網絡數個（0和127有特殊用途），主機數最多
，適合大型網絡。
???????② B類地址網絡地址16位，最高兩位為10，主機數最多，適合中型網絡。
???????③ C類地址網絡地址24位，最高三位為110，主機數最多，適用于主機數量不超過254的小型網絡。
? ? ? ?5.私有地址
???????私有地址也稱為內網地址或局域網地址，當私有網絡內的主機要與位于公網上的主機進行通信時必須經過網絡地址轉換，將其私有地址轉換為合法公網地址才能對外訪問。
| 網絡類別 | 地址段 | 網段數（子網數） |
| A類 | 10.0.0.0~10.255.255.255 | 1 |
| B類 | 172.16.0.0~172.31.255.255 | 16 |
| C類 | 192.168.0.0~192.168.255.255 | 256 |
? ? ? ?地址段就是說，這些屬于哪些網絡類別。網段數，就是說可以劃分多少個子網。
? ? ? ?6.IPv4有關計算
? ? ? ?相關間題:已知某網段下主機的IP地址和子網掩碼,求出對應網絡允許分配的主機數,網絡地
廣播地址和IP地址的范圍。
???????求解方法:
???????(1)當前網絡允許分配的主機數
???????(n為IP地址主機號的二進制位數或子網掩碼末尾0的個數)。
???????(2) 當前網絡地址
???????將IP地址和子網掩碼轉為二進制，進行邏輯與運算（或將IP地址轉為二進制，主機號變為0）。
???????(3) 當前廣播地址
???????得到的二進制網絡地址的主機位部分變為1。
???????(4) 當前網絡IP地址范圍
???????除掉網絡地址（主機號全為0時）和廣播地址（主機號全為1時），保留中間的可用地址段。
???????例1 已知IP地址為192.168.10.24，子網掩碼為255.255.255.0。求該IP地址所對應的網絡允許分配的主機數、網絡地址、廣播地址和IP地址的范圍。
???????IP地址：11000000 10101000 00001010 00011000 （192.168.10.24）
???????子網掩碼：11111111 11111111 11111111 00000000 （255.255.255.0）
???????邏輯與運算結果：11000000 10101000 00001010 00000000 （192.168.10.0）
???????從上述過程看，網絡地址即為：192.168.10.0；子網掩碼把前面的24位劃成了網絡號，后面8
位劃成了主機號，將得到的二進制網絡地址的主機號部分變為1，得到11000000 10101000 00001010 11111111，廣播地址即為192.168.10.255；當前網絡允許分配的主機數為2^8-2，即254；除去網絡地址和廣播地址，IP地址范圍為192.168.10.1 ~ 192.168.10.254。
? ? ? ?7.IPv6
? ? ? ?由于IPv4地址僅由32位二進制位數構成，能夠表示的IP地址數量有限，為了解決IP地址資源緊缺，則逐漸使用由128位二進制位數構成的IPv6地址，它的地址空間是IPv4的2^96倍。
???????為了書寫簡便，通常將IPv6地址轉換為其對應的十六進制，每4個分為一組，一共寫為8組，每組十六進制數之間用冒號隔開。例如：FE80:0000:0000:0000:AAAA:0000:00C2:0002。
???????由于IPv6地址較長，所以書寫起來比較麻煩，可以使用“零壓縮法”來縮短其長度。如幾個連續段位的值都是0，那么這些0就可以簡單地以“::”來表示，則上述地址就可以寫成FE80::AAAA:0000:00C2:0002。該方法只能簡化連續的段位的0，其前后的0都要保留，并且只能用一次。在上例中的AAAA后面的0000就不能再次簡化。當然也可以在AAAA后面使用“::”，這樣的話前面的12個0就不能壓縮了。這個限制的目的是為了能準確還原被壓縮的0，不然就無法確定每個“::”代表了多少個0。例如，下列IP地址均是合法的，并且它們等價。
???????2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1428:0000
???????2001:0DB8:0000:0000::1428:0000
???????2001:0DB8::1428:0000
???????但2001:0DB8::1428::是非法的，因為這樣會不清楚每個壓縮中有幾個全零的分組。有時也可以將前導的零省略，例如，2001:0DB8:02DE::0E13等價于2001:DB8:2DE:E13。
? ? ? ?5.2.3域名
???????由于IP地址不易記憶，所以使用了域名來代替IP地址。域名是由一串用點分隔的字符串組成的Internet上某一臺計算機或計算機組的名稱，用于在數據傳輸時標識計算機的電子方位。(有時也稱為物理位置)。
