移動互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

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1、第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 1 1第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 2.1 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 2.2 移動通信技術(shù)移動通信技術(shù) 2.3 移動互聯(lián)網(wǎng)移動互聯(lián)網(wǎng) 2.4 移動智能終端與操作系統(tǒng)移動智能終端與操作系統(tǒng) 2.5 云計算技術(shù)云計算技術(shù) 第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 2 22.1 互互 聯(lián)聯(lián) 網(wǎng)網(wǎng) 技技 術(shù)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)(Internet，早期音譯為因特網(wǎng))在今天已經(jīng)非常普及，很多人每天都要花一定時間上網(wǎng)，閱讀新聞，淘寶購物，或者從事其他活動?；ヂ?lián)網(wǎng)是由全世界千千萬萬臺計算機通過TCP/IP協(xié)議相互連接而成的世界上最大的網(wǎng)絡(luò)。這個網(wǎng)絡(luò)在不斷擴大，不僅新

2、的計算機在持續(xù)接入，而且新的技術(shù)也在不斷融入。移動互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生和發(fā)展正是以這個現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)實體為基礎(chǔ)而不斷發(fā)展的，它又反過來推動這一網(wǎng)絡(luò)延伸到人們的手機終端。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 3 32.1.1 互聯(lián)網(wǎng)的起源與發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)的起源與發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)源于1969年美軍牽頭組建的ARPA網(wǎng)，它起初把美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校、斯坦福大學(xué)研究學(xué)院、加利福尼亞大學(xué)和猶他州大學(xué)的四臺主要計算機連接起來，后來美國其他一些高校和科研機構(gòu)也陸續(xù)加入進來。1983年，美國國防部將阿帕網(wǎng)分為軍網(wǎng)和民網(wǎng)，于是，越來越多的學(xué)校和公司加入到民網(wǎng)當(dāng)中，漸漸的，這個民用網(wǎng)絡(luò)發(fā)展為今天的互聯(lián)網(wǎng)。第二章第

3、二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 4 4在ARPA網(wǎng)產(chǎn)生之初，通過接口信號處理機實現(xiàn)互聯(lián)的電腦并不多，大部分電腦相互之間不兼容，不同類型的電腦聯(lián)網(wǎng)存在很多困難。建立一種大家共同都必須遵守的標(biāo)準(zhǔn)，讓不同類型電腦能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享，成為當(dāng)時科學(xué)家的當(dāng)務(wù)之急。1973年，卡恩和瑟夫以包切換理論為基礎(chǔ)，開始研究一種對各種操作系統(tǒng)普適的協(xié)議，這個協(xié)議即TCP/IP協(xié)議(Transmission Control Protocol，TCP；Internet Protocol，IP)。通俗而言，TCP負責(zé)發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)膯栴}，一有問題就發(fā)出信號，要求重新傳輸，直到所有數(shù)據(jù)安全正確地傳輸?shù)侥康牡?。而IP是給網(wǎng)

4、絡(luò)上每一臺電腦規(guī)定一個地址。 1974年12月， 第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 5 5卡恩和瑟夫的第一份TCP協(xié)議詳細說明正式發(fā)表。當(dāng)時美國國防部與三個科學(xué)家小組簽定了完成TCP/IP的協(xié)議，結(jié)果由瑟夫領(lǐng)銜的小組率先完成，首先制訂出了具有詳細定義的TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)時還做了一個試驗，將信息包通過點對點的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，再通過陸地電纜，接下來通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，最后由地面?zhèn)鬏敚灤畾W洲和美國，經(jīng)過各種電腦系統(tǒng)，全程9.4萬公里竟然沒有丟失一個數(shù)據(jù)位，遠距離的可靠數(shù)據(jù)傳輸證明了TCP/IP協(xié)議的成功。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 6 61983年1月1日，已經(jīng)

5、運行了較長時期且曾被人們習(xí)慣了的NCP被停止使用，TCP/IP協(xié)議作為互聯(lián)網(wǎng)上所有主機間的共同協(xié)議。TCP/IP協(xié)議的產(chǎn)生和推廣是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷史上具有重大革命性意義的事件，從此，互聯(lián)網(wǎng)才真正進入了大規(guī)模發(fā)展時期。 第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 7 72.1.2 ISO/OSI模型模型1OSI模型框架模型框架要理解TCP/IP協(xié)議，必須先理解OSI模型。OSI模型的全稱是開放系統(tǒng)互連參考模型(Open System Interconnection Reference Model，OSI/RM)，它由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(International Standard Organiz

6、ation，ISO)提出，用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)互連，所以又被稱為ISO/OSI模型。OSI參考模型發(fā)布后，并沒有形成實際的產(chǎn)品，但是它成為包括TCP/IP協(xié)議在內(nèi)的很多重要通信協(xié)議的思想基礎(chǔ)，對于理解TCP/IP的運作機制有很大幫助。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 8 8OSI模型采用分層結(jié)構(gòu)，如圖2-1所示，它把通信過程所要完成的工作分成多個層面，每一層完成某個層次的工作內(nèi)容，如物理層實現(xiàn)物理信號的收發(fā)，網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)等。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 9 9圖2-1 OSI參考模型第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 10 10(1) 每一層都

7、為其上一層提供服務(wù)，并為其上一層提供一個訪問接口或界面。(2) 不同主機之間的相同層次稱為對等層。如主機A中的表示層和主機B中的表示層互為對等層，主機A中的會話層和主機B中的會話層互為對等層。(3) 對等層之間互相通信需要遵守一定的規(guī)則，如通信的內(nèi)容、通信的方式等，稱之為協(xié)議。OSI參考模型通過將協(xié)議劃分為不同的層次，簡化了問題分析、處理過程以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性。在OSI參考模型中，從下至上，每一層完成不同的、目標(biāo)明確的功能。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 11 112OSI模型數(shù)據(jù)封裝模型數(shù)據(jù)封裝數(shù)據(jù)要在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，必須要有一定格式，使通信雙方能夠識別其首尾，并能對其

8、有效控制。把數(shù)據(jù)包裝成這種格式的過程就叫數(shù)據(jù)封裝。OSI模型中的數(shù)據(jù)封裝過程如圖2-2所示。當(dāng)一臺主機需要傳送用戶數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)首先需通過應(yīng)用層接口進入應(yīng)用層。在應(yīng)用層，用戶數(shù)據(jù)被加上應(yīng)用層報頭(Application Header，AH)，形成應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(Protocol Data Unit，PDU)，然后被遞交到下一層表示層。表示層并不關(guān)心應(yīng)用層數(shù)據(jù)內(nèi)容，而是把整個應(yīng)用層數(shù)據(jù)包看成是一個整體進行封裝，即加上表示層的報頭(Presentation Header，PH)。然后遞交到下層會話層。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 12 12圖2-2OSI參考模型中的數(shù)據(jù)封裝

