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1、第1章 Internet概述什么是Internet？在英语中“Inter”的含义是“交互的”，“net”是指“网络”。简单而言，Internet是指一个由计算机构成的交互网络。它是一个世界范围内的巨大的计算机网络体系，它把全球数万个计算机网络，数千万台主机连接起来，包含了难以计数的信息资源，向全世界提供信息服务。它的出现，是世界由工业化走向信息化的必然和象征，但这并不是对Internet的一种定义，而仅仅是对它的一种解释。从网络通信的角度来看，Internet是一个以TCP/IP网络协议连接各个国家、各个地区、各个机构的计算机网络的数据通信网。从信息资源的角度来看，Internet是一个集各个
2、部门、各个领域的各种信息资源为一体，供网上用户共享的信息资源网。现在的Internet已经远远超过了一个网络的涵义，它是一个信息社会的缩影。虽然至今还没有一个准确的定义来概括Internet，但是这个定义应从通信协议、物理连接、资源共享、相互联系、相互通信等角度来综合加以考虑。了解一个事物的最有效方法莫过于先了解它的历史，在本章中，先简要回顾一下Internet的发展历史，再介绍与Internet相关的管理结构，并对当前的Internet应用现状与发展趋势作一简单介绍。1.1 Internet发展历史Internet最早来源于美国国防部高级研究计划局DARPA（Defense advanced
3、 Research Projects Agency）的前身ARPA建立的ARPAnet，该网于1969年投入使用。从20世纪60年代开始，ARPA就开始向美国国内大学的计算机系和一些公司提供经费，以促进基于分组交换技术的计算机网络的研究。1968年，ARPA为ARPAnet网络项目立项，该项目基于这样一种主导思想：网络必须能够经受住故障的考验而维持正常工作，一旦发生战争，当网络的某一部分因遭受攻击而失去工作能力时，网络的其他部分应当能够维持正常通信。最初，ARPAnet主要用于军事研究目的，它有五大特点：（1）支持资源共享。（2）采用分布式控制技术。（3）采用分组交换技术。（4）使用通信控制处
4、理机。（5）采用分层的网络通信协议。1969年6月，完成第一阶段的工作，组成了4个结点的试验性网络，称为ARPAnet。ARPAnet采用称之为接口报文处理器（IMP）的小型机作为网络的结点机，为了保证网络的可靠性，每个IMP至少和其他两个IMP通过专线连接，主机则通过IMP接入ARPAnet。IMP之间的信息传输采用分组交换技术，并向用户提供电子邮件、文件传送和远程登录等服务。ARPAnet被公认为世界上第一个采用分组交换技术组建的网络。1972年，ARPAnet在首届计算机后台通信国际会议上首次与公众见面，并验证了分组交换技术的可行性，由此，ARPAnet成为现代计算机网络诞生的标志。19
5、73年，美国国防部高级研究计划局DARPA正式启动并实施了一研究项目，称为“The Internetting Project”。该项目着眼于互联各种基于分组交换技术的计算机网络，并设计出一类通信协议以便于在网络计算机中透明地交互。由该项目构建的网络可视为现在Internet的前身，其所研发的通信协议最终发展成为著名的TCP/IP协议族。1980年，ARPA投资把TCP/IP加进UNIX（BSD4.1版本）的内核中，在BSD4.2版本以后，TCP/IP协议即成为UNIX操作系统的标准通信模块，这其中美国国防部的作用功不可没。1982年，Internet由ARPAnet、MILNET等几个计算机网
6、络合并而成，作为Internet的早期骨干网，ARPAnet试验并奠定了Internet存在和发展的基础，较好地解决了异种机网络互联的一系列理论和技术问题。1983年，ARPAnet分裂为两部分：ARPAnet和纯军事用的MILNET。该年月，ARPA把TCP/IP协议作为ARPAnet的标准协议。其后，人们称呼这个以ARPAnet为主干网的网际互联网为Internet，TCP/IP协议族便在Internet中进行研究、试验，并改进成为使用方便、效率极好的协议族。1986年，美国国家科学基金会NSF（National Science Foundation）建立了6大超级计算机中心，为了使全国的
7、科学家、工程师能够共享这些超级计算机设施，NSF建立了自己的基于TCP/IP协议族的计算机网络NSFnet。NSF在全国建立了按地区划分的计算机广域网，并将这些地区网络和超级计算中心相连，最后将各超级计算中心互联起来。地区网的构成一般是由一批在地理上局限于某一地域，在管理上隶属于某一机构或在经济上有共同利益的用户的计算机互联而成。连接各地区网上主通信结点计算机的高速数据专线构成了NSFnet的主干网，这样，当一个用户的计算机与某一地区相连以后，它除了可以使用任一超级计算中心的设施，可以同网上任一用户通信外，还可以获得网络提供的大量信息和数据。这一成功使得NSFnet于1990年6月彻底取代了A
8、RPAnet而成为Internet的主干网。到了20世纪90年代，美国政府意识到仅靠政府资助，难以适应应用的发展需求，故鼓励商业部门介入。MCI、IBM和MERIT公司联合组建ANS（高级网络和服务公司），建立覆盖全美的、T3（44.746M）的ANSNET，连接ARPANET和NSFNET。随后，DARPA和NSF撤销对ARPAnet、NSFNET的资助，因特网开始商用。商业机构的介入，出现大量的ISP和ICP，丰富了Internet的服务和内容。美国政府通过因特网发布世界各国的经济、贸易信息。Internet的发展时间表如图1.1所示，图中给出了在Internet发展中涉及到的重大事件。1
