3.1 电子商务与计算机网络技术（课件）《电子商务概论（第2版）》（中国水利电力出版社）

第3章电子商务的技术基础 第3章 电子商务的技术基础 从上一章所讨论的电子商务结构模型可知，电子商务与飞速发展的信息技术有着密切的联系，计算机及网络技术为电子商务提供了网络层的技术支持；Internet的WWW为电子商务提供了消息／信息发布层的技术手段；而信息安全技术和电子支付技术更是为电子商务的应用层提供了方便、可靠的安全保证。信息技术已成为电子商务的支柱之一。本章将从电子商务应用的角度出发，讨论电子商务中所涉及的若干技术基础。 第3章 电子商务的技术基础 3.1 电子商务与计算机网络技术 3.2 电子商务与Web技术 3.3 电子数据交换（EDI）技术 3.4 电子商务信息安全技术 3.1 电子商务与计算机网络技术 3.1.1 计算机网络的概念 3.1.2 计算机网络的结构与组成 3.1.3 计算机网络通信协议 3.1.4 Internet/Intranet技术基础 3.1.1 计算机网络的概念 1. 计算机网络的定义 在不同的时期、从不同的侧面，人们对计算机网络有不同的定义，随着计算机技术和通信技术的发展，计算机网络的概念也在不断的变化。 目前较为公认的定义为：将两台以上具有独立功能的计算机，通过通信设备和线路连接起来，以实现资源共享为目的所构成的系统。 对计算机网络的定义，可以归纳为三个方面： （1）连网的计算机是可以独立运行的，与早期的多终端计算机系统有根本的区别； （2）计算机之间通过通信线路实现信息交换，这里的通信线路可以是近距离的，也可以是远程的，既可以是电缆、光纤等“有线”介质，也可以是红外线、无线电、激光或通信卫星等“无线”介质； （3）连网的目的是实现资源共享，包括硬件资源、软件资源和信息的共享。 2. 计算机网络的分类 计算机网络可以有不同的分类方法，一般多以计算机网络分布区域的大小，将计算机网络分为： 局域网（LAN，Local Area Network） 广域网（WAN，Wide Area Network） 城域网（MAN，Metropolitan Area network）。 3.1.2 计算机网络的结构与组成 1.计算机网络的一般结构 一般可将计算机网络分为两个部分： （1）资源子网—负责网络数据处理，由主机、终端及有关软件组成； （2）通信子网—负责网络通信，由节点交换机、集中器、网络连接器和通信线路等组成。 图3-1 计算机网络的一般结构 2. 计算机网络各组成部分的作用 （1）主计算机（Host） 计算机网络中，主计算机（简称主机）负责数据处理和网络控制，可以由大型机、中型机、小型机和微型机担任，其在网络中的角色可以是服务器或工作站。 服务器是为其他计算机提供硬件（如大容量磁盘、打印机）和软件（程序和数据）资源服务的计算机。根据服务器所提供的服务，服务器可分为文件服务器、通信服务器、数据库服务器等，在Internet服务中，可以有WWW服务器、邮件服务器、FTP服务器等。服务器一般由性能较强的大、中、小型计算机或高档微型计算机担任。 （2）终端（Terminal） 终端是网络用户进行网络操作、实现人机对话的工具。与工作站相比，终端没有独立的本地处理能力，必须通过集中器连接到主机才能工作。 （3）节点交换机（Node Computer） 节点交换机又称通信处理机。它负责网络中的信息传输控制。在局域网中也可不专门设置节点交换机，而由主机承担。 （4）集中器（Concentrator） 集中器的作用是将多个终端集中起来，再通过远程通信线路与节点交换机或主机连接，以提高通信效率，降低费用。 （5）网络连接器（Gateway） 网络连接器用于连接其他网络，可实现不同网络信息格式、通信协议、寻址方式等的转换。根据其他网络结构的不同，网络连接器可以是：中继器、网桥、路由器或网关。 （6）网络传输线路 图3-1中各设备之间的连线表示通信线路，它们可以采用有线通信线路（双绞线、同轴电缆、光导纤维）或无线通信线路（无线电、微波、通信卫星等）。 3．局域网的基本组成 局域网一般由网络服务器、工作站、网络适配器（网卡）、传输介质和网络软件等五个部分组成，如图3-2所示。 图3-2 局域网的基本组成 （1）网络服务器 局域网的网络服务器一般是在一台高性能的微机上，安装网卡和网络操作系统软件而成。每一个局域网至少需要一台网络服务器，它的性能直接关系到整个局域网的效率，选择和配置好网络服务器是组建局域网的关键环节之一。 对网络服务器的要求是：运行速度快、内存和硬盘容量大。以目前市场行情，可选择酷睿－II CPU、1GB内存、180GB以上的高速硬盘配置的微机，也可使用品牌厂家（如HP、DELL、IBM、SUM等）的专用服务器产品。 （2）工作站 工作站是用户访问网络共享资源的窗口，一般是在一台普通PC计算机上安装网卡和网络工作站软件而成。