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第三章 網際網路和全球資訊網 : 電子商務基礎建設. 學習目標 了解網際網路的起源 了解網際網路的科技概念 了解網際網路的協定 , 工具程式 說明網際網路的結構 , 限制 說明第二代網際網路 說明 Internet & Web & Service 與 EC 的關係. Akamai Technology 用數學加快 Internet 效能. 網頁 超過 8秒 , 人們不願意等待 網頁下載速度慢的原因常常來自於 網際網路底下的基礎建設 1998 年 8 月 Akamai
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第三章 網際網路和全球資訊網 : 電子商務基礎建設 • 學習目標 • 了解網際網路的起源 • 了解網際網路的科技概念 • 了解網際網路的協定,工具程式 • 說明網際網路的結構,限制 • 說明第二代網際網路 • 說明Internet & Web & Service與EC的關係
Akamai Technology 用數學加快Internet效能 • 網頁超過8秒, 人們不願意等待 • 網頁下載速度慢的原因常常來自於網際網路底下的基礎建設 • 1998年8月Akamai • 以軟體持續監看整個Internet, 找出可能塞車的區域, 並設計較快的路線來流通資訊 • 全世界8000台以上SERVER • 藉由銷售服務給廣泛的客戶群來獲利
3.1 網際網路的技術背景 • 網際網路 Internet:包括數千個網路,以及數百萬台電腦互相連結的網路,將商業,教育,政府機關和個人連在一起 • 全球資訊網 World Wide Web (WWW, Web):Internet上最普及的服務之一,可以利用多媒體等方式,在網路上來表達資訊的一種系統
網際網路的歷史 • Internet的40多年演進包括使用和產生網際網路及全球資訊網之正面效應 • 三個發展階段: 發明階段1961 - 1974 制度化階段1975 - 1995 商業化階段1996 - 2001
網際網路三大發展階段 • 發明階段 (1961-1974) 基本成份的概念形成, 並落實在真正的軟,硬體上,其目的被認為是把各大學校園的大型電腦連在一起 • 制度化階段 (1975-1995) 美國國防部及國家科學基金會(NSF)提供資金使其合法化 國防部: 成功地應用在軍事聯絡系統上(USD.100萬 ARPANET) 國家科學基金會: 1986年接下發展平民化的責任 • 商業化階段 (1995-2001) 政府機關鼓勵私人公司接管並擴充Internet骨幹網路,還有給一般國民(美國和全世界)的地方性服務 請參考圖3-2
網際網路技術概念 • 1995年FNC正式定義”網際網路” • IP定址功能 • 傳輸控制協定/網路通訊協定TCP, Transmission Control protocolIP, Internet protocol • 使用者可取得此服務 參者網址 http://www.fnc.gov/ http://www.itrd.gov/archive/fnc-material.html
封包交換 • 封包 packet:將資料切割成小塊並在網際網路上傳送的資料單位 • 封包交換 packet switch:多個封包經由不同的通訊路線傳遞,各封包抵達目的地後再加以組合的一種方式 路徑1 封包1 封包1 資 料 X 資 料 X 路徑2 封包2 封包2 路徑3 封包3 封包3 發送者 路徑選擇 接收者
封包交換(續) • 路由器 Router:特殊用途的電腦, 利用路由器演算法 router algorithm 決定最佳的傳輸路徑 • Latency:每個封包加上標頭資訊, 表示起點和目的地位址、訊息大小、封包數及編號等等資訊, 每個封包抵達速度不一樣所造成的時間差
TCP/IP • 通訊協定 Protocol:為訊息作格式化、排序、壓縮和錯誤檢查的規則,並規定傳輸速度及方法 • TCP, Transmission Control Protocol:Web上傳送封包的通訊協定, 建立了Web電腦中傳送者和接收者間的連結, 負責在傳輸點收集封包,並在接收端重新組合封包 • IP: Internet Protocol提供Internet的定址機制,即規範Internet中電腦辨識IP位址的定址原理
