电子商务网络基础

一、计算机网络基本知识

（一）计算机网络的基本概念

最简单的计算机网络系统如图所示。计算机网络是指将地理位置不同，具有独立功能的多个计算机系统用通信设备和线路连接起来，并以功能完善的网络软件（网络协议、网络操作系统等）实现网络资源共享的系统。对于用户来说，计算机网络是一个透明的数据传输机构，可以不必考虑网络的存在而访问网络中的任何资源。

计算机网络从逻辑结构上，可以分为通信子网和资源子网两大部分。通信子网负责实现计算机中的通信，它常常是专用的网络通信线路，或者是公共通信网络；资源子网则由用户的主机等硬件资源和用户提供的各种程序库、数据库等软件和信息资源组成。

计算机网络系统

（二）计算机网络的分类

计算机网络品种繁多，性能各异，根据不同的关系原则，可以划分不同类型的计算机网络。例如，按照通信距离，可分为广域网和局域网；按网络拓扑结构，可分为环型网、星型网、总线型网等；按通信介质，可分为双绞线网、同轴电缆网、光纤网和卫星网等；按信号频带占用方式，可分为基带网和宽带网等。

（三）计算机网络的功能

1.资源共享

计算机的许多资源是十分昂贵的，例如，高速的大型计算机上的大容量硬盘、积累多年的数据库、分布在计算机网络上其他数据。

2.信息通信

计算机与计算机之间快速、可靠地互相传送信息，是计算机网络的基本功能。利用网络进行通信，乃是当前计算机网络最主要的应用之一。从非实时地使用文字的电子邮件通信，已发展到实时的网上交谈、网上电话、网上视频会议等多媒体实时通信。

（四）计算机网络的发展

20世纪60年代末期，美国国防部开始对计算机网络进行研究，这就是著名的ARPA（Advanced Research Projects Agency）项目。ARPA项目包括一个称为ARPANET的广域网，ARPANET是使用卫星和无线电传输进行通信的网络。20世纪70年代是广域网迅速发展的10年，80年代是局域网迅速发展的10年，而90年代则是全球广域网大发展的年代。但是，各种局域网技术之间完全不兼容，或者说，各种局域网不能互相连在一起。同时，局域网与广域网也不兼容，处于不同网络上的计算机之间传输数据十分困难。

（五）计算机网络的拓扑结构

当我们组建计算机网络时要考虑网络的布线方式，这也就涉及了网络拓扑结构的内容。网络拓扑结构指网络中计算机线缆以及其他组件的物理布局。

局域网常用的拓扑结构有：总线型结构、环形结构、星型结构、树型结构。拓扑结构影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等许多方面，是决定局域网性能优劣的重要因素之一。

（1）总线型拓扑结构

总线型拓扑结构：网络上的所有计算机都通过一条电缆相互连接起来。

总线上的通信：在总线上，任何一台计算机在发送信息时，其他计算机必须等待。而且计算机发送的信息会沿着总线向两端扩散，从而使网络中所有计算机都会收到这个信息，但是否接收，还取决于信息的目标地址是否与网络主机地址相一致，若一致，则接收，若不一致，则不接收。

信号反射和终结器：在总线型网络中，信号会沿着网线发送到整个网络。当信号到达线缆的端点时，将产生反射信号，这种发射信号会与后续信号发送冲突，从而使通信中断。为了防止通信中断，必须在线缆的两端安装终结器，以吸收端点信号，防止信号反弹。

特点：总线中不需要插入任何其他的连接设备。网络中任何一台计算机发送的信号都沿一条共同的总线传播，而且能被所有计算机接收。有时又称这种网络结构为点对点拓扑结构。

优点：连接简单、易于安装、成本费用低。

缺点：①传送数据的速度缓慢：共享一条电缆，只能有其中一台计算机发送信息，其他接收。

②维护困难：因为网络一旦出现断点，整个网络将瘫痪，而且故障点很难查找。

（2）星型拓扑结构

每个节点都由一个单独的通信线路连接到中心节点上。中心节点控制全网的通信，任何两台计算机之间的通信都要通过中心节点来转接。因此中心节点是网络的瓶颈，这种拓扑结构又称为集中控制式网络结构，这种拓扑结构是目前使用最普遍的拓扑结构，处于中心的网络设备是跨越式集线器、交换机。