9、過程 第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 13 13以此類推，會話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層也都要分別給上層遞交下來的數(shù)據(jù)加上自己的報頭，分別是會話層報頭(Session Header，SH)、傳輸層報頭(Transport Header，TH)、網(wǎng)絡(luò)層報頭(Network Header，NH)和數(shù)據(jù)鏈路層報頭(Data link Header，DH)。其中，數(shù)據(jù)鏈路層還要給網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)加上數(shù)據(jù)鏈路層報尾(Data link Termination，DT)形成最終的一幀數(shù)據(jù)。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 14 14當(dāng)一幀數(shù)據(jù)通過物理層傳送到目標(biāo)主機的物理

10、層時，該主機的物理層把它遞交到上層數(shù)據(jù)鏈路層。數(shù)據(jù)鏈路層負責(zé)去掉數(shù)據(jù)幀的幀頭部DH和尾部DT(同時還進行數(shù)據(jù)校驗)。如果數(shù)據(jù)沒有出錯，則遞交到上層網(wǎng)絡(luò)層。同樣，網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層也要做類似的工作。最終，原始數(shù)據(jù)被遞交到目標(biāo)主機的具體應(yīng)用程序中。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 15 153各分層的功能各分層的功能(1) 物理層(Physical Layer)。物理層規(guī)定了激活、維持、關(guān)閉通信端點之間的機械特性、電氣特性、功能特性以及過程特性，如指定電壓大小、線路速率和電纜的引腳數(shù)。簡單的說，物理層確保原始數(shù)據(jù)可以在各種物理媒體上傳輸。該層為上層協(xié)議提供了一

11、個傳輸數(shù)據(jù)的物理媒體。在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為比特(bit)。屬于物理層定義的典型規(guī)范代表包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等；物理層的設(shè)備包括：RJ-45、各種電纜、串口、并口、接線設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)等；物理層也可以包括低層網(wǎng)絡(luò)軟件定義如何將串行比特流分解成數(shù)據(jù)包。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 16 16(2) 數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer)。數(shù)據(jù)鏈路層在不可靠的物理介質(zhì)上提供可靠的傳輸。該層的作用包括：物理地址尋址、數(shù)據(jù)的成幀、流量控制、數(shù)據(jù)的檢錯、重發(fā)等。在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為幀(frame

12、)，數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。數(shù)據(jù)鏈路層將數(shù)據(jù)包組合為字節(jié)，字節(jié)組合為幀，使用MAC地址提供對介質(zhì)的訪問。其主要功能包括：在兩個網(wǎng)絡(luò)實體之間提供數(shù)據(jù)鏈路連接的建立、維持和釋放管理；構(gòu)成數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)單元(幀)，并對幀定界、同步、收發(fā)順序的控制；在傳輸過程中進行流量控制，包括差錯檢測(Error Detection)和差錯控制(Error control)等方面，它只提供導(dǎo)線的一端到另一端的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層典型的協(xié)議有：ATM、IEEE 802.2、幀中繼、HDLC等。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 17 17(3) 網(wǎng)絡(luò)層(N

13、etwork Layer)。網(wǎng)絡(luò)層為傳輸層的數(shù)據(jù)傳輸提供建立、維護和終止網(wǎng)絡(luò)連接的手段，它把上層來的數(shù)據(jù)組織成數(shù)據(jù)包在節(jié)點之間進行交換傳送，并且負責(zé)路由控制和擁塞控制。提供它還能邏輯尋址，以便進行路由選擇。網(wǎng)絡(luò)層提供的路由和尋址功能，使兩個終端系統(tǒng)能夠互連，并且具有一定的擁塞控制和流量控制的能力。在這一層，數(shù)據(jù)的單位稱為數(shù)據(jù)包(packet)。典型的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 18 18(4) 傳輸層(Transport Layer)。傳輸層負責(zé)將上層數(shù)據(jù)分段并提供端到端的、可靠或不可靠的傳輸，處理端到端的差錯控制

14、和流量控制。傳輸層數(shù)據(jù)的單位稱為數(shù)據(jù)段(segment)，典型的傳輸層協(xié)議有：TCP、UDP、SPX、NetBIOS等。(5) 會話層(Session Layer)。會話層管理主機之間的會話進程，即負責(zé)建立、管理、終止進程之間的會話。會話層還利用在數(shù)據(jù)中插入校驗點來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 19 19(6) 表示層(Presentation Layer)。表示層對上層數(shù)據(jù)或信息進行變換以保證一個主機應(yīng)用層信息可以被另一個主機的應(yīng)用程序理解。表示層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括數(shù)據(jù)的加密、壓縮、格式轉(zhuǎn)換等。表示層協(xié)議的代表包括：ASCII、ASN.1、JPEG、MPEG

15、等。(7) 應(yīng)用層(Application Layer)。應(yīng)用層為操作系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序提供訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的接口，提供用戶接口。應(yīng)用層協(xié)議的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 20202.1.3 TCP/IP模型模型1TCP/IP模型層次結(jié)構(gòu)模型層次結(jié)構(gòu)OSI模型的提出本來是為了解決不同廠商、不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品之間互連時遇到的不兼容性問題，但是該模型過于復(fù)雜，阻礙了其在計算機網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的實際應(yīng)用。相比之下，由技術(shù)人員自己開發(fā)的TCP/IP協(xié)議則獲得了更為廣泛的應(yīng)用。成為當(dāng)前通信領(lǐng)域的主要標(biāo)準(zhǔn)。TCP/IP模型也是層次結(jié)構(gòu)，分為四

16、個層次：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)互連層和網(wǎng)絡(luò)接口層。圖2-3是TCP/IP模型與OSI模型的對比。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 21 21圖2-3 TCP/IP與OSI模型的對比第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 2222在TCP/IP模型中，去掉了OSI模型中的會話層和表示層，這兩層的功能被合并到應(yīng)用層實現(xiàn)，同時將OSI模型中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層合并為網(wǎng)絡(luò)接口層。當(dāng)前在用的部分協(xié)議在TCP/IP模型中的位置如圖2-4所示。(1) 網(wǎng)絡(luò)接口層。實際上，TCP/IP模型沒有真正描述這一層如何實現(xiàn)，只是要求能夠提供給其上層網(wǎng)絡(luò)互連層一個訪問接口，以便在其上傳遞IP

17、分組。由于這一層次未被定義，所以其具體的實現(xiàn)方法隨著網(wǎng)絡(luò)類型的不同而不同。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 2323圖2-4TCP/IP模型層次結(jié)構(gòu) 第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 2424(2) 網(wǎng)絡(luò)互連層。網(wǎng)絡(luò)互連層是整個TCP/IP協(xié)議的核心。其功能是把分組發(fā)往目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)或主機。同時，為了盡快發(fā)送分組，可能需要沿不同的路徑同時進行分組傳遞，因此，分組到達的順序和發(fā)送的順序可能不同，這就需要上層必須對分組進行排序。網(wǎng)絡(luò)互連層除了需要完成路由的功能外，也可以實現(xiàn)不同類型的網(wǎng)絡(luò)(異構(gòu)網(wǎng))互連的任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)互連層定義了分組格式和協(xié)議，即IP協(xié)議。TCP/IP協(xié)議

