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1、因特网主干网: ANSNET (ANS, Advanced Network and Services). 从网络设计者角度考虑,因特网是计算机互联网络. 从使用者角度考虑,因特网是信息资源网.,3.服务器与客户机所有连接在因特网上的计算机统称为主机. 服务器就是因特网服务与信息资源的提供者.客户机是因特网服务和信息资源的使用者.通过因特网访问的大部分信息都是存储在称为“服务器”的计算机上。服务器可以是任意一种类型的计算机；使它成为服务器的原因是因为它所起的作用：存储着可供客户机使用的数据。,客户机是一台计算机，更确切地说，是一个特殊的计算机程序，它知道如何与某种类型的服务器通信以便使用服务器上
2、存储的信息。例如当在Web上冲浪时，会使用一种被称为Web浏览器的客户机程序与存储Web页的计算机通信。一般而言，每一种类型的因特网活动都涉及不同的客户机和服务器类型。,要使用Web，就需要使用Web客户机程序与Web服务器通信；要使用电子邮件，就需要使用电子邮件程序与邮件服务器通信。这种客户机和服务器的关系表明：因特网实际上只是一种通信媒介，计算机之间的通信是通过一种虚拟线路实现的。决定实现各种活动的是各种类型的客户机和服务器，而不是因特网本身。因为会出现新的客户机和服务器类型，所以新的活动类型可能会随时被添加到因特网。,4.信息资源TCP/IP协议就是将它们维系在一起的纽带. TCP/IP
3、是一个协议集,它对因特网中主机的寻址方式,主机的命名机制,信息的传输规则,以及各种服务功能做了详细约定.因特网主要由通信线路，路由器，服务器和客户机，信息资源四部分组成。,IP协议的内容包括：基本传输单元的格式，也就是IP报文的类型与定义、IP报文的地址以及分配方法、IP报文的路由转发以及IP报文的分段与重组。IP(通信规则)主要是负责为计算机之间传输的数据报寻址,并管理这些数据报的分片过程. IP协议提供的是一种无连接的、不可靠的、尽力发送的服务，把数据从源端发送到目的端。IP数据报在经过网络传输时，有可能因为网络拥塞、链路故障等原因而造成丢失或出错。对此，IP协议仅具有有限的错误报告功能，
4、它调用ICMP协议来实现差错报告。数据报内容的差错捡测和恢复则交给高层(传输层协议-TCP)去完成。,运行IP协议的网络层可以为其高层用户提供如下三种服务: 1. 不可靠的数据投递服务. 2.面向无连接的传输服务. 3.尽最大努力投递服务.,IP地址分为A、B、C、D、E五类: A类:第一个字节的最高位是0 B类:第一个字节的前两位是10 C类:第一个字节的前三位是110 D类:第一个字节的前四位为1110 E类:第一个字节的前五位为11110,A、B、C三类IP地址的结构都是由两部分组成： 网络号和主机号。 A类地址:共128个子网，每个子网内可以有1600万台主机； B类地址:共16,38
5、4个子网，每个子网内可以有65,536台主机； C类子网:共200万个子网，每个C类子网内最多只能有256台主机。,211.68.236.0211.68.236.239.255,A类地址相对应的标准掩码是：255.0.0.0 B类地址相对应的标准掩码是：255.255.0.0 C类地址相对应的标准掩码是：255.255.255.0。,因特网中,需要路由选择的设备一般采用表驱动的路由选择算法. 路由表有两种基本形式:1.静态路由表. 2.动态路由表. 动态路由表是网络中的路由器互相自动发送路由信息而动态建立的.,路由器R1收到主机A发送给主机C的IP数据报。R1的链路层根据帧中的以太网类型确定帧
