计算机网络基础及应用课件

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1、第四章第四章计算机网络基础及应用计算机网络基础及应用1本章概要本章概要计算机网络技术是现代高科技的重要计算机网络技术是现代高科技的重要组成部分，组成部分，是计算机技术和通信技术紧密是计算机技术和通信技术紧密结合的产物结合的产物。计算机网络技术综合了计算。计算机网络技术综合了计算机和通信两方面的新技术，涉及面宽，应机和通信两方面的新技术，涉及面宽，应用范围广，对信息技术的发展有着深刻的用范围广，对信息技术的发展有着深刻的影响。离开计算机网络就谈不上信息化社影响。离开计算机网络就谈不上信息化社会。任何企事业单位的信息管理系统、办会。任何企事业单位的信息管理系统、办公自动化系统、商业自动化系统、生产

2、科公自动化系统、商业自动化系统、生产科研系统、金融系统等都离不开计算机网络。研系统、金融系统等都离不开计算机网络。2本章主要内容本章主要内容计算机网络的基本概念计算机网络的基本概念局域网局域网局域网互连局域网互连互联网技术及应用互联网技术及应用34.1.1计算机网络的发展与定义计算机网络的发展与定义计算机网络的发展经历了三个阶段计算机网络的发展经历了三个阶段1.以单机为中心的通信系统以单机为中心的通信系统一台计算机连接多个终端，在这样的一台计算机连接多个终端，在这样的系统中除了中心计算机具有运算功能系统中除了中心计算机具有运算功能外，其余的终端都不具备自主处理功外，其余的终端都不具备自主处理功

3、能。是为能。是为第一代计算机网络第一代计算机网络，又称，又称面面向终端的计算机网络向终端的计算机网络4.1 计算机网络的基本概念4第一阶段：面向终端的联机系统52.多台计算机互联的计算机网络多台计算机互联的计算机网络20世纪世纪60年代出现。年代出现。这种网络将分散在不同地点的计算机通这种网络将分散在不同地点的计算机通过通信线路互相连接起来，主机之间无主过通信线路互相连接起来，主机之间无主从关系，网络用户可以共享网络中的软硬从关系，网络用户可以共享网络中的软硬件资源。是为件资源。是为第二代计算机网络，也称共第二代计算机网络，也称共享系统资源的计算机网络享系统资源的计算机网络。美国美国ARPAN

4、ET为典型代表，其杰出贡为典型代表，其杰出贡献为：献为：采用采用资源子网和通信子网资源子网和通信子网组成的两级网络组成的两级网络结构结构采用分组交换方式采用分组交换方式采用层次结构的网络协议采用层次结构的网络协议6第二阶段：计算机互联网络阶段7因特网的前身ARPANET1962年，年，MIT教授教授利克莱德利克莱德(J.C.R.Licklider)，发表一篇论文，提发表一篇论文，提出星云网络（出星云网络（GalacticNetwork）的的概念。在他的笔记，也是最早记载有关互概念。在他的笔记，也是最早记载有关互联网络构想的书面文件中，利克莱德提出联网络构想的书面文件中，利克莱德提出将全球计算机

5、连结，以便可以从任一节点将全球计算机连结，以便可以从任一节点获取资料的观念。现代的网络思想，可以获取资料的观念。现代的网络思想，可以说是从这篇文章开始萌芽的。说是从这篇文章开始萌芽的。8后来，在同一年，利克莱德成为后来，在同一年，利克莱德成为ARPA（美国高等研究计划署，美国高等研究计划署，AdvancedResearchProjectAgency）的领导人。为了实现这个把全世界计的领导人。为了实现这个把全世界计算机联结起来的构想，利克莱德不但算机联结起来的构想，利克莱德不但在自己的任期内身体力行，也不断向在自己的任期内身体力行，也不断向后继者，如劳伦斯后继者，如劳伦斯罗伯特罗伯特（Lawre

6、nceG.Roberts）等人鼓吹网等人鼓吹网络概念的重要性络概念的重要性9等到等到劳伦斯劳伦斯罗伯特罗伯特成为成为ARPA的主的主持人之后，终于在持人之后，终于在1968年诞生了年诞生了ARPANET（阿尔帕网）。如同现代计算阿尔帕网）。如同现代计算机起源于二次大战，网络其实是冷战时代机起源于二次大战，网络其实是冷战时代的产物。至于美国军方为何会如此支持这的产物。至于美国军方为何会如此支持这个计划，完全是出于战略的考量个计划，完全是出于战略的考量将计算将计算机系统与北约串联成一个网络。这样即使机系统与北约串联成一个网络。这样即使任何一个节点遭到苏联炸弹的攻击，连成任何一个节点遭到苏联炸弹的攻

