第5章 因 特网 基础

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1、1,三级网络技术,第5章 因特网基础,2,5.1 因特网为我们提供了什么,3,5.1 因特网为我们提供了什么,丰富的信息资源 快捷的通信服务 方便的电子商务,4,5.2 因特网的构成,5,5.2.1 什么是因特网,对于Internet，1995年美国联邦网络理事会给出如下定义： （1）Internet是一个全球性的信息系统； （2）是基于Internet协议及其补充部分的全球唯一一个由地址空间逻辑连接而成的系统； （3）它通过使用TCP/IP 协议组及其补充部分或其他IP兼容协议支持通信； （4）它公开或非公开地提供使用或访问存在于通信和相关基础结构的高级别服务。,6,5.2.1 什么是因特网

2、,7,5.2.1 什么是因特网,简言之，Internet是指主要通过TCP/IP协议将世界各地网络连接起来，实现资源共享、提供各种应用服务的全球性计算机网络 从网络设计者的角度考虑，因特网是计算机互联网络的一个实例 从因特网使用者角度考虑，因特网是一个信息资源网 ANSNET是因特网的主干网络,8,5.2.2 因特网的主要组成部分,Internet由硬件和软件两大部分组成 硬件部分： 包括通信线路、路由器和主机 软件部分 主要是指信息资源,9,5.2.2 因特网的主要组成部分,通信线路： 主要有两类：一类是有线线路、另一类是无线线路 通常用“数据传输速率”和“带宽”来衡量通信线路的传输能力 路

3、由器 负责路由选择和存储转发 因特网中最为重要的设备 服务器与客户机： 统称为“主机” 服务器是信息的提供者 客户机是信息的消费者 信息资源： 主要包括文本、声音、图象或视频等信息类型,10,5.3 IP协议,11,5.3.1 IP协议与IP层服务,1IP协议 定义了数据传送的基本单元IP数据报 完成路由选择功能，为数据选择传送的路径 定义了分组的传送规则 2IP层服务 IP协议屏蔽下层各种物理网络的差异，向上层（主要是TCP层或UDP层）提供统一的IP数据报服务 IP服务具有如下3特性： 不可靠的数据投递服务 面向无连接的传输服务 尽最大努力投递服务,12,5.3.2 IP地址,每一个IP地

4、址有两部分组成：网络地址主机地址 一个IP地址由4个字节共32位的数字串组成，这4个字节通常用小数点分隔，每个字节可用十进制表示。,IP地址分类,14,IP地址分类,IP地址分类练习,IP地址,类别,网络地址,主机地址,10.2.1.1,128.63.2.100,201.222.5.64,192.6.141.2,130.113.64.16,256.241.201.10,A,10.0.0.0,0.2.1.1,B,128.63.0.0,0.0.2.100,C,201.222.5.0,0.0.0.64,C,192.6.141.0,0.0.0.2,B,130.113.0.0,0.0.64.16,不存在

5、的地址,16,5.3.3 几种特殊的IP地址形式,1网络地址 主机号各位全为“0”,用来标识本网络的网络地址 例如，C类202.102.192.68，网络号占24位，主机号占8位，网络地址是202.102.192.0，主机号68 2广播地址 直接广播地址： 主机号各位全为“1” ，发送给特定网络上的所有主机 例如，一个C类地址是202.102.192.0，则直接广播地址是202.102.192.255。 有限广播地址： 网络号和主机号都为1，即255.255.255.255，对当前网络进行广播 用在DHCP,17,5.3.3 几种特殊的IP地址形式(续),3回送地址 A类网络地址127.0.0

6、.0 4本地地址 A类地址 10.0.0.0 10.255.255.255 B类地址 172.16.0.0 172.31.255.255 C类地址 192.168.0.0 192.168.255.255,18,5.3.4 子网地址与子网屏蔽码,为什么要使用子网屏蔽码 IP地址的分类虽然是很不错的,但对于具体的组织来说,所分得的IP地址毕竟有限。如果一个组织的网络是由许多网络互联而成的，而它所分得的网络地址数又远远少于它所拥有的网络数，显然这是不够的。由此，必须有一种方法，可以划分地址空间去适应网络结构。 为了提高IP地址的使用效率，可将一个网络划分为子网：采用借位的方式，从主机号最高位开始借位

