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第三章 电子商务技术基础
内容概要网络基础知识1互联网简介2无线网络与移动通信技术3支持平台4区块链技术6与客户的互动支持技术53.1网络基础知识计算机网络是伴随着计算机技术与通信技术的发展而发展的，既是两者有机结合的产物，也是电子商务运作的基础平台，是电子商务有效实施的必要保障。计算机网络的形成过程是从简单的为解决远程计算、信息收集和数据处理的专用联机系统开始，随着计算机技术和通信技术的发展，又在联机系统的基础上，发展到把多台独立计算机连接起来，组成以共享资源为目的的计算机网络。这样就进一步扩大了计算机的应用领域，促进了计算机技术、通信技术等在各个领域的飞速发展。3.1网络基础知识3.1.1计算机网络概念与功能3.1.2计算机网络的组成3.1.3计算机网络的分类3.1.1计算机网络概念与功能1）计算机网络定义计算机网络指利用通信设备和线路将分布在不同地理位置的具有独立功能的多台计算机系统互联，遵照网络协议及网络操作系统进行数据通信，实现资源共享和信息传递的系统。2） 计算机网络功能(1)数据通信。(2)资源共享。(3)信息集中和综合处理。(4)分布式处理。(5)提高系统的可靠性和可用性。3.1.2计算机网络的组成计算机网络由通信子网和资源子网组成，即计算机网络的二级结构。通信子网包括专门负责通信处理的通信控制处理机、通信线路和其他通信设备，承担着全网的数据传输、转发和通信控制等通信处理工作，但不提供信息资源和计算能力。资源子网负责全网的数据处理和计算，向用户提供各种网络资源和网络服务，最大限度地共享网络中的各种软、硬件资源。3.1.2计算机网络的组成资源子网资源子网通信子网通信控制处理机子网图3-1计算机网络的二级结构3.1.2计算机网络的组成计算机网络系统主体可分为硬件和软件两大部分。计算机网络的网络硬件可分为5类：网络服务器网络工作站网络交换互联设备防火墙外部设备。软件分为系统软件和应用软件。计算机网络软件外部设备防火墙计算机网络系统主体网络服务器是一台可被网络用户访问的计算机，它可为网络用户提供各种资源，并负责管理这些资源，协调网络用户对这些资源的访问。服务器是局域网的核心，网络中可共享的资源大多集中在服务器中，如大容量磁盘、高速打印机，网络数据库等，通过服务器，同域网上的用户可以共享文件、共享数据库、共享外部设备等。服务器可以是个人计算机，也可以是工作站或小型计算机。由于服务器是为网络上的所有用户服务的，在同一时刻可能有多个用户同时访问服务器，因此充当服务器的计算机应具有较高的性能，即速度快、内存大、硬盘容量大等要求。按照提供的服务不同，可把服务器分为web服务器、文件服务器、电子邮件服务器、数据库服务器和视频服务器等。网络服务器网络交换互联设备网络工作站计算机网络系统主体计算机网络软件外部设备防火墙网络服务器网络交换互联设备网络工作站惠普机架式服务器Dell塔式服务器曙光 刀片式服务器IBM塔式服务器计算机网络软件计算机网络系统主体网络工作站是指能使用户在网络环境上进行工作的计算机。网络工作站通常被称为客户机。在局域网上，一般都是采用微型机作为网络工作站。网络工作站同一般所说的工程工作站在概念和功能上具有较大的区别。网络工作站泛指供用户在网络环境下工作的、可为用户操作使用网络服务的所有计算机。网络工作站的作用就是让用户在网络环境下工作，并运行由网络上文件服务器提供的各种应用软件。在网络中，服务器一般只存放共享数据或文件，而对这些信息或文件的运行和处理则是由工作站来完成的。外部设备防火墙网络服务器网络交换互联设备网络工作站计算机网络系统主体计算机网络软件网络交换互联设备较多，下面介绍常用的设备。（1）网络适配器(NIC)。俗称“网卡”，是计算机和网络线缆之间的物理接口。外部设备防火墙网络服务器网络交换互联设备网络工作站台式机网卡笔记本电脑网卡计算机网络系统主体计算机网络软件（2）调制解调器(Modem)。俗称“猫”，具有调制和解调功能，基本的原理是通过模拟线路来传送数字信号。前者是将计算机内的数字信号转换成模拟信号(D/A转换)，后者则将模拟信号转换成数字信号(A/D转换)。狭义的调制解调器是指电话调制解调器，广义的调制解调器包括ADSL猫、有线电视猫、电猫、光电转换器等。外部设备防火墙网络服务器网络交换互联设备网络工作站外置式调制解调器ADSL调制解调器计算机网络系统主体计算机网络软件（3）交换机(Switch)。交换机是集线器的升级换代产品，从外观上来看的话，它是带有多个端口的长方形盒状体。交换机是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。交换机拥有一条很高带宽的总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条总线上。控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的MAC地址(网卡的硬件地址)对照表以确定目的MAC的NIC(网卡)挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵直接将数据包迅速传送到目的节点。这样可充分利用带宽，数据传输速率高。外部设备防火墙网络服务器网络交换互联设备网络工作站24口交换机计算机网络系统主体计算机网络软件（4）网桥(Bridge)。能对不同类型的局域网实行桥接，实现互相通信，但又能有效地防止各自网内的通信不会流到别的网络。网桥有时也用在同一网络内，可以隔离不同的网段，把不需要越出网段的通信限制在段内，避免网络传输的负担过重。外部设备防火墙网络服务器网络交换互联设备网络工作站网桥计算机网络系统主体计算机网络软件（5）路由器(Router)。