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    互聯網

    英文翻譯:互聯網(Internet)
    內容摘要:互聯網是連接網絡的網絡,是目前世界上最大的計算機網絡。

    什么是互聯網

    互聯網是連接網絡的網絡,是目前世界上最大的計算機網絡。

    互聯網就如國與國之間稱為“國際”一般,網絡與網絡之間所串連成的龐大網絡,則可譯為“網際網絡”,又音譯“因特網”或者“英特網”,是指在ARPA網(The Advanced Research Projects Agency Network,為美國國防部高級研究計劃署開發的世界上第一個運營的封包交換網絡,它是全球互聯網的始祖。)基礎上發展出的世界上最大的全球性互聯網絡。而互聯網在臺灣譯作網際網路,或稱“互連網”,即是“連接網絡的網絡”,可以是任何分離的實體網絡之集合,這些網絡以一組通用的協議相連,形成邏輯上的單一網絡。這種將計算機網絡互相聯接在一起的方法稱為“網絡互聯”。

    互聯網是一組全球信息資源的總匯。有一種粗略的說法,認為INTERNET是由于許多小的網絡(子網)互聯而成的一個邏輯網,每個子網中連接著若干臺計算機(主機)。Internet以相互交流信息資源為目的,基于一些共同的協議,并通過許多路由器和公共互聯網而成,它是一個信息資源和資源共享的集合。

    單獨提起互聯網,一般都是互聯網或接入其中的某網絡,有時將其簡稱為網或網絡(the Net)。對互聯網的使用,人們稱之為“上網”、“沖浪”(web surfing)、“瀏覽”及“漫游”,而使用互聯網的人則稱之為“網民”,網上朋友稱為“網友”。

    互聯網的歷史

    在1950年代,通信研究者認識到需要允許在不同計算機用戶和通信網絡之間進行常規的通信。這促使了分散網絡、排隊論和封包交換的研究。1960年美國國防部國防前沿研究項目署(ARPA)出于冷戰考慮建立的ARPA網引發了技術進步并使其成為互聯網發展的中心。1973年ARPA網擴展成互聯網,第一批接入的有英國挪威計算機。

    1974年ARPA的鮑勃·凱恩和斯坦福的溫登·澤夫提出TCP/IP協議,定義了在電腦網絡之間傳送報文的方法。1983年1月1日,ARPA網將其網絡內核協議由NCP改變為TCP/IP協議。

    1986年,美國國家科學基金會(National Science Foundation,NSF)建立了大學之間互聯的骨干網絡NSFnet,這是互聯網歷史上重要的一步。在1994年,NSFNET轉為商業運營。1995年隨著網絡開放予商業. 互聯網中成功接入的比較重要的其他網絡包括Usenet、Bitnet和多種商用X.25網絡。

    1990年代,整個網絡向公眾開放。在1991年8月,在蒂姆·伯納斯-李(Tim Berners-Lee)在瑞士創立HTML、HTTP和歐洲粒子物理研究所](CERN)的最初幾個網頁之后兩年,他開始宣揚其萬維網(World Wide Web)項目。在1993年,Mosaic網頁瀏覽器版本1.0被放出了,在1994年晚期,公共利益在前學術和技術的互聯網步增長。1996年,“Internet”(互聯網)一詞被廣泛的流通,不過是指幾乎整個的萬維網。

    其間,經過一個十年,互聯網成功地容納了原有的計算機網絡中的大多數(盡管像FidoNet的一些網絡仍然保持獨立)。這一快速發展要歸功于互聯網沒有中央控制,以及互聯網協議非私有的特質,前者造成了互聯網有機的生長,而后者則鼓勵了廠家之間的兼容,并防止了某一個公司在互聯網上稱霸。

    互聯網的成功,可從“Internet”這個術語的混淆窺知一二。最初,互聯網代表那些使用IP協議架設而成的網絡,而今天,它則用來泛指各種類型的網絡,不再局限于IP網絡。一個互聯網(internet,開頭的“i”是小寫字母)可以是任何分離的實體網絡之集合,這些網絡以一組通用的協議相連,形成邏輯上的單一網絡。而互聯網(Internet,開頭的“I”是大寫字母)專指美國的前身為ARPA網、使用IP協議將各種實體網絡鏈接成此單一邏輯網絡。

    互聯網的特點

    結構特點

    Internet采用了目前最流行的客戶機/服務器工作模式,凡是使用TCP/IP協議,并能與Internet的任意主機進行通信的計算機,無論是何種類型、采用何種操作系統,均可看成是Internet的一部分。