7、变为新的子网号，所剩余的部分则仍是主机号。这使得IP地址的结构分为三部分：网络号（net-id）、子网号（subnet-id）和主机号（host-id）。,19,子网屏蔽码组成和表示,使用32位长的IP编码 网络和子网部分使用全1 主机部分使用全0 也使用点分十进制表示法表示,20,子网屏蔽码的优点,将子网屏蔽码和IP地址逐比特相“与”（AND），就立即得出网络地址和子网地址 将子网屏蔽码的反码与IP地址作逻辑“与”操作，可得到其主机地址,子网屏蔽码的计算,将一个网段划分为多个子网段，便于网络管理 有利于网络设备尽快地区分本网段地址和非本网段的地址,22,缺省子网屏蔽码,5.3.5 IP数据报

8、,5.3.6 路由器和路由选择,25,5.3.6 路由器和路由选择,默认路由 如果路由表中没有包含到某一特定网络或特定主机的路由，数据报将被发送到这个默认路由上 静态路由 手工维护 用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络 动态路由 通过路由选择算法（路由协议）自动维护 适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络 静态路由的优先级最高，先查找静态路由，再找动态路由。,5.3.7 IP数据报的传输,直接投递：主机A（10.0.0.1）主机B（10.0.0.2） 间接投递：主机A（10.0.0.1）主机C（40.0.0.1）,27,5.4 TCP协议与UDP协议,TCP（传输控制协议） 一种可靠的、面向连接

9、的传输层协议 建立的连接称为虚连接，如果传递的数据出现了错误，TCP会重新发送数据，这样造成TCP协议传输时速度比较慢。 UDP（用户数据报协议） 一种不可靠的、面向无连接的传输层协议。 传输过程中可能会出现重复、乱序等错误，UDP不负责纠正错误，差错的控制由上层即应用程序来完成。,28,端口号,目的：区分不同的应用程序 三种端口组： 熟知端口：0到1023 注册端口：1024到49151 动态或私有端口：49152到65535,29,常用熟知端口号,30,5.5 主机名与域名服务,5.5.1 因特网的域名体系,1DNS的层次结构,32,顶级域,组织模式 例如，com 为商业机构；edu 为教

10、育机构等 地理模式 例如，cn代表中国、us代表美国、uk代表英国等、jp代表日本、ru 代表俄罗斯等,33,2中国的域名结构,中国的最高域名为cn 用户类型域名 如表示工、商、金融等企业， 表示教育机构，表示政府机构等 省、市、自治区域名 如 代表北京市； 代表上海市； 代表安徽省等,34,5.5.2 主机名的书写方法,由字母、数字和连字符组成，开头和结尾必须是字母或数字 最长不超过63个字符 不区分大小写 完整的域名总长度不超过255个字符 通常其格式如下： 主机名机构名网络名顶层域名,35,5.5.3 域名服务器与域名解析,域名解析 将域名翻译为对应IP 地址的过程 域名解析器 请求域名

11、解析服务的软件运行在客户端 域名服务器 负责对域名的解析工作 域名体系具有层次性，因此域名服务器也有不同的级别 最靠近用户的是本地域名服务器，最顶层为根域名服务器,36,域名解析方式和解析过程,域名解析采用自顶向下的算法 在域名解析时，首先是向本地域名服务器提出域名请求 两种方式：递归解析和反复解析,37,5.6 因特网提供的基本服务功能,38,5.6.1 电子邮件服务,优点： （1）电子邮件比人工邮件传递迅速，可达到的范围广，而且比较可靠； （2）电子邮件与电话系统相比，它不要求通信双方都在场，而且不需要知道通信对象在网络中的具体位置； （3）电子邮件可以实现一对多的邮件传送，这样可以使得一