是一种多端口设备，可用于连接不同传输速度并运行于多种环境的局域网和广域网。路由器位于OSI七层协议的网络层，具有判断网络地址、选择路径和识别执行不同网络协议的功能，从而消除了网络层协议间差别。网络与网络的连接，都是通过路由器实现的，路由器为通过它的数据包选择合适的路径以到达目的地。外部设备防火墙网络服务器网络交换互联设备网络工作站路由器计算机网络系统主体计算机网络软件（6）网关(Gateway)。网关是本地网络的标记，数据从本地网络跨过网关，就代表走出该本地网络。所以，网关也是不同体系结构(不同协议或者不同大小的)网络间的通信设备。它能将局域网分割成若干网段、连接相关的局域网以及将各广域网互连而形成了互联网。网关按功能大致分三类：①协议网关②应用网关③安全网关外部设备防火墙网络服务器网络交换互联设备网络工作站计算机网络系统主体计算机网络软件防火墙指的是一个由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障。是一种获取安全性方法的形象说法，它是一种计算机硬件和软件的结合，使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关（Security Gateway），从而保护内部网免受非法用户的侵入，防火墙主要由服务访问规则、验证工具、包过滤和应用网关4个部分组成。防火墙的主要功能：(1)强化安全策略；(2)能有效地记录Internet上的活动；(3)限制暴露用户点；(4)防火墙是一个安全策略的检查站。外部设备防火墙网络服务器网络交换互联设备网络工作站硬件防火墙计算机网络系统主体计算机网络软件外部设备属于可被网络用户共享的硬件资源。通常情况下是一些大型的、昂贵的外部设备，如大型激光打印机、绘图设备、大容量存储系统等。外部设备防火墙网络服务器网络交换互联设备网络工作站激光打印机计算机网络系统主体计算机网络软件外部设备计算机网络系统是在网络软件的控制下工作的。网络软件是一种在网络环境下运行的控制和管理网络工作的软件系统。一般而言，网络软件是一个软件包，它包括供服务器使用的网络软件和供工作站使用的网络软件两个部分，每一部分都包括几个程序。互相通信的计算机必须遵守共同的协议，因此网络软件必须实现网络协议，井在协议的基础上提供网络功能。根据网络软件的作用和功能，可把网络软件分为网络系统软件和网络应用软件。网络系统软件是控制和管理网络运行及网络资源使用的网络软件，它为用户提供访问网络和操作网络的人机接口。网络应用软件是指为某一个应用目的而开发的网络软件。防火墙网络服务器网络交换互联设备网络工作站3.1.3计算机网络的分类计算机网络可以从不同的角度进行分类：按网络的覆盖范围按网络的交换功能按网络的拓扑结构按网络的用途按传输媒体按网络覆盖的范围分类，实际上是按网络传输的距离进行分类。传输技术随信息传输距离不同而不同。覆盖的范围可把网络分成局域网、城域网和广域网。（1）局域网（LAN，Local Area Network）。局域网的分布距离一般在数千米以内，其基本特征是，属于某一个单位团体所建立与管理，一般是一个机构内部网络，或是大学校园网。3.1.3计算机网络的分类（2）城域网（MAN，Metropolitan Area Network）。城域网是介于局域网和广域网之间的一种区域性网络，其分布距离一般在10千米~100千米，覆盖一个城市或地区。城域网为多个局域网提供高速的连接途径，实现大量用户间的数据、语音、图像、视频等多种信息的传输，也可作为公共设施运作。（3）广域网（WAN，Wide Area Network）。广域网的地理分布距离大，一般在数百千米以上，其通信线路一般由通信部门提供。广域网可以是一个国家或一个洲际网络，甚至可以把世界各地的局域网连接起来，实现远距离资源共享和低价高速的数据通讯。3.1.3计算机网络的分类3.2互联网简介互联网(Internet)是全球性的、最具影响力的、分布于世界各地的、基于“全球统一”规则(协议)的计算机互联网络，它既是世界上规模最大的互联网络，也是世界范围内的信息资源库。3.2.1互联网的组成与主要功能3.2.3域名系统3.2.2IP地址3.2.1互联网的组成及主要功能1）互联网的组成互联网是通过分层结构实现的，从上至下可以大致分为物理网、协议、应用软件和信息四层。（1）物理网物理网是实现互联网通信的基础，它的作用类似于现实生活中的交通网络，象一个巨大的蜘蛛网覆盖着全球，而且不断在延伸和加密。（2）协议在互联网上传输的每个信息至少遵循三个协议：传输协议（TCP）、网际协议（IP）和应用程序协议，TCP协议负责管理被传送信息的完整性，IP协议负责将信息发送到指定的接收机，应用程序协议几乎和应用程序一样多，如SMTP、Telnet、FTP和HTTP等等，每一个应用程序都有自己的协议，它负责将网络传输的信息转换成用户能够识别的信息。3.2.1互联网的组成及主要功能（3）应用软件实际应用中，我们是通过一个个具体的应用软件与互联网打交道的，每一个应用软件的使用代表着要获取互联网提供的某种网络服务。例如，通过QQ你可以寻找抒发情感的网上朋友，使用浏览器可以访问互联网上的WWW服务器，享用图文并茂的网页信息。（4）信息信息指音讯、消息、通讯系统传输和处理的对象，泛指人类社会传播的一切内容。它是网络的主体，互联网能够迅速的发展和膨胀完全依赖它丰富的信息和资源。3.2.1互联网的组成及主要功能2）互联网的主要功能互联网的主要功能是资源共享、根据资源共享的不同方式，互联网提供以下几种信息服务。