    嚴格的說,用戶并不是將自己的計算機直接鏈接到Internet上,而是連接到其中的某個網絡上,再由該網絡通過網絡干線與其它網絡相連。網絡干線之間通過路由器互連,使得各個網絡上的計算機都能相互進行數據和信息傳輸。例如,用戶的計算機通過撥號上網,連接到本地的某個Internet服務提供商(ISP)的主機上。而ISP的主機由通過高速干線與本國及世界各國各地區的無數主機相連,這樣,用戶僅通過一階ISP的主機,便可遍訪 Internet。由此也可以說,Internet是分布在全球的ISP通過高速通信干線連接而成的網絡。

    Internet的這樣結構形式,使其具有如下的眾多特點:

    1、靈活多樣的入網方式。這是由于TCP/IP成功的解決了不同的硬件平臺、網絡產品、操作系統之間的兼容性問題。

    2、采用了分布網絡中最為流行的客戶機/服務器模式,大大提高了網絡信息服務的靈活性。

    3、將網絡技術、多媒體技術融為一體,體現了現代多種信息技術互相融合的發展趨勢

    4、方便易行。任何地方僅需通過電話線、普通計算機即可接入Internet。

    5、向用戶提供極其豐富的信息資源,包括大量免費使用的資源。

    6、具有完善的服務功能和友好的用戶界面,操作簡便,無須用戶掌握更多的專業計算機知識。

    信息交流特點

    1、開放性。互聯網是以分組交換方式連接而成的信息網絡,因此它不存在范圍上的封閉界限。打破了時間的和地域的限制。

    2、實時性。人們通過互聯網進行信息交流活動能夠以極高的速度進行,時間不再是信息交流的障礙。

    3、交互性。互聯網的多媒體、超文本技術使人們的信息交流方式由傳統的線性交流,轉變為聯想式的多向交流,用戶同時成為網絡信息資源的消費者生產者。

    4、無中介性。互聯網沒有中間管理層次,它呈現出的是一種非中心的、離散式的管理結構。

    5、交流成本低廉。互聯網的使用費用遠低于傳統電信工具。

    6、海量信息。互聯網以信息爆炸形式形成了信息數據的洪流。

    互聯網的關鍵技術

    1、TCP/IP技術

    TCP/IP是Internet的核心,利用TCP/IP協議可以方便的實現多個網絡的無縫連接。通常所謂某臺主機在Internet上,Internet地址(即IP地址),并運行TCP/IP協議,可以向Internet上的所有其他主機發送IP分組。

    TCP/IP的層次模型分為四層,其最高層相當于OSI的5~7層,該層中包括了所有的高層協議,如常見的文件傳輸協議FTP、電子郵件SMTP、域名系統DNS、網絡管理協議SNMP、訪問WWW的超文本傳輸協議HTTP等。

    TCP/IP的次高層相當于OSI的運輸層,該層負責在源主機和目的主機之間提供端~端的數據傳輸服務。這一層上主要定義了兩個協議:面向連接的傳輸控制協議TCP和無連接的用戶數據報協議UDP。

    TCP/IP的第二層相當于OSI的網絡層,該層負責將分組獨立地從信源傳送到信宿,主要解決路由選擇、阻塞控制級網際互聯問題。這一層上定義了互連網協議IP、地址轉換協議ARP、反向地址轉換協議RARP和互連網控制報文協議ICMP等協議。

    TCP/IP的最低層為網絡接口層,該層負責將IP分組封裝成適合在物理網絡上傳輸的幀格式并發送出去,或將從物理網絡接收到的幀卸裝并取亍IP分組遞交給高層。這一層與物理網絡的具體實現有關,自身并無專用的協議。事實上,任何能傳輸IP分組的協議都可以運行。雖然該層一般不需要專門的TCP/IP 協議,各物理網絡可使用自己的數據鏈路層協議和物理層協議,但使用串行線路進行連接時仍需要運行SLIP或PPP協議。

    2、標識枝術

    1)主機IP地址。為了確保通信時能相互識別,在Internet上的每臺主機都必須有一個惟一的標識,即主機的IP地址。IP協議就是根據IP地址實現信息傳遞的。

    IP地址由32位(即4字節)二進制數組成,為書寫方便起見,常將每的個字節作為一段并以十進制數來表示,每段間用“.”分隔。例如,202.96.209.5就是一個合法的IP地址。