18、中的網(wǎng)絡(luò)互連層功能由IP協(xié)議規(guī)定和實現(xiàn)，故又稱為IP層。這一層的協(xié)議還包括：ICMP網(wǎng)際控制報文協(xié)議、ARP地址解析協(xié)議、RARP反向地址解析協(xié)議、RIP協(xié)議等。這一層典型的設(shè)備有路由器、三層交換機等。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 2525(3) 傳輸層。在TCP/IP模型中，傳輸層的功能是使源主機和目標(biāo)主機上的對等實體可以進行會話。在傳輸層定義了兩種服務(wù)質(zhì)量不同的協(xié)議，即TCP(傳輸控制協(xié)議)和UDP(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)。TCP協(xié)議是一個面向連接的、可靠的協(xié)議。它將一臺主機發(fā)出的字節(jié)流無差錯地發(fā)往互聯(lián)網(wǎng)上的其他主機。在發(fā)送端，它負責(zé)把上層傳送下來的字節(jié)流分成報文段并傳遞給

19、下層；在接收端，它負責(zé)把收到的報文進行重組后遞交給上層。TCP協(xié)議還要處理端到端的流量控制，以避免緩慢接收的接收方?jīng)]有足夠的緩沖區(qū)接收發(fā)送方發(fā)送的大量數(shù)據(jù)。UDP協(xié)議是一個不可靠的、無連接協(xié)議，主要適用于不需要對報文進行排序和流量控制的場合。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 2626(4) 應(yīng)用層。TCP/IP模型將OSI參考模型中的會話層和表示層的功能合并到應(yīng)用層實現(xiàn)。應(yīng)用層面向不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用引入了不同的應(yīng)用層協(xié)議。其中，有基于TCP協(xié)議的，例如：文件傳輸協(xié)議(File Transfer Protocol，F(xiàn)TP)、虛擬終端協(xié)議(TELNET)、超文本鏈接協(xié)議(Hyper

20、Text Transfer Protocol，HTTP)；也有基于UDP協(xié)議的。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 27272IP報文格式報文格式IP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議族中的核心協(xié)議，所有的TCP、UDP、ICMP、IGMP數(shù)據(jù)都被封裝在IP數(shù)據(jù)報中傳送，如圖2-5所示。IP報頭格式如圖2-6所示，各字段的長度和內(nèi)容分別為：(1) 版本字段：字段長度4比特，用以表明IP協(xié)議的版本號，當(dāng)前版本一般為IPv4，字段為0100，IPv6則為1100。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 2828圖2-5 IP報文封裝 第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基

21、礎(chǔ) 2929(2) 報頭長度：指首部占32比特字段的數(shù)目，包括任何選項。由于它是一個4比特字段，因此首部最長為60個字節(jié)(1532/8=60字節(jié))。IP首部始終是32 bit的整數(shù)倍。IP數(shù)據(jù)報報頭的最小長度為20個字節(jié)(不含填充字段和IP選項字段的IP報頭是最常見的IP報頭，為20個字節(jié))。(3) 服務(wù)類型：字段長度8比特，用于指定數(shù)據(jù)報所要求的服務(wù)質(zhì)量(TOS)。(4) 總長度字段：指整個IP數(shù)據(jù)報的長度，以字節(jié)為單位。由于該字段長16比特，所以IP數(shù)據(jù)報最長可達65 535字節(jié)。總長度字段是IP首部中必要的內(nèi)容(數(shù)據(jù)長度=總長-報頭長度)。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基

22、礎(chǔ) 3030(5) 標(biāo)識符：字段長度16比特，每個數(shù)據(jù)報都必須由唯一的標(biāo)識符來標(biāo)識，以便使接收主機能重裝被分段的數(shù)據(jù)報。(6) 標(biāo)志位：字段長度3比特，用于分段控制，其中，第0位為預(yù)留位。(7) 段偏移字段：字段長度13比特。如果一份數(shù)據(jù)報要求分段的話，此字段指明該段偏移距原始數(shù)據(jù)報開始的位置。(8) 生存期(Time to Live，TTL)字段：字段長度8比特。用來設(shè)置數(shù)據(jù)報最多可以經(jīng)過的路由器數(shù)。由發(fā)送數(shù)據(jù)的源主機設(shè)置，通常為32、64、128等。每經(jīng)過一個路由器，其值減1，直到0時該數(shù)據(jù)報被丟棄。(9) 協(xié)議字段：占8比特。指明IP層所封裝的上層協(xié)議類型，如ICMP(1)、IGMP(2

23、)、TCP(6)、UDP(17)等。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 31 31(10) 頭部校驗和字段：占16比特。內(nèi)容是根據(jù)IP頭部計算得到的校驗和碼。計算方法是對頭部中每個16比特進行二進制反碼求和(與ICMP、IGMP、TCP、UDP不同，IP不對頭部后的數(shù)據(jù)進行校驗)。(11) 源IP地址、目標(biāo)IP地址字段：各占32比特。用來標(biāo)明發(fā)送IP數(shù)據(jù)報文的源主機地址和接收IP報文的目標(biāo)主機地址。(12) 可選項字段：占32比特。用來定義一些任選項：如記錄路徑、時間戳等。這些選項很少被使用，同時并不是所有主機和路由器都支持這些選項。可選項字段的長度必須是32比特的整數(shù)倍，如果

24、不足，必須填充0以達到此長度要求。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 3232圖2-6IP頭部格式 第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 33333TCP數(shù)據(jù)段格式數(shù)據(jù)段格式TCP是一種可靠的、面向連接的字節(jié)流服務(wù)。源主機在傳送數(shù)據(jù)前需要先和目標(biāo)主機建立連接。然后，在此連接上，被編號的數(shù)據(jù)段按序收發(fā)。同時，要求對每一個數(shù)據(jù)段進行確認，保證了傳送可靠性。如果在指定的時間內(nèi)沒有收到目標(biāo)主機對所發(fā)數(shù)據(jù)段的確認，源主機將再次發(fā)送該數(shù)據(jù)段。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 3434(1) 源、目標(biāo)端口號字段：字段長度均為16比特。TCP協(xié)議通過使用所謂“端

25、口”來標(biāo)識源端和目標(biāo)端的應(yīng)用進程。端口號可以使用0到65 535之間的任何數(shù)字。在收到服務(wù)請求時，操作系統(tǒng)動態(tài)地為客戶端的應(yīng)用程序分配端口號。在服務(wù)器端，每種服務(wù)在特定端口為用戶提供服務(wù)，比如Web服務(wù)默認端口為80，F(xiàn)TP為21。(2) 順序號字段：字段長度32比特。用來標(biāo)識從TCP源端向TCP目標(biāo)端發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)流，它表示在這個報文段中的第一個數(shù)據(jù)字節(jié)。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 3535(3) 確認號字段：字段長度32比特。只有ACK標(biāo)志為1時，確認號字段才有效。它包含目標(biāo)端所期望收到源端的下一個數(shù)據(jù)字節(jié)。(4) 頭部長度字段：字段長度4比特。給出頭部占32比特的

