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1、2020 6 9 1 互联网基础知识 2020 6 9 2 本节课程的大纲 互联网的概述互联网的特点及功能互联网的基础知识 2020 6 9 3 互联网的概述 什么是internet Internet网又称为国际互联网 它是目前世界上最大的信息网络 Internet网是一个 网络的网络 它是以TCP IP协议为基础的数据通信网 Internet实质上是物理网络和信息资源相结合而形成的一个庞大的信息 2020 6 9 4 Internet 全球的计算机互联网络 Internet的计算机网根据覆盖范围的不同可以分为局域网 LAN 城域网 MAN 以及大规模的广域网 WAN 等根据拓扑结构的不同可以
2、分为 星形 环形 总线形 树形 全连接与不规则形状的网络 2020 6 9 5 Internet 网络的拓扑结构 1 局域网 LocalAreaNetwork 简称LAN 小于10km的范围 通常采用有线的方式连接起来 局域网是组成其他两种类型计算机网络的基础 2 城域网 MetropolisAreaNetwork 简称MAN 规模局限在一座城市的范围内 10 100km的区域 3 广域网 WideAreaNetwork 简称WAN 广域网的典型代表是Internet网 2020 6 9 6 Internet 网络的拓扑结构 指网络中计算机系统 包括通信线路和节点 的几何排列形状 它将直接影响
3、网络中通信介质的访问控制与数据传输方式 2020 6 9 7 互联网的发展历程 起源 军事1969年 美国国防部组建ARPANET发展 科研八十年代中期 美国国防科学基金建立NSFNET飞跃 商业九十年代 美国商用因特网协会使INTERNET商业化 2020 6 9 8 Internet在中国 1987年 第一封电子邮件1988年 开通电子邮件通信1994年 NCFC与美国INTERNET连接1996年 中国公用计算机互联网Chinanet建成2002年7月 上网人数4580万2006年6月 上网人数超过12300万 2020 6 9 9 用户最常使用的服务 电子邮箱 95 07 搜索引擎 7
4、2 76 上传下载 50 56 信息查询 44 65 网上聊天 37 53 新闻组 19 33 BBS 16 72 网上寻呼 24 64 个人主页 15 58 网上娱乐 18 94 网上炒股 10 86 网上购物 12 54 网络电话 6 58 2020 6 9 10 客户机 服务器系统结构 Client Server 客户机 单用户工作站 单机的计算 联网 信息表示 字处理 电子表格服务器 存储器共享的多用户处理机 多机角度 集中到用户共享的服务器上管理公共数据 2020 6 9 11 互联网的基础知识 2020 6 9 12 ISO OSI模型 物理层Physical 数据链路层DataL
5、ink 网络层Network 传输层Transport 会话层Session 表示层Presentation 应用层Application 物理层 透明的传输比特流 硬件的接口 数据链路层 无差错的传输帧 网络层 路由选择 包 传输层 保证端到端的可靠通信 控制流量控制差错 会话层 建立 组织 协调会话关系的交互 通信的同步 表示层 数据格式的转换 信息的语法 应用层 提供各种应用程序的接口 2020 6 9 13 TCP IP是Internet使用的一组协议 Protocol TCP IP有100多个协议 其中最重要的两个协议是传输控制协议TCP TransmissionControlPro
6、tocol 和网际互联协议IP InternetProtocol 其中用得最广的是SMTP 电子邮件发送协议 FTP 文件传输协议 TELNET 远程登录协议 等 TCP IP协议 2020 6 9 14 TCP IP协议 TCP IP实际是个工业标准 已经被世界所承认 广泛被应用 TCP IP是一个协议族 涵盖了上百种协议 TCP IP的结构考虑到了异构网的互通问题 TCP IP对面向连接与非面向连接并重 TCP IP的等级关系不同与OSI的层级关系 上级可越级调用低级所提供的服务 2020 6 9 15 IP地址 网络的家门号 Internet中不同计算机的相互通信必须有相应的地址标识 这
7、个地址标识称为IP地址 IP地址唯一地标识出主机所在的网络和网络中位置的编号 IP地址提供统一的地址格式 由32个二进制位 bit 组成 常用 点分十进制 方式来表示 例如 网站的IP地址是 202 108 9 34 2020 6 9 16 IP地址 IP地址介绍IPv6 128位的二进制数 IP总量位2的128次方个 IPv4 32位的二进制数 IP总量为2的32次方个 2020 6 9 17 IP地址 2020 6 9 18 IP地址 InterNIC将IP地址分为五类 A类保留给政府机构 B类分配给中等规模的公司 C类分配给任何需要的人 D类用于组播 E类用于实验 各类可容纳的地址数目不
8、同 A B C三类IP地址的特征 当将IP地址写成二进制形式时 A类地址的第一位总是O B类地址的前两位总是10 C类地址的前三位总是110 2020 6 9 19 1 A类IP地址 A类IP地址以 0 开头 第1字节表示网络号 第2 4字节表示网络中的主机号 A类IP地址的网络数量少 最多只能表示126个网络号 每一网络中最多可以有16777214个主机号 A类IP地址的各字节的取值范围如下所示 0 l 1260 2550 2551 254 2020 6 9 20 2 B类IP地址 B类IP地址以 10 开头 第1 2字节表示网络号 第3 4字节表示网络中的主机号 B类IP地址最多可以表示1