（1）万维网服务万维网（World Wide Web，WWW）是由无数网络站点、网络数据库和网页等在线资源组合成的巨大信息库，万维网技术是一种以图形界面和超文本链接方式来组织网站页面的技术，采用超文本标记语言HTML(Hyper Text Markup Language)和超文本传输协议HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)，直观地向用户展示文本、图像、动画、视频、音频等多媒体，利用超链接将不同网站的网页链接成一张逻辑上的信息网，用户可以方便地基于一个站点网页的链接跳转到另一个站点的网页 。3.2.1互联网的组成及主要功能（2）电子邮件服务（Email）电子邮件是一种用电子手段提供信息交换的通信方式，使用电子邮件作为通讯工具，用户可以用非常低廉的价格，以非常快速的方式与世界上任何一个角落的网络用户联系，用户可以登录电子邮件系统收发以电子文件格式编写的信件。电子邮件的优点是：不受距离和自然条件的限制，信息传递快、效率高，故障率低，通信资费便宜，使用范围广泛，支持多国语言。用户可以向多个收件地址发送同一份邮件；发送电子邮件时可以附加多种格式的文件，可以是图片、声音、视频以及压缩文件等；可以转发收到的电子邮件。3.2.1互联网的组成及主要功能（3）文件传输服务（FTP）文件传输服务采用文件传输协议（File Transfer Protocol，FTP），所谓文件传输指的是将远程文件复制到本地计算机（下载download），或将本地文件复制到远程计算机（上传upload）。远程文件一旦复制到本地计算机上，便属于本地文件，与远程系统无关，用户可以对该文件进行读写等操作。3.2.1互联网的组成及主要功能（4）远程登录服务（Telnet）远程登录（Telnet）可以使本地计算机连接到一个远程计算机上，执行远程计算机上的程序，登录以后的本地计算机就像是远程计算机的终端，可以使用远程计算机允许使用的各项功能。远程登录通常需要一个合法的账户。常见的远程登陆方法有ssh、vnc、rdp等，常见的远程登陆软件（客户端）有远程桌面连接(mstsc)、XShell、MobaXTerm、Teamviewer、向日葵远程控制等。3.2.2 IP地址互联网中IP地址是一个极为重要的概念。为确保互联网上每台主机(能提供互联网服务的计算机)在通信时都能互相识别，每台主机都必须有一个唯一的地址来标识，即用IP地址表示该主机在网络上的位置，也叫主机网际协议地址，这犹如电话系统中每台接入电话网络的具有标识效用的唯一性电话号码。一般用户在拨号上网时，由互联网服务提供商(ISP)自动随机分配一个IP地址，而且每次拨号时IP地址都不固定，这就叫做动态IP地址。一般大型网站都向他们的域名服务商申请一个固定不变的IP地址，称为固定IP地址。1）IPv4地址（1）IPv4地址的组成IPv4地址按层次结构组织，包含两部分：网络地址与主机地址，前者用以区分在互联网上互联的各个网络；后者用来表示同一网络上的不同计算机(或主机)。IP地址由32位二进制数构成，分为4段(4个字节)，每段8位(1个字节)，可以用小于256的十进制数来表示，段间用圆点隔开。例如，192.168.8.128(二进制数为：11000000.10101000.00001000.10000000)。IP地址具有如下两个重要性质：①每台主机的IP地址在整个互联网中是唯一的；②网络地址在互联网范围内统一分配，主机地址则由该网络本地分配，即当一个网络获得一个网络地址后，可以自行对本网络中的每台主机分配主机地址，主机地址部分只需在本网络中唯一即可。0 1 2 8 15 310网络地址 主机地址(24位)A类：大型网络10网络地址(16位)主机地址(16位)位：B类：中型网络110网络地址(21位)主机地址1110多目传送地址(28位)1111保 留C类：小型网络D类：多目网络E类：保留网络IP地址类型和地址空间（2）IPv4地址的分类1）IPv4地址表3-1基本类IP地址空间列表类第一字节网络号位数最多网络数主机号位数最多主机数地址范围子网掩码A1～126712624167772141.0.0.0～127.255.255.255255.0.0.0B128～19114163821665534128.0.0.0～191.255.255.255255.255.0.0C192～223212097508254192.0.0.0～223.255.255.255255.255.255.0目前我们使用的IPv4，核心技术属于美国，它的最大问题是网络地址资源有限。从理论上讲，可以编址1600万个网络，40亿台主机。但采用A、B、C三类编址方式后，可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣，以至目前的IP几近枯竭，无法再分配。IP地址的不足，严重地制约了我国及其他国家互联网的应用和发展。IPv6是“Internet Protocol Version 6”的缩写，它是IETF(Internet Engineering Task Force)从20世纪90年代初开始制定的用于替代现行版本IPv4的下一代IP协议。如果说IPv4实现的只是人机对话，而IPv6则扩展到任意事物之间(物联网)的对话，它不仅可以为人类服务，还将服务于众多硬件设备，如家用电器、传感器、远程照相机、汽车等，它将是无时不在，无处不在的深入社会每个角落的真正的宽带网。它所带来的经济效益将非常巨大。2）IPv6地址IPv4地址是类似A.B.C.D的格式，它是32位，用“.”分成四段，用10进制表示（称之为点分10进制表示法）；而IPv6地址类似X:X:X:X:X:X:X:X的格式，它是128位的，用“:”分成8段，用16进制表示（冒号十六进制表示法）。