26、數(shù)目。沒有任何選項字段的TCP頭部長度為20字節(jié)；最多可以有60字節(jié)的TCP頭部。(5) 標(biāo)志位字段：字段長度6比特，其中每個比特的含義分別為：URG(緊急指針有效)、ACK(確認序號有效)、PSH(接收方應(yīng)該盡快將這個報文段交給應(yīng)用層)、RST(重建連接)、SYN(發(fā)起一個連接)、FIN(釋放一個連接)。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 3636(6) 窗口大小字段：字段長度16比特，用來進行流量控制，單位為字節(jié)數(shù)，這個值是本機期望一次接收的字節(jié)數(shù)。(7) TCP校驗和字段：字段長度16比特。該字段對整個TCP報文段進行校驗和計算，并由目標(biāo)端進行驗證。(8) 緊急指針字段：

27、字段長度16比特。它是一個偏移量，和序號字段中的值相加表示緊急數(shù)據(jù)最后一個字節(jié)的序號。(9) 選項字段：占32比特?？赡馨ā按翱跀U大因子”、“時間戳”等選項。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 37374UDP數(shù)據(jù)段格式數(shù)據(jù)段格式UDP是一種不可靠的、無連接的數(shù)據(jù)報服務(wù)。源主機在傳送數(shù)據(jù)前不需要和目標(biāo)主機建立連接。數(shù)據(jù)被冠以源、目標(biāo)端口號等UDP報頭字段后直接發(fā)往目的主機。這時，每個數(shù)據(jù)段的可靠性依靠上層協(xié)議來保證。在傳送數(shù)據(jù)較少、較小的情況下，UDP比TCP更加高效。(1) 源、目標(biāo)端口號字段：字段長度16比特，用來標(biāo)識源端和目標(biāo)端的應(yīng)用進程。(2) 長度字段：字段長度16

28、比特，用來表示UDP頭部和UDP數(shù)據(jù)的總長度字節(jié)。(3) 校驗和字段：字段長度16比特，用來對UDP頭部和UDP數(shù)據(jù)進行校驗。與TCP不同的是，對UDP來說，此字段是可選項，而TCP數(shù)據(jù)段中的校驗和字段是必須有的。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 38385套接字套接字在每個TCP、UDP數(shù)據(jù)段中都包含源端口和目標(biāo)端口字段。通常把一個IP地址和一個端口號合稱為一個套接字(Socket)，而一個套接字對(Socket Pair)可以唯一地確定互連網(wǎng)絡(luò)中每個連接的雙方(客戶IP地址+客戶端口號、服務(wù)器IP地址+服務(wù)器端口號)。需要注意的是，不同的應(yīng)用層協(xié)議可能基于不同的傳輸層協(xié)議

29、，如FTP、TELNET、SMTP協(xié)議基于可靠的TCP協(xié)議，而TFTP、SNMP、RIP協(xié)議基于不可靠的UDP協(xié)議。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 3939同時，有些應(yīng)用層協(xié)議占用了兩個不同的端口號，如FTP占用20、21端口，SNMP占用161、162端口。這些應(yīng)用層協(xié)議在不同的端口提供不同的功能。如FTP的21端口用來偵聽用戶的連接請求，而20端口用來傳送用戶的文件數(shù)據(jù)；再如，SNMP的161端口用于SNMP管理進程獲取SNMP代理的數(shù)據(jù)，而162端口用于SNMP代理主動向SNMP管理進程發(fā)送數(shù)據(jù)。還有一些協(xié)議使用了傳輸層的不同協(xié)議提供的服務(wù)。如DNS協(xié)議同時使用了TC

30、P 53端口和UDP 53端口。DNS協(xié)議在UDP的53端口提供域名解析服務(wù)，在TCP的53端口提供DNS區(qū)域文件傳輸服務(wù)。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 40406TCP連接建立、釋放時的握手過程連接建立、釋放時的握手過程理解TCP連接建立、釋放時的握手過程，對于開發(fā)基于TCP/IP協(xié)議的通信程序是十分重要的。一個TCP連接的建立需要三次握手過程，三次握手的目標(biāo)是使數(shù)據(jù)段的發(fā)送和接收同步。同時也向其他主機表明其一次可接收的數(shù)據(jù)量即窗口大小并建立邏輯連接。這三次握手的過程分別為：(1) 第一次握手，源主機發(fā)送一個同步標(biāo)志位(SYN)置1的TCP數(shù)據(jù)段。此段中同時標(biāo)明初始序號

31、(ISN)，ISN是一個隨時間變化的隨機值。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 41 41(2) 第二次握手，目標(biāo)主機發(fā)回確認數(shù)據(jù)段，此段中的同步標(biāo)志位(SYN)同樣被置1，且確認標(biāo)志位(ACK)也置1，同時在確認序號字段表明目標(biāo)主機期待收到源主機下一個數(shù)據(jù)段的序號(即表明前一個數(shù)據(jù)段已收到并且沒有錯誤)。此外，此段中還包含目標(biāo)主機的段初始序號。(3) 第三次握手，源主機再回送一個數(shù)據(jù)段，同樣帶有遞增的發(fā)送序號和確認序號。這樣，TCP會話的三次握手完成。接下來，源主機和目標(biāo)主機可以互相收發(fā)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，通信的雙方都可釋放連接，這個過程需要四次握手過程：第二章第二章 移動

32、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 4242(1) 第一次握手，源主機發(fā)送一個釋放連接標(biāo)志位“FIN=1，seq=u”給目標(biāo)主機，意思是請求結(jié)束會話，等待目標(biāo)主機確認。(2) 第二次握手，目標(biāo)主機發(fā)送“ACK=1，seq=v”，確認號“ack=u+1”給客戶，而這個報文段自己的序號“seq = v”。從源主機到目標(biāo)主機這個方向的連接就釋放了，TCP 連接處于半關(guān)閉狀態(tài)，目標(biāo)主機若發(fā)送數(shù)據(jù)，源主機仍要接收。(3) 第三次握手，目標(biāo)主機發(fā)送“FIN=1，ACK=1，seq=w，ack= u+1”給源主機，表示目標(biāo)主機已經(jīng)沒有要向源主機發(fā)送的數(shù)據(jù)。(4) 第四次握手，源主機發(fā)送“ACK=1，seq=u

33、+1，ack=w+1”給目標(biāo)主機，表示收到連接釋放報文段。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 43432.1.4 IPv4與與IPv6IPv4是第一個被廣泛使用的IP協(xié)議版本，也是到目前為止互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和應(yīng)用采用的最主要協(xié)議。按照TCP/IP協(xié)議，每個連接在互聯(lián)網(wǎng)上的主機都應(yīng)該有一個唯一的地址，將以這個地址作為該主機的標(biāo)志，即IP地址。為了方便使用，人們把這32位地址分為4段，每段8位，用十進制數(shù)字表示，每段數(shù)字范圍為0255，段與段之間用句點隔開。比如，上面的IP地址可以表示為10.0.0.1。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 4444在實際中，數(shù)量眾多的主機