9、6384个网络号 每一网络中最多可以有65534个主机号 B类IP地址的各字节的取值范围如下所示 10 128 1910 2550 2551 254 2020 6 9 21 3 C类IP地址 C类IP地址以 110 开头 第1 3字节表示网络号 第4字节表示网络中的主机号 C类IP地址网络数量比较多 可以有2097152个网络号 每一网络中最多可以有254个主机号 C类IP地址的各字节的取值范围如下所示 110 192 2330 2550 2551 254 2020 6 9 22 专用IP地址 10 0 0 0 10 255 255 255 255172 16 0 0 172 31 355 3
10、55192 168 0 0 192 168 255 255 2020 6 9 23 对IP地址的限制和规定 网络号不能以127 二进制为01111111 开头 第1字节不能全为0 也不能全为l 主机号不能全为0 也不能全为l 2020 6 9 24 子网掩网 为了快速确定IP地址的哪些部分代表网络号 哪些部分代表主机号 以便判断两个IP地址是否属于同一个网络 可以使用子网掩码 子网掩码按IP地址的格式给出 A B C三类IP地址的默认子网掩码如下 A类 255 0 0 0B类 255 255 0 0C类 255 255 255 0用子网掩码判断IP地址的网络号与主机号的方法 是用IP地址与相应
11、的子网掩码进行按位的逻辑 与 运算 这样就可以区分出网络号部分和主机号部分 2020 6 9 25 子网掩码及其常用算法 标准C类掩码255 255 255 0网络号最小数广播地址最大数网关第一个可用IP 例 已知IP 218 8 5 7掩码 255 255 255 0网络号 218 8 5 0广播地址 218 8 5 255常用网关 218 8 5 1 2020 6 9 26 子网掩码及其常用算法 C类掩码255 255 255 例 已知IP 218 8 5 18掩码 255 255 255 252网络号 218 8 5 16广播地址 218 8 5 19常用网关 218 8 5 17 20
12、20 6 9 27 代理服务器及NAT 网络地址转换 多台计算机上网 IP地址不足时内部网使用私网IP 外部使用公网IP硬件实现 路由器 IP共享器软件实现 Wingate Sygate ICS Internet连接共享 典型联接 图 2020 6 9 28 使用公网IP210 使用私网IP192 168 0 2020 6 9 29 域名系统 在Internet中可以用各种方式来命名计算机 为了避免重名 Internet管理机构采取了在主机名后加上后缀名的方法 这个后缀名称为域名 domain 用来标识主机的区域位置 这样 在Internet网上的主机就可以用 主机名 域名 的方式唯一地进行标
13、识 例 中www为主机名 为域名 域名系统需要通过域名服务器 DNS 的解析服务转换为实际的IP地址 才能实现最终的访问 域名是通过申请合法得到的 2020 6 9 30 域名解析服务 Internet采用域名系统 DomainNameSystem 简称DNS 将域名解析为IP地址 DNS是一个分布式的域名服务系统 分为根服务器 顶级域名服务器和应用域名服务器 目前全球有13个根服务器 根服务器负责找到相应的顶级域名服务器 com net org顶级域名服务器由ICANN管理并委托Verisign等公司维护 各国家代码域名服务器由各个国家自行管理 域名所有人可以建立自己的域名服务器 也可将域名
14、的解析工作放在其他应用域名服务器上进行 2020 6 9 31 DNS的工作原理 我们考虑某个用户使用运行在本地主机上的一个浏览器 也就是HTTP客户 请求时会发生什么 首先 我们向在TCP IP属性里面设置的DNS服务器提交解析请求 然后它查看自己的数据库 找到的话 直接返回IP给我们 我们就会收到一个包含与该网站名对应的IP地址的应答消息 浏览器接着打开一个到位于该IP地址的HTTP服务器的TCP连接 如果没有 就转发请求去根域名服务器 然后再向上一级一级的转发 如再转发到 com的域名服务器 再由 com的域名服务器解析的IP 直接返回给我们设置的DNS 然后再通过它返回IP给我们 同时
15、它也在学习 将现在通过 com域名服务器那里得到的的IP地址添加进自己的数据库 那我们以后再次请求这个网页的时候 它就能直接返回给我们IP 不用转发到根域名服务器查找了 2020 6 9 32 域名解析 IP地址是网路上标识用户站点的数字地址 为了简单好记 采用域名来代替IP地址表示站点地址 域名解析就是使用我们的域名服务器 DNS 将您的域名解析成IP地址 使之一一对应 例如 与202 108 41 22 2020 6 9 33 FTP文件传输 是Internet传统的服务之一 FTP使用户能在两个联网的计算机之间传输文件 它是Internet传递文件最主要的方法 2020 6 9 34 域
16、名 Ip地址的助记符 企业的电子商标 唯一性 域名的层次 一般分两层如代表国家 com代表网站的性质donly表示公司具体的名字 域名Domainname 2020 6 9 35 国内英文域名 au澳大利亚 it意大利 jp日本 ca加拿大 fr法国 cn中国如果最后一层缺省则为美国域名或国际域名国际英文域公司 net网络服务 org组织 biz商业 edu大学 info信息查询 gov政府 mil军事中文域名天和动力 net天和动力 cn 2020 6 9 36 电子邮件是Interne上使用得最广泛的一种服务 是Internet最重要 最基本的应用 它可发送和接收文字 图象 声音等多种媒体的信息 可以同时发送给多个接收者 还可以转发给第三者 Internet的电子邮件是一种极为方便的通信工具 早期应用于学术讨论 目前越来越广泛地应用在商业通信方面 E MAIL电子邮件 2020 6 9 37 zhaohuan E mail地址的格式 2020 6 9 38 SMTP SimpleMessageTransferProtocol 简单邮件传输协议 即发送邮件的协议POP3 PostOf