一个完整的IPv6地址的表示法为：xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx2）IPv6地址（1）IPv6地址格式例如：2001:0000:1F1F:0000:0000:0100:11A0:ADDF其中A、D、F等字母代表十六进制数字，相当于十进制的10、13和15。为了简化其表示法，每段中前面的0可以省略，连续的0可省略为“::”，但只能出现一次。例如：1080:0:0:0:8:800:200C:417A可简写为1080::8:800:200C:417A2）IPv6地址2）IPv6地址（2）IPv6地址作用域IPv6地址指定给接口，一个接口可以指定多个地址。IPv6地址有作用域：link local地址本链路有效site local地址本区域（站点）内有效，一个site通常是个校园网global地址全球有效，即可汇聚全球单播地址2）IPv6地址（3）IPv6地址分类unicast单播（单点传送）地址multicast组播（多点传送）地址anycast任播（任意点传送）地址IPv6没有定义广播地址，其功能由组播地址替代。3）IIPv6网站访问（1）安装IPv6协议：打开控制面板，依次进入“网络和Internet”-“网络连接”-右击“本地连接”，在弹出的属性对话框中点击安装，然后选择“协议”，点击添加，就可以将IPv6安装到项目列表中。（2）设置IPv6地址：打开控制面板，依次进入“网络和Internet”-“网络连接”-右击“本地连接”，在弹出的属性对话框中双击“Internet协议版本6（Tcp/IP），在其属性框中选择手动，输入IPv6地址“3FFE:FFFF:7654:FEDA:1245:BA98:3210:4562”。3）IIPv6网站访问（3）测试IPv6设置：按“Win+R”打开运行对话框。输入CMD，在弹出的MSDOS窗口中输入“ipconfig”命令来查看本地的所有IP地址配置情况。（4）配置ISATAP隧道，完成后，打开浏览器，输入网址“http://ipv6.jmu./”进行IPv6的测试，在页面上将会显示“您当前正在使用IPv6访问本站”。3.2.3域名系统域名系统(DNS，Domain Name System)是互联网的一项核心服务，它作为可以将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数字串。互联网的域名系统是一个树形结构，其形式如下：com(企业)、net(网络运行服务机构)、gov(政府机构)、org(非赢利性组织)、edu(教育)域由InterNic管理，其注册、运行工作目前由Network Solution公司负责。3.2.3域名系统由于IP地址不易记忆，用户使用颇感不便。为此互联网引进了便于记忆的、富有一定含义的字符形地址——域名。在互联网上，域名是用有意义的名字来对应地标识计算机的IP地址。域名在互联网上是不能重复的，为此互联网规定了一套命名机制，称为域名系统DNS(Domain Name System)。域名和IP地址之间存在一对一或多对一的关系，因为一个企业网站只有一个IP地址，但是可以有多个域名。对于大多数人而言，只要有了域名，无需知道IP地址就可以访问网站。3.2.3域名系统互联网的域名系统是一种分布型层次式的命名机制。域名由若干子域构成，子域间以圆点相隔，最右边的子域是顶级域名，至右向左层次逐级降低，最左边的子域是主机名。域名的一般形式如图3-5所示：图3-5域名的组成www.seu.主机名三级域名二级域名顶级域名1）国际顶级域名2008年6月国际域名管理机构ICANN批准了一项建立无限多顶级域名的提案。按照该提案，企业可以使用如ibm、ebay等品牌作为顶级域名，团体则可以使用news、sports、bank、bet等作为顶级域名。巴黎市将与巴黎的多家企业签约，联合使用paris顶级域名；柏林也将创建berlin顶级域名。国际顶级域名可分成两大类，一类表示机构的类别(见表3-2)，另一类表示国家及行政区(见表3-3)。需要说明的是tv、cc、ws、bz原本是一些国家的顶级域名，但由于这些国家的电子商务水平很低，这些资源不能得到有效利用，而其又能引申出一些含义，如tv——电视，cc——commercial company等，一些精明的公司便买断了这些国家的域名经营权，然后在国际上出售这些域名。1）国际顶级域名国际顶级域名可分成两大类，一类表示机构的类别，另一类表示国家及行政区。域名类别域名类别com商业机构biz商业机构edu教育机构（美国）int国际组织gov政府部门（美国）org非盈利性组织mil军事部门（美国）info信息服务机构net网络服务机构name个人网站coop合作组织aero航空pro医生、律师、会计专用museum博物馆表3-2机构类别的顶级域名1）国际顶级域名域名国家或行政区域名国家或行政区域名国家或行政区uk英国au澳大利亚us美国ca加拿大ch瑞士in印度cn中国hk香港fr法国de德国sg新加坡jp日本it意大利tw台湾ru俄罗斯mx墨西哥mo澳门ws西萨摩亚tv图瓦卢ccCocos群岛bz伯利兹表3-3国家及行政区的顶级域名（部分）2）中国的二级域名中国的域名管理机构是中国互联网络信息中心（CNNIC），中国互联网络的二级域名分为“类别域名”和“行政区域名”两类。“类别域名”有6个，“行政区域名”有34个。我国互联网络域名体系中各级域名可以由字母(A-Z，a-z，大小写等价)、数字(0-9)、连接符(-)或汉字组成，各级域名之间用实点(.)连接，中文域名的各级域名之间用实点或中文句号(。)连接。