优点：结构简单、便于维护和管理，因为当某台计算机或一条线缆出现问题时，不会影响其他计算机的正常通信，维护比较容易。

缺点：通信线路专用，电缆成本高；中心结点是全网络可靠性的瓶颈，中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。

（3）环型拓扑结构

环型拓扑结构是以一个共享的环型信道连接所有设备，称为令牌环。在环型拓扑中，信号会沿着环型信道按一个方向传播，并通过每台计算机。而且，每台计算机会对信号进行放大后，传给下一台计算机。同时，在网络中有一种特殊的信号称为令牌。令牌按顺时针方向传输。当某台计算机要发送信息时，必须先捕获令牌，再发送信息。发送信息后在释放令牌。

环形结构有两种类型，即单环结构和双环结构。令牌环（Token Ring）是单环结构的典型代表，光纤分布式数据接口（FDDI）是双环结构的典型代表。

环形结构的显著特点是每个节点用户都与两个相邻节点用户相连。

优点：电缆长度短，环型拓扑网络所需的电缆长度和总线拓扑网络相似，但比星型拓扑结构要短得多。

增加或减少工作站时，仅需简单地连接。可使用光纤，它的传输速度很高，十分适用环型拓扑的单向传输。传输信息的时间是固定的，从而便于实时控制管理。

缺点：节点过多时，影响传输效率。环某处断开会导致整个系统的失效，节点的加入和撤出过程复杂。

检测故障困难：因为不是集中控制，故障检测需在各个节点进行，故障检测不容易。

（4）树型拓扑结构

树型结构是星型结构的扩展，它由根结点和分支结点所构成。

优点：结构比较简单，成本低，扩充节点方便灵活。

缺点：对根结点的依赖性大，一旦根结点出现故障将导致全网不能工作。电缆成本高。

（5）网状结构与混合型结构

网状结构是指将各网络结点与通信线路连接成不规则的形状，每个结点至少与其他两个结点相连，或者说每个结点至少有两条链路与其他结点相连，大型互联网一般都采用这种结构，如我国的教育科研网、因特网的主干网都采用网状结构。

优点：可靠性高，有多条路径，可以选择最佳路径，减少时延，改善流量分配，提高网络性能，但路径选择比较复杂。

缺点：结构复杂，不易管理和维护，线路成本高，适用于大型广域网。

混合型结构是由以上几种拓扑结构混合而成的，如环星型结构，它是令牌环网和FDDI网常用的结构，再如总线型和星型的混合结构等。

（六）计算机网络的传输介质

1.双绞线

双绞线是将两条绝缘铜线扭在一起制成的数据传输线。现在常用的双绞线一般都未加屏蔽层，它的抗干扰性能是靠制造工艺上的严格对称性来保证的。双绞线具有较高的传输速率，传输速率有时也称为频带宽度，简称带宽，用Mb/s表示。例如，目前快速以太网所用的五类双绞线，在100m内传输速率可达100Mb/s。双绞线的优点是价格低廉，施工方便；缺点是距离不能太长。五类线是把4对双绞线放在同一根电缆内，如图所示。

2.同轴电缆

同轴电缆是最传统的传输线，结构为中心有一根铜线（称内导体），铜线外面是绝缘介质，外边是屏蔽层，它由金属丝组成或金属箔裹成（称外导体）。同轴线制造要严格保持内、外导体的同轴性和均匀性，以保证信号能往前走而不会被反射或丢失。同轴线有一个重要参数叫“特性阻抗”，它是由内、外导体的有关尺寸所确定的，以太网络所用的同轴线特性阻抗为50Ω，而电视天线所用的同轴传轴线其特性阻抗为75Ω。