???????域名是一個IP地址的“面具”，它主要是便于記憶和溝通的一組服務器的地址。(網站、電子郵件、FTP等）。
???????1.域名結構
???????域名用點號將各級子域名分隔開來，如jsjjc.tongji.edu.cn。域名從右至左分別為頂級域名、三級域名等不同級別，典型的域名結構為主機名，單位名，機構名，國家名。
? ? ? ?2.頂級域名
???????頂級域名分為兩類：一是國際頂級域名；二是國家頂級域名，用兩個字母表示世界各個國家和地區，部分頂級域名如表5-5所示。
| 國家頂級域名 | cn | 中國 | 國際頂級域名 | com | 盈利性商業機構 |
| us | 美國 | edu | 教育機構 | ||
| jp | 日本 | gov | 政府機構 | ||
| hk | 中國香港特別行政區 | mil | 軍事組織 | ||
| tw | 中國臺灣地區 | ac | 科研機構 | ||
| de | 德國 | net | 網絡機構 | ||
| gb | 英國 | org | 非營利性組織 |
???????3.DNS
???????將域名翻譯成對應的IP地址的翻譯系統稱為域名系統(Domain Name System，DNS)。它是因特網的一項核心服務，它作為可以將域名和IP地址相互映射的一個分布式數據庫，能夠使人更方便地訪問互聯網，而不必去記住能夠被機器直接讀取的IP地址。在域名系統中，存放的是域名和IP地址的對照表。
???????4.URL
???????URL 也稱為統一資源定位器(符)，是可以從互聯網上得到的資源的地理位置和訪問方法的一種簡潔的表達，是互聯網上標準資源的地址。互聯網上的每個文件都有一個唯一的URL，它包含的信息指出文件的位置以及瀏覽器應該怎么處理它。
???????完整的 URL 由4 部分組成:資源類型(協議)、存放資源的主機名(域名)、端口號、資源具體地址(路徑和文件名)，如下所示:
???????其中，端口號(是一種特定服務的軟件標識)一般省略不寫。常見協議默認端口號如下: HTTP 使用80端口，FTP 使用20 和21 端口，Telnet 使用23 端口等。
? ? ? ?5.2.4Internet提供的服務
? ? ? ?Internet為廣大用戶提供的服務非常多，常見的服務有萬維網服務、文件傳輸服務、遠程登錄服務、電子郵件服務、電子公告板系統、電子商務、電子政務、信息瀏覽與檢索等。
? ? ? ?1.萬維網服務（WWW）
???????WWW（World Wide Web，萬維網）也稱全球信息網，是Internet上應用最廣泛的一種服務。它采用超文本和多媒體技術，將不同文件通過關鍵字建立鏈接，提供一種交叉式查詢方式，解決了 Internet上的信息傳遞問題。WWW采用客戶機/服務器工作模式，用戶在客戶機上使用瀏覽器發出訪問請求，服務器根據請求向瀏覽器返回信息。當瀏覽器和服務器之間交換數據時，使用HTTP協議，為了安全，可使用HTTPS協議。
? ? ? ?2.電子郵件服務（E-Mail）
???????在電子郵件系統中，負責電子郵件收發管理的計算機稱為郵件服務器，分為發送郵件服務器和接收郵件服務器。
???????要使用Internet提供的電子郵件服務，必須先申請電子信箱賬號和郵箱地址，電子郵箱地址一般格式為“郵箱名@郵箱所在的主機域名”。
? ? ? ?3.文件傳輸(FTP)
???????FTP服務是一種在兩臺計算機之間傳送文件的服務，采用客戶機/服務器工作方式。訪問FTP服務器有以下兩種方式。
???????(1) 匿名方式
???????匿名方式不使用賬號和密碼,如FTP://JSJC.TONGJI.EDU.CN,這種形式相當于使用了公共賬號:Anonymous,密碼是一個有效的E-mail地址或者Guest。
???????(2) 使用賬號和密碼
???????如FTP://Users:123456@JSJC.TONGJI.EDU.CN,其中Users是賬號,123456是密碼。
? ? ? ?4.其他應用
???????（1）即時通信
???????即時通信是Internet提供的一種能夠即時發送和接收信息的服務。常用的即時通信服務有：騰訊的QQ和微信、MSN、微軟的Skype等。
???????（2）博客和微博
???????博客（Blog），又稱為網絡日志，是一種通常由個人管理、不定期張貼新的文章的網站，是社會媒體網絡的一部分。
???????微博（Micro Blog）是一個基于用戶關系的信息分享、傳播以及獲取的平臺。用戶可以通過微博組建個人社區。
? ? ? ?(3)VPN
???????VPN(Virtual Private Network,虛擬專用網絡)是一種遠程訪問技術。什么是遠程訪問?外地的員工訪問單位內網的服務器資源就是遠程訪問。實現遠程訪問的一種常用技術就是VPN,即在Internet上架設一個專用網絡。????????