工作站微机可根据工作站处理任务的要求配置，通常应包括主机、显示器、键盘、鼠标、磁盘（软盘和硬盘）。有时出于网络安全或成本考虑，工作站可不配磁盘，构成“无盘工作站”。 （3）网卡 网卡的作用是连接计算机与传输介质，实现信息与信号的转换、发送和接收。 选择局域网网卡主要应考虑以下方面： 1）网卡的传输速率。目前常用的网卡速率有：100Mbps（100兆位／每秒）、1000Mbps和100/1000Mbps自适应网卡，网卡的速率要根据所采用网络的速率选择。 2）网卡的总线位数。根据网卡与主机连接的总线插槽的位数，网卡可分为16位的ISA卡和32位的PCI卡，对于奔腾CPU以上的微机，应选择PCI卡以得到更高的传输效率。 3）网卡与传输介质的接口。常见的有与同轴电缆连接的BNC接口和与双绞线连接的RJ45接口，应根据局域网使用的传输介质选用。 （4）传输介质 传输介质是网络中传输信息的物理媒体。局域网中常用的传输介质有双绞线、同轴电缆和光导纤维等。而广域网还使用红外线、无线电、微波、激光和通信卫星等传输介质。 1）双绞线 2）同轴电缆 3）光导纤维电缆 （5）网络操作系统软件 网络操作系统是整个网络的核心，是实现网络通信、控制和管理的软件。人们选择某一种形式的网络时，很大程度上是在选择网络操作系统。 目前在局域网中应用较为广泛的网络操作系统有： ☆ 微软公司的Windows 2000和Windows 2003网络操作系统 ☆ Novell公司的NetWare V4.X和V5.X网络操作系统 ☆ AT＆T公司和SCO公司的UNIX网络操作系统 ☆ SUN公司的Solaris操作系统 ☆ 免费公开源代码的Linux网络操作系统 上述网络操作系统各有其不同的优势，目前在小型局域网中，windows网络的市场占有率较高。 3.1.3 计算机网络通信协议 1．计算机网络的分层体系结构 在计算机网络通信中，两个网络用户要想实现通信，他们必须采用相同的语言，他们之间信息交流的形式、方式和时间都应遵从某种规则，这些规则的集合称为协议。 由于通信双方所使用的网络系统可能各不相同，相互之间的通信是一个十分复杂的过程，为了简化对这种复杂系统的研究工作，网络技术人员采用了一种“分而治之”的处理方法，将复杂的问题划分为若干个彼此相关的功能层次模块来处理，每个层次模块负责处理相对简单的功能，并向下一层提出服务请求；完成上一层提出的服务请求。这就是所谓的“分层体系结构”，在分层体系结构中，通信双方共同遵守相同层次的约定和规则（即同层协议）；并对相邻层次遵守层间“接口协议”。 2．国际标准化组织（ISO）的OSI参考模型 图3-6 OSI参考模型 ISO参考模型将网络通信功能分为了7个层次，从低层向高层依次为：物理层、链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。其划分原则为： （1）网络中任何节点都划分为相同的7层结构，每个相同的层次都有相同的功能； （2）同一节点相邻层次之间通过接口实现通信； （3）各层使用下层提供的服务，向上层提供服务； （4）不同节点的同层之间按照同层协议实现同层通信。 在OSI模型中，下4层主要提供通信传输功能；上3层提供用户与应用程序之间的处理功能。 在局域网中，下3层的功能在网卡中实现，上4层由网络操作系统来控制。 3．IEEE802通信标准 为规范局域网产品标准，IEEE（电子电气工程师学会，the Institute of Electrical and Electronic Engineer）于1980年成立了802委员会，专门从事局域网标准化工作，该委员会对OSI的7层模型进行了简化，发布了针对局域网的802通信标准，802通信标准仅描述了低两层协议（网络层和数据链路层），对高层并未指定，但局域网通信时由于低层都采用了统一的802协议标准，所以都可以互相连接。 802通信标准由802.1～802.11一系列协议组成，其中最常用的是802.3，它规定了目前应用最为广泛的以太网（EtherNet）标准。 4．TCP/IP协议标准 TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议／网际协议）是一组通信协议所组成的协议集，其中最重要的两个协议就是TCP和IP协议。 在网络通信的发送端，TCP协议负责将数据分解成数据包，在数据包头部加上发送和接收节点的名称和其他信息；在接收端，TCP协议负责将收到的数据包重新组装成文件。IP协议主要的任务是提供相邻节点之间的数据传送和为数据传送提供正确的路径。 TCP/IP协议是由美国国防部高级研究计划局ARPA于20世纪60年代开发出来的，后来UNIX操作系统将其作为自己的标准网络协议，举世闻名的Internet也以TCP/IP为标准网络通信协议，随着Internet的普及，现在几乎所有的网络操作系统都支持TCP/IP协议了。 