TCP/IP功能 讓應用程式取得較低層的服務 如:IE, Outlook Express 負責與應用程式溝通,利用TCP 確認封包之傳遞 負責定址,將封包封裝在網路資 料流中並在Internet上傳送訊息 負責在網路媒介上收,送封包 TCP/IP架構 TCP/IP架構 TCP/IP套件 應用層 HTTP, TELNET FTP ,SMTP 傳輸層 TCP 網際網路層 IP Ethernet乙太網路 Token Ring記號環狀網路 Frame Relay 訊框傳送 ATM,非同步傳輸模式 Asynchronous Transfer Mode 網路介面層
6.5X223/m2 IP IP • 每台連上Internet的電腦必須被指定一個位址 • 例如:利用數據機撥接上網,由ISP提供一個暫時的位址61.224.162.251 • 依IPv4的標準: • 定址長度為32位元,4組10進位,每組數字為0,1,2…255,如上例 • 最新標準IPv6(第6版) • 定址長度為128位元,8組16進位數字,如:21CD:0053:0000:0000:03AD:003F:AF37:8D62
DNS , URL • 網域名稱 domain name: • IP位址不好記,故以一種自然語言的慣用法來表示 • 如:IP address203.68.137.8 網域名稱 www.ydu.edu.tw • 網域名稱系統 domain name system, DNS: • 以自然語言表示數字IP位址的系統 • 一致資源位址 uniform resource locator, URL • 使用WWW瀏覽器,必須透過URL的格式來擷取其指定主機內的資源,URL 的好處是它提供一個簡單的方式,讓瀏覽程式可以擷取 HTTP, FTP, News的檔案,還可遠端載入及送出電子郵件
主從式電腦運算 圖3.7 Q:主從式電腦運算的優點有哪四項? A:課本119頁
其他Internet通訊協定和工具程式 • 通訊協定: • HTTP: 傳輸網頁(應用層) • SMTP、POP和IMAP: 傳送電子郵件 • FTP: 傳輸檔案 • SSL: 安全性 Secure Socket Layer 第5章 • 工具程式: • Telnet: 遠端執行 • ping: 測試位址 如:c:\> ping www.ydu.edu.tw • Tracert: 檢查路線
3.2 今日的網際網路 • Q: Internet會負荷過重? • 主從式運算高度可擴充 • 架構分層,不會干擾各層技術發展 • 網際網路的模型(沙漏架構)有4層 • 網路技術底層Network Technology Substrate • 傳輸服務和呈現標準Transport Services and Representation Standards • 中介軟體服務Middleware Services(將應用程式與通訊網路附和在一起) • 應用程式Application 重要
網際網路的模型 圖3.11 TCP/IP • 注意: • TCP/IP協定有4層 • 網際網路的模型(沙漏架構)亦有4層
Internet’s 骨幹網路 • 骨幹網路 backbone:在網際網路上傳送資料的高頻寬光纖纜線,一般由NSP提供 • 網路服務提供者Network Service Provider, NSP擁有並控制構成internet骨幹的主要網路 • 頻寬 bandwidth衡量在固定時間內通訊媒介傳輸了多少資料如:bps, Kbps, Mbps, Gbps
骨幹網路 • 網路控制點Network Access Point, NAP • 都會交換中心Metropolitan Area Exchange, MAE • 骨幹網路與區域或地方網路交接,以及骨幹擁有者彼此連接的集線(hubs)中心 區域集線中心 第一代網際網路的網路架構
Internet 服務提供者 • Internet Service Provider, ISP在多層網路架構中,藉由授與internet使用權給家用者,小型企業,大型機構並提供最低層的服務 • ISP服務階層: • 電話撥接:56K • ADSL:512K/64K, 768K/128K, 1.5M/384K • T1:1.54Mbps • T3:43Mbps • 台灣地區(2002.3)-- • 我國網際網路使用人口達790萬人 • 網際網路普及率約35%
內部網路 & 外部網路 • 內部網路 intranet: • 一個機構內部的TCP/IP網路,用途為通訊與資訊處理 • Intranet可能是完全中斷於公開的Internet,而且它常被防火牆(FireWall)所隔開,控制非法不經授權的存取與進出公司內部之系統,用來保障企業組織內資料庫的安全 • 外部網路 extranet: • 當企業允許外面的使用者存取內部的TCP/IP網路 • 外面的使用者如:特定的客戶,供應商,生意上的夥伴 誰來管理INTERNET