3.光导纤维

光导纤维实际上就是玻璃丝。由于光在玻璃表面具有全反射性能，所以，它能传输得很远且损失很小。世界上首先（1966年）提出用光导纤维来传送信息的是一位华人科学家高锟，被称为“光纤之父”博士。由于光纤用于传输信息有很多优点，所以将光纤用于网络和通信已十分普遍。

4.空间介质

无线通信是计算机组网的重要手段之一，利用的是空间介质。无线通信能到达一些有线网络难以到达或成本很高才能到达的地方和场合，例如，偏僻的地方、移动的地方、需要快速组网的场合等。各种不同频率的电磁波都可以在空间传播，例如，根据颇率从低至高（波长则从长到短），有无线电广播用的长波（LW），中波（MW）、短波（SW）、超短波，电视广播用的是高频（VHF）、超高频（UHF），通信常用的微波、红外激光等。波长较长的电磁波可以沿着地面传播，波长较短的电磁波，例如，微波则只能直线传播，而对于波长更短的红外线，其传播距离仅为可视范围之内。

二、局域网基本知识

局域网是指小区域内的计算机互联形成的网络。这里所说的小区域，可以是一个建筑物、一个校园、一个工厂，或者大至几十公里直径的一个区域。由于距离较短，用光纤或专用网络电缆连接，可以有较高的传输速率。目前，网络主干线上的传输速率可达100M～1000Mb/s，而用户端的速率也可达10M～100Mb/s。局域网络上的应用系统，除了内部电子邮件等通信软件外，主要运行的是专门的业务系统（如海关业务）或管理信息系统（MIS），包括公文流转、财务管理、市场管理、仓库管理、人事管理等。

局域网系统也是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。

（一）局域网硬件系统

1.局域网硬件组成

局域网的硬件从逻辑上看可以分为以下几个部分，如图。

（1）网络服务器。这是网络的服务中心，包括一台或数台规模较大的计算机，具有高速的处理能力和快速存取的大容量磁盘或光盘存储器。网络服务主要是文件服务、通信服务、名字服务等对网络用户的各种服务。

（2）网络工作站。每一台连到网络上的用户终端电脑，都称为网络工作站。

（3）网络适配器。网络适配器俗称“网卡”，是一块网络接口电路板，每台计算机必须装上这种适配器，才能进行网络通信，实现网络存取。

（4）网络传输介质。网络传输介质包括各种电缆、光纤和双绞线以及这些介质两端所用的接头、插座等。

（5）网络连接部件。除以上所介绍的设备网络连接部件外，都可以归在此部分，例如，各种网络收发器、中继器、集线器、网桥、路由器、网关等，不同网络有各种不同的配置。

2.结构化布线

从网络布线的角度看，根据“结构化布线”的规则，计算机网络可以分为6个子系统。

户外子系统：建筑物间基本上都使用光缆（含许多股光纤）。

设备子系统：包括服务器、连接设备等。

垂直子系统：垂直布线，常使用光纤或多对双绞线电缆。

管理子系统：分布于各楼层的交换机、集线器、接线架等设备。

水平子系统：水平布线，多用双绞线，也可用光纤。

工作区子系统：水平线端口，网卡、网络工作站等。

3.以太网工作原理

常用的局域网有以太网、FDDI环形网和ATM网等。

以太网是国际上的主流网络。它已发展了近20年，性能不断提高，从l0Mb/s的以太网，发展到后来的l00Mb/s的快速以太网，最近已发展到1000Mb/s的G位以太网：网络拓扑从总线形发展为星形；工作方式从共享式发展到交换式，网上应用从单纯传输数据发展到传输多媒体信息。

4.异步传递方式ATM网

ATM是异步传递方式的缩写。它采用的是一种快速分组交换技术——信元交换技术，非常适合于多媒体综合数据的传送。

为了了解ATM，这里介绍几种通信传递方式：

（1）从专线通信到电路交换

早期的通信要铺设专用的电线，使用效率往往很低，后来发展了电路交换。所谓电路交换是以电路连接为目标的交换方式。就像今天的电话这样，电话线经过电信局的电话交换机的转接而连通，线路可以分时共享，大大提高了使用效率。