12、位用户向多人发出通知的过程变得很容易； （4）电子邮件可以将文字、图像、语音等多种类型的信息集成在一个邮件中传送，因此它将成为多媒体信息传送的重要手段。,39,电子邮件的工作原理,基于客户机/服务器方式 客户端 也叫做用户代理 提供用户界面，负责邮件发送的准备工作，如邮件的起草、编辑 向服务器发送写的邮件 从服务器取邮件等。 服务器端 也叫做传输代理 负责邮件的传输,40,电子邮件的工作原理,41,电子邮件协议,SMTP（简单邮件传输协议） 用于将用户邮件发送到邮件服务器，以及邮件服务器之间的邮件的传输。 POP3（邮局协议3） 用于用户从邮件服务器上接收邮件。 IMAP（因特网邮件访问协议）

13、 和POP3一样，是另一种接收邮件的协议。 POP3和IMAP的区别是，POP3协议必须将邮件下载到客户机上，而IMAP只列出邮件主题，当选中后，才下载该邮件。 MIME（多用途Internet邮件扩展） 解决了SMTP只能传送ASCII文本的限制。使邮件支持多种语言，支持多媒体的协议。,42,电子邮件地址,43,邮件的组成,邮件头 发送时间(Date) 收件人的地址(To) 寄件人的地址(From) 主题(Subject) 能得到邮件副本的人的地址(Cc)等 邮件体 实际要传送的内容 可以包含附件,44,5.6.2 远程登录服务,Telnet（TErminaL NETwork，终端网络），也

14、称为远程登录协议 3种基本服务： 本地用户与远程计算机上运行的程序相互交互； 当用户登录到远程计算机时，可以执行远程计算机上的任何应用程序（只要该用户具有足够的权限），并且能屏蔽不同型号计算机之间的差异； 用户可以利用个人计算机去完成许多只有大型计算机才能完成的任务。,45,2远程登录协议的工作原理,46,5.6.3 文件传输服务,作用：使客户可以从服务器上下载文件或上载文件到服务器,47,2FTP匿名服务,访问FTP服务器有两种方式 需要用户提供合法的用户名和口令 匿名FTP服务： 用户名：Anonymous 口令：guest或用户的电子邮件地址,48,3FTP客户端应用程序,FTP命令行

15、UNIX操作系统中，FTP是系统的一个基本命令 Windows 9598/2000/XP系统也带有可在DOS提示符下运行的FTP.EXE部命令文件 浏览器 如，Netscape公司Communicator，微软的Internet Explorer 通过FTP访问时，URL中的协议类型是ftp，例如： ftp:/ FTP下载工具 具有图形人机交互界面 如：GetRight、CuteFtp、NetAnts、NetTransport,49,5.7 WWW服务,50,5.7 WWW服务,WWWWorld Wide Web，中文名“万维网” 因特网上最方便和最受欢迎的信息服务类型 WWW服务是一个基于

16、超文本（Hypertext）方式的信息查询工具,51,5.7.1 超文本与超媒体,1超文本与超媒体 2超媒体,52,5.7.2 WWW服务系统,53,2WWW服务的特点,以超文本方式组织网络多媒体信息。 用户可以在世界范围内任意查找、检索、浏览及添加信息。 提供生动直观、易于使用、统一的图形用户界面。 网点间可以互相链接，以提供信息查找和漫游的透明访问。 可访问图像、声音、影像和文本信息。,54,3超文本传输协议HTTP,WWW客户机与WWW服务器之间的应用层传输协议 一种面向对象的协议，为了保证WWW客户机与WWW服务器之间通信不会产生二义性，HTTP精确定义了请求报文和响应报文的格式。 HTTP将一次请求/服务的全过程定义为一个简单事务处理，它由以下四个步骤组成： 连接：客户与服务器建立连接； 请求：客户向服务器提出请求，在请求中指明欲操作的页； 应答：如果