    IP地址由網絡標識和主機標識兩部分組成。常用的IP地址有A、B、C三類,每類均規定了網絡標識和主機標識在32位中所占的位數。它們的表示范圍分別為:

    • A類地址:0.0.0.0~127.255.255.255
    • B類地址:128.0.0.0~191.255.255.255
    • C類地址:192.0.0.0~233.255.255.255

    A類地址一般分配具有大量主機的網絡使用,B類地址通常分配給規模中等的網絡使用,C類地址通常分配給小型局域網使用。為了確保惟一性,IP地址由世界各大地區的權威機構Inter NIC(Internet Network Information Center)管理和分配。

    在IP地址的某個網絡標識中,可以包含大量的主機(如A類地址的主機標識域為24位、B類地址的主機標識域為16位),而在實際應用中不可能將這么多的主機連接到單一的網絡中,這將給網絡尋址和管理帶來不便。為解決這個問題,可以在網絡中引入“子網”的概念。

    將主機標識域進一步劃分為子網標識和子網主機標識,通過靈活定義子網標識域的位數,可以控制每個子網的規模。將一個大型網絡劃分為若干個既相對獨立又相互聯系的子網后,網絡內部各子網便可獨立尋址和管理,各子網間通過跨子網的路由器連接,這樣也提高了網絡的安全性。

    利用子網掩碼可以產判斷兩臺主機是否在同一子網中。子網掩碼與IP地址一樣也是32位二進制數,不同的是它的子網主機標識部分為全"0"。若兩臺主機的IP地址分別與它們的子網掩碼相“與”后的結果相同,則說明這兩臺主機在同一網中。

    2)域名系統和統一資源定位器。32位二進制數的IP地址對計算機來說十分有效,但用戶使用和記憶都很不方便。為此,Internet引進了字符形式的IP地址,即域名。域名采用層次結構的基于“域”的命名方案,每一層由一個子域名間用“.”分隔,其格式為:

    機器名.網絡名.機構名.最高域名

    Internet上的域名由域名系統DNS(Domain Name System)統一管理。DNS是一個分布式數據庫系統,由域名空間、域名服務器和地址轉換請求程序三部分組成。有了DNS,凡域名空間中有定義的域名可以有效地轉換為對應的IP地址,同樣,IP地址也可通過DNS轉換成域名。

    WWW上的每一個網頁(Home Page)都有一個獨立的地址,這些地址稱為統一資源定位器(URL),只要知道某網頁的URL,便可直接打開該網頁。

    3)用戶E-mail地址。用戶E-mail地址的格式為:用戶名@主機域名。其中用戶名是用戶在郵件服務器上的信箱名,通常為用戶的注冊名、姓名或其它代號,主機域名則是郵件服務器的域名。用戶名和主機域名之間用“@”分隔。

    由于主機域名在Internet上的惟一性,所以,只要E-mail地址中用戶名在該郵件服務器中是惟一的,則這個E-mail地址在整個Internet上也是惟一的。

    互聯網的接入

    接入技術

    網絡連接技術(Internet接入技術)是用戶與互聯網間連接方式和結構的總稱。任何需要使用互聯網的計算機必須通過某種方式與互聯網進行連接。互聯網接入技術的發展非常迅速:帶寬由最初的14.4Kbps發展到目前的10Mbps甚至100Mbps帶寬;接入方式也由過去單一的電話撥號方式,發展成現在多樣的有線和無線接入方式;接入終端也開始朝向移動設備發展。并且更新更快的接入方式仍在繼續地被研究和開發。

    根據接入后數據傳輸的速度,Internet的接入方式可分為寬帶接入和窄頻接入。

    常見民用寬帶接入:

    • ADSL(非對稱數字專線)接入,接入帶寬上行速率(最高640Kbps)和下行速率(最高8Mbps);
    • 有線電視上網(通過有線電視網絡)接入,接入帶3-34Mbps;
    • 光纖接入,接入帶寬10-100-1000Mbps;
    • 無線(使用IEEE 802.11協議或使用3G技術)寬帶接入,1.5Mbps-540Mbps;
    • 衛星寬帶接入。

    常見民用窄頻接入:

    • 電話撥號接入,接入帶寬9600-56Kbps(V.92標準);
    • 窄頻ISDN接入,接入帶寬64/128Kbps;
    • GPRS手機上網,接入帶寬最大53Kbps;
    • UMTS手機上網,384Kbps;
    • CDMA手機上網:(2G) cdmaOne,150Kbps。