（2）从电路交换到包交换

电路交换方法在交换机转接连通后，就又像专线一样处于独占状态。实际上，电话的间隙（即寂静时间）很多，电话线的使用效率还不到50%。在数据通信中，由于数据源明显的突发特性，其使用效率更低。

（3）从包交换到信元交换

在包交换技术中，数据包的长度是不确定的，可长可短。这造成了时间不可预测，不适合应用于实时性很强的业务，如声音和视频图像的传送等多媒体通信业务。

ATM技术所采用的数据包很小，而且是定长的。它只有53字节，其中用户数据占48字节，另有5字节信元，具有路由选择等用途。由于这种数据包很小，称为信元（cell），所以，ATM所采用的数据包交换技术也称为信元交换技术。

在ATM网中，数字化声音、图像及数据被切成一小块一小块，作为小信元在ATM网络中传输，选择合适的路由，经过若干交换节点，到达目的地，再及时地按顺序拼接成原来的数据，还原为声音和图像等，如图所示。

5.宽带IP网

ATM技术被应用于专用网、交换网和接入网三个领域之中。目前，因特网飞速发展，使电信网必须认真考虑与它结合，因为这提供了网络技术和网络应用发展的极大的机遇。虽然目前因特网的互联通路仍主要采用电信网的传统线路，但是它所采用的是TCP/IP通信协议，所使用的是IP数据包。而IP数据包不见得一定要通过ATM来传递，它可能直接以以太网帧格式在光纤网上传送而获得极高的速度，使运行成本大大降低。有人估计它可以降低成本95%，从而使得将来有可能以今天打电话的价格提供宽带多媒体服务。

（二）局域网软件系统

1.网络操作系统

网络操作系统是局域网最重要的系统软件，它要提供安全、高效的服务器的管理，提供和协调各网络工作站对网络的存取和对网络资源的共享服务。最有名的局域网操作系统是Novell公司的Netware以及Microsoft公司的Windows NT、UNIX、LINUX等。

（1）Netware局域网操作系统

Netware是目前仍广泛使用的局域网操作系统，它是美国Novell公司的产品。

Netware为其用户提供的主要服务有文件打印服务，即文件共享和打印资源共享；数据库服务，可按逻辑方式或关系方式存储或共享信息；通信/网际服务，它包括局域网的各个用户之间、局域网与局域网之间、局域网与广域网之间的服务。

（2）Windows NT网络操作系统

1993年7月，Microsoft发布了Windows NT和Windows NT Advance Server后，许多用户应用Windows NT这一新的操作系统来开展工作。它的功能强、易操作、可靠性高，给用户留下了深刻的印象。

一般网络模式有两种：一种是通常所说的客户/服务器模式，即单台或多台电脑扮演着中央资源存储器的作用，而成员则通过访问文件服务器来获取所需的各种网络资源，同时由服务器验证用户对网络的登录。另一种就是对等网络模式，在这种类型的网络中每个工作组成员电脑都可以将自己的资源直接提供给另—个工作组成员电脑，工作组的每个成员都拥有自己的安全设置数据库，以便控制其他电脑对其资源的访问。

2.网管软件

这种软件用于监视和控制网络的运行情况，包括设备和线路的好坏、网络流量及拥挤程度，可进行虚拟网络的配置等。这对于较大型网络是十分必要的，否则网络出现故障或性能降低将无法解决。使用这种软件要求网上设备是可网管的，或称为智能的。常用的网管软件平台有Hp的Openview、IBM的Netview等。

3.网络应用软件

网络应用软件常常是利用应用软件开发平台开发出来的。常用的开发平台是基于客户机/服务器工作模式的各种数据库管理系统，如Oracle、SyBase、SQL Server、FoxPro等。办公自动化管理系统为Notes/Domino以及将局域网建成Intranet（企业内部网）之后，采用的网页/浏览器工作方式。

