《计算机在化学中的应用》课程教学资源（讲义）第五章 网络应用及网上化学信息

从计算机在化学中的应用一第五章网络应用及网上化学信息第五章网络应用及网上化学信息5.1Internet概述5.1.1Internet简介Internet是在ARPAnet(美国国防部高级研究工程局网络)的基础上发展起来的，ARPAnet建立于60年代末期，在刚开始的十几年中它主要服务于科研教育部门，到90年代初期，随着WWW的发展，Internet逐渐走向民用，由于WWW通过良好的界面大大简化了Internet操作的难度，使得用户的数量急剧增加，许多政府机构、商业公司意识到Internet具有巨大的潜力，于是纷纷大量加入Internet，这样Internet上的站点数量大大增长，网络上的信息五花八门、十分丰富，如今Internet已经深入到人们生活的各个部分，通过WWW浏览、电子邮件等方式，人们可以及时的获得自已所需的信息，Internet大大方便了信息的传播，给人们带来一个全新的通讯方式可以说Internet是继电报、电话发明以来人类通讯方式的又一次革命。事实上，目前很难给出一个准确的定义，用来概括Internet的特征和全部含义计算机网络的大量发展，导至网络之间各种形式的连接，采用统一协议实现不同网络的互联，使互联网络很容易得到扩展，Internet就是用这种方式完成各种重要网络之间连接的网络。Internet采用TCP/IP协议作为共同的通信协议，将世界范围内许许多多计算机网络连接在一起，成为当今最大的和最流行的国际性网络，也被人们称为全球信息资源网。目前Internet正在迅速向世界各地伸延，并入越来越多的网络。Internet的地址是指并入Internet的节点计算机的IP地址。IP地址占用四个字节(32位)，可用四组十进数字表示，每组数字取值范围为0-255。一组数字与另一组数字之间用圆点()作为分隔符。在网络通信中就是通过IP地址来识别每一个计算机的。为了使IP地址便于用户使用，同时也易于维护和管理，Internet建立了所谓的域名管理系统DNS(DomainNameSystem)。DNS用分层的命名方法，对网络上的每台计算机赋予一个直观的唯一性标识名，其结构如下：计算机名.组织机构名.网络名.最高层域名。最高层域名代表建立网络的部门、机构或网络所隶属的国家或地区。例如，常见的最高层域名有edu(美国教育机构)，gov(美国联邦政府部门)，mil(美国军队)，com(商业系统)，net(网络信息中心和网络操作中心)，org(非赢利组织)，int(国际上的组织)，au(澳大利亚)，cn(中国)，uk(英国）等等。Internet的飞速发展和广泛应用得宜于其提供的大量服务，这些服务为人们的信息交流带来了极大的便利，目前Internet提供的主要服务很多，主要有：(I)WWW服务：WWW的含义是(WorldWideWeb，环球信息网）,是一个基于超5-1

5 1 5.1 Internet 5.1.1 Internet Internet ARPAnet( ) ARPAnet 60 90 WWW Internet WWW Internet Internet Internet Internet Internet WWW Internet Internet Internet , Internet Internet TCP/IP Internet Internet Internet IP IP (32 ) 0-255 (.) IP IP Internet DNS(Domain Name System) DNS . . . edu( ) gov( ) mil( ) com( ) net( ) org( ) int( ) au( ) cn( ) uk( ) Internet Internet (1)WWW WWW (World Wide Web ),

