计算机基础-因特网是如何工作的

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因特网是基于计算机间客户―服务器关系这个概念上的，这种关系也称为客户／服务器结构。在客户／服务器结构中，一些计算机充当服务器或信息提供者，而其他计算机则充当客户或信息接收者。客户／服务器结构不是点对点的结构——也就是说，一台客户机可能访问许多不同的服务器，而一台服务器可能被多台不同的客户机访问。在20世纪90年代中叶以前，服务器通常是功能非常强大的计算机，如大型机或超级计算机，具有极高的处理速度和很大的存储容量。然而，由于计算技术的进步，个人计算机和工作站现在也能充当因特网服务器。客户机可以是从服务器上接收信息的任何计算机，但常常是个人计算机。
要访问因特网上的信息，用户必须首先登录或连接到客户机的主机网络。主机网络是客户机所属的网络，通常是局域网。一旦建立起连接，用户就可以从远程服务器上请求信息。如果用户请求的信息位于主机网络的某台计算机上，该信息就会很快被检索到并发送到用户终端。如果用户请求的信息位于不属于主机局域网的服务器上，那么主机网络就会连接到其他网络上，直到与被请求的服务器所在的网络连接上为止。在与其他网络进行连接的过程中，主机可能需要访问路由器，一个用以确定网络间最佳连接路径并帮助网络建立连接的设备。
一旦客户机和包含所请求信息的服务器建立了连接，服务器就以文件的形式将信息发送给客户机。一种称为浏览器的专门计算机程序使用户能够浏览文件。因特网浏览器的例子有Mosaic、Netscape和Internet Explorer。大多数因特网文件是多媒体文档——也就是说，在一个文档中可能结合有文本、图形、照片、音频和视频。非多媒体文档不需要使用浏览器来浏览其纯文本内容，而且许多多媒体文档也提供了访问其文件的纯文本版本的路径。从远程服务器将文件取回到用户终端的过程称为下载。
因特网的长处之一是它围绕超文本这个概念构建。超文本这个术语用来描述文档的链接系统，在这种系统中用户能够以非线性的关联方式从一个文档跳到另一个。从一个文档跳到下一个文档的能力，是通过使用超链接得以实现的——超链接是超文本文档的组成部分，与因特网上的相关文档相链接。通过点击超链接，用户即刻就能连接到链接所指定的文档。因特网上的多媒体文件被称为超媒体文档。
一、因特网访问
因特网访问分为两大类：专线访问和拨号访问。就专线访问而言，计算机通过路由器直接连接到因特网上，或者计算机是连接到因特网上的某个网络的一部分。就拨号访问而言，计算机与因特网建立临时连接，一般是通过电话线和使用调制解调器——将来自计算机的电信号转换成可通过传统电话线传输的信号的一种设备。之所以需要调制解调器，是因为计算机是数字的，也就是说其信号是由离散单元组成的，而大多数电话线是模拟的，也就是说它们传输的信号是连续的，而不是离散的。信号一旦传到电话线的另一端，就需要另外一个调制解调器将传输的信号从模拟信号重新转换成数字信号。很多被称之为因特网服务提供商的公司，以不算高的收费提供因特网拨号访问。因特网服务提供商的例子有美国在线（AOL）、微软网络（MSN）以及CompuServe联机服务系统。
二、信息打包
通过因特网传输的所有数据都被分成称为数据包的小规模信息单元，每个数据包都被标以独特的号码，以指示它在数据流——计算设备之间的信息流——中的位置。组成一个数据集的各数据包到达目的地后，依照其独特标号重新组合。如果经由其传输数据包的网络部分出故障或不能工作，因特网路由选择设备的专用自动功能部件就会为数据包重新确定路径，以使其通过网络的正常运行部分传输。其他功能部件确保所有的数据包完好无损地到达，如有丢失或不完整的数据包就会自动要求从数据源重新发送。这个叫做包交换的系统，使用一系列通常称为TCP/IP协议（传输控制协议/网际协议）的协议或规则。
三、网络编址
要成为因特网的一部分，一台计算机必须拥有一个独特的网络IP地址，以便信息能够通过因特网按正确的路径发送给该机器或从该机器上发送。因特网地址被称为URL（统一资源定位符）。有些URL是一串数字，但是因为长串的数字对于人们来说难以记忆，因此也使用其他的编址规则。这种规则的例子如：http://encarta.msn.com/downloads/pryearbk.asp。http表示用来访问因特网上特定位置的协议——在这个例子中表示超文本传输协议。冒号和双斜线后面的名称（encarta.msn.com）表示主机名，亦即连接到因特网上的具体计算机系统的名称。主机名后面的其余名称表示具体的URL所指向的各种文件。上例的URL表示，pryearbk这个文件位于downloads这个目录中。位于同一目录中的文件具有类似的URL，区别仅仅在于地址末尾的文件名不同。专门的名称服务器将IP号变址成域名（上述URL中的msn.com），并确保给所有数据包提供的源和目的地IP号是正确的。
四、电子邮件
因特网上使用最广泛的工具是电子邮件（见图11A-1）。电子邮件用于在个人或成组的个人之间——常常在地理上相隔很远——发送书面信息。电子邮件的发送与接收一般要靠邮件服务器——专门用于电子邮件处理和导向的计算机。服务器一收到电子邮件，就会将其导向地址所指明的具体计算机。发送电子邮件的过程正好相反。电子邮件是一种非常方便和廉价的信息传输方式，它对科学、个人和商业交流都产生了深远的影响。
电子邮件是成组的个人之间大量有组织的交流的基础。例如，列表服务器使向一系列用户发送信息成为可能，其方式要么是单向通信，要么是双向通信，前者如让感兴趣的人了解一种产品的最新情况，后者如在线讨论组。
电子邮件还可以用于USENET网。在USENET网中，有关特定主题的讨论被集中在一起，形成新闻组。新闻组的数量成千上万，其涉及的主题也极其广泛。新闻组的信息不是直接发给用户的，而是按序排放在专用的本地新闻服务器上，供用户访问。这些服务器的联网使讨论可在世界范围进行。相关的软件使用户不仅可以选择想阅读的信息，而且可以发送信息给新闻组，以对所阅读的信息作出答复。
五、传输模式
在万维网推出之前，存在有各种标准和软件类型，供因特网上传输数据之用。其中许多仍在使用，尤以Telnet程序、FTP协议和Gopher工具最为流行。Telnet程序允许因特网用户连接到一台远程计算机上，并且使用起来该计算机就仿佛是在直接使用。FTP协议是经由因特网将文件从一台计算机移到另一台计算机的方法，即使每台计算机使用不同的操作系统或存储格式。Gopher工具是对FTP协议的改进，使文件的远程列表与检索更加容易。虽然这些传输协议和软件仍在使用，但万维网比先前的传输协议使用起来容易得多，也比其使用得经常得多。
六、带宽
计算机网络能够传输的数据量被称为网络的带宽，通常是以千比特每秒（Kbps）或兆比特每秒（Mbps）来衡量。比特——计算机可以处理的最小信息单位——可具有0或1这两个值中的一个。一个千比特是一千个比特，一个兆比特是一百万个比特。路由器之间的信息传输通常使用专门用于这项功能的通信线路，其容量目前从64千比特每秒上至数百兆比特每秒。
因特网上的数据传输速度取决于路径的最低信息传输容量和在任何特定时间使用该路径的人数。路径某处的带宽狭窄，就会对数据传输起到瓶颈的作用，而且使用线路的人越多，每个人在任一时间能够发送的信息就越少。


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