Internet译作“互联网”或“网际网”等。它是由多个不同的网络通过统一的网络协议(TCP/IP)和通用的地址体系(IP地址),实现互连互通,采用自由、开放式的网络组织方式,是一个开放的网络系统。网上的信息也是由世界各地的自愿者们提供。虽然全网不存在一个统一的统管机构或主机,但进入某一国家和地区时,信息可以有所筛选。
Internet具有三层结构特征:
(1)用户驱动网:由分布式计算机系统与分布式数据库构成;
(2)区域网:是地域内的网络,由专业子网构成的局域网(LAN)、城域网(MAN)和广域网(WAN)构成,网间通信速率为TI/EI。
(3)骨干网:一个国家内也可以由若干个网络组成,如美国有:国家科学基金网(NSFNET)、国防部网(Milnet)、能源部网(ESENET)和NASA的NSI网等。我国有邮电部网、教育部网、中国科学院网等。
到1995年,入Internet网的已有4.5万个网络、389万台计算机、150个国家和2亿人。
Internet是国际性的计算机广域网。目前的Internet是建立在传输控制协议/网络协议TCP/IP之上的互联网,即能把各种局域网、广域网,基于Windows NT的,或是基于 UNIX 的网络相互连接起来,形成“网络的网络”。在系统中安装TCP/IP协议,实现相互间的信息交换,在TCP/IP协议之上开发的应用程序,可以实现跨越不同操作系统的应用。Internet把不同的操作系统和网络联系起来,采用了五个层次的结构,这五个层次从低级到高级、从硬件到软件应用,实现层间传递。这五个层次分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。物理层对应的是线路,如电缆或光纤;数据链路层对应的是网卡即其驱动程序;网络层对应路由器即网络路径选择;传输层对应错误处理等;应用层对应用户的具体应用。如图6.2所示。
World Wide Web,又称WWW,W3或Web,现定名为“万维网”,但通常又称为Internet 超媒体网络,它是国家信息基础设施(NⅡ)或信息高速公路的初级形态(原型)。它是由装有声卡、Fax-moden卡、视频设备(如 MPEG卡)的计算机和光缆网络或卫星通信网络所组成的,可传输、存贮和处理静态和动态的文字、图形、影像和音响的技术系统。它是开放的超媒体计算机网络系统。
Internet超媒体网络系统,或Web,采用客户机-服务器(Client-Server,或C/S)结构模式。服务器(Server)负责数据、文件、图形、影像的存贮、维护与管理,以及处理查询、访问等要求。浏览器(Browser)负责人机界面的操作,发出请求及显示返回的信息。客户机(Client)是专门用来为用户提出要求的计算机终端或图形用户接口,而服务器则用来实现这些要求,提供所需的信息。由于Internet超媒体网络(Web)的出现,人们才能在Internet 上相互方便检索多媒体信息。应用信息传输是通过网络协议(TCP/IP、URL、HTTP,和FTP协议等)及浏览器和超文本标记语言(Hypertext Markup,Language,HTML)技术进行传输和显示的。资源定位器(Uniform Resource Locators,URL)用来确定信息源地址,HTML语言组织和处理信息,HTTP协议用来传输超文本信息,浏览器(主要有Netscape,Explorer,Internet Assistant和 Websurfer等)提供网上的浏览、检索多媒体信息等。目前 Java语言的出现是Internet发展史上的一个重要的里程碑,它不仅提供了网上浏览和文本查询的功能,而且还提供了开发空间信息的可视化和一定的空间分析功能的基础。
由于多媒体网络计算机系统具有C/S结构,从为单用户提供一般的信息访问转变为大量用户提供开放的实时查询服务,其关键技术是要进行数据压缩,降低网络数据流量,同时要扩大网带宽度和简化客户端的应用运行环境,降低软件费用。
基于HTTP协议和HTML文档的Web在C/S结构的基础上,形成了一种新的计算模式即浏览器/服务器(Browser/Server)模式。浏览器(Browser)以一种超文本形式,可以在Microsoft-Windows,X-Windows,MAC图形操作环境下运行。
开放的Internet超媒体计算机网络系统的功能取决于网络,即宽带网的功能和计算机的功能。计算机这些年来发展的速度非常快,从32位向64位体系结构发展使功能得到了很大的增强。64位计算机能直接操作64位整型实体,能提供大规模的物理和虚拟地址空间,大大超过了32位地址空间的4GB极限;大型物理存贮器具有将大型文件映射在内存的能力,能提供高速通信及高速二进制运算,可以运行更大的计算量。64位计算机将大大改善GIS软件中巨量数据的存贮和压缩能力,保证了大型多媒体对象、三维可视化分析等操作。数据的压缩技术,经过40多年的研究,从PCM编码理论开始到现在的多媒体数据压缩标准的JPEG和MPEG已经形成了多种针对不同用途的压缩算法、压缩技术的计算机软件和大规模集成电路。新的压缩技术和激光技术将允许在一个光盘上容纳几千兆的数据。网络带宽的增加使传输海量数字图像数据成为可能,并能够处理更大的、更复杂的空间模型和进行地学分析,并进行更复杂的可视化显示与输出。
1996年10月,美国政府提出了新一代 Internet,即NGI(Next Generation Internet)的实施计划。此间,美国民间发起 Internet 2计划,美国政府通过 NGI参与此计划。
Internet 2于 1996年 10月由美国 34所大学和研究机构发起,其目标立足于当前 Internet的TCP/IP,在参与成员间建立比现在网络快100倍的新型骨干网。 Internet 2作为向NGI的过渡计划,终将汇集于NGI中。
新一代Internet(NGI)的建设目标是:
(1)研究NGI的体系结构(如网络拓扑,IP6,协同协议与服务等),设计比目前Internet 快100~1000倍的高速骨干网;
(2)研究并解决面向各种需求的服务质量;
(3)研究并解决网络管理及网络信息安全。
新一代Internet(NGI)的主要关键技术:
(1)新一代IP协议IPv6,它与目前的IPv4不完全兼容;
(2)以支持合作公事为目标的多目播送(Multicast);
(3)网络与信息安全;
(4)面向各种应用的服务质量;
(5)网络管理(尤其是记费和配置);
(6)新型网络拓扑;
(7)新型路由算法和协议;
(8)面向社会和经济的新型网络模式评测。