计算机在化学中的应用一第五章网络应用及网上化学信息文本方式的信息查询方式。WWW是由欧洲粒子物理研究中心(CERN)研制的。通过超文本方式将Internet上不同地址的信息有机的组织在一起，WWW提供了个友好的界面，大大方便了人们的信息浏览，而且WWW方式仍然可以提供传统的Internet服务，如Telnet、FTP、Gopher、News、E-Mail等。(2)文件传输服务(FTP)：FTP服务解决了远程传输文件的问题，无论两台计算机相距多远，只要它们都加入Internet并且都支持FTP协议，则这两台计算机之间就可以进行文件的传送，FTP实质上是一种实时的联机服务，在进行工作时，用户首先要登录到目的服务器上，之后用户可以在服务器目录中寻找所需文件，FTP儿乎可以传送任何类型的文件，如文本文件、二进制文件、图象文件、声音文件等。一般的FTP服务器都支持匿名(Anonymous)登录，用户在登录到这些服务器时无须事先注册用户名和口令，只要以anonymou为用户名和自己的E-Mail地址作为口令就可以访问该FTP服务器了。(3)电子邮件服务(E-mail)：电子邮件(E-mail)是Internet上使用最广泛和最受欢迎的服务，它是网络用户之间进行快速、简便、可靠且低成本联络的现代通讯手段。电子邮件使网络用户能够发送和接收文字、图象、和语音等多种形式的信息。使用电子邮件的前提是拥有自已的电子信箱，即E-Mail地址，实际上是在邮件服务器上建立个用于存储邮件的磁盘空间。利用电子邮件可以获得其他各种服务（如FTP、Gopher、Archie、WAIS等)。当用户想从这些信息中心查询资料时，只需要向其指定的电子信箱发一封含有一系列信息查询命令的电子邮件，该邮件服务器程序将自动读取、分析该邮件中的命令，若无错误则将检索结果通过邮件方式发给用户。(4)远程登录服务(Telnet)：远程登录是Internet提供的最基本的信息服务之一，Internet用户的远程登录是在网络通讯Telnet的支持下使自己的计算机暂时成为远程计算机仿真终端的过程，要在远程计算机上登录，首先应给出远程计算机的域名或IP地址。另外，事先应该成为该远程计算机系统的合法用户并拥有相应的帐号和口令。目前国内Telnet最广泛的应用就是BBS(电子公告牌)，通过BBS用户可以进行各种信息交流、讨论实际上Internet提供的服务远远不止这些，还有诸如Archie、WAIS、Gopher等等，而且随着Internet的飞速发展，每天都在诞生新的服务，如今象网络电话(InternetPhone)网络会议(Netmeeting)网络传呼机(ICQ)等都得到极大的应用，虽然Internet提供的服务越来越多，但这些服务一般都是基于TCP/IP协议，TCP/IP实际上是一组协议的集合，它是Internet运行的基础。在我国Internet的发展虽然较晚，但发展还是比较迅速，1987年北京计算机应用研究所率先开通到德国的X.25线路，此后中科院、清华大学、北京大学纷纷建立起5 -2

5 2 WWW (CERN) Internet WWW WWW Internet Telnet FTP Gopher News E-Mail (2) (FTP) FTP Internet FTP FTP FTP FTP (Anonymous) anonymou E-Mail FTP (3) (E-mail) (E-mail) Internet E-Mail ( FTP Gopher Archie WAIS ) (4) (Telnet) Internet Internet Telnet IP Telnet BBS( ) BBS Internet Archie WAIS Gopher Internet (Internet Phone) (Netmeeting) (ICQ) Internet TCP/IP TCP/IP Internet Internet 1987 X.25

从计算机在化学中的应用一第五章网络应用及网上化学信息自己的校园网并实现与Internet的连接，以此为基础我国的Internet初具雏形。随着我国科学技术的飞速发展，这儿个规模有限的网络无法满足我国科技教育的需要，在国家的大量投入下，到1995年我国初步建成四大骨干网络，为Internet在我国的进步发展奠定了基础。这四大骨干网为：(1)国家计算机与网络设施NCFC，NCFC是由中科院主持下建立的，目前已经连接了全国24个城市的上百个研究所。(2)中国教育科研互连网CERNET：CERNET是在国家教委主持下建立的，主要由清华大学、北京大学、上海交通大学、西安交通大学、华中理工大学、电子科技大学、华南理工大学、东南大学等10所大学承建的，目前已经连接了全国三百多所大学，拥有2Mbps的国际专线，CERNET计划连入全国绝大部分大学和有条件的中学、小学。(3)中国公用计算机互连网CHINANET：CHINANET是由邮电部主持建设的，主要面向个人和商业用户，CHINANET目前已经覆盖了全国31个省市，拥有86Mbps的国际专线。(4)中国金桥信息网(CHINAGBN)：中国金桥信息网是我国第二个可以用于商业的计算机互连网，由电子工业部管理，覆盖了全国个省市和自治区。以上四大骨干网的建立为Internet在我国的使用、发展奠定了良好的基础。5.1.2Internet基本概念：1）因特网(Internet)：是一个全球的、开放的计算机互连网络。也是一个用户自行管理的特殊网络。它可以为网络上的用户提供丰富的信息资源和各种网络服务。Internet的基本功能有：发送邮件、发布新闻、远程登录、文件传输和信息检索等第。它目前已成为世界上规模最大、用户最多、影响最广的国际互连网络系统。2)调制解调器(Modem)；戏称“猫”，是上网必需的设备。它可以将计算机的数字信号转换(调制Modulation)成模拟信号，通过电话线路传送到另一台计算机(比如服务器)上，接受端用它的Modem将其还原(解调Denodulation)为计算机能识别的数字信号，从而实现双方的信息交换。Modem一般分为内置式和外置式两种。常用的速率有：14.4Kbps，28.8Kbps，33.6Kbps和56Kbps几种(bps：比特/秒）3）因特网服务提供商ISP：InternetServiceProvider)：用户只有通过ISP才能连接到Internet网。也就是：在你上网之前，需要从ISP那里得到登录网络的帐号和密码。而且你还应该事先从ISP那里了解到使用网络的各种费用等。4）超文本标识语言(HTML：HyperTexMarkupLanguage)：它是Internet的标准文本格式。也就是说，WWW上的信息是以HTML格式来进行组织的。例如：你在网5-3