域名类别域名类别ac科研机构gov政府部门edu教育机构org非盈利性组织com工、商、金融等企业net互联网络服务机构表3-4中国二级域名按类别分类2）中国的二级域名中国互联网络按行政区域分配的二级域名设定了34个，每个省一个（包括香港、澳门、台湾），如北京bj，上海sh，天津tj，江苏js等，但是实际上很少有单位申请该类二级域名。2003年3月17日，国家信息产业部宣布cn二级域名已经全面开放注册。即用户在顶级域名cn下可以直接申请注册二级域名，如www.，其中XXXX为用户自行决定的二级域名。3）中文域名在CNNIC的中文域名系统中，在顶级域名“CN”之外暂设“中国”、“公司”和“网络”三个中文顶级域名。其中注册“中国”的用户将自动获得“cn”的中文域名。如“龙.cn”、“龙.中国”、“中国频道.公司”和“中国频道.网络” 等等。中文通用域名的长度限制在20个汉字以内，首尾不能有非法字符如：+、@、&等，不得含有危害国家及政府的文字，允许使用中文、英文、阿拉伯数字及“-”号等字符；汉字中文通用域名兼容简体与繁体，无需重复注册。中文通用域名具有很鲜明的中国特色，但目前中文通用域名使用程度偏低。4）统一资源定位器统一资源定位器(Uniform ResourceLocator,URL)由三部分组成：协议类型、主机名及路径、文件名。通过URL可以指定的协议类型主要有以下几种：http、https、ftp、gopher、telnet、file等。协议：指定使用的传输协议，如HTTP协议，它也是目前WWW中应用最广的协议。file资源是本地计算机上的文件，格式file://ftp通过FTP访问资源。格式FTP://http通过HTTP访问该资源。 格式HTTP://https通过安全的HTTPS访问该资源。 格式HTTPS://mailto资源为电子邮件地址，通过SMTP访问。格式mailto: //4）统一资源定位器flashget通过支持Flashget(专用下载链接)协议的P2P软件访问该资源。(代表软件：快车)格式Flashget://thunder通过支持thunder(专用下载链接)协议的P2P软件访问该资源。(代表软件：迅雷)格式thunder://- news通过NNTP访问该资源，格式news://4）统一资源定位器主机名主机名(hostname)：指存放资源的服务器的域名系统(DNS)主机名或IP地址。端口号端口号(port)：整数，可选，省略时使用方案的默认端口，各种传输协议都有默认的端口号，如http的默认端口为80。如果输入时省略，则使用默认端口号。有时候出于安全或其他考虑，可以在服务器上对端口进行重定义，即采用非标准端口号，此时，URL中就不能省略端口号这一项。4）统一资源定位器路径路径(path)：由零或多个“/”符号隔开的字符串，一般用来表示主机上的一个目录或文件地址。注意，Windows主机不区分URL大小写，但是，Unix/Linux主机区分大小写。3.3无线网络与移动通信技术3.3.1无线网络3.3.2移动通信技术3.3.3物联网3.3.1无线网络无线网络是指采用无线传输媒体如无线电波、红外线等进行连接传输的网络，它与有线网络的最大的不同是传输媒介的不同。无线网络技术涵盖的范围很广，既包括实现用户远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括为近距离无线连接的红外、蓝牙、射频（RF）、微波及NFC等一系列技术。通过无线连接方式，可实现手机、笔记本电脑、iPad、个人数字助理（PDA）、智慧卡、机器人、无人机以及各种带有传感/控制器的设备互相连接，交换数据或互操作。1）无线网络简介3.3.1无线网络（1）无线局域网(WLAN)是将分布在数百米到数公里范围内的不同物理位置的智能终端连在一起，实现通信和资源共享的网络系统。传统的计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆，构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制，其布线、改线工程量大，网中各节点不可移动。特别是当要把相离较远、地形复杂的节点连接起来时，敷设专用线路时就有施工难度大，费用高、耗时多等缺点。无线局域网利用电磁波发送和接受数据，无需线缆介质，其数据传输速率已达1000 Mbps，传输距离至20km以上。它能使用户在本地创建无线连接（例如，在医院、校园或公司大楼里，或在机构、港口、火车站等公共场所）。无线联网方式是对有线联网方式的一种补充和扩展，使网上的计算机具有可移动性，能快速、方便的解决以有线方式不易实现的网络联通问题。2）无线网络的分类3.3.1无线网络（2）无线个域网（WPAN）使人们能为个人操作空间（POS）设备，如手机与各种用于监测生命与体能指标如心跳、脉搏、血压、血糖、体温、心电与计步等可穿戴设备等之间建立无线通信。特点是距离为10米范围内现活动半径小、业务类型丰富、无线无缝连接的无线通信组网，相关设备通常价格便宜、体积小、易操作和功耗低等。WPAN的主要技术有蓝牙、RFID、ZigBee、UWB和红外线通信等，用于实现低复杂性、低能耗、交互性强且能与IEEE 802.11网络共存与融合。3.3.1无线网络3）无线网络的应用无线网络几乎能应用到军事、教育、科学、商务及社会生活的各个领域，具体体现在以下几方面：如电子商务领域有：移动交易、移动交通、即时通信、移动办公、移动金融服务、移动库存管控和物流服务、移动视频业务、移动定位业务、移动银行、移动游戏、移动远程医疗等；再如电子政务领域有：移动行政事项办理、移动行政执法、移动基层治理、移动投诉查处、移动安全保护等。3.3.2移动通信技术所谓移动通信，是指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息交换的通信方式。