Internet基本概念
 
本节主要描述Internet的发展历史和基本概念，重点阐述了TCP/IP协议和DNS的基本概念，使学习者理解网络设置中需要使用的IP地址、网关和子网掩码的基本概念，重点强调了Internet提供的常见服务，使学习者不仅会用网，而且对网有个初步的认识，互联网不再是神秘莫测的世界。
一、Internet的发展
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1 Internet的诞生
在20世纪60年代，美国军方为寻求将其所属各军方网络互联的方法，由国防部下属的高级研究计划署（ARPA）出资赞助大学的研究人员开展网络互联技术的研究。研究人员最初在4所大学之间组建了一个实验性的网络，叫ARPANET。随后，深入的研究促使了TCP/IP协议的出现与
发展。为了推广TCP/IP协议，在美国军方的资助下，加州大学伯克利分校将TCP/IP协议嵌入到当时很多大学使用的网络操作系统BSDUNIX中，促成了TCP/IP协议的研究开发与推广应用。1983年初，美国军方正式将其所有军事基地的各子网都连到了ARPANET上，并全部采用TCP/IP协议。这标志着Internet的正式诞生。
2 Internet名称的由来
Internet一词来源于英文Interconnect networks，即“互连各个网络”，简称“互联网络”，又叫“因特网”。作为Internet的第一代主干网，ARPANET虽然今天已经退役，但它的技术对网络技术的发展产生了重要的影响。
3 Internet的初步发展
20世纪80年代，美国国家科学基金会（简称NSF）认识到为使美国在未来的竞争中保持不败，必须将网络扩充到每一位科学家和工程人员。最初NSF想利用已有的ARPANET来达到这一目的，但却发现与军方打交道是一件令人头疼的事。于是NSF游说美国国会，获得资金组建了一个从开始就使用TCP/IP协议的网络NSFNET。NSFNET取代ARPANET，于1988年
正式成为Internet的主干网。NSFNET采取的是一种层次结构，分为主干网、地区网与校园网。各主机联入校园网，校园网联入地区网，地区网联入主干网。NSFNET扩大了网络的容量，入网者主要是大学和科研机构。它同ARPANET一样，都是由美国政府出资的，不允许商业机构介入用于商业用途。
4 Internet的迅猛发展
20世纪90年代，每年加入Internet的计算机呈指数式增长，NSFNET在发展的同时出现了网络负荷过重的问题。因为认识到美国政府无力承担组建一个更大容量的新网络的全部费用，NSF鼓励MERIT、MCI与IBM三家商业公司接管了NSFNET。三家公司组建了一个非盈利性的公司ANS，并在1990年接管了NSFNET。到1991年底，NSFNET的全部主干网都与ANS提供的新主干网连通，构成了ANSNET。与此同时，很多的商业机构也开始运行它们的商业网络，并连接到主干网上。Internet的商业化，开拓了其在通信、资料检索、客户服务等方面的巨大潜力，促成了Internet新的飞跃，并最终走向全球。
5 下一代互联网的研究与发展
美国不仅是第一代互联网全球化进程的推动者和受益者，而且在下一代互联网的发展中仍然扮演着领跑角。1996年，美国政府发起下一代互联网NGI行动计划，建立了下一代互联网主干网vBNS；1998年，美国下一代互联网研究的大学联盟UCAID成立，启动Internet2计划。作为美国的重要战略盟友，加拿大政府也支持了CANET发展计划。
美国在下一代互联网发展中日渐彰显的垄断趋势已经引起许多发达国家的关注。2001年，欧共体正式启动下一代互联网研究计划，建立了横跨31个国家的主干网GéANT，并以此为基础全面进行下一代互联网各项核心技术的研究和开发。
日本、韩国和新加坡三国在1998年发起建立“亚太地区先进网络APAN”，加入下一代互联网的国际性研究。
二、中国的Internet
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1 中国Internet的发展历史
1987年9月20日中科院钱天白教授发出的我国第一封“越过长城，通向世界”，揭开了中国人使用Internet的序幕。1990年10月，钱天白教授代表中国正式在国际互联网络信息中心的前身DDN-NIC（当时尚未正式成立INTERNIC，而是由美国国防部ARPANET网络中心DDN-NIC负责全球互联网络域名和IP地址的分配）注册登记了我国的顶级域名CN，1994年4月20日我国通过64kbps专线正式连入Internet，被国际上正式承认为接入Internet的国家。从此，我国的Internet建设不断发展壮大，在社会、经济、文化、军事等各个领域发挥着支柱的作用。
Internet主要由互联网服务提供商ISP（Internet Service Provider）的骨干网络互联组成。拥有全国骨干网络的ISP主要是电信运营商中国电信、中国联通、中国移动和教育部的中国教育和科研计算机网CERNET、中国科学院的中国科技网CSTNET等。这些大型ISP分别拥有自己的国际互联出口，除了各自互联外，在北京、上海和广州的互联网交换中心进行国内互联。
2 中国下一代互联网的研究进展
1998年，清华大学依托中国教育科研计算机网（CERNET），建设了中国第一个IPv6试验床，
应该说，这是中国开始下一代互联网最有标志性意义的事件。在“九五”期间，中国政府即对下一代互联网研究给予大力支持，启动了一系列科研乃至产业发展计划。
2000年底，在国家自然基金委的支持下，“中国高速互联研究实验网络（NSFCnet）”项目启动，建设了我国第一个地区性下一代互联网试验网络。
2003年8月，国家发改委批复了中国下一代互联网示范工程CNGI示范网络核心网建设项目可行性研究报告，该项目正式启动。
