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1、第2章 Internet技术基础 （TCP/IP协议与域名体系）,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,2,本章的主要内容,计算机网络协议-开放系统互联参考模型 TCP/IP分层模型 Internet网络体系结构 IP地址、域名体系与域名解析 IP协议的基本概念，IPv6的主要特点 Windows NT下域名服务器的安装与设置,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,3,2.1 网络协议与TCP/IP分层模型,网络通信协议与OSI模型 TCP/IP协议及其层次结构 Internet体系结构,2018年10月21日星期
2、日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,4,2.1.1 网络通信协议,ISO/OSI（开放式系统互连）七层模型 SPX/IPX（顺序包交换/网间包交换协议） TCP/IP（传输控制协议/网间协议）,为使互联起来的计算机网络能够工作，需要制定一系列有关的硬件和软件的互联互通的规则、标准或约定，即网络中计算机之间通信时必须遵循的规则。这些标准和规则的集合称为网络协议(“ 即网络的交通规则”),2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,5,2.1.2 网络协议的层次结构,网络协议实际上是计算机之间通信时所使用的一种语言，也是计算机网络不可缺少的组成部分
3、。由于网络协议十分复杂，因此需将其划分为层次结构，理由是： 各层之间相互独立：某层只要了解下一层通过接口提供的服务，而不需要了解其实现细节。 灵活性好：若某层的内容发生变化，只要接口关系不变上下层均不受影响。这样便于程序的实现、调试和维护。 标准化程度高：由于采用模块化结构，各层都可以选择最合适的技术实现。而且各层的功能和所提供的服务都有精确的说明，便于人们理解和实现。,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,6,2.1.3 ISO/OSI系统互连7层模型,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话
4、层,表示层,应用层,通信介质（物理媒体）,开放系统A,开放系统B,应用层协议,表示层协议,会话层协议,传输层协议,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,7,2.1.3 ISO/OSI系统互连7层模型（续）,OSI七层参考模型中各层的主要作用如下： 1、物理层：为数据链路层提供物理连接，确定连接电缆的插接头的几何形状针脚数、编号等。数据传送单位：比特（bit）。 2、数据链路层：负责在网络节点间的线路上通过检测、流量控制和重发等手段，无差错的传送以帧为单位的数据。 3、网络层：选择合适的路由和交换结点，使运输层传下来的源端分组信息能正确无误的按照地址找到目
5、的地。数据传送单位：分组。 4、运输层：从高层接收数据，必要时将它分成较小的单元传递给下层（网络层），并确保到达对方的各段信息正确无误。运输层将其以下各层的技术和工作屏蔽起来，使高层看来数据是直接从端到端，不受下层硬件技术变化的影响。数据传送单位：报文。,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,8,2.1.3 ISO/OSI系统互连7层模型（续）,5、会话层：该层允许不同机器上的用户建立会话关系，对传输的报文提供同步管理服务，并在两个不同系统的互相通信的应用进程之间建立、组织和协调交互（如确定是双工还是半双工工作）。数据传送单位：报文。 6、表示层：表示层
6、以下的各层只关心可靠地传输比特流，而表示层关心的是所传输信息的语法和语义，即将不同计算机内部的不同表示形式转换成网络通信中的标准形式。其服务的典型例子是对数据进行编码。此外，对数据的加密（解密）、正文压缩（还原）也是表示层的任务。数据传送单位：报文。 7、应用层：该层（最高层）直接面向用户，为用户提供应用接口，并提供不同类型计算机间的文件传送、访问与管理等功能，是最复杂的一层。数据传送单位：报文。,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,9,2.1.4 TCP/IP协议及其层次,1、TCP/IP概述 TCP/IP的设计目标是无缝隙的连接多个网络，网络不受子
7、网硬件损失的影响，网络体系结构必须相当灵活，能支持多种服务请求。 TCP/IP是Internet所采用的协议组，TCP和IP是其中最重要的两个协议，故也成为该协议组的代名词。 2、 TCP/IP的四层结构TCP/IP从底至顶的层次结构依次是：网络接口层、互连网（网际网）层、传输层和应用层。各层分布情况以及和OSI模型的对比情况见下图。,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,10,TCP/IP协议分层以及与OSI模型的对比,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,网络接口层 硬件 （物理网络）,互连网层,传输层,应用层,SMTP,FTP
8、,DNS,RPC,其它,TELNET,HTTP,POP,NEWS,TCP,UDP,ARP,RARP,传送对象,网络接口协议（链路控制和媒体访问）,以太网,令牌环,X.25,FDDI,报文,协议分组,IP数据包,帧,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,11,TCP/IP协议数据传输, 数据传输基于包交换,应用层,传输层,互连网层,网络接口层,数据流,缓冲区,TCP包头,TCP数据区,TCP包头,TCP数据区,TCP包头,TCP数据区,IP包头,IP 数 据 包,IP包头,IP 数 据 包,IP包头,IP 数 据 包,桢,桢,桢,发出,ISO OSI层次,