6、中的数据是IP报文，于是交给IP协议处理。IP协议首先要检验IP报文头中的各个域的正确性，包括版本号、校验和以及长度等。如果发现错误，则丢弃该数据报；如果全部正确，则把TTL域的值减1。 TTL的值为0，数据报到期，应该丢弃；TTL大于0，根据IP数据包中目的地址查询R1中的路由表；找到合适的路由，把该数据报向下一站转发（需要知道下一站的MAC地址，进行帧封装）；没有合适的路由，则丢弃该数据报。,报文经过路由器时，由于路由器修改了IP头中的TTL域，所以还需要重新计算IP头中的校验和。如果IP报文头带有IP选项(option)，则还要根据选项的内容进行处理。在处理的过程中，凡是出现错误、路径不
7、通等情况，IP协议都要向报文的源端发送一个ICMP差错报文，报告不能转发及其原因。,5.4 TCP协议与UDP协议,在TCP协议中用一个发送方的序号和一个接收方的序号合起来唯一地标识一条连接。,2.TCP报文格式,源端口和目的端口：都是16个比特，分别表示发送方和接收方的端口号。端口号和IP地址构成套接字(socket)地址的主要内容。源端和目的端的套接字合起来唯一地表示一条连接。网络应用程序在通信时直接向套接字发送和接收数据。 序列号和确认号：都是32位的无符号整数，可以表示0-4G(232)字节的范围。其中，序列号表示数据部分第一个字节的序列号，而确认号表示该数据报的接收者希望对方发送的下
8、一个字节的序号(即序号小于确认号的数据都已正确地被接收)。,头长度(HLEN)：表示TCP报文头的长度。长度以32-bit为单位来计算。所以如果选项部分的长度不是4个字节的整数倍，则要加上填充(padding)。 保留域：紧接在头长度字段后有6个比特，应该把它设置为0。校验和(checksum)域。是TCP协议提供的一种检错机制。与我们在前面的章节中学过的UDP协议类似，在计算校验和时不仅要计算TCP报文自身(报文头和数据)，还要增加一些额外的信息内容 12个字节的“伪包头”。,再后则是6个标志位。标志位特定的含义： URG(urgent)为紧急数据标志。如果它为1，则表示本数据报中包含紧急数
9、据。此时紧急数据指 针表示的值有效。它表示在紧急数据之后的第一个字节的偏侈值(即紧急数据的总长度)。 ACK(acknowledge)为确认标志位。如果ACK为1，则表示报文中的确认号是有效的。否则，报文 中的确认号无效，接收端可以忽略它。 PSH(push)标志位。被置位后，要求发送方的TCP协议软件马上发送该数据报，接收方在收到数据后也应该立即上交给应用程序，即使其接收缓冲区尚未填满。,RST(reset)标志位。用来复位一条连接。RST标志置位的报文称为复位报文。一般情况下，如果TCP收到的一个报文明显不是属于该主机上的任何个连接，则向远端发送一个复位报文。 SYN(synchronou
10、s)标志位。用来建立连接，让连接双方同步序列号。如果SYN=1而ACK=0，则表示该数据报为连接请求，如SYN=1而ACK=1则表示是接受连接。 FIN(finish)标志位。表示发送方已经没有数据要传输了，希望释放连接。 窗口(window)字段。窗口表示的是从被确认的字节开始，发送方最多可以连续发送的字节的个数。接收方通过设置该窗口值的大小，可以调节源端发送数据的速度，从而实现流控。,源端口(Source Port)和目的端口(Destination Port)字段包含了16比特的UDP协议端口号，它使得多个应用程序可以多路复用同一个传输层协议 UDP协议，仅通过不同的端口号来区分不同的应
11、用程序。 长度(Length)字段记录了该UDP数据包的总长度(以字节为单位)，包括8字节的UDP头和其后的数据部分。最小值是8(即报文头的长度)，最大值为65,535字节。 UDP检验和(Checksum)的内容超出了UDP数据报文本身的范围，实际上，它的值是通过计算UDP数据报及一个伪包头而得到的。但校验和的计算方法与通用的一样，都是累加求和。,TCP和UDP是TCP/IP协议中的两个传输层协议，它们使用IP路由功能把数据包发送到目的地，从而为应用程序及应用层协议提供网络服务。TCP提供的是面向连接的、可靠的数据流传输，而UDP提供的是非面向连接的、不可靠的数据流传输。面向连接的协议在任何