显然，这是一种在人们生活和工作中非常实用的通信方式。例如，固定点与移动体(如汽车、轮船、飞机)之间、移动体与移动体之间、人与活动中的人或人与移动体之间的信息传递，都属于移动通信。移动通信技术至今已经过了5代发展历程，孕育了无线网络。以下重点介绍4G和5G通信技术。1）第一代移动通信技术“第一代（1G）以模拟式“蜂窝”网为主要特征，从20世纪70年代末80年代初开始商用化。代表性的系统有北美的“高级移动电话服务”（Advanced Mobile Phone Service，AMPS）、欧洲的“全通路通信系统”（Total Access Communication System，TACS）两大体系。2）第二代移动通信技术第二代移动通信系统（2G）兴起于上世纪90年代，它将手机从模拟通信转移到数字通信，是以数字技术为主体的移动商用网络。其中引入了文本加密、短信服务（SMS）、图片多媒体信息服务（MMS）等数据服务 。主要业务是语音，提供数字化的话音及低速数据业务。3）第三代移动通信技术第三代移动通信系统（3G）是能支持话音数据综合和移动多媒体服务的宽带数字移动网络。3G提供了更高容量、更快速度的数据传输速率，实现了移动电话、互联网、计算机和各种家电的综合，不仅为用户提供传统的语音通信，还能提供移动上网、视频点播、视频电话、远程教学等多种个性化、全球化和多媒体化的通信服务。4）第四代移动通信技术第四代移动通信系统（4G）可称为宽带接入和分布网络，具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。第四代移动通信标准比第三代标准具有更多的功能，4G移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务，可以在任何地方用宽带接入互联网（包括卫星通信和平流层通信），能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。5）第五代移动通信技术第五代移动通信系统（5G）是4G之后的重大变革和发展。国际电信联盟（ITU）定义了5G的三大类应用场景：即（一）增强移动宽带（eMBB），主要面向移动互联网流量爆炸式增长，为移动互联网用户提供更为极致的应用体验；（二）超高可靠低时延通信(uRLLC)和海量机器类通信(mMTC)，主要面向工业控制、远程医疗、自动驾驶等对时延和可靠性具有极高要求的垂直行业应用需求；（三）海量机器类通信(mMTC)，主要面向智慧城市、智能家居、环境监测等以传感和数据采集与互操作/互控制为目标的应用需求。3.3.3物联网物联网（Internet of Things，IoT）指通过传感设备及其他基于物体-物体通信模式的无线自组织网络，将物体与互联网相连接进行信息交换和通信，已实现对物体的智能化感知、智能化识别、跟踪、定位、监控和管理的一个智能网络。物联网可以通过各种传感器、射频识别技术、卫星定位系统、地理信息系统、激光扫描器等信息传感设备，按相关协议，将各种物体通过有线与无线方式与互联网连接，从而进行通信和信息交换。1）物联网简介3.3.3物联网物联网在功能架构上可分为感知网络、接入网络、中间件层和应用层等4层，如图3-10所示，它表明物联网以互联网为骨干网，加上各类传感器组成的感知网和接入网，对各类应用提供支持。各层子网的功能如下：图3-102）物联网的总体构架3.3.3物联网（1）感知层感知层由遍布各种建筑、楼宇、街道、公路桥梁、车辆、地表、管网和各类系统中的各种传感器、二维码标签、RFID标签和RFID识读器、摄像头、GPS/北斗定位与导航装置、M2M设备及各种嵌入式终端等组成的传感器网络。传感器（Sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器是测量系统中的一种前置部件，它由敏感元器件（感知元件）和转换器件两部分组成，有的半导体敏感元器件可以直接输出电信号。传感器通常与微处理器或经通信部件与远端处理系统互联。3.3.3物联网（2）接入层接入网络是各类有线与无线节点、固定与移动网关组成的融合体，可通过互联网、广电网、通信网等接入骨干网。感知层的数据由此接入，实现多场景应用的大规模复杂形态的数据传输，这对物联模式的接入容量与服务质量就较高要求。接入网与骨干网的融合体现了感知层、支撑层与应用层的结合，并能适应现有网络和下一代网络（NGN/NGI）的发展。3.3.3物联网（3）中间件层中间件层的功能是屏蔽异构，数据预处理和互操作，提供跨系统、多应用间的资源共享。（4）应用层应用层在上述3层的支持下将物联网技术与各类行业应用相结合，实现多种智能化应用，如物流、安全监测、农业、灾害监测、危机管理、军事、医疗护理等领域。物联网通过应用层支持跨行业、跨领域、跨系统间的信息协同、共享、交互等功能，实现与各行业技术的深度融合。3.4支持平台3.4.1 Web信息平台3.4.3微信小程序3.4.2APP3.4.4元宇宙3.4.1Web信息平台中短信通知广泛应用于企业的会员通知和公司员工通知，比如会员的会员到期通知或者续费通知，公司员工的工资条通知或者公司企业宣传，使用者可以利用网页版群发短信平台，很轻松的完成通知短信发送。目前市面上有两个发送通知短信的方法，一种是电脑运行程序，一种是网页版的paas模式（也就是常说的网页版短信平台），两者模式，网页版的实用性更强。既不用安装软件，也不需要时常更新，非常的便捷。3.4.2 APPAPP就是应用程序（Application）的缩写，指安装在智能手机上的各种应用程序，为用户提供更丰富的使用体验的主要手段。手机应用程序的运行需要与相应的手机系统配套，主要的手机操作系统包括：苹果公司的iOS、谷歌公司的Android（安卓）系统以及微软平台。