互联网及其科技.docx

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1、互聯網及其科技互聯網的廣泛應用，已經改變了我們在學習、工作、娛樂、通訊和購物等方面的生活方式。在這章中，我們會先追溯互聯網的發展史，然後再探討一下連接互聯網的方法，以及與互聯網運作相關的技術。1互聯網和萬維網的發展史I互聯網(1)互聯網是什麼？互聯網是一個全球性的網絡，它將散佈在世界各地的眾多電腦網絡連接起來。目前，有超過147,000,000部電腦被連接到互聯網上。除了這些連接起來的硬件外，互聯網也由貯存在其中的各種信息資源所組成。因此，互聯網亦可能被視為一個全球性的資源中心，其中包含各類通訊工具，以協助人們存取相關的資源。(2)互聯網的發展史1969年，美國國防部高階研究計劃署（英文簡稱為

2、ARPA）推出一個稱為ARPANET的計劃。這個計劃是要提供一個通訊網絡，使國家受到軍事襲擊時，仍可靠它傳送訊息。ARPANET發展初期，將分佈於美國不同大學內的4部主機互相連接，並在第二年迅速增長至13部。ARPANET計劃原意是發展一個覆蓋範圍面非常巨大的單一網絡。然而，建立一個如此巨大的網絡，並發展成今天互聯網。由於任何類型的網絡，都可以透過TCP/IP的規則連接到互聯網，從而存取其他眾多網路上的大量資源，因此，愈來愈多個人或機構連接上網。互聯網在這30年間，亦以幾何級數的速度增長。(3)互聯網的應用互聯網提供一個連接和存取世界各地電腦的平台。在這平台上，我們可以透過不同的應用程度存取網

3、上資源。以下是最常見的應用程序。電子郵件透過電子邸件，我們可以發送或接收訊息，跟在任何地方的網民溝通。另外，用戶也可以在電子郵件內附加相片、聲音和影像等檔案。傳輸檔案在互聯網上，檔案可以從一部電腦傳送到另外一部電腦。你必須遵從檔案傳送協定（英文簡稱為FTP）的規則才可以傳送檔案。遠端登入遠端登入容許用戶遙距登錄互聯網上另一端的電腦。登入之後，用戶便可以透過網絡遙控這部電腦工作。例如執行一個程序或貯存一個檔案。新聞組新聞組能將世界各地的討論組集合起來，用戶可以隨意跟遠在異地的人一起討論，發表自己的意見，並對別人提出的議題作出回應。聊天室用戶可以透過交換文字訊息與別人進行聯機構通。如果電腦已裝配話

4、筒、揚聲器和數碼攝像機，用戶甚至可以在互聯網上彼此見面和對話。萬維網萬維網把分佈在全球眾多電腦內的多媒體信息集合起來，這些信息會被互相連結，讓我們更容易找尋。我們將在稍後詳細介紹。萬維網常用的英文簡稱是WWW或W3。II萬維網互聯網最初建立時，只有電腦專家、工程師、科學家和學者使用，作研究和學術用途。它只提供文字信息，並只可以透過複雜的文字指令操控。萬維網的出現，令互聯網普及起來，藉著它的圖形用戶界面和多媒體功能，人們可以利用簡單的指點和按鍵等動作，存取在互聯網上的各式各樣的資源。再者，有關電子商貿、電子教育，網上遊戲和網上錄像等應用程序，世可以在萬維網上建立起來。(1)萬維網是甚麼？萬維網是

5、把網頁形式的多媒體信息連結起來的集合，而這些信息則來自互聯網上分佈在全球各處電腦。使用萬維網這個應用程序，網民能更容易分享和尋找資源。(2)萬維網的發展史由於初期的互聯網需要用戶以文本指令操作，使用上較困難，因此在互聯網發展的首20年，除了在學術界方面比較流行之外，幾乎都引不起大眾和商業機構的注意。1989年，一名在歐洲高能量物理學實驗室工作的研究員，建議將互聯網上的信息以網頁的形式組織起來，並透過屏幕上可供選擇的文字和影像互相連結起來。這樣，萬維網便誕生了。之後，萬維網瀏覽器也相繼出現，為網民提供一個更簡單易用的圖形用戶界面。透過指點和按鍵的方法，我們可以輕易地瀏覽網上的信息。直到現在，萬維