（三）因特网

中国在1994年开通了第一条因特网专线，随后又建成了中国科学技术网（CSTNET）、中国公用计算机互联网（CHINANET）、中国教育和科研计算机网（CERNET）、中国金桥网（CHINAGBN）以及中国联通互联网（UNINET）等几个具有国际出口的因特网主干网。

1.因特网的组成与管理

（1）通信线路

各种各样的通信线路将因特网中的设备连接起来，由此组成了庞大的互联系统。因特网中的通信线路主要分为两类：有线线路和无线线路，有线线路包括光缆、铜缆等；无线线路包括卫星、微波等。

（2）路由器

路由器是因特网中的重要设备，是网络与网络之间连接的桥梁。数据从源主机出发通常需要经过多个路由器才能到达目的主机，所经过的路由器负责将数据从一个网络送到另一个网络。路由器根据数据所到达的目的地，为其选择一条最佳路径。

（3）服务器与客户机

所有连接在因特网上的计算机统称为主机。主机按其在因特网中所扮演的角色不同，分为服务器和客户机两种。服务器是因特网中服务与信息资源的提供者，客户机是因特网中服务与信息资源的使用者。

（4）因特网管理

因特网不是由政府管理的，网络技术标准的制定及网络规划由因特网协会负责，具体的日常维护则由各地的网络信息中心负责，中国境内由CNNIC负责因特网用户的域名注册、IP地址分配等日常管理工作。

2.协议、IP地址及域名

（1）因特网的通信协议

我们现在常用的微机使用Intel公司及其兼容厂家生产的处理器芯片，但还有一些计算机使用其他厂家的处理器芯片，而它们各自使用不同的指令系统，所以不能直接联网通信，正像用不同的语言不能进行交流一样。为了实现不同类型计算机之间的信息交流，就要使用共同的通信规则，这种规则在专业上就称为通信协议。

（2）IP地址

连入因特网上的每一台计算机，就像一部电话一样，都必须有一个号码，在计算机技术的专业术语中叫作“地址”，而在因特网中叫作IP地址，每一台计算机的IP地址都是唯一的。

一个IP地址由32位（4个字节）的二进制数组成，由于二进制地址不方便记忆，一般用4组介于0～255的十进制数表示，中间用圆点隔开，例如202.96.0.133。根据网络的规模，IP地址分为A、B、C三类，如下表所示：

IP地址类型

（3）域名

由于数字意义不明确，也难于记忆，因此在实际使用时，往往采用与IP地址对应的“域名”来代替，域名使用字母表示IP地址，便于记忆。这种由域名向IP地址的转换工作，是通过“域名服务器”（DNS）来完成的。

域名的格式一般为：

主机名；

单位名（三级域名）；

行业性质代码（二级域名）；

顶级域名。

域名中的“单位名”一般由该单位自行选择，并在网中注册（以免出现重名），其他部分则由网络管理部门确定。

域名将因特网划分成多个域，按照应用领域的不同，首先将因特网划分成若干个顶级域，顶级域可采用组织模式和地理模式定义。地理模式按国家划分，如cn代表中国，uk代表英国。组织模式按以下规定的缩写表示：

com商业组织，edu教育机构，gov政府部门，mil军事部门，net网络中心，org其他组织，int国际组织。

3.网络服务的提供者ISP

提供因特网服务的公司称为ISP，用户计算机就是通过连接到ISP的主机接入因特网的。

ISP可提供的服务包括接入服务和信息服务，接入服务只提供进入因特网的通道，用户进入因特网以后，可以从其他服务器上获取信息。目前各个国家和地区都有自己的ISP。

目前我国的CHINANET、CHINAGBN、CSTNET、UNINET和CERNET等几大骨干网中只有CHINANET、UNINET和CHINAGBN面向全社会提供ISP代理服务，投入商业运营，而其他两大骨干网只为教育和科研部门提供内部服务。