    接入方式

    1、ISP接入方式

    1)幀中繼方式。幀中繼的主要特點是特點是:低網絡時延、高傳輸速率以及在星形和網狀網上的高可靠性連接。這些特點是幀中繼特別適用于Internet的不可預知的、大容量的和突發性數據業務,如E-mail、客戶機/服務器等系統。但是,幀中繼還不適用于傳送大量的大容量(100MB)文件、多媒體部件或連續型業務量的應用。

    2)專線(DDN)方式。DDN(Digital Data Network)是通過數字信道為用戶提供語音、數據、圖像信號傳輸的數據網。DDN可為公共數據交換網及各種專用網絡提供用戶數據信道,為幀中繼、局域網及各類不同網絡的互聯提供網間連接。DDN具有速度快、質量高的特點,但使用上不及模擬方式靈活,且投資成本較大。

    3)ISDN方式。ISDN是數字技術和電信業務結合的產物,可用于取代租用線路實現域網間的互連。在這種連接方式中,ISDN可以為用戶提供高速、可靠的數字連接,并是主機或網絡端口分享多個遠程設備的接入。從窄帶ISDN(N-ISDN)發展而來的寬帶ISDN(B-ISDN),還能支持不同類型、不同速率的業務,不但包括連續性寬帶業務,也包括突發型寬帶業務。

    2、用戶接入方式

    1)仿真終端方式。終端可以通過電話線與遠程主機相連,普通計算機安裝相應的仿真軟件后,也能像真正的終端一樣實現與ISP主機的連接。這種接入方式簡單、經濟,且對用戶計算機無特殊要求。但存在的缺點是用戶端沒有IP地址,無法運行高級接口軟件,創誒用戶的各類文件和電子郵件均存放在ISP主機上,影響了上網速度和時間。

    2)撥號IP方式。撥號IP方式也稱SLIP/PPP方式,該方式采用串行網間協議SLIP(Serial Line Internet Protocol)或點一點協議PPP(Point to Point Protocol),通過電話線撥號將用戶計算機與ISP主機連接起來。撥號IP方式的優點是用戶端有獨立的IP地址,用戶可以使用自己的環境和用戶界面(如Windows、Unix、Macintosh等)進行連網操作,各類文件和電子郵件均可直接傳送到用戶計算機上。目前,大多數個人用戶都采用這種方式上網。由于用戶計算機上要運行大量接口軟件,所以計算機的要求相對比較高。

    3)局域網連接方式。有兩種方式可以實現局域網與Internet主機的連接。一種方法是通過局域網的服務器,使用高速MODEM經電話線路與 Internet主機連接。在這種方法中,所有的工作站共享服務器的一個IP地址。另一種方法是通過路由器將局域網與Inerter主機相連,是整個將局域網加入到Internet中成為一個開放式局域網。在這種方法中,局域網中的所有工作站都可以有自己的IP地址。

    互聯網的應用

    1、萬維網

    萬維網(World Wide Web,簡稱WWW)是Internet上集文本、聲音、圖像、視頻等多媒體信息于一身的全球信息資源網絡,是Internet上的重要組成部分。瀏覽器 (Browser)是用戶通向WWW的橋梁和獲取WWW信息的窗口,通過瀏覽器,用戶可以在浩瀚的Internet海洋中漫游,搜索和瀏覽自己感興趣的所有信息。

    WWW的網頁文件是超文件標記語言HTML(Hyper Text Markup Language)編寫,并在超文件傳輸協議HTTP(Hype Text Transmission Protocol)支持下運行的。超文本中不僅含有文本信息,還包括圖形、聲音、圖像、視頻等多媒體信息(故超文本又稱超媒體),更重要的是超文本中隱含著指向其它超文本的鏈接,這種鏈接稱為超鏈(Hyper Links)。利用超文本,用戶能輕松地從一個網頁鏈接到其它相關內容的網頁上,而不必關心這些網頁分散在何處的主機中。

    HTML并不是一種一般意義上的程序設計語言,它將專用的標記嵌入文檔中,對一段文本的語義進行描述,經解釋后產生多媒體效果,并可提供文本的超鏈。

    WWW瀏覽器是一個客戶端的程序,其主要功能是使用戶獲取Internet上的各種資源。常用的瀏覽器Microsoft的Internet Explorer(IE)和Netvigator/Communicator。SUN公司也開發了一個用Java編寫的瀏覽器HotJava。Java是一種新型的、獨立于各種操作系統和平臺的動態解釋性語言,Java使瀏覽器具有了動畫效果,為連機用戶提供了實時交互功能。目前常用的瀏覽器均支持Java。