6、網仍然是互聯網上最流行和發展最快的部分。(3)萬維網的特點目前，萬維網是按點以下的機制運作。萬維網瀏覽器正如以上所說，萬維網瀏覽器（或簡稱瀏覽器）是存取萬維網的用戶端程序。萬維網伺服器是在互聯網上貯存網頁供存取用的伺服器。它向萬維網伺服器發出請求並接受回應，然後解讀所得回應，並把結果顯示在屏幕上。劃一資源定位器劃一資源定位器（英文簡稱為URL）的作用，是識別萬維網上的資源位置。舉例來說，就是一個劃一資源定位器，代表資源被貯存一個名為的電腦內，並可透過HTTP協定存取。HTTP是萬維網上用來溝通的協定，稍後的資訊坊會有更多的相關資料。超文本超文本文件可以讓用戶選擇任何的文字，片語或多媒體元素來作

7、為超連結，透過按鍵動作，用戶可以連接到相關的文字和多媒體信息。藉著超文本的幫助，用戶可以更容易地在互聯網上尋找信息。超文本的進一步說明1. 超文本標示語言（英文簡稱為HTML）超文本標示語言是用來編寫超文本文件的標準化語言。它讓不同電腦系統內的不同瀏覽器，都能夠明白超文本文件的意思。2. 超文本傳輸協定（英文簡稱為HTTP）超文本傳輸協定是一組用來傳遞超文本文件的傳送規則，藉著HTTP，網頁可以在不同類型的電腦系統間互相傳送。(4)萬維網普及的原因以下是萬維網能成為互聯網上發展最迅速部分的原因。它為用戶提供了方便、圖形化以及親和的使用環境。它支援多媒體元素，例如圖形、聲音和視像等等。它提供單一

8、的界面給用戶存取互聯網上的應用程序，例如傳送檔案、討論小組和電子郵件等等。它支援進階的程序編寫技術，以便在互聯網上完成各式各樣的工作。2連接互聯網連接的方法要存取互聯網上的資源，我們首先要連接上互聯網。目前，大部份網絡用戶。都是經由互聯網服務供應商（英文簡稱為ISP）連接上網的。互聯網服務供應商是一間為不同網絡用戶提供連接服務的公司。它會採用一部或多部電腦主機長機連接上互聯網。使用服務之前，我們先要向互聯網服務供應商申請一個互聯網戶口。然後，每個戶口會被分配一個用戶名稱和密碼以及相關的設定資料，擁有這些資料後，用戶便可以利用自己的電腦，連接互聯網服務供應商的主機，再經由主機連接到互聯網。w 互

9、聯網服務供應商的連接服務可以是免費或是收費的。w 例如互聯網服務供應商的撥號上網號碼。w 當你連接到主機時，你必須提供用戶名稱和密碼，讓互聯網服務供應商識別你的身份以便提供服務。我們可以用不同的方法，連接互聯網服務供應商或其他提供連接服務的公司。現在，讓我們看看這些連接方法和所需要的設備。(1)經由一般電話網絡連接這是其中一種最常用的連接方法，又稱撥號連接。首先將你的電腦連接到傳統的電話網絡，然後利用互聯網服務供應商提供的電話號碼，以撥號方式經由電話線接駁到互聯網服務供應商的主機，藉此接上互聯網。利用這種方法，你可以在不需使用互聯網的時候隨時中斷連接。這是一種速度較慢但較便宜的連接方法。一般來

10、說，這種連接方法的最高速度是56kbps。使用這種連接方法，電腦和電話網絡之間必須安裝調制解調器。首先，調制解調器將電腦的數碼（二進制）數據，轉換至電話線可以傳輸的信號，再將這些信號經由電話網絡傳送出去，另一端的調制解調器接收這些信號後，再轉換至數碼數據給接收端的電腦處理。w 你需要使用特定的軟件，進行撥號上網和中斷連接。簡單來說，這好比打電話到主機，溝通了一段時間之後，再掛斷電話一樣。w 這表示每秒鐘最高可以傳輸56000個位元(0或1)w 這些稱為模擬信號。(2)經由寬頻網絡連接除了撥號方法外，互聯網服務供應商也可以提供不同種類的寬頻連接服務，為我們提供更高的通訊速度。舉例來說，你可以經由