在中国常用的手机APP包括：微信、钉钉、QQ、今日头条、微博、大众点评、美团、小红书、支付宝、铁路12306，抖音、快手、酷狗音乐、高德地图、百度地图、墨迹天气、豆瓣、携程旅行、交管12123等等。在国外常用的手机APP包括：Facebook,TikTok,Instagram,WhatsApp,Line,YouTube,ZOOM,Snapchat,Uber等。3.4.3微信小程序微信小程序是一种不需要下载安装即可使用的应用，它实现了应用“触手可及”的梦想，用户扫一扫或者搜一下即可打开应用。也体现了“用完即走”的理念，用户不用关心是否安装太多应用的问题。应用将无处不在，随时可用，但又无需安装卸载。对于开发者而言，微信小程序开发门槛相对较低，难度不及APP，能够满足简单的基础应用，适合生活服务类线下商铺以及非刚需低频应用的转换。微信小程序能够实现消息通知、线下扫码、公众号关联等七大功能。其中，通过公众号关联，用户可以实现公众号与微信小程序之间相互跳转。3.4.4元宇宙元宇宙是在虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、扩展现实（XR）、人工智能（AI）、5G通讯、区块链技术、云计算、数字孪生等新技术基础上进行融合，从而 构建的一个与真实世界平行的集体虚拟共享空间。虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真。 新添加的内容3.4.4元宇宙使用者佩戴3D VR眼镜，通过无线方式连接到网络终端，采用双手柄控制，就可以虚拟分身的方式进入由计算机模拟、与真实世界平行的虚拟三维空间，并带来前所未有的超强社交体验；所以使用者在元宇宙可以获得与如今用电脑或手机完全不一样全新体验，可以在虚拟的三维网络空间中邀请朋友和家人聚在一起，学习、工作、购物、旅游、游戏等。元宇宙将是下一代网络平台，可以理解为“3D版的互联网”， 从数字孪生，到数字原生，再到虚实相生，在元宇宙中可以实现很多现实世界里没有的东西，会产生新的货币市场、资本市场和商品市场，产生很多新的商业模式。3.4.4元宇宙元宇宙具有如下的特点：（1）虚拟身份：使用者可以申请一个或多个元宇宙身份，使用者可以设定在元宇宙中的身份及3维形象。（2）虚拟场景：元宇宙中呈现的是由计算机模拟出来的3D人文环境（3）沉浸式体验：在元宇宙中使用者通过虚拟现实和增强现实技术可以获得充足的沉浸感，可以看到立体的（3D）、全方位（上下左右前后）的动态场景，能给人以三维立体的空间感觉，使观者犹如身在其中。 （4）开放性：元宇宙没有时间与空间的限制，使用者可以在任何地点、任何时间进入元宇宙，进入后可自由参与元宇宙中的互动活动。3.5与客户的互动支持技术3.5.1即时通讯工具3.5.2腾讯会议3.5.1即时通讯工具1）阿里旺旺阿里旺旺是将淘宝旺旺与阿里巴巴贸易通整合在一起的一个新品牌。它是淘宝和阿里巴巴为商人量身定做的免费网上商务沟通软件/聊天工具，可以帮助用户轻松找客户，发布、管理商业信息，及时把握商机，随时洽谈做生意，简洁方便。在淘宝平台上（或天猫），消费者可以随时点击阿里旺旺“和我联系”的图标，与店家的客服人员发起对话。3.5.1即时通讯工具阿里旺旺具有如下一些功能：（1）发送即时消息，就能立刻与对方沟通，了解买卖交易细节。（2）即使不在线也不会错过回复消息，一旦上线，就能收到离线消息，确保询问“有问有答”。（3）含有免费语音聊天功能和视频聊天功能，但需要外接麦克风和摄像头。（4）支持照片及文件传输功能。（5）消息记录漫游时间支持1年。3.5.1即时通讯工具阿里旺旺界面3.5.1即时通讯工具2）微信微信（WeChat）是腾讯公司推出的一个为智能终端提供即时通讯服务的免费应用程序。微信支持跨通信运营商、跨操作系统平台通过网络快速发送免语音短信、视频、图片、表情和文字，同时，通过单击相应按钮，可以使用“聊天”、“通讯录”、“收藏”、“微信文件”、“扫一扫”、“朋友圈”、“微信公众号”、“小程序面板”等功能，还具有添加朋友、发起群聊、收付款、钱包、视频通话、发送位置、语音输入、发红包、转账等实用功能。3.5.2腾讯会议腾讯会议是腾讯云旗下的一款音视频会议软件，具有300人在线会议、全平台一键接入、音视频智能降噪、美颜、背景虚化、锁定会议、屏幕水印等功能。该软件通过网络提供实时在线视频会议，共享屏幕、支持在线文档协作。发起人可以提前预定会议，并将预定会议的信息及链接通过微信发送给参会成员；会议的主持人可以管理成员、设置“全体静音”、通过“聊天”系统发送文字信息，创建讨论组、等待室管理，会议主持人还可以录制会议的实况视频。在腾讯会议中，会议成员可以以语音方式或视频方式发言或做报告，做报告时还可以打开一些文件（Word, PPT甚至电影等短视频）进行展示，并采用共享屏幕的功能分享给所有与会成员，腾讯会议的共享屏幕功能。3.5.2腾讯会议腾讯会议的共享屏幕功能3.6区块链技术3.6.1区块链的类型3.6.2区块链技术的层次模型3.6.3比特币3.6区块链技术区块链是基于对等网络（P2P）环境下的一种匿名的分布式账本，它的技术源于比特币，具有去中心化、不可篡改、全程追溯、共识保障、公开透明等特点。2008年中本聪第一次提出了数据块的概念，在对等网络上利用分布式时间戳和哈希指针，实现了一种所有交易都打包在公开的数据块，并形成链记账的支付系统。3.6区块链技术依据区块链现有的技术现状，区块链演进分为三个阶段，第一阶段区块链1.0---比特币，第二阶段区块链2.0---以太坊，第三阶段区块链3.0---超级账本。它运用哈希算法来保证数据的真实有效（不可篡改）、运用非对称加密算法来生成公钥与私钥以及数字签名、运用梅克尔树方法来通过分叉树快速验证某个数据块，运用智能合约的方法定义承诺协议，一个合约由一组代码（合约的函数）和数据（合约的状态）组成，并且运行在区块链上。