12、数据传输前就建立好了点到点的连接。,如果比较UDP包和TCP包的结构，很明显UDP包不具备TCP包复杂的可靠性与控制机制。与TCP协议相同，UDP的源端口数和目的端口数也都支持一台主机上的多个应用。一个if位的UDP包包含了一个字节长的头部和数据的长度，校验码域使其可以进行整体校验。许多应用只支持UDP，如多媒体数据流，不产生任何额外的数据，即使知道有破坏的包也不进行重发。,端口就是TCP和UDP为了识别一个主机上的多个 目标而设计的. 80超文本传输协议HTTP 21文件传输FTP 25 SMTP110POP3,Internet的通信协议Internet中使用的一个关键的协议是网与网之间的协
13、议，也叫做网际协议IP。IP精确地定义了分组必须怎样组成，以及路由器必须怎样将每一个分组递交到其目的地。连接到Internet上的每台计算机都必须遵守网际协议 IP的约定。每台发送信息的计算机必须按IP定义的格式产生分组。接收信息的计算机也要按IP的约定从中提取信息。,由此可见，实现该操作的软件(IP软件)是最基本的软件，所有Internet服务都使用IP来发送或接收分组，因此通常每台计算机在通信时都必须使 IP软件驻留在内存中，以便时刻准备发送或接收分组。IP分组也称为 IP数据报。IP分组的发送方式就像电报局处理电报的方式一样，一旦发送方准备好一个数据报并且将其发送到Internet上后，
14、发送者就可以处理其他事务，正像发电报的人将电报发出去以后就可以处理其他事务一样。,TCP协议的主要作用是使 Internet工作得比较可靠。连接到Internet上的所有计算机都运行IP软件，并且其中的绝大多数还运行TCP软件。事实上，由于TCP和IP在 Internet网络中的重要地位以及两者在一起工作得很好，因而人们把Internet中所使用的整个通信协议组称为TCP/IP协议组。 在分组交换系统中有可能出现一些问题：路由器由于到达的数据报过多而引起超载的时候，它必须将一些数据报丢弃，结果，一个数据报在Internet上传输时就可能丢失了。TCP将自动检测丢失的数据报并解决这一问题。,由于
15、路径的变化，一些数据报会以和它们发送时不同的顺序到达目的地，TCP自动检测到来的数据报并将它们按原来的顺序调整过来；网络硬件故障也可能导致重复发送同一个数据报，结果可能会有一个数据报的多个副本到达目的地。TCP将自动检测有没有重复的数据报发来，如果有，它只接受最先到达的数据报。,TCP利用自动重传功能在接收方恢复数据报。当数据报到达最终目的地时，接收端上的TCP软件就向源计算机发送回一个确认信号，告诉发送方哪些数据已经到达了。就这样，发送方使用确认机制来保证所有数据都能安全可靠地到达目的地。,无论何时，当发送方准备发送数据报时，发送方计算机上的TCP软件就启动计算机内部的一个计时器来计算时间。
16、如果数据报在指定的时间内没有到达，计时器就认为这个数据报可能已经丢失了，于是它就发出一个信息通知TCP，要求重新发送这个数据报。如果数据报在指定的时间内到达目的地，TCP就取消这一计时器。,在Internet内，接收方的目标计算机与发送方的源计算机间的距离可能较近，也可能很远；信道可能较空闲，也可能很拥挤。由于TCP重传数据报的等待时间不固定，因而为了确定这个时间，Internet中使用了超时机制。超时机制完全由TCP自动执行，TCP能够计算出在Internet上某一个数据报传送路径的远近和网络传输的繁忙情况并自动调整超时值。,TCP自动调整超时值的能力为Internet的成功做了很大贡献。事实上，Internet的大多数应用程序离开自动适应情况变化的TCP软件就无法运行。,尽管IP软件提供了基本的Internet通信，但它没有解决出现的所有问题。像任何一个分组交换系统一样，如果有很多计算机在同一时刻同时发送数据，Internet中的数据流量可能会超出其限制。当计算机发送的数据报比Internet所能处理的数据报多时，路由器不得不丢弃到来的某些数据报，而IP软件又不检测数据报丢失。为了处理这些通信问题，计算机必须使用TCP软件。,