34、不是各自獨立地接入互聯(lián)網(wǎng)的，數(shù)量不一的主機先是組成一個相對獨立的網(wǎng)絡(luò)，稱IP子網(wǎng)，然后再通過統(tǒng)一的網(wǎng)關(guān)設(shè)備(主要是路由器)接入互聯(lián)網(wǎng)。大的子網(wǎng)下又可以分更小的子網(wǎng)。與互聯(lián)網(wǎng)這一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，32位的IP地址由兩部分組成，一部分為網(wǎng)絡(luò)地址，也就是該子網(wǎng)的編號；另一部分為主機地址，代表主機在該子網(wǎng)中的編號。為了便于IP地址的分配和使用，管理機構(gòu)又把IPv4的IP地址分為A、B、C、D、E共5類，其中A、B、C三類由NIC在全球范圍內(nèi)統(tǒng)一分配，D、E類為特殊地址。一個A類地址第一個字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，后三個字節(jié)為主機地址；一個B類地址的前兩個字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，后兩個字節(jié)為主機地址；一個C類地址的前三個字

35、節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，最后一個字節(jié)為主機地址。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 4545隨著互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，主機數(shù)量呈指數(shù)增加，IPv4協(xié)議提供的地址面臨枯竭。而移動終端的互聯(lián)網(wǎng)化和物聯(lián)網(wǎng)的成長，對IP地址的需求更加巨大。為了克服這一困難，IPv6加快了部署的步伐。IPv6是用于替代現(xiàn)行版本IPv4的IP協(xié)議的第六個版本，與IPv4相比，IPv6具有以下幾個優(yōu)勢： (1) IPv6具有更大的地址空間。IPv4中規(guī)定IP地址長度為32，即有232個地址；而IPv6中IP地址的長度為128，即有2128個地址。 第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 4646(2) I

36、Pv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄表示一片子網(wǎng)，大大減小了路由器中路由表的長度，提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。 (3) IPv6增加了增強的組播支持以及對流的控制。這使得網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用有了長足發(fā)展的機會，為服務(wù)質(zhì)量控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺。 (4) IPv6加入了對自動配置的支持。這是對DHCP協(xié)議的改進和擴展，使得網(wǎng)絡(luò)的管理更加方便和快捷。 第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 4747(5) IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)中用戶可以對網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進行加密并對IP報文進行校驗，極大地增強了網(wǎng)絡(luò)的安

37、全性。 我國互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模龐大，而申請到的IP地址總數(shù)相對較少，IP地址緊缺的矛盾尤其尖銳。因此，在IPv6的推動方面，我國一直走在前面。目前，我國IPv6網(wǎng)絡(luò)的試點工作已經(jīng)展開，很多新建的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)可以同時支持IPv4和IPv6。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 48482.1.5 C/S模式與模式與B/S模式模式互聯(lián)網(wǎng)最大的特點是通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了全世界范圍信息的共享。信息共享主要通過B/S模式或者C/S模式實現(xiàn)，而目前B/S模式的使用最為普遍。1C/S模式模式C/S是Client/Server的縮寫，即客戶/服務(wù)器模式。在客戶/服務(wù)器模式中，服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)信息資源和計算的核心，而客

38、戶機是網(wǎng)絡(luò)資源的消費者，客戶機通過服務(wù)器獲得所需要的網(wǎng)絡(luò)信息資源。這里客戶和服務(wù)器都是指通信中所涉及的進程，即是運行著的客戶軟件和服務(wù)器軟件，使用計算機的人是計算機的“用戶”，而不是這里所指的“客戶”。但在國內(nèi)外很多技術(shù)文獻中，也經(jīng)常把運行服務(wù)器程序的機器稱為服務(wù)器，實際中要根據(jù)上下文的內(nèi)容進行區(qū)分。 第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 4949C/S模型的工作過程如圖2-7所示。其工作過程如下：(1) 首先，服務(wù)器進程啟動起來以后，就一直在監(jiān)聽某一TCP端口，比如FTP默認為21端口，Web默認為80端口，接收這一端口的請求信息。(2) 如果某個客戶，如客戶甲，需要查詢某個學(xué)

39、生的個人信息時，它就向服務(wù)器發(fā)出請求(a)，告知這個學(xué)生的編號及要查詢信息的內(nèi)容。(3) 服務(wù)器進程監(jiān)聽到這一請求后，啟動一個線程，該線程從關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫、文件等資源庫中搜索到該學(xué)生的信息，經(jīng)過相關(guān)處理后，把結(jié)果返回客戶甲(b)。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 5050(4) 如果客戶乙、客戶丙也需要查詢某個學(xué)生的個人信息，那么服務(wù)器則分別啟動另外兩個線程，處理兩個客戶的請求。(5) 依次類推，如果有N個客戶請求，服務(wù)器進程就啟動N個線程處理客戶的請求。由于計算機的CPU和內(nèi)存等資源是有限的，因此，N的大小是受到限制的。一般把N叫做該服務(wù)器能夠處理的最大并發(fā)用戶數(shù)。C/S是一

40、種軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，通過它可以充分利用服務(wù)器端和客戶端兩方的硬件資源，將任務(wù)合理分配到兩端，降低了系統(tǒng)的通信開銷。 第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 51 51圖2-7 C/S模型示意圖 第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 52522B/S模式模式B/S(Browser/Server，即瀏覽器/服務(wù)器)是一種特殊的C/S，它是在普通C/S的基礎(chǔ)上，對服務(wù)器端和客戶端都進行了改造和規(guī)范?？蛻舳司褪俏覀兪熘腤eb瀏覽器，如IE、Firefox和Opera等；服務(wù)器如IIS、Apache 等。任何一種Web瀏覽器可以完全訪問任何一種服務(wù)器。這種模式統(tǒng)一了客戶端，將

41、系統(tǒng)核心功能的實現(xiàn)集中到服務(wù)器上，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護和使用。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 5353在技術(shù)文獻中，人們經(jīng)常把C/S結(jié)構(gòu)和B/S結(jié)構(gòu)并列起來，似乎B/S結(jié)構(gòu)和C/S結(jié)構(gòu)分屬不同的兩種結(jié)構(gòu)，這樣顯然是不準(zhǔn)確的。但是由于人們經(jīng)常這樣說以至于成為業(yè)界習(xí)慣，因而當(dāng)出現(xiàn)這樣的說法時，我們應(yīng)該把C/S理解為除B/S結(jié)構(gòu)外其余的C/S結(jié)構(gòu)。在B/S模式下，服務(wù)器軟件啟動后，其進程就長駐內(nèi)存中，一刻也不停地監(jiān)聽設(shè)定的TCP端口，一般是80端口或者8080端口。一旦有向該端口發(fā)出的要求獲得網(wǎng)頁的請求，服務(wù)器進程就從本地文件目錄或相關(guān)資源庫中讀取HTML網(wǎng)頁文件，發(fā)送給請求者