9、.2 Internet管理机构Internet的发展和正常运转需要一些管理机构的管理，如IP地址的分配需要有IP地址资源的管理机构，各种标准的形成需要有专门的技术管理机构。本节将介绍Internet各个管理机构的职能及它们之间的关系。图1.1 Internet发展时间表1.2.1 Internet管理机构Internet工作委员会（Internet Activities Board，IAB）成立于1980年，属于非营利机构，负责技术的方针和策略的拟定，以及管理工作的导引协调，例如有关TCP/IP的发展、决定哪些协议能成为TCP/IP的一员、在何时可以成为标准，以及因特网的演进、网络系统与通信技
10、术的研发等工作。在IAB之下，有研究小组及工作小组两个主要单位，并有一些小型指导群，共同进行设定标准及决定策略的工作。IAB的组织架构可用图1.2来说明。图1.2 IAB的组织架构图1.2.2 Internet域名与地址管理机构Internet 域名与地址管理机构（ICANN）是为承担域名系统管理、IP地址分配、协议参数配置以及主服务器系统管理等职能而设立的非营利机构。现由IANA 和其他实体与美国政府约定进行管理。ICANN理事会是ICANN的核心权力机构，共由19位理事组成：9位At-Large理事，9位来自ICANN 3家支持组织提名的理事（每家3名）和一位总裁。根据ICANN的章程规定
11、，它设立3个支持组织，从3个不同方面对Internet政策和构造进行协助、检查以及提出建议。这些支持组织帮助促进了Internet政策的发展，并且在Internet技术管理上鼓励多样化和国际参与。每家支持组织向ICANN董事会委派3位董事。这3个支持组织是：（1）地址支持组织（ASO），负责IP地址系统的管理。 （2）域名支持组织（DNSO），负责互联网上的域名系统（DNS）的管理。 （3）协议支持组织（PSO），负责涉及Internet协议的惟一参数的分配。此协议是允许计算机在因特网上相互交换信息，管理通信的技术标准。1.2.3 IP地址管理机构图1.3 IP地址管理机构覆盖范围图全世界国际
12、性的IP地址管理机构有4个，即ARIN、RIPE、APNIC和LACNIC，它们负责IP地址的地理区域，如图1.3所示。其中美国Internet号码注册中心ARIN（American Registry for Internet Numbers）提供的查询内容包括了全世界早期网络及现在的美国、加拿大、撒哈拉沙漠以南非洲的IP地址信息；欧洲IP地址注册中心RIPE（Resaux IP Europens）包括了欧洲、北非、西亚地区的IP地址信息；亚太地区网络信息中心APNIC（Asia Pacific Network Information Center）包括了东亚、南亚、大洋洲IP地址注册信息；拉
13、丁美洲及加勒比互联网络信息中心LACNIC（Latin American and Caribbean Network Information Center）包括了拉丁美洲及加勒比海诸岛IP地址信息。中国的IP地址管理机构称为中国互联网络信息中心（China Internet Network Information Center，简称CNNIC），它是成立于1997年6月的非营利管理与服务机构，行使国家互联网络信息中心的职责。中国科学院计算机网络信息中心承担CNNIC的运行和管理工作。它的主要职责包括域名注册管理，IP地址、AS号分配与管理，目录数据库服务，互联网寻址技术研发，互联网调查与相关信
14、息服务，国际交流与政策调研，承担中国互联网协会政策与资源工作委员会秘书处的工作。1.3 Internet协议与标准Internet的实质是实现异种网络的互联，它充分利用各种通信子网的数据传输能力，通过在依赖于通信子网的通信模块和应用程序之间插入新的协议软件来保证应用程序之间的互操作性。因特网的协议族称为TCP/IP协议族。其中包含了为数众多的协议，如应用层的Telnet、SMTP、DNS等协议、传输层TCP、UDP协议，网络层的IP、ARP、RARP、ICMP、IGMP等协议。Internet的一个公认标准是RFC（Request For Comment），RFC可以说是TCP/IP和Inte
15、rnet发展及成长的基石，所有关于TCP/IP和因特网的规格、协议内容、会议记录、发展历史等文件数据都以RFC数字编号的方式，由美国网络信息中心（Network Information Center， NIC）所收集。例如RFC1000介绍了一些RFC的历史，以及各种RFC的分类。若有人对于改进TCP/IP现有能力有新的想法时，可以写一个计划方案发表在Internet上，这个计划方案即是所谓的RFC。RFC的作者都是自愿的，其创作得不到任何报偿。每个RFC会被赋予一个号码，此号码为一递增的数字，绝不会被重新指定。更新的RFC有更高的数字编号，并使得旧的RFC失效，因此若发现在不同的文件中讨论的
16、是相同的主题，应以编号较高的RFC为依据。另外，亦可能有自愿的评论者对RFC作建设性的批评与建议，原作者可根据以校订原先的设计使之更加完美。若一切无问题，该项RFC便成为起草标准（Draft Standard），程序设计人员就可依该份标准来设计软件，实现其所描述的功能。在真正的程序代码出现之前，RFC都不被认定是正式标准。1.4 Internet应用现状与发展趋势从目前的情况来看，Internet市场仍具有巨大的发展潜力，未来其应用将涵盖从办公室 共享信息到市场营销、服务等广泛领域。另外，Internet带来的电子贸易正改变着现今商业活动的传统模式，其提供的方便而广泛的互联必将对未来社会生活的各个方面带来影响。然而Internet也有其固有的缺点，如接入网络缺乏整体规划和设计，网络拓扑结构不清晰以及容错及可靠性能的缺乏，而这些对于商业领域的不少应用是至关重要的。安全性