???????(4)遠程桌面
???????遠程桌面(Remote Desktop,RDP)是讓用戶在本地計算機上控制遠程計算機的一種技術。有了遠程桌面功能后，用戶可以操作遠程的計算機，如安裝軟件、運行程序等，所有的一切都好像是在本地計算機上操作一樣。
???????5.2.5 接入方式????????
???????要想訪問 Internet 所提供的服務，用戶必須通過 ISP（Internet 服務提供商）把自己的計算機接入 Internet。Internet 為公眾提供了各種接入方式：ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line，非對稱數字用戶線）接入、有線電視接入、光纖接入、無線接入、共享接入等。??????????????????
???????1.ADSL 入網????????
???????ADSL 是一種利用電話線和公用電話網接入 Internet 的技術。它通過專用的 ADSL Modem 連接到 Internet。是一種寬帶的接入方式，具有下載速率高、上網和打電話兼顧、安裝方便等優點。
???????2.有線電視接入
???????是一種利用有線電視網接入到 Internet 的技術。它通過 Cable Modem（線纜調制解調器）連接有線電視網，進而連接到 Internet，也是一種寬帶的 Internet 接入方式，可兼顧上網、模擬節目和數字點播。
???????3.光纖接入
???????光纖接入（FTTH，光纖到家）是一種以光纖為主要傳輸媒介的接入技術。用戶通過光纖 Modem 連接到網絡，再通過 ISP 的骨干網出口連接到 Internet，是一種寬帶的 Internet 接入方式。
???????4.無線接入方式
???????個人計算機或者移動設備可以通過 WLAN 連接到 Internet。在一些校園、機場、飯店、展會、休閑場所等公共場所內，由電信公司或單位統一部署了無線接入點，建立起無線局域網。
???????5.共享接入
???????前面的接入方式都可以使一臺計算機使用一個賬號接入 Internet。如果要使一批計算機接入 Internet，而只使用一個賬號，這種方式稱為共享接入。共享接入通過構建局域網，將能接入 Internet 的計算機與其他計算機連接起來，其他計算機通過共享方式接入 Internet。常見的共享方式是利用路由器接入到 Internet，而其他的計算機或設備只要連接到路由器就能上網了。????????
???????5.2.6 信息檢索
???????在WWW上瀏覽信息是Internet最基本的功能。信息瀏覽可以分為3個層次:基本使用、搜索引擎、文獻檢索。????????
???????1.基本使用
???????使用瀏覽器時,只要在瀏覽器的地址欄中輸入相應的URL或IP地址即可。當用戶輸入域名訪問Web站點時看到的第一個網頁稱為主頁(Home Page)。保存當前網頁時要指定保存類型。常用的保存類型有兩種。
???????① 網頁,全部(.htm;.html)。保存整個網頁,網頁中的圖片被保存在一個與網頁同名的文件夾內。
???????② Web檔案,單一文件 (*.mht)。把整個網頁文字和圖片一起保存在一個 mht 文件中。
? ? ? ?2.搜索引擎
???????搜索引擎是用來搜索網上資源的工具,國內常用的搜索引擎如表所示。
| 搜索引擎名稱 | ?? ?說明?? ? |
| 百度 | 全球最大的中文搜索引擎?? ? |
| Google? | 全球最大的搜索引擎?? |
| 360搜索、搜狗搜索、神馬 | 其他搜索引擎 |
???????3.文獻檢索
???????文獻檢索是指將文獻按一定的方式組織和存儲起來,并根據用戶的需要找出有關的文獻過程。常見文獻數據庫:中國知網(CNKI)、萬方數字資源系統、維普中國科技期刊、IEEE/IEE(IEL)等,這些電子資源以鏡像站點的形式鏈接在校園網上供師生使用,各學校的網絡管理部門通常采用 IP 地址控制訪問權限,在校園網進入時無須賬號和密碼。