42、。大部分瀏覽器也支持許多HTML以外的文件格式，如JPEG、PNG和GIF圖像格式，還可以利用插件來支持更多文件類型。這樣，網(wǎng)頁設(shè)計者便可以把圖像、動畫、視頻、聲音和流媒體包含在網(wǎng)頁中，或讓人們透過網(wǎng)頁而取得它們。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 5454瀏覽器和服務(wù)器之間的通信采用HTTP(Hyper Text Transport Protocol，超文本傳送協(xié)議)，當(dāng)需要更高的安全性時，需要采用HTTPS(Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer)。HTTPS是HTTP的安全版本，它在HTTP下加入SSL層

43、，支持對文件內(nèi)容的加密，但HTTPS存在不同于HTTP的默認端口。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 55553B/S模式與模式與C/S模式的優(yōu)劣勢比較模式的優(yōu)劣勢比較(1) B/S模式比C/S模式維護和升級更簡單。在C/S模式下，軟件系統(tǒng)的維護包括服務(wù)器軟件和每一個客戶端。由于每個客戶端都由不同的人員使用，不僅計算機里面一般會有各種其他的應(yīng)用軟件，而且由于使用者的原因，經(jīng)常會被病毒、流氓軟件等侵入，影響客戶端軟件的運行。而客戶端軟件因為是專用的，都需要專門維護，系統(tǒng)管理人員如果需要在幾百甚至上千部電腦之間來回奔跑，效率和工作量是可想而知的，因而維護工作量很大。另一方面，實際使

44、用的軟件系統(tǒng)經(jīng)常需要改進和升級，頻繁的升級也成為C/S模式軟件一項不堪重負的工作。而B/S模式則明顯體現(xiàn)著更為方便的特性，只需要對服務(wù)器軟件進行修改和升級，所有的客戶端第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 5656只是通用瀏覽器，不需要做任何的維護。因此無論用戶的規(guī)模有多大或有多少分支機構(gòu)，都不會增加任何維護升級的工作量。如果是異地，還可以實現(xiàn)遠程升級和共享?！笆荨笨蛻魴C和“胖”服務(wù)器越來越成為業(yè)界的主流，這對用戶人力、物力、時間和費用的節(jié)省可以說是革命性的。(2) B/S模式比C/S模式成本更低。在C/S模式下，軟件不具有通用性，無論是服務(wù)器端軟件還是客戶端軟件，都需要軟件提供

45、商進行全面開發(fā)。而在B/S模式下，客戶端是通用的免費軟件，一般無須開發(fā)，個別情況下只需要安裝一個插件即可；服務(wù)器端有成熟的軟件如IIS和Apache等，基本的通信功能和文件管理功能已經(jīng)非常完善，只需要開發(fā)相對簡單的網(wǎng)頁和CGI程序等，因而開發(fā)成本要低得多。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 5757(3) B/S模式服務(wù)器負載更重。由于B/S模式下絕大多數(shù)任務(wù)都要服務(wù)器端完成，因而服務(wù)器端負載較重，一旦服務(wù)器發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁塞或者因CPU或內(nèi)存占用過度而癱瘓，將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的使用。因此，通常情況下要采取一些措施，如采用雙機熱備、網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)器、服務(wù)器集群等。(4) B/S模式客戶端不

46、如C/S模式功能強大。B/S模式下客戶端軟件采用Web瀏覽器帶來的方便性和低成本，在一定程度上是以犧牲了客戶端的功能為代價的，盡管在Web瀏覽器上可以運行諸如Java Script、Vb Script等腳本程序，但這些程序?qū)蛻舳速Y源的訪問是受到嚴(yán)格限制的，因此很多和硬件以及本地文件系統(tǒng)資源相關(guān)的功能并不能實現(xiàn)。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 5858(5) B/S模式與C/S模式在實際中的使用現(xiàn)狀。由于上述B/S模式與C/S模式各自的優(yōu)劣勢特點，絕大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)采用了B/S模式。目前不僅互聯(lián)網(wǎng)上廣泛采用B/S模式，而且在絕大多數(shù)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)上也采用了B/S模式，如公司內(nèi)部O

47、A系統(tǒng)、專用業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)等。但是，由于B/S模式在本地資源訪問方面的限制，在一些特殊情況下還必須采用C/S模式。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 59592.1.6 手機網(wǎng)頁標(biāo)準(zhǔn)手機網(wǎng)頁標(biāo)準(zhǔn)目前，手機網(wǎng)頁存在著幾個不同的標(biāo)準(zhǔn)，包括WML、XHTML MP、HTML5等，選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)是手機網(wǎng)站開發(fā)必須首先考慮的。1HTMLHTML(Hyper Text Markup Language，超文本標(biāo)記語言)是用于描述網(wǎng)頁文檔的一種標(biāo)記語言，它通過標(biāo)記符號來標(biāo)記要顯示的網(wǎng)頁中的各個元素。網(wǎng)頁文件本身是一種文本文件，通過在文本文件中添加標(biāo)記符，可以告訴瀏覽器如何顯示其中的內(nèi)容，如文字如

48、何處理，畫面如何安排，圖片如何顯示等。瀏覽器按順序閱讀網(wǎng)頁文件，然后根據(jù)標(biāo)記符解釋和顯示其標(biāo)記的內(nèi)容，對書寫出錯的標(biāo)記不指出其錯誤，且不停止其解釋執(zhí)行過程。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 6060下面是一個簡單的HTML文件Test1.html：Hello, This is a HTML page!body,td,th font-size: 36px;color: #900;font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 61 61       Hello,

49、 This is a HTML page!  文件中的“”說明該文件的類型是HTML，“”和“”分別表示文件的開始和結(jié)束，“”和“”分別表示文件正文的開始和結(jié)束。這些符號就是標(biāo)記符號，有一定的含義。該文件用IE瀏覽器打開后的顯示效果如圖2-8。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 6262圖2-8 Test1.html第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 6363HTML文檔的制作并不復(fù)雜，但它的功能強大，能支持不同數(shù)據(jù)格式的文件嵌入，其主要特點是： (1) 簡易性。HTML的版本升級采用超集方式，即新版本完全包含老版本，因而用老版本編寫的網(wǎng)頁可以被新版本

50、完全接受，版本升級過程更加方便平滑。(2) 可擴展性。HTML的廣泛應(yīng)用帶來了增強功能、增加標(biāo)識符等要求。對此，HTML采取子類元素方式，為系統(tǒng)擴展提供了保證。(3) 平臺無關(guān)性。雖然計算機種類很多，如PC機、服務(wù)器、筆記本、iPad、智能手機，還有不同形態(tài)的嵌入式設(shè)備等，但HTML都可以在這些平臺上運行。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 6464(4) HTML支持以Java Script、Vb Script為代表的動態(tài)網(wǎng)頁生成技術(shù)，豐富了網(wǎng)頁的功能。今天，對互聯(lián)網(wǎng)的成功因素進行總結(jié)，那就是TCP/IP和HTML。TCP/IP奠定了互聯(lián)網(wǎng)擴展到全世界的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)，HTML