5 3 Internet Internet 1995 Internet (1) NCFC NCFC 24 (2) CERNET CERNET 10 2M bps CERNET (3) CHINANET CHINANET CHINANET 31 86M bps (4) (CHINAGBN) Internet 5.1.2 Internet 1) (Internet) Internet 2) (Modem) ( Modulation) ( ) Modem ( Denodulation) Modem 14.4Kbps, 28.8Kbps, 33.6Kbps 56Kbps (bps / ) 3) (ISP Internet Service Provider) ISP Internet ISP ISP 4) (HTML HyperTex Markup Language) Internet WWW HTML

计算机在化学中的应用一第五章网络应用及网上化学信息络上所见到的画面都称作网页，它们包括一般意义上的文本、图片、声音、视频和动画等等。另外，可以通过HTML格式上允许定义的超级链接(HyperLink)访问网页也就是，当你将鼠标在屏幕画面上移动时，在某些地方鼠标变成了一只手，单击鼠标左键，你就可以进入其它的网点。另外一个典型的应用是，如果在电子邮件中使用HTML格式，你还可以在邮件中添加图形和指向Web站点的链接。5）TCP/IP(TransitionControlProtocol/InternetProtocol)：传输控制协议与互连网协议，它是国际互连网上的所有网络进行交流的共同“语言”，是Internet上使用的组完整的标准网络连接协议。TCP对应七层模型的传输层，IP对应网络层。TCP/IP除了本身的两个协议(TCP/IP)之外，还包括其它多种协议。例如：FTP(文件传输协议)、SMTP（电子邮件协议）、TELNET（远程登录协议）等第。6)服务器(Server)：一台功能强大的计算机，有较高的速度、较大的存储空间以及断电保护措施等。它能够在网络中为用户提供通讯、文件共享、网络打印等功能。7）主页(HomePage)：它的全称应该是WWW主页。它指的是WWW服务的起始装入信息页，是WWW用户可以看到的第一信息界面。当你连接到主页后，除了可以直接在主页了解到主页制作者的一般信息外、还可以在主页上移动鼠标、当鼠材的形状变成一只手的时候，单击鼠标的左键，就可以进入到另外的一个画面进一步地获取更多的信息。也就是通过主页上定义的超级链接(HyperLink)访问网页。8）WWW(WorldWideWeb)：简单地说，WWW是漫游Internet网的工具。它是二个基于超文本方式的信息检索工具，它为用户提供了一种友好的信息查询接口，是Internet上的信息服务系统。它把Internet上不同地点的相关信息聚集起来，通过WWW浏览器(又叫Web浏览器，如Netscape、IE等)检索它们，无论用户所需要的信息在什么地方，只要浏览器为用户检索到之后，就可以将这些信息（文字、图片、动画、声音等）“提取”到用户的计算机屏幕上。由于WWW采用了超文本链接，你只需轻轻单击鼠标，就可以很方便地从一个信息页转移到另外一个信息页。WWW是目前Internet上最让人倾心的系统。9）电子邮件(E-Mail)：这是一种最常用的Internet功能，也是一种最便捷的利用计算机和通讯网络传递信息的现代化手段。电子邮件的传递由SMTP协议来完成。网络用户可以通过Internet与全世界的Internet用户收发信件。电子邮件的内容不仅仅包含文字，还可以包含图象、声音、动画等多媒体信息。常见的电子邮件软件有Eudora、Foxmail、OutlookExpress等。10）电子邮件地址（E-Mail地址）：电子邮件地址和收发信件人的地址意义相同只不过它必须以特殊的格式来标识。其一般形式为；usermame@mailserver，其中mailserver部分代表邮件服务器的域名，usermame代表用户名，符号@读作“at”，5 - 4