CNGI的启动是我国政府高度重视下一代互联网研究的标志性事件、标志性项目，是从政府层面推动下一代互联网研究与建设的基础项目，对全面推动我国下一代互联网研究及建设有重要意义。
2004年12月25日，CNGI核心网CERNET2正式开通。这是目前世界上规模最大的纯IPv6互联网，引起了世界各国的高度关注。
CERNET2主干网基于CERNET高速传输网，用2.5~10Gbps的传输速率，连接分布在北京、上海、广州等20个城市的25个核心节点。
三、Internet的作用与特点
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Internet的诞生改变了人们的工作、学习和生活的方式，其主要作用是通信、资源开放与共享，其特点主要表现在如下5点。
1 Internet的开放性
Internet专指全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的计算机网络。Internet设计上最大的优点就是对各种类型的计算机开放。任何计算机（从掌上PC到超级计算机）都可以使用TCP/IP，因此它们都能够连接到Internet。Internet覆盖全球，任何能通电话的地方均可上网。
2 Internet的平等性
Internet的一个重要特点是没有一个机构能把整个网全部管理起来。一个国家有中央政府、地方政府形成了一个自上而下、统一管理的网。但Internet不属于任何个人、企业、部门和国家，
也没有任何固定的设备和传输介质；Internet是一个无所不在的网络，覆盖到了世界各地，覆盖了各行各业。Internet的成员可以自由地“接入”和“退出”Internet，没有任何限制。Internet是由许许多多属于不同国家、部门和机构的网络互联起来的网络（网间网），任何运行TCP/IP协议，且愿意接入Internet的网络都可以成为Internet的一部分，其用户可以共享Internet的资源，用户自身的资源也可向Internet开放。
3 Internet技术通用性
Internet允许使用各种通信媒介，即计算机通信使用的线路。把Internet上数以百万计的计算机连接在一起的通信媒介包括办公室中构造小型网络的双绞线、光纤、专用数据线、本地电话线、全国性的骨干线路（通过光纤、微波和卫星传送信号）和国家间的光纤线路，Internet的技术核心是专线+路由器。
4 Internet 专用协议
tcp ip协议是接入internet所必需的Internet使用TCP/IP协议。TCP/IP协议是一种简洁但很实用的计算机协议。由于TCP/IP的通用性，使得Internet增长得如此迅速，变得如此庞大。
5 Internet内容广泛
Internet非常庞大，是一个包罗万象的网络，蕴涵的内容异常丰富：天文、地理、政治、时事、人文、喜好等，具有无穷的信息资源。
四、TCP/IP网络协议的基本概念
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1 TCP/IP协议
TCP/IP是为Internet开发的第一套协议，在网络互联中用得最为广泛，也是Internet的核心协议，它是一套工业标准协议集，主要是针对广域网而设计的，目的是使不同厂家生产的计算机能在共同网络环境下运行，是Internet中计算机之间通信所必须共同遵守的一种通信规定。
2 TCP协议和IP协议的工作过程
TCP/IP是两个协议，其中，IP协议负责数据的传输，TCP协议负责数据传输的可靠性。
首先由TCP协议把数据分成若干数据段，称为数据报，给每个数据报加上一个TCP信封（实际上是报头），上面写上数据报的编号，以便在接收端把数据还原成原来的格式。
IP协议把每个TCP信封再套上一个IP信封，在上面写上接收主机的地址。一旦准备好IP信封，就可以在物理网上传送数据了。IP协议还具有利用路由算法进行路由选择的功能。这些IP信封可以通过不同的传输途径（路由）进行传输。由于路径的不同，再加上其他的原因，可能出现顺序颠倒、数据丢失、数据失真甚至重复的现象。这些问题都由TCP协议来处理，它具有检查和处理错误的功能，必要时还可以请求发送端重发。
3 TCP/IP的体系结构
TCP/IP分层模型也称为Internet分层模型或Internet参考模型，从下到上，包括4层：物理链路层、网络层（也叫IP层）、传输层（也叫运输层）、应用层。
4 TCP协议与UDP协议
传输层定义了两种协议：TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）与UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）。
TCP协议是一种可靠的面向连接的协议，主要功能是保证信息无差错地传输到目的主机。
UDP协议是一种不可靠的无连接协议，它与TCP协议不同的是它不进行分组顺序的检查和差错控制，而是把这些工作交给上一级应用层完成。
五、IP地址、网关和子网掩码的基本概念
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1 IP地址的概念
Internet上主机之间的通信是靠Internet地址来定位的，连接在某个网络上的两台计算机之间在相互通信时，在它们所传送的数据包里都会含有某些附加信息，这些附加信息就是发送数据的计算机的地址和接收数据的计算机的地址。像这样，人们为了通信的方便给每一台计算机都事先分配一个类似我们日常生活中的电话号码一样的标识地址，该标识地址就是IP地址。根据TCP/IP协议规定，IP地址是由32位二进制数组成，而且在Internet范围内是唯一的。例如，某台连接在Internet上的计算机的IP地址为：11001010 11000100 01110000 10100110。

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