51、提供了把互聯(lián)網(wǎng)信息傳送且展示給幾十億互聯(lián)網(wǎng)用戶的最好手段。隨著3G技術(shù)的普及，基于HTML升級版本的手機網(wǎng)頁正迅速替代WML網(wǎng)頁成為手機網(wǎng)頁的主流。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 65652WML最早的手機網(wǎng)站采用WAP(Wireless Application Protocol)協(xié)議，網(wǎng)頁設(shè)計則采用WML(Wireless Markup Language)。WML 即無線標(biāo)記語言，移動設(shè)備中內(nèi)置的微型瀏覽器能夠解釋這種標(biāo)記語言。雖然它和HTML 語言很相像，但WML其實是XML的一個應(yīng)用子集。XML可用于標(biāo)記電子文件使其具有結(jié)構(gòu)性的標(biāo)記語言，也可以用來標(biāo)記數(shù)據(jù)、定義數(shù)據(jù)類

52、型，是一種允許用戶對自己的標(biāo)記語言進行定義的源語言。XML與Access、Oracle和SQL Server等數(shù)據(jù)庫不同，數(shù)據(jù)庫提供了更強有力的數(shù)據(jù)存儲和分析能力，如數(shù)據(jù)索引、排序、查找、相關(guān)一致性等，而XML僅僅是存儲數(shù)據(jù)。事實上XML與其他數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式最大的不同在于它極其簡單。這看上去是一個很小的優(yōu)點，但正是這點卻使XML與眾不同。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 6666XML與HTML的設(shè)計區(qū)別在于XML的核心是數(shù)據(jù)，其重點是數(shù)據(jù)的內(nèi)容，而設(shè)計的HTML被用來顯示數(shù)據(jù)，其重點是數(shù)據(jù)的顯示。XML和HTML在語法上面也有區(qū)別，HTML的標(biāo)記不是所有的都需要成對出現(xiàn)，XM

53、L則要求所有的標(biāo)記必須成對出現(xiàn)；HTML標(biāo)記不區(qū)分大小寫，XML則對大小寫敏感，即需要區(qū)分大小寫。XML簡單的特點使其易于在任何應(yīng)用程序中讀寫數(shù)據(jù)，這使XML很快成為數(shù)據(jù)交換的唯一公共語言，雖然不同的應(yīng)用軟件也支持其他的數(shù)據(jù)交換格式，但不久之后它們都將支持XML，這就意味著程序可以更容易地與Windows、Mac OS、Linux以及其他平臺下產(chǎn)生的信息結(jié)合，然后可以很容易加載XML數(shù)據(jù)到程序中來分析它，并以XML格式輸出結(jié)果。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 67673XHTMLXHTML(The Extensible HyperText Markup Language，可

54、擴展標(biāo)識語言)的出現(xiàn)是HTML不斷演進的結(jié)果。隨著Web的日漸普及，HTML用戶要求能控制頁面的觀感，為此，瀏覽器廠商在 HTML2 和HTML 3 中推出了新的特性。這些新特性在帶來美感的同時，也使網(wǎng)頁變得難以理解，復(fù)雜的嵌套表結(jié)構(gòu)成為控制頁面布局的主要手段，其中還充斥著大量font標(biāo)記和color聲明。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 6868為解決這個問題，瀏覽器廠商又推出了HTML4。它將表示邏輯的工作推給了CSS，為高級內(nèi)容定位引入了層(div)的功能。與HTML3相比，意味著代碼的編寫模式發(fā)生了變化。為了簡化遷移過程，開發(fā)人員又通過HTML4的Transition

55、al版本來支持舊的HTML3結(jié)構(gòu)，適用于高級用戶的Strict版本則要求將內(nèi)容和表示徹底分開。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 6969這時，W3C提出了XHTM1作為符合結(jié)構(gòu)良好而有效的HTML4的XML版本。對于XML用戶來說，這簡化了將XML內(nèi)容轉(zhuǎn)化成網(wǎng)頁并用已有驗證程序檢查轉(zhuǎn)換結(jié)果的工作。于是，XHTML1.1嘗試將不同的問題隔離到不同的模塊中，這種模塊化方法便于針對不同的需要使用標(biāo)準(zhǔn)的不同部分，也有利于適用新的功能擴展標(biāo)準(zhǔn)。XML雖然數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換能力強大，可以完全替代HTML，但面對成千上萬已有的站點，直接采用XML還為時過早。因此，開發(fā)人員在HTML4.0的基礎(chǔ)上，用

56、XML的規(guī)則對其進行了擴展，得到了XHTML。從某種意義上講，建立XHTML的目的就是實現(xiàn)HTML向XML的過渡。 第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 7070與HTML4相比，XHTML1.1把內(nèi)容和表示相分離，但是和過去一樣，一些實際問題只能使用CSS中技巧來解決。例如：無序列表表示的菜單結(jié)構(gòu)通常包括漂亮的圖片，但圖像不大容易通過文本語音設(shè)施讀給有視覺障礙的人聽，而且像Lynx這樣的文本瀏覽器也不能顯示圖像。一個復(fù)雜的CSS技巧可以在瀏覽器中隱藏文本顯示圖像。但是如果不同頁面上的菜單不同，就很難用CSS指定這部分內(nèi)容了。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 7

57、1 71XHTML2進一步把內(nèi)容和表示相互分離，改進了HTML4和XHTML1中殘留的瑕疵。如將imgsrc標(biāo)記換成了可用于任何元素的可選屬性src。修改后的CSS完全脫離了內(nèi)容，不支持圖像的設(shè)備很容易轉(zhuǎn)而表示文本。還用xforms模塊替換了html的forms，其中，xforms不需要一行腳本就能指定交互邏輯、驗證規(guī)則和計算方法。此外，這種技術(shù)采用了豐富的XML結(jié)構(gòu)而不是鍵值對，允許出現(xiàn)嵌套的子表單和重復(fù)的元素。除了能提供一個強大的引擎外，文本語音設(shè)備更適合改變應(yīng)用程序的豐富性。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 7272XHTML Mobile Profile是WAP論壇為

58、WAP2.0所定義的內(nèi)容編寫語言，它是為不支持XHTML的全部特性且資源有限的Web客戶端所設(shè)計的。XHTML Mobile Profile以XHTML Basic為基礎(chǔ)，加入了一些來自XHTML1.0的元素和屬性。這些內(nèi)容事實上包括了一些其他表示元素和對內(nèi)部樣式表的支持。和XHTML Basic一樣，XHTML Mobile Profile是嚴(yán)格的XHTML 1.0子集。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 7373隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和手機終端的更新?lián)Q代，越來越多的手機終端已經(jīng)支持XHTML，XHTML逐步成為手機網(wǎng)站開發(fā)的首選描述語言。但仍有一些用戶使用的低端手機尚不支持X