11、有線電視網絡連接上互聯網服務供應商，再連接到互聯網。要使用這種連接方法，你需要安裝電纜調解器來處理信號的傳輸。除此之外，你還需要在電腦內安裝一張網絡界面卡。(3)經由專線連接我們也可以透過連接到互聯網服務供應商的專線，將一組電腦網絡連接到互聯網。專線可以為網絡上的每部電腦，提供永久性的連接服務，這有別於利用調制調解器連接上網，因為後者只提供暫時性的連接服務。要經專線連接，在網絡上的每部電腦都必須安裝網絡界面卡。而網絡也需要使用集線器，將電腦連接起來，並且需要安裝一個路由器來處理信號的發送和接收。ISDN連接綜合服務數碼網絡（英文簡稱為ISDN）是一種利用傳統電話線傳輸信號的連接服務，只要加上特

12、別的器材便可以使用。它可以同時間提供多個或複合性的通訊信道（分別傳送聲音、數據和視像等）。因此，當我們利用電話線上網的時候，我們也可以利用同一條電話線接聽電話。這種連接方式最高的傳輸速度為1.5mbps。使用ISDN服務時，你必須將ISDN調制解調器路由器的一端連接電話線，另一端連接電腦內的網絡界面卡。II存取的類型連接互聯網之後，你可以利用以下兩種模式，存取網上資源。(1)主機存取模式目前，大部份的電腦都會以主機存取模式連接互聯網，這表示用戶的電腦可以請求和處理網上其他主機的資源。當用戶透過互聯網服務供應商以主機存取模式連接到聯網的時候，互聯網服務供應商的主機會變戶一部伺服器，並幫助用戶（客

13、戶端電腦）向其他網絡上的主機發出請求。所有被請求得到的資源，將會儲存在用戶的電腦內。(2)終端機存取模式終端機是一些連接主機的輸入和輸出設備組合，它們沒有自己的處理能力。當主機接上互聯網後，你便可以透過終端機上網。不過所有的請求都只是向主機發出，並由主機進行所有處理工作。完成後，主機會保留從網上請求得到的資源，只將所需結果傳送給終端機輸出。當用戶的電腦能力有限時，這種模式是最常用的。如果一個用戶想要從互聯絡得到資源的副本，他/她必須命令主機將資源下”載到終端機的硬碟（若有）。3互聯網運作的基本科技I通訊協定通訊協定是一組設定兩個設備如何互相溝通的規則。通訊協定會設定如何w 確認發送設備已完成送

14、出一個訊息；w 確認接收設備已完成接收一個訊息；w 檢查錯誤舉例來說，FTP（檔案傳送協定）設定了兩個設備會如何互相交換檔案。不同類型的網絡有不同的通訊方法，為了讓這些網絡互相溝通，我們需要設定一個標準化的通訊規則，因此便需要通訊協定。II傳輸控制協定/互聯網協定在互聯網上，傳輸控制協定/互聯網協定（英文簡稱為TCP/IP）可以讓數據在不同類型的網絡之間傳輸。TCP/IP實際上是傳輸控制協定（英文簡稱為TCP）和互聯網協定（英文簡稱為IP）這兩個通訊協定的統稱。其中TCP負責正確無誤地傳輸一連串數據，而IP則負責控制數據到達指定目的地。讓我們來看看它們的運作方法。每個要在互聯網上送出的訊息和檔

15、案，會首先被分拆和放置到不同的數據包中，而TCP會設定將信息分拆和分配到數據包的規則。當用戶送出一個檔案，TCP層會先將檔案分柝成一個或更多的數據包，並在每個數據包上加上序號，然後將它們逐一送到IP層。每個數據包都具備統一和容易處理的大小。在傳輸過程中，它們會被視作獨立的單元來處理。接著，IP層會在每一個數據包上附加目的地地址，然後將數據包傳送到目的地。雖然數據包都是被送往同一個地址，但每個數據包在互聯網上經過的路線可能不同。到達目的地後，TCP層會確認接受到所有數據包，再將它們重新組合成一個檔案，然後傳送給用戶。TCP層是依照TCP協定規則處理數據的程序。IP層是依照IP協定規則處理數據的程

