计算机网络基础,第七章 Internet技术基础,第七章 Internet技术基础,学习目标 了解Internet的定义、起源及发展现状 掌握Internet的基本结构及组成部分 了解Internet提供的网络服务 了解Internet的接入设备及使用方法,7.1 Internet概述,7.1.1 什么是Internet Internet是一个全球性的计算机互联网络，它将各种各样的网络连在一起，不论其网络规模的大小、主机数量的多少、地理位置的异同。所谓网络的互联，就是网络资源的组合。从另一角度来看，Internet也是一个面向公众的社会性组织，世界各地数以百万计的人们可以通过Internet进行信息交流和资源共享。,7.1.2 Internet起源与发展状况 1969年9月2日，启动了ARPANET研究项目。 1983年，TCP/IP成为ARPANET标准通信协议。 1986年美国国家科学基金会使用TCP/IP协议建立了新的NSFNET网 1989年，CERN开发成功的WWW（ 1994年，Internet由美国的商业机构接管，Internet从美国国家科学网络演变到一个世界性的商业网络。,7.1.3 Internet基本结构 Internet的结构大致分为五层。 第一层为NAP（互联网交换中心）层 第二层为全国性骨干网层。 第三层为区域网，类似于第二层，但其经营地域范围较小。 第四层为ISP层。 第五层为用户接入层，包括用户接入设备和用户终端。,7.1.4 Internet组成部分 Internet主要是由通信线路、路由器、计算机设备与信息资源等部分组成的。 1通信线路 2路由器 3计算机设备 4信息资源,7.2 Internet提供的网络服务,Internet上主要包括万维网（WWW）、文件传送（FTP）、电子邮件（E-mail）三大主要服务功能群和电子公告牌（BBS）、远程登录（Telnet）等其他功能群。,7.2.1 电子邮件E-mail 1电子邮件的概念 2电子邮件服务的工作过程,3电子邮件地址的结构：用户名电子邮件服务器地址 4电子邮件协议 （1）SMTP（简单邮件传输协议） （2）POP（邮局协议） （3）IMAP（邮件存取协议） （4）MIME（多用途邮件的扩展）,7.2.2 电子公告牌（BBS） 1BBS的历史 2BBS的作用 3接入Internet-电子公告牌BBS,7.2.3 文件传输服务FTP,匿名FTP服务：如果用户要访问这些提供匿名服务的FTP服务器，就可以使用anonymous用户名，并使用任意一个电子邮件地址作为密码即可。 注册FTP服务：即为非公开的FTP服务，用户在提供此服务的服务器上需有专用的用户账户。,7.2.4 WWW服务 1WWW服务 WWW又称为万维网，简称为Web，采用了客户/服务器模式。,2HTTP和HTML WWW服务的核心技术有：超文本标记语言HTML、超文本传输协议HTTP。 超文本传输协议HTTP：是WWW客户机和WWW服务器之间的应用层传输协议。 超文本标记语言HTML：HTML利用不同的标记签定义格式、引入链接和多媒体等内容。 3统一资源定位符URL 统一资源定位符URL用来标明WEB中资源路径。URL由三部分组成：协议类型、主机名、路径及文件名。协议类型有http、ftp、gopher、telnet、file等。例如： HTTP:/www.sohu.com/index.html,4WWW浏览器 浏览器使用URL地址来获取WWW服务器上的WEB文档整个流程如下： （1）WWW浏览器根据用户输入的URL连到相应的远端WWW服务器上； （2）取得指定的WEB文档； （3）断开与远端WWW服务器的连接。 5WWW服务器软件,7.2.5 远程登陆服务Telnet Telnet采用c/s模式，Telnet应用系统由两部分组成：客户机和服务器。 7.2.6 文件搜索服务Archie 访问Archie服务的方法主要有3种：Archie客户程序、用Telnet 与Archie服务器联机、E-mail电子邮件。,7.3 Internet接入设备及使用方法,7.3.1 接入方式介绍 7.3.2 PSTN拨号,7.3.3 ISDN拨号 1ISDN基本概念 2ISDN接口 ISDN分为窄带ISDN（NISDN）与宽带ISDN（BISDN） 窄带ISDN为基本速率接口BRI（2BD） 宽带ISDN为基群速率接口PRI（30BD） B信道用于传输话音、数据等，带宽为64Kbps。 D信道则用于传输控制指令带宽为16Kbps。,3用户终端装置,7.3.4 ADSL 1ADSL基本概念 ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）的全称是非对称数字式用户线路，数据传输上行（从用户端到ISP端）速率与下行（从ISP端到用户端）速率不一致，上行速率小于1Mbps，下行小于8Mbps。 ADSL是在普通电话线上传输高速数字信号的技术。,2ADSL的原理,3ADSL服务组成 （1）ATM主干（ATM Backbone） （2）DSL ATM多路复用器 （3）电话线路 （4）话音、数据分离/整合器 （5）ADSL用户前端设备,7.3.5 VDSL 1VDSL概述 VDSL是xDSL技术中的一种，短距离内的最大下行速率可达55Mbps，上行速率可达2.3Mbps。 2VDSL原理 VDSL目前有两种互不兼容的技术标准： DMT把信号分成247个独立的信道，每个信道的带宽是4K，可以同时获得并联的247个4K线路所带来的带宽。 CAP通过把电话线上的信号分为三个不同的频带。语音通话占04k带宽的频带，上行通道占25k160k带宽的频带，下行通道占240k1.5M带宽的频带。 而QAM则是一种兼容的调制技术，可以高效地把三到四倍的信息在一条线路中传送出去。,7.3.6 Cable-Modem Cable Modem是利用现成的有线电视（CATV）网进行数据传输。 