    2、電子郵件

    E-mail是Internet上使用最廣泛的一種服務。用戶只要能與Internet連接,具有能收發電子郵件的程序及個人的E-mail地址,就可以與Internet上具有E-mail所有用戶方便、快速、經濟地交換電子郵件可以在兩個用戶間交換,也可以向多個用戶發送同一封郵件,或將收到的郵件轉發給其它用戶。電子郵件中除文本外,還可包含聲音、圖像、應用程序等各類計算機文件。此外,用戶還可以郵件方式在網上訂閱電子雜志、獲取所需文件、參與有關的公告和討論組,甚至還可瀏覽WWW資源。

    收發電子郵件必須有相應的軟件支持。常用的收發電子郵件的軟件有Exchange、Outlook Express等,這些軟件提供郵件的接收、編輯、發送及管理功能。大多數Internet瀏覽器也都包含收發電子郵件的功能,如Internet Explorer和Navigator/Communicator。

    郵件服務器使用的協議有簡單郵件轉輸協議SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)、電子郵件擴充協議MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions)和郵局協議POP(Post Office Protocol)。POP服務需由一個郵件服務器來提供,用戶必須在該郵件服務器上取得號才可能使用這種服務。目前使用得較普遍的POP協議為第3 版,故又稱為POP3協議。

    3、專門討論

    專門討論(Usenet)是一個由眾多趣味相投的用戶共同組織起來的各種專題討論組的集合。通常也將之稱為全球性的電子公告板系統(BBS)。Usenet用于發布公告、新聞、評論及各種文章供網上用戶使用和討論。討論內容按不同的專題分類組織,每一類為一個專題組,稱為新聞組,其內部還可以分出更多的子專題。

    Usenet的每個新聞都由一個區分類型的標記引導,每個新聞組圍繞一個主題,如comp.(計算機方面的內容)、news.(Usenet本身的新聞與信息)、rec.(體育、藝術及娛樂活動)、sci.(科學枝術)、soc.(社會問題)、talk.(討論交流)、misc.(其它雜項話題)、 biz.(商業方面問題)等。

    用戶除了可以選擇參加感興趣的專題小組外,也可以自己開設新的專題組。只要有人參加,該專題組就可一直存在下去;若一段時間無人參加,則這個專題組便會被自動刪除。

    4、文件傳輸

    文件傳輸(File Transfer Protocol,FTP)協議是Internet上文件傳輸的基礎,通常所說的FTP是基于該協議的一種服務。FTP文件傳輸服務允許Internet上的用戶將一臺計算機上的文件傳輸到另一臺上,幾乎所有類型的文件,包括文本文件、二進制可執行文件、聲音文件、圖像文件、數據壓縮文件等,都可以用FTP傳送。

    FTP實際上是一套文件傳輸服務軟件,它以文件傳輸為界面,使用簡單的get或put命令進行文件的下載或上傳,如同在Internet上執行文件復制命令一樣。大多數FTP服務器主機都采用Unix操作系統,但普通用戶通過Windows95或Windows98也能方便地使用FTP。

    FTP最大的特點是用戶可以使用Internet上眾多的匿名FTP服務器。所謂匿名服務器,指的是不需要專門的用戶名和口令就可進入的系統。用戶連接匿名FTP服務器時,都可以用“anonymous”(匿名)作為用戶名、以自己的E-mail地址作為口令登錄。登錄成功后,用戶便可以從匿名服務器上下載文件。匿名服務器的標準目錄為pub,用戶通常可以訪問該目錄下所有子目錄中的文件。考慮到安全問題,大多數匿名服務器不允許用戶上傳文件。

    5、遠程登陸

    遠程登陸(Telnet)是Internet遠程登陸服務的一個協議,該協議定義了遠程登錄用戶與服務器交互的方式。Telnet允許用戶在一臺連網的計算機上登錄到一個遠程分時系統中,然后像使用自己的計算機一樣使用該遠程系統。

    要使用遠程登錄服務,必須在本地計算機上啟動一個客戶應用程序,指定遠程計算機的名字,并通過Internet與之建立連接。一旦連接成功,本地計算機就像通常的終端一樣,直接訪問遠程計算機系統的資源。遠程登錄軟件允許用戶直接與遠程計算機交互,通過鍵盤或鼠標操作,客戶應用程序將有關的信息發送給遠程計算機,再由服務器將輸出結果返回給用戶。用戶退出遠程登錄后,用戶的鍵盤、顯示控制權又回到本地計算機。

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