9、应用(表示, 会话)层传输层网络层数据链路层 物理层,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,12,2.1.5 TCP/IP协议各层的功能,TCP/IP各层的主要功能和作用如下： 1、网络接口层：这是最低一层，负责与物理网络的连接。包括有多种逻辑链路控制和媒体访问协议。 2、互连网（IP）层：该层负责相同或不同网络中计算机的通信，主要处理数据报和路由。包含IP、ICMP（Internet报文控制协议）、ARP（地址解析协议）、RARP（反向地址解析协议）。此层在TCP/IP协议组中处于核心地位。 3、传输层：提供应用程序(端到端)间的通信，并在IP的基础上
10、提供面向连接的服务，主要功能是数据格式化、数据确认和丢失重传等。其协议有：TCP、UDP（用户数据报协议）。 4、应用层：向用户提供一组常用的应用程序。如FTP、Telnet、 SNMP（简单网络管理协议）、SMTP（简单邮件传递协议）和NFS（网络文件系统）、RPC（远程过程呼叫等待）等。,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,13,2.1.6 TCP/IP协议的功能,TCP/IP协议是Internet的主协议， Internet网络体系结构事实上的标准通信协议，是一系列网络协议的总称。 TCP/IP主要完成OSI的网络层和传输层功能 IP(Inter
11、net Protocol，互连网协议)： 节点间的寻址（IP地址），无连接通信 TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)：提供端到端之间的可靠通信，建立通信链路 TCP/IP提供异构系统（网络、机器）的互连,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,14,2.1.7 TCP/IP 的发展,70年代 美国国防部高级研究计划署(ARPA)逐步推出目前形式的TCP/IP体系结构和协议规范。 80年代 在ARPANET上首次安装了TCP/IP模块。UNIX与TCP/IP的成功结合使两者得到了普及和发展。NSF支持TCP/IP
12、 的研究与开发并资助建立NSFNET，与APRANET互联。 90年代 以NSFNET,ARPANET和MILNET作为主干组成了TCP/IP协议集的网络Internet。随着其他网络的加入,逐步形成一个统一可互操作的世界范围的计算机互连网络。1992年1月，国际上建立起制定Internet 标准和政策的组织Internet协会（ISOC）。由此，各国接入Internet的计算机网络不断增加，Internet 的规模和影响迅速地扩大。,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,15,2.1.8 SPX/IPX协议,Novell Netware的主协议 IPX
13、（Internet Packet eXchange） 网间包交换协议：负责节点（机器）间的包的寻址 SPX（Sequential Packet eXchange） 顺序包交换协议：负责包的收发和处理 适用于中小型高速网,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,16,2.1.9 Internet的网络结构,访问服务器,MODEM,路由器,集线器/交换机,路由器,专线,各种应用服务器,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,17,2.1.10 网络示例：原广州大学校园网,楼宇间100M主干光缆,机电工程,图书馆,实验大楼,
14、教学大楼1,教学大楼2,行政综合楼,CERNET,CHINAGBN,微波256kbps,DDN64kbps,访问服务器,MODEM池,路由器,PSTN,服务器场,路由交换机,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,18,2.2 IP地址和域名,本节的主要内容有： 主机与主机的地址IP地址IP地址的分类网络掩码域名系统（或域名地址）,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,19,2.2.1 主机与主机的地址,主机（host）： 连接到Internet上，并且运行了TCP/IP协议的任何计算机。 主机地址（host add
15、ress）：由于Internet是一个巨大的网络系统，为了实现数据通信，在其中进行通信或信息交换的基本要求就是网上的每台主机（如计算机、路由器等）都要有一个唯一的可标识的编号或名字，这一标识符称为主机地址。 采用“IP地址”和“域名地址”,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,20,2.2.2 IP地址（1）,1、物理地址：即主机的 网卡地址。 绝大多数物理地址都是以太网卡地址，它有48 位，以16进制的方式表示。 2、IP地址：在Internet 上为每台主机指定的地址称为IP地址。它是在TCP/IP协议中所规定的Internet 的每个节点都要有的统
16、一格式的地址。是Internet 主机地址的一种数字型标识，是一个机器可识别的地址。 （注意：一台计算机可以有多个IP地址，但一个IP地址不能由两台或两台以上计算机共同拥有）,2018年10月21日星期日,Internet应用基础-第2章 作者：何丰如,21,3、IP地址的含义和特点 （1） 它是Internet上通用的地址格式通过IP地址使得网上的计算机能够彼此交换信息，它采用32位二进制地址格式进行编码。IP地址能贯穿于整个网络，而不管每个具体的网络是采用何种技术或结构。 （2） Internet上每台主机都必须有IP地址IP地址是识别Internet上每台主机（包括计算机、路由器等）的端口地址，凡是上网的计算机都必须分配有IP地址，否则无法进行通信。（3） IP地址是唯一的IP地址是识别Internet上每台主机的身份证，因此每台计算机的IP地址在全网中是唯一的。,