3.3 第二代網際網路 • 第一代網際網路的限制: • 頻寬限制 • 服務品質限制 • 網路架構限制 • 語言開發限制 • Internet2 計劃(第二代網際網路的一小部份): • 超過180所大學,政府機構,私人企業組成的協會,合作找出方法讓網際網路更有效率 • 高階網路基礎建設:GagaPoP,1Gbps以上,IPv6…
Internet2 • 主要目標: • 創造尖端的網路效能 • 產生創新的網際網路應用 • 確認新的網路服務與應用,可以傳播到更廣大的網際網路社群 • 專注領域: • 高階網路基礎建設GagaPoP,1Gbps以上 • 新網路效能IPv6 • 中介軟體協助應用程式開發,增加精密性,資料管理,效率 • 高階應用程式 • 目標:徹底改善影音和豐富文件的傳輸, 使得Internet在通訊&知識分享方面有更廣泛的運用
第二代網際網路, Internet II • 應用範例: • 下一代網際網路Next Generation Internet, NGI • 光纖和頻寬爆炸,光纖全球每年20%成長 • 無線Web (GSM, GPRS, WAP, iMode)和3G技術(2.4Mbps) • 無線LAN, Bluetooth • Internet 應用家電 • 輕薄客戶端電腦運算 Thin client computing: • 客戶端完全靠網路伺服器來負責網路處理,客戶端使用的儀器本身沒有處理能力,即使用較小,較輕薄的儀器 • No HD
IP multicasting 第二代網際網路技術的優勢 • IP多點廣播 • Latency的解決方案 • 較低出錯率 • 降低花費
3.4 全球資訊網, WWW • Internet1960年開始發展 • WWW 1991年由CERN(the European Laboratory for Particle Physics)的Tim Berners-Lee為建立分散式多媒體網路資訊系統所研發出來
標記語言 • SGML, 1986年,Standard Generalized Markup Language 標準通用標記語言 • HTML, HyperText Markup Language 超文字標記語言 • Mosaic, 早期瀏覽器1993年,NCSA • Netscape Navigator, 1994 商業瀏覽器 • Internet Explore (IE), 1995年8月 微軟公司 • XML, eXtensible markup Language 由全球資訊網協會(World Wide Web Consortium,W3C)制定 XML不是用來終結HTML或取代SGML或廢除舊的標準,XML是用來制定新的標準,用來定義一種新的標記語言
網站伺服器 & 客戶端 • 網站伺服器軟體 Web server software: • Apache • Microsoft NT, IIS • 基本功能: • 安全性服務,如:SSL • 檔案傳輸 (FTP) • 搜尋引擎 • 資料抓取 • 網頁瀏覽器:IE, Netscape Navigator, Opera,…
3.5 網際網路和Web: 功能 • E-mail 電子郵件 • Search engine 搜尋引擎 • Intelligent agent 智慧代理者or Software robots,軟體機器人(簡稱 bots) • Instant messaging , IM 即時訊息 • Chart 聊天 • 音樂,影像,其他標準檔案
網際網路和Web: 功能 (續) • Streaming Media 媒體串流: • 將音樂,影像,大型檔案用小塊資料傳送給使用者,當使用者接收和播放時,這些檔案就不會間斷 • 應用:RealAudio, RealVedio, Shockwave, Flash • Cookie: • 網站用來存放使用者資訊的工具 • 應用:網站個人化,客製化,隱私問題
Internet電話:利用VOIP, internet 封包交換技術 • 數位圖書館 Digital Libraries:訂閱費用 For應用軟體 • 分散式儲存空間 Distributed Storage • 遠距教學 Digital Libraries • 數位影片 Digital Video • 視訊會議 Video Teleconferencing • 遠距身歷其境 Tele-immersion • M-commerce應用