5 4 HTML (HyperLink) HTML Web 5) TCP/IP(Transition Control Protocol / Internet Protocol) Internet TCP IP TCP/IP (TCP/IP) FTP( ) SMTP( ) TELNET( ) 6) (Server) 7) (Home Page) WWW WWW WWW (HyperLink) 8) WWW(World Wide Web) WWW Internet Internet Internet WWW ( Web Netscape IE ) ( ) WWW WWW Internet 9) (E-Mail) Internet SMTP Internet Internet Eudora Foxmail Outlook Express 10) (E-Mail ) username@mailserver mailserver username @ at

计算机在化学中的应用一第五章网络应用及网上化学信息意位“在”，例如某E-mail地址为：zhangxl@postoffl.uestc.edu.cn，其含义表示为在计算机postoffl.uestc.edu.cn上用户名为zhangxl的电子邮件地址。11)POP3和SMTP：POP3(PostOficeProtocol3)是一种接收邮件的协议，说明如何将你的计算机与Intermet上的邮件服务器相连接，从而将邮件下载到你的计算机上，支持POP3的服务器是一种能保存外界发给你的电子邮件服务器。SMTP(SimpleMessageTransferProtocol)是简单邮件传送协议，SMTP服务器将你的邮件发送出去。12)HTTP(HyperTextTransferProtocol)：超文本传输协议。该协议经常用来在网络上传送Web页。当用户以http://开始一个链接的名字时，是告诉浏览器去访问使用http的Web页。13)URL(UniformResourceLocator)：统一资源定位格式。是Web的地址编码。Web上能访问的资源都有一个唯一的URL。URL包括：所用的传输协议、服务器名称、文件的完整路径。例如：在浏览器URL处键入http://www.online.tj.cn就可以访问天津在线网页。14)IP地址(IntermetProtocol)：互连网络协议地址。Internet上每台主机都有一个唯一的地址，它是数字形式的一组地址，如：202.113.28.6。它是计算机在网络上的数字标识，一般分为两个部分：网络地址(NETID)、主机地址(HOSTID)。目前所使用的IP协议版本规定IP地址的长度为32位(BIT)。IP地址分为五类：A、B、C、D、E，每类网络中IP地址的结构都不同，常用的是B、C两类，D类是多址广播地址，E类是实验性地址。类别类别标识(二进数）网络地址(位数)主机地址(位数)08位A类24 位10B类14 位16 位110C类21位8位15）域名：也是Internet上主机的名字。它是一种有意义名词的缩写，用英文句点分开的组地址。一般主机域名可以以机构或者地域作区分。以机构区分的域名有：.com(商业机构)、.edu(教育机构)、.net(网络机构)等等，以地域区分的域名有：.cn(中国)、uk(英国)等等。域名采用层次结构，从左到右，从小范围到大范围，表示主机所属的层次关系。16)DNS服务器(DoaminNameSystemServer)：域名服务器。其作用是把用户使用的WWW浏览器时输入的好记的域名地址翻译成难记的IP地址。17）Telnet：远程登录。是Internet上最早的应用程序之一，也是Internet上最早提供的常用服务。Telnet是Internet上的远程访问工具。利用它，在网络通信协议的支持下，用户计算机上暂时成为远程计算机的终端。这样，用户计算机就可以使用对5-5

5 5 E-mail zhangxl@postoff1.uestc.edu.cn postoff1.uestc.edu.cn zhangxl 11) POP3 SMTP POP3(Post Office Protocol 3) Internet POP3 SMTP(Simple Message Transfer Protocol) SMTP 12) HTTP(HyperText Transfer Protocol) Web http:// http Web 13) URL(Uniform Resource Locator) Web Web URL URL URL http://www.online.tj.cn 14) IP (Internet Protocol) Internet 202.113.28.6 (NETID) (HOSTID) IP IP 32 (BIT) IP A B C D E IP B C D E ( ) ( ) ( ) A 0 8 24 B 10 14 16 C 110 21 8 15) Internet .com( ) .edu( ) .net( ) .cn ( ) .uk( ) 16) DNS (Doamin Name System Server) WWW IP 17) Telnet Internet Internet Telnet Internet