由于TCP/IP协议的32位寻址功能不足以支持越来越多的Internet上网主机和网络数，新一代IPv6协议已开始投入使用。 TCP/IP协议集中还有其他协议，如文件传输协议FTP、点对点协议P2P、串行IP协议SLIP、简单邮件传输协议SMTP等，这些协议都是Internet中常用的通信协议。 3.1.4 Internet和Intranet技术基础 1．Internet和Intranet Internet是将全世界无数不同的计算机网络按照TCP/IP协议统一起来构成的集合，即网络的网络，它是世界上发展最快的网络。 Internet的前身是20世纪60年代美国的ARPANET，最初是为军事目的而开发的，到了20世纪80年代开始用于教育和科研，被美国国家科学基金会的NFSNET所取代。1990年，NFSNET已经互连了3000多个主要网络和20多万台计算机，进入20世纪90年代，Internet逐渐从一个科研应用网络发展成为一个商业化的全球网络，并正在以惊人的速度继续发展。 Internet技术主要体现以下特色： 1）采用TCP/IP协议使不同网络、不同计算机之间实现通信； 2）采用DNS域名系统，解决了IP地址的“翻译”问题； 3）提供WWW信息浏览服务。 Intranet又称企业内部网，是使用Internet技术和标准的局域网。 在Intranet中，用户可以像访问Internet一样的浏览企业的网页，收发内部电子邮件，获得与Internet相似的服务。 2．IP地址和域名 （1）IP地址 IP地址是区别TCP/IP网络上每一台计算机的惟一标识。 IP地址由32位二进制数组成，为了表示方便，一般用点分十进制表示法：即将32位二进制数分为4个字节，每个字节转换成一个十进制数字段，字段之间用“．”分隔，每个字段中的数字在0～255之间。 例如“武汉热线”邮件服务器的IP地址为：202.103.0.111 （2）域名 数字形式的IP地址很难记忆，而且也不直观。因此，人们用代表一定意思的字符串来表示主机地址，这就是域名。例如：202.103.0.111主机用域名可表示为：public.wh.hb.cn 。用域名表示IP地址具有便于记忆、表现直观的优点。如上例中的主机可顾名思义理解为：中国湖北武汉的公共邮件主机。 域名采用分级结构，由用“．”分割的多个字符串组成，高级域在右边，最右边为一级域名。一级域名代表国家代码或最大行业机构，由于Internet 起源于美国，所以美国不用国家域名，凡没有国家代码的域名表示在美国注册的国际域名。 表3-1 常用一级域名 国家代码 cn jp ca uk fr ru 含义 中国 日本 加拿大 英国 法国 俄罗斯 机构 com edu gov mil org net 含义 商业组织 教育组织 政府部门 军事部门 各种组织 网络服务 二级域名是一级域名的进一步划分，如cn下又可分为edu、com、gov、net等，子级域名是二级域名的进一步划分。例如：武汉热线域名wuhan是cn.net的一个子域，武汉热线的完整域名为：wuhan.net.cn 。 （3）域名解析 域名便于人们记忆和识别主机，但计算机只能识别IP地址，IP地址与域名的互相转换称为域名解析。域名解析是由域名服务器（DNS，Domain Name Server）来完成的。Internet上的每一个域，都必须设置DNS，负责本域内主机名的管理并与其他各级域名服务器相配合，完成Internet上IP地址与主机名的查询。 3．Internet的功能　 Internet的功能主要包括以下四个方面，它们构成了Internet网上服务的基础。 （1）万维网（WWW） WWW（World Wide Web，万维网）为我们展示了Internet 最绚丽的一页，是Internet 的精华所在。WWW以其独特的“超文本链接”方式，将大量的文本、图片、视频、声音等多媒体信息有效地组织起来，使你可以在轻松的点按之间，徜徉于遍布全世界的网站之间，充分领略Internet 那无穷的魅力。对大多数非专业的Internet用户来说，WWW几乎成了Internet 的代名词。 （2）电子邮件（E-Mail） 电子邮件是以电子化的形式发送信件，这些“信件”可以是文本、程序，也可以是图形、动画、视频图像和声音等多媒体信息。电子邮件具有方便、快捷、经济、安全的特点。正是由于电子邮件的这些特点，使得Internet上电子邮件的传输占了网络信息传输量中相当大的部分，成为现代人首选的信息传递工具之一。 （3）文件传输（FTP） 文件传输是指Internet上两台计算机之间进行的文件传递。文件是计算机中信息的存储、处理和传输的主要形式，Internet上的FTP使得远程计算机之间的文件传输变得轻而易举，借助于FTP服务，用户可以从远程计算机上下载自己所需要的各种文件，也可将自己计算机中的文件上传给别的计算机。 