中本聪成功打包出第一个数据块---“创世区块”，后一个区块的头部都包含前一个区块的加密散列、时间戳和事务数据，这样就形成一个前后数据区块链接的单增的分布式数据库。3.6.1区块链的类型在不同的应用场景中，区块链满足不同的需求，按照去中心化的程度，区块链通常划分为公有链、联盟链和私有链。1） 公有链公有链是指向全球开放、任何人都可以下载查看账本，并将自己的数字币进行交易且获得有效确认，也可以自己的算力参与达成共识过程的区块链。这是一种完全去中心化的、公开数据块的分布式的块链技术，任何人都可以随时加入或退出数据块的生成与认证，而不需要通过中心节点注册、认证和授权，因此又称为全网公开、无用户授权机制的区块链。公有链以比特币、以太坊为代表。3.6.1区块链的类型公有链主要具有以下特点：（1）链上所有的数据公开，全世界任何人都可以随时查看整个数据链的所有交易记录；（2）支持大规模的网络和数据扩展，所有节点地位平等，任何参与者都可以自由选择是否参与数据验证、挖矿等环节；（3）比特币的工作量证明是一个消耗节点算力的过程，所以挖矿过程通常需要耗费巨大的能源。3.6.1区块链的类型2）联盟链联盟链是一种部分去中心化（又称多中心化）、仅对特定群体公开的分布式数据块链技术，通常由多个实体或组织共同发起建立的区块链系统，链上数据的读写权限受到预定义的一组节点控制，达成的共识需要10个预选节点中的5个来确认，因此这是一种允许授权的节点加入网络，可根据权限查看信息，往往被用于机构间的区块链，被称为联盟链或行业链;。最早的具有代表性的联盟链是全球几家大型银行联合建立的R3 CEV区块链联盟。3.6.1区块链的类型联盟链具有以下特点：（1）区块链访问受限，只有经过相应功能的授权的节点才可以访问数据、参与系统的区块的生成工作，而不是公开参与挖矿的方式；（2）由于特定的节点范围达成共识，区块的生成不需要耗费巨大的能源。3.6.1区块链的类型3） 私有链私有链是一种完全中心化、交易数据写入区块的权限由一个特定组织中心机构来控制的许可区块链，而读取数据的权限则根据需要有选择性地对外开放。私有链具有以下特点：（1）区块的生成不依赖复杂的共识计算，计算敏感度低，维护成本低。（2）信任机制为中心机构自行背书，因而不需要激励机制，数据吞吐量大。3.6.2区块链技术的层次模型技术模型不仅为区块链技术的发展指明了方向，而且为理解该技术提供了清晰的脉络。与互联网层次模型类似，区块链的功能模型包括数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层，每一层的功能如下。1）应用层：结合区块链的未来发展趋势，通过可编程的实现广泛的各种应用，包括金融领域的广泛应用，例如数字货币、跨境支付，以及社会领域的各种场景应用，包括教育、版权、朔源等。2）合约层：通过封装区块链系统的各类脚本代码、算法形成智能合约，实现在区块链虚拟机之上的商业逻辑，来支撑应用层的金融和社会各类场景的诸多应用。3.6.2区块链技术的层次模型3）激励层：通过设计适度的经济激励机制，吸引大规模的节点参与到区块链共识达成过程中来，实现节点自身利益最大化和区块链系统去中心化的安全和有效性目标相一致。4）共识层：实现了在分布式的环境下高效的区块数据的共识，包括了各类共识算法。5）网络层：包括了区块链系统的组网方式、消息传播协议、数据验证机制，确保区块链系统中任何一个节点可以参与区块数据的记账和验证过程。6）数据层：区块链最底层，记录交易数据，然后应用梅克尔树、散列函数、时间戳、非堆成加密等方法，在满足一定条件的情况下，形成公开、透明的链状结构的数据储存库。3.6.3比特币比特币（Bitcoin）是一种P2P类型的虚拟的加密数字货币，诞生于中本聪2019年初发布的的一个对等网络环境下的的电子现金系统，点对点的传输实现了一个全新的去中心化的电子现金支付系统，比特币意味着全新的数字货币发行系统，系统的运行在P2P网络之上，具备分布广、扩散强的特点。3.6.3比特币与其他的电子货币不同，比特币不依靠特定机构发行，它依据特定算法产生。比特币经济的参与者，他们的交易由比特币网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录，并使用密码学的设计、通过算力来确保各个环节的安全性。P2P的去中心化特性与算力可以确保无法通过大量制造比特币来人为操控币值。基于密码学的设计可以使比特币只能被真实的拥有者转移或支付。这同样确保了货币所有权与流通交易的匿名性。3.6.3比特币比特币发行总量共4200万个，具有的稀缺性，比特币网络通过“挖矿”来生成新的比特币。所谓“挖矿”实质上是用计算机解决一项复杂的数学问题，来保证比特币网络分布式记账系统的一致性。比特币网络会自动调整数学问题的难度，让整个网络约每10分钟得到一个合格答案。随后比特币网络会新生成一定量的比特币作为区块奖励，奖励获得答案的人。3.6.3比特币比特币运行10多年，价格翻了2000万倍，1枚比特币的价格从2010年的0.003美元逐步上涨到2017年12月的17300美元，2015年美国第一家合规化的比特币交易所Coinbase交易所开启，约有16万商户接受比特币付款，微软允许用户在网上使用比特币支付应用、在线商店购物、游戏和视频。2014年3月，中国央行发布《关于进一步加强比特币风险防范工作的通知》，要求各个银行和第三方支付机构关闭境内比特币交易平台的帐户，中国央行等七部委发公告称中国禁止虚拟货币交易。谢谢聆听！

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