4.因特网的服务

因特网上提供的服务，除了ISP和电信部门收取的网络接入费和通信费以外，大部分的服务都是免费的。随着因特网技术的飞速发展，新的服务种类也将不断出现。经常使用的因特网服务主要有WWW信息查询、电子邮件及文件传输等。

（1）WWW信息查询

WWW服务是目前因特网上最流行的信息服务。提供服务的主机将信息以网页的形式存放在主机内，用户通过浏览器软件来查询浏览这些信息。WWW服务不仅能提供文字信息，还可以提供图像、声音以及视频信息。

（2）电子邮件

电子邮件是因特网上使用最频繁的服务。电子邮件与普通邮件相比，其最大的特点是速度快，节省费用。电子邮件到达目的地一般只需要几秒钟，最长也就是几分钟，而所需的费用只相当于拨打一个市内电话。因此，现在公司间的信件交流往往都使用电子邮件。

（3）文件传输

因特网上的文件传输服务用于下载和上传文件。一般用于网页上传或从服务器上下载文件。

（4）新闻组

新闻组是提供专题讨论的因特网服务形式，专业人员或对某一领域感兴趣的用户可以加入某个专题讨论组参加讨论。

（5）电子公告牌

电子公告牌是供用户在因特网上聊天、讨论的一种服务形式。它的功能与新闻组有些类似，但新闻组没有在线聊天功能。早期的BBS通过远程登录与服务器连接，而现在的BBS已经出现在WWW服务中。

（6）远程登录

远程登录在早期的因特网上就出现了，其功能是从用户的计算机(称为客户机)连接到服务器上，在客户机上操作服务器，利用服务器的强大功能完成所需的任务。远程登录一般供专业人员使用。

（7）电子商务

电子商务将商品采购、付款等交易过程通过互联网进行，可以提高效率、节约成本，是一种全新的商业模式，很有发展前途。

5.因特网基本使用

（1）WWW浏览的基本概念

WWW是“World Wide Web”的缩写，它是因特网上最流行的超文本信息服务系统。所谓超文本是指查询的内容可以包含指向其他内容的超链接，而且查询的内容除了文字以外，还包括图像、声音甚至动态视频信息。

因特网上提供的WWW服务是通过网络上的WWW服务器以网页的形式来实现的，用户通过WWW浏览器软件来查询信息。因此，在获取WWW服务之前，必须首先与WWW服务器连接。连接的方法是在拨号接通服务商的主机以后，在WWW浏览器软件窗口输入WWW服务器的地址，即可接通WWW服务器。接通WWW服务器后，即可开始浏览WWW信息。

WWW浏览就是利用浏览器软件浏览网页上的信息。网页是一种由各种媒体形式（包括文本、图像、声音及视频信息）组成的文件，网页的一大特点是它包含超链接，超链接是网页中的一个对象（文本或图片），用鼠标点击超链接可以转到其他网页。因此，查找信息十分方便。

（2）统一资源定位符URL

因特网上有很多主机（其中大部分是WWW主机），访问特定的主机是通过IP地址实现的。在实际操作中，访问不同的主机时，往往使用“统一资源定位符”（简称URL）来实现。URL由“协议”、“主机名及域名”、“路径及文件名”组成，例如：http：//www.nankai.edu.cn/index.html.。URL中的http表示超文本协议，www.nankai.edu.cn是主机名，“index.html”是该主机的主页文件名。

（3）网页和主页

网页是WWW服务器提供的信息形式，它以文件的形式存放在WWW服务器中。主页也是网页，它是访问WWW信息的入口，其文件名一般要求为index.html或index.htm。

用户在浏览器中输入URL地址时，如果没有包括网页路径和文件名。则默认访问的就是主页。访问主页后可以通过用鼠标单击主页上的超链接，转到其他网页浏览。

（4）IE浏览器

浏览器是因特网的主要用户端软件，WWW浏览要使用浏览器软件。目前Windows系统下常用的浏览器软件有Internet Explorer（简称IE）和Netscape Navigator，其中IE是最常用的浏览器软件。