59、HTML。由于這小部分影響范圍很小，對于手機網(wǎng)站的開發(fā)，建議采用XHTML做為主流模板語言，如果仍需要照顧部分低端手機市場，可以再開發(fā)一套WML模板，通過手機終端適配識別出手機終端類型后進行逐個調(diào)用。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 74744HTML5 HTML5是W3C之外一些重要Web開發(fā)人員和主流瀏覽器廠商，因為不同意XHTML2 的方向而設(shè)計的。2004年，他們成立了一個獨立的工作組，為新的HTML版本提出了一種新的設(shè)計方向，并以網(wǎng)頁超文本技術(shù)工作小組(WHATWG)的名義推出了HTML5。HTML5在誕生之后確立了一個原則，那就是所有的技術(shù)必須是開放的，不準(zhǔn)有專利

60、限制。在這期間，Opera捐獻了CSS技術(shù)，Google提供了視頻格式WebM。目前，大部分HTML協(xié)議在眾多網(wǎng)絡(luò)技術(shù)公司中達成共識，但在視頻格式方面，世界各大互聯(lián)網(wǎng)公司正在為具體標(biāo)準(zhǔn)進行爭論。紛爭的兩大陣營分別是以O(shè)pera、火狐、Google等為代表的一方，另一方則由蘋果公司領(lǐng)銜。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 7575而按照爭論的視頻格式來分，前者可以分為WebM陣營，后者則可以看做MPEG陣營。WebM陣營認為MPEG格式目前是具有專利保護的，這違背了HTML5所有技術(shù)必須開放的原則。MPEG陣營則更多地是因為自身目前就在使用這種視頻格式。HTML5和HTML4的相

61、似性遠遠超過XHTML2和XHTML1的相似性。HTML5有以下特點：遷移路徑更加平坦，有經(jīng)驗的HTML4開發(fā)人員熟悉新版本也更方便；新特性遵循相似的邏輯；特定元素的專門事件屬性允許HTML 編輯人員提供更適當(dāng)?shù)奈谋就瓿晒δ?；HTML5的基本設(shè)計理念利用了Web開發(fā)人員需要的特性擴展HTML4。HTML5在繼承HTML4基本技術(shù)的同時進行了簡化。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 7676到目前為止，HTML5和XHTML2都還不是正式的推薦標(biāo)準(zhǔn)，將來一些細微的地方還可能變化，但它們的發(fā)展方向不會變，兩者都解決了現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)存在的一些不足。未來的瀏覽器如何增加對這兩種新標(biāo)準(zhǔn)的支持還

62、有待觀察。當(dāng)前，瀏覽器普遍同時支持HTML4和XHTML1，但已經(jīng)有越來越多的PC瀏覽器和手機瀏覽器開始支持HTML5，HTML5豐富的功能使得目前已經(jīng)掀起了一個HTML5熱潮，手機網(wǎng)頁開發(fā)者轉(zhuǎn)向HTML5正成為時尚。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 7777HTML5是近十年來Web開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)最巨大的飛躍。和以前的版本不同，HTML5不僅大幅提升Web應(yīng)用在交互、系統(tǒng)能力調(diào)用、多媒體、語義化等方面的能力，而且也將Web帶入一個成熟的應(yīng)用平臺。在HTML5平臺上，視頻、音頻、圖像、動畫以及同電腦的交互都被標(biāo)準(zhǔn)化。用戶無需安裝紛繁的插件就可以獲得更為豐富的Web應(yīng)用。HTML5技

63、術(shù)族主要包括HTML5、CSS3、Java Script、Web Application API、SVG等，它們具有以下的新特性： 第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 7878(1) 豐富的結(jié)構(gòu)化、語義化標(biāo)簽。HTML5新增加了一些結(jié)構(gòu)化標(biāo)簽，主要包括“”、“”、“”、“”、“”、“”、“”等，這些標(biāo)簽使網(wǎng)頁結(jié)構(gòu)更加簡潔和嚴(yán)謹。新標(biāo)簽語義化更強，便于開發(fā)者理解和靈活使用，也利于計算機對語義化的Web應(yīng)用進行理解、索引和利用。 (2) 面向應(yīng)用的功能增強。HTML5面向移動應(yīng)用功能不斷進行增強，包括多線程并發(fā)、離線數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)存儲、跨域資源共享等。其中，WebWorkers標(biāo)準(zhǔn)

64、彌補了Web應(yīng)用以往只能單線程運行的短板，使其不但能夠支持多線程的Web 操作，并能將資源消耗較大的操作放到后臺執(zhí)行，第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 7979從而提高Web應(yīng)用的響應(yīng)速度，降低終端資源消耗。Offline App Cache能夠?qū)eb應(yīng)用相關(guān)的資源文件緩存到本地，使用戶在離線狀態(tài)下也能使用 Web 應(yīng)用，為開發(fā)離線的移動Web應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。Web Storage規(guī)范為簡單的網(wǎng)頁數(shù)據(jù)存儲提供了LocalStorage和SessionStorage兩個基本方法，LocalStorage可將數(shù)據(jù)永久保存在本地，SessionStorage可在瀏覽器會話保持期間

65、保存數(shù)據(jù)。IndexedDB是HTML5另一種數(shù)據(jù)存儲方式，能夠幫助Web應(yīng)用存儲復(fù)雜結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。Cross-Origin Resource Sharing使Web應(yīng)用突破了以往無法跨域名訪問其他Web應(yīng)用的限制，增強了Web應(yīng)用服務(wù)之間的交互能力。 第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 8080(3) 系統(tǒng)能力調(diào)用。HTML5納入W3C DAP工作組制定的一系列設(shè)備API，極大提升了Web應(yīng)用對終端設(shè)備能力的訪問和調(diào)用能力，這些設(shè)備主要包括終端系統(tǒng)信息API、日歷API、通信錄API、觸摸API、通訊API、多媒體捕捉API等。 同時，W3C還制定了位置API和視頻通信API。

66、位置API標(biāo)準(zhǔn)使基于位置的Web應(yīng)用能夠訪問所持設(shè)備的地理位置信息。位置API與底層位置信息源無關(guān)，它的來源可包括GPS、從網(wǎng)絡(luò)信號(如IP地址、WiFi、基站號等)推測的位置，以及用戶輸入位置。視頻通信API通過API接口提供視頻會議核心技術(shù)能力，包括音視頻采集、編解碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸、顯示等，它能使瀏覽器直接進行實時視頻和音頻通信。第二章第二章 移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ) 81 81(4) 富媒體支持。HTML5技術(shù)極大增強了Web應(yīng)用在繪圖、音視頻、字體、數(shù)學(xué)公式、表單等方面的能力。Canvas特性能提供2D、3D圖片的移動、旋轉(zhuǎn)、縮放等常規(guī)操作以及強大的繪圖渲染能力。SVG基于XML來描述二維矢量圖形，可根據(jù)用戶的需求進行無失真縮放，適合移動設(shè)備圖片顯示。HTML5標(biāo)準(zhǔn)增加了音視頻標(biāo)簽“”、“”，可在網(wǎng)頁中直接播放音頻、視頻文件，以取代Adobe Flash、微軟Silverlight、QuickTime等多媒體插件及私有協(xié)議。WOFF能通過樣式庫為Web 應(yīng)用中自動提供各種字體，并且能根據(jù)實際需要調(diào)整字體的大小。MathML可使用戶能夠在網(wǎng)頁文本中直接輸入復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式符