16、序。TCP/IP運作方式的比喻讓我們用一個例子，說明TCP/IP的運作方式。假設甲公司想將一份文件送到乙公司。她僱用了IP速遞公司將文件送過去。不過，IP速遞公司提供的服務只可以每一次傳送一頁文件，因此，甲公司吩咐TCP部門將文件分成一百頁，並在每頁上寫上頁碼，方便文件重新組合和避免遺漏。IP速遞公司的職員每次到達甲公司，均拿取一頁文件，並在文件上寫上乙公司的地址，然後將每頁文件以不同的途徑送過去。另一方面，乙公司接收到這一頁頁的文件後，便吩咐自己的TCP部門按照頁碼排序，等到收齊所有文件頁之後，便將它們組合成原來的文件，然後將整份文件送到去相關的收件者。TCP協定並不會理會數據包如何被送達目

17、的地，它只關心整個訊息如何能正確地傳輸。相對地，IP協定並不會理會整個訊息是否已被送出，它只負責將每個數據包送到指定的地方。藉著TCP協定和IP協定的互相配合，一個訊息便可以有效和正確地送出。III IP地址、網域名稱和網域名稱伺服器(1)IP地址在互聯網上，為了要將數據發送到正確的主機，每部主機便需要一個獨特的識別號碼，這就是它的IP地址。IP層使用主機的IP地址作為目的地地址，以便正確傳輸數據包。IP地址是一個32位的二進制數，通常會寫成四個8位的數，各以十進制表示其數值，並用點分隔。例如：204.71.200.68（這是Y主機的IP地址）以十進制表示，每個8位二進制的數值均在0至255這

18、個範圍之內。IP地址由兩部份組成，分別是網絡地址和主機地址。鑑於互聯網連接不同的網絡，網絡地址便是用來識別某個特定的網絡，而主機地址則用來識別該網絡上的某個主機。(2)網域名稱和網域名稱伺服器IP地址的設計，是方便確定數據包經過互聯網的路線，它是一組能讓電腦有效處理的數字。然而，對人們來說，IP地址是無意義和難以記憶的。因此，我們也同時為每個網絡上的主機分配一個網域名稱，方便人們識別。網域名稱對人們更有意義，因而容易記憶。例如，一部主機的網域名稱：www.cityu.edu.hk相對於它的IP地址：144.214.5.246明顯容易記憶得多。網域名稱可以分為幾個部份。舉例來說，www.city

19、u.edu.hk可以分為www、cityu、edu、hk四個部份。從右至左，每個部份都提供了關於主機的更確切的信息。舉例來說因此，我們會說右邊的部份包含了最高層網域的編碼，它的左邊則包含了第二層網域的編碼，如此類推。在最高層網域的編碼當中，又分為屬性編碼和國家編碼兩種。屬性編碼表示組織或機構的類別，例如com表示商業機構。國家編碼則表示主機的地理位置，例如hk表示香港。資訊坊最高層網域編碼的例子最高層網域編碼意義種類com商業機構屬性編碼edu教育機構屬性編碼gov政府屬性編碼net網絡組織屬性編碼org非牟利組織屬性編碼ca加拿大國家編碼cn中國國家編碼hk香港國家編碼jp日本國家編碼uk英國國家編碼us美國國家編碼既然IP地址是設計給電腦使用，而網域名稱則方便人們使用，當我們把一個網域名稱輸入電腦，或電腦需要顯示一個網域名稱時，便需要進行IP地址及其對應網域名稱之間的轉換。這時，我們會透過稱為網域名稱伺服器的主機，將網域名稱翻譯成對應的IP地址，或把IP地址翻譯成對應的IP地址，或把IP地址翻譯成對應的網域名稱。當瀏覽器接收到用戶輸入的網域名稱時，它會將網域名稱送到網域名稱伺服器，網域名稱伺服器會檢查對應的IP地址，然後把IP地址送回瀏覽器。