Cable Modem连接方式可分为两种：即对称速率型和非对称速率型。前者的上传速率和下载速率相同，都在500kbps2Mbps之间；后者的数据上传速率在500kbps10Mbps之间，数据下载速率为2Mbps40Mbps。,7.3.7 PON技术 PON（Passive Optical Network，无源光网络）：是一种点到多点的光纤接入技术，它由局端的OLT（光线路终端）、用户端的ONU（光网络单元）以及ODN（光分配网络）组成。一般下行采用TDM广播方式、上行采用TDMA（Time Division Mutiple Access，时分多址接入）方式，而且可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构 PON所谓“无源”，是指ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光分路器（Splitter）等无源器件组成，因此其管理维护的成本较低。PON网络的最大优点也在于此，这样所有的信号处理功能均可在交换机和用户宅内设备完成。,目前用于宽带接入的PON技术主要有：APOM（ATM PON）、EPON（Ethernet PON）和GPON APON是FSAN（Full Service Access Network）于20世纪90年代中期开发完成的。APON成本比传统的、以电路交换为基础的PDH/SDH接入系统低2040%，APON的最高速率为622Mbps。 EPON可以支持1.25Gbps对称速率，将来速率还能升级到10Gbps。 GPON是ITU提出的Gbit级的无源光网络，FSAN与ITU已对其进行了标准化。GPON在二层采用ITU-T定义的GFP（通用成帧规程）对Ethernet、TDM、ATM等多种业务进行封装映射，提供1.25和2.5Gb/s下行速率和所有标准的上行速率。,7.3.8 LMDS接入 1LMDS概念 本地多点分配业务接入系统LMDS（Local Multipoint Distribute Service）是宽带无线接入系统的代表，容量接近于有线光纤。 “本地”是指单个基站所能够覆盖的范围； “多点”是指信号由基站到用户端是以点对多点的广播方式传送的，而信号由用户端到基站则是以点对点的方式传送； “分配”是指基站将发出的信号分别发送至各个用户； “业务”是指系统运营者和用户之间的业务提供与使用关系，即用户从LMDS网络所能得到的业务完全取决于运营者对业务的选择。,2LMDS系统组成与工作原理 一个完善的LMDS网络是由四部分组成的：基础骨干网络、基站、用户端设备以及网管系统。,3LMDS提供的业务 （1）话音业务：LMDS系统是高容量的点对多点微波传输技术，可提供高质量的语音服务。与传统的POTS业务网络相连后，可实现PSTN主干网无线接入。 （2）数据业务：LMDS系统的数据业务包括低速数据业务、中速数据业务和高速数据业务。 （3）视频业务：LMDS能提供模拟和数字视频业务，如远程医疗、高速会议电视、远程教育、远程商业及用户电视、VOD等。,7.3.9 DDN专线 DDN（Digital Data Network，数字数据网）是利用数字信道提供永久或半永久性连接电路，以传输数据信号为主的通信网。 DDN主干网传输介质有光纤、数字微波、卫星信道等，用户端多使用普通电缆和双绞线。 DDN专线是指向电信部门租用的DDN线路，按传输速率可分为14.4K、28.8K、64K、128K、256K、512K、768K、1.544M（T1线路）及44.763M（T3线路）九种。 DDN由数字传输电路和相应的数字交叉复用设备组成。,DDN的主要特点如下： 数据传输速率高、质量好 数据传输时延小、带宽利用率高。 连接方式简单、灵活。 DDN为全透明网，可支持网络层以及其上的任何协议。,1.7 数据通信技术常识,1.7.2 数据通信的操作模式 1. 单工操作模式 2. 半双工操作模式 3. 全双工操作模式,1.7 数据通信技术常识,1.7.3通信的多路复用技术 1. 频分多路复用 （Frequency Division Multiplexing, FDM） 2. 波分多路复用 （Wave Division Multiplexing, WDM） 4. 码分复用 （Code Division Multiplexing, CDM） 3. 时分多路复用 （Time Division Multiplexing, TDM）,1.7.4数据传输方式： 1.7.5数据同步技术 1.7.6数据传输的调制和编码技术： 1. 模拟数据经调制在模拟信道上传输 2. 数字数据经调制在模拟信道上传输 3. 模拟数据经采样编码在数字信道上传输 4. 数字数据经编码在数字信道上传输,4. 数字数据经编码在数字信道上传输,1.7 数据通信技术常识,1.7.7数据交换技术： 1.电路交换（Circuit Switching）方式 2.报文交换（Message Switching）方式 3.分组交换（Packet Switching）方式 4. 异步传输模式（ATM）交换 （Asynchronous Transfer Mode Switching）方式 5. 高速光网络中的交换方式,1.7 数据通信技术常识,1.7.8差错控制 1. 奇偶校验（也称垂直冗余校验，VRC， Vertical Redundancy Checks） 2. 方块校验（也称水平垂直冗余校验，LRC，Longitudinal Redundancy Checks） 3. 循环冗余校验 （Cyclic Redundancy Check，CRC）,1.8计算机网络及因特网的发展过程,1.8.1分组交换的发展：1961-1972 1.8.2 专用网络和网络互联：1972-1980 1.8.3 网络的激增：1980-1990 1.8.4 20世纪90年代-因特网爆炸 1.8.5 进