Internet上FTP有两种：一种是普通的FTP，需要合法的用户账号和密码才能登录到远程计算机传输文件；另一种是匿名FTP，Internet上有大量的匿名FTP服务器，用户不需要账号和密码即可登录到这些FTP服务器下载其中存储的大量共享软件和数据。 （4）远程登录（Telnet） 远程登录就是用户从本地计算机登录连接到远程计算机，使用远程计算机系统的资源及提供的其他服务。远程登录必须有在对方计算机登录的权限，登录后本地计算机就成为远程计算机的一个终端，可以执行远程计算机中的程序或在远程计算机环境下编制程序，虽然两台计算机可能相距遥远，但在用户看来，就像在操作自己的计算机，不会感到不方便。 除了上述Internet的四大功能外，Internet还有一些其他功能，如：电子公告牌（BBS）、网络新闻组（NEWS）、网络IP电话、网络广播、网上游戏和电子商务等。 图3-7 PSTN拨号接入方式 4．Internet的接入方式 （1）PSTN拨号方式 PSTN（Published Switched Telephone Network，公用电话交换网）技术是利用PSTN通过调制解调器拨号实现用户接入的方式。 图3-8 ISDN拨号接入方式 （2）ISDN拨号接入方式 ISDN(Integrated Service Digital Network，综合业务数字网)接入技术俗称“一线通”，它采用数字传输和数字交换技术，将电话、传真、数据、图像等多种业务综合在一个统一的数字网络中进行传输和处理。 （3）DDN专线接入方式 DDN是英文Digital Data Network的缩写，这是随着数据通信业务发展而迅速发展起来的一种新型网络。DDN的主干网传输媒介有光纤、数字微波、卫星信道等，用户端多使用普通电缆和双绞线。DDN将数字通信技术、计算机技术、光纤通信技术以及数字交叉连接技术有机地结合在一起，提供了高速度、高质量的通信环境，可以向用户提供点对点、点对多点透明传输的数据专线出租电路，为用户传输数据、图像、声音等信息。DDN的通信速率可根据用户需要在N×64kbps(N=1～32)之间进行选择，当然速度越快租用费用也越高。 图3-9 专线接入方式 （4）ADSL宽带接入 ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line，非对称数字用户环路)是一种能够通过普通电话线提供宽带数据业务的技术，也是目前极具发展前景的一种接入技术。ADSL因其下行速率高、频带宽、性能优、安装方便、不需交纳电话费等特点而深受广大用户喜爱，成为继Modem、ISDN之后的又一种全新的高效接入方式。 图3-10 基于以太网的VDSL （5）VDSL宽带接入 VDSL比ADSL还要快。使用VDSL，短距离内的最大下传速率可达55Mbps，上传速率可达2.3Mbps（将来可达19.2Mbps，甚至更高）。VDSL使用的介质是一对铜线，有效传输距离可超过1000米。但VDSL技术仍处于发展初期，长距离应用仍需测试，端点设备的普及也需要时间。 （6）Cable-modem接入 Cable-Modem(线缆调制解调器)是近两年开始试用的一种超高速Modem，它利用现成的有线电视(CATV)网进行数据传输，已是比较成熟的一种技术。随着有线电视网的发展壮大和人们生活质量的不断提高，通过Cable Modem利用有线电视网访问Internet已成为越来越受业界关注的一种高速接入方式。 由于有线电视网采用的是模拟传输协议，因此网络需要用一个Modem来协助完成数字数据的转化。 图3-11 PON接入技术 （7）无源光网络接入 PON（无源光网络）技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术，下行采用广播方式，上行采用时分多址方式，可以灵活地组成树形、星形、总线形等拓扑结构，在光分支点不需要节点设备，只需要安装一个简单的光分支器即可，具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。 图3-12 LMDS接入技术 （8）LMDS接入 这是目前可用于社区宽带接入的一种无线接入技术，它的示意图见图3-12。 图3-13 局域网接入技术 （9）局域网接入 LAN方式接入是利用以太网技术，采用光缆+双绞线的方式对社区进行综合布线。 T T T T T H T T T G H NC NC NC C C H H－主计算机 T－终端 C－集中器 NC－节点交换机 G－网络连接器 其他网络 网络服务器 工作站 工作站 工作站 工作站 网卡 传输介质 层次 节点1 节点2 1 应用层 应用层 2 表示层 表示层 3 会话层 会话层 4 传输层 传输层 5 网络层 网络层 6 链路层 链路层 7 物理层 物理层 高层 低层 $$