7、击，连成一气的信息系统也不会因此瘫痪，还是可一气的信息系统也不会因此瘫痪，还是可以绕道传送讯息。在网络上，信息得以以以绕道传送讯息。在网络上，信息得以以违反数学原则的方式传送。不管路径多么违反数学原则的方式传送。不管路径多么繁复，经过多少国家，能达到目的地就是繁复，经过多少国家，能达到目的地就是最好的路径。最好的路径。10分组交换理论的出现网络发展的实际关键，在分组交换理论网络发展的实际关键，在分组交换理论（packetswitchingtheory）的出现。的出现。MIT的教的教授授李奥纳多李奥纳多克莱瑞克克莱瑞克（LeonardKleinrock）曾在曾在1961年发表分组年发表分组交换理

8、论，并在交换理论，并在1964出版最早的一本有关分组出版最早的一本有关分组交换的书籍，使人类朝向网络之梦迈进了一大交换的书籍，使人类朝向网络之梦迈进了一大步。步。用分组交换取代电路交换的方式传递数字用分组交换取代电路交换的方式传递数字信息使网络大大地提高了效率。我们可以说，信息使网络大大地提高了效率。我们可以说，因为有了分组理论的出现，才促成网络的诞生。因为有了分组理论的出现，才促成网络的诞生。11克莱瑞克于克莱瑞克于1964年说服了年说服了ARPA的领的领导人劳伦斯导人劳伦斯罗伯特分组理论的可行性。罗伯特分组理论的可行性。1966年罗伯特提出年罗伯特提出ARPANET计划，计划，此计画在此计

9、画在1967年发表。在这场关键性的会年发表。在这场关键性的会议中，同时有来自议中，同时有来自MIT、RAND、NPL的的团队提出类似的概念。足见一整个时代的团队提出类似的概念。足见一整个时代的科学家在科学家在Internet的发展过程中，都被同样的发展过程中，都被同样的问题所盘绕，并在不知道彼此研究的情的问题所盘绕，并在不知道彼此研究的情况下，往相同的方向寻求突破。最后，该况下，往相同的方向寻求突破。最后，该计划在计划在1968年由年由ARPA顺利执行成功，由顺利执行成功，由于克莱瑞克是最早提出分组构想的人，他于克莱瑞克是最早提出分组构想的人，他在在UCLA的研究中心遂成为的研究中心遂成为AR

10、PANET的第的第一个基地。一个基地。12电路交换方式通信过程与话音通信过程相似：摘机拨号呼叫建立一条空闲链路，通话结束挂机，拆线13分组交换网络网络网络网络网络网络网络路由器路由器路由器路由器路由器路由器AB查找路由表目 的 地 下一跳路由器查找路由表目 的 地 下一跳路由器查找路由表目 的 地 下一跳路由器14软件E-mail的出现1972年年10月，月，ARPANET正式在正式在ICCC（InternationalComputerCommunicationConference）对外公开。同年，对外公开。同年，ARPANET最热门的最热门的E-mail软件出现，很快软件出现，很快地成为网络

11、的核心价值。当时的地成为网络的核心价值。当时的E-mail就已就已具备今天的雏形，有传送、接收、转寄各项具备今天的雏形，有传送、接收、转寄各项功能。值得注意的是原本发展功能。值得注意的是原本发展E-mail的动机的动机在于将各地的办公室串联起来工作，后来却在于将各地的办公室串联起来工作，后来却演变为兴盛至今的人际沟通接口（演变为兴盛至今的人际沟通接口（people-to-peopletraffic），），开启了人与人之间沟通开启了人与人之间沟通的无穷的可能性的无穷的可能性153.国际标准化的计算机网络国际标准化的计算机网络这种网络具有统一的网络体系这种网络具有统一的网络体系结构，遵循结构，遵循

12、国际标准化协议国际标准化协议。其目。其目的是使不同的计算机和计算机网络的是使不同的计算机和计算机网络能方便地互联起来。能方便地互联起来。目前存在两个标准化的体系结目前存在两个标准化的体系结构，一个是国际标准化组织构，一个是国际标准化组织ISO公公布的布的OSI/RM体系结构体系结构，它并未获，它并未获得实际的使用。另一个是并非真正得实际的使用。另一个是并非真正标准却真正被实际广泛使用成为事标准却真正被实际广泛使用成为事实上标准的实上标准的TCP/IP体系结构。体系结构。164.计算机网络的定义计算机网络的定义在计算机网络技术发展的不同阶段，在计算机网络技术发展的不同阶段，人们对计算机网络的定义

13、和理解也有所不人们对计算机网络的定义和理解也有所不同。同。本书对计算机网络采用如下定义：本书对计算机网络采用如下定义：互联起来的且又相互独立的计算机的集合。互联起来的且又相互独立的计算机的集合。计算机网络由计算机网络由通信子网和资源子网通信子网和资源子网组成组成。17分类标准很多，目前比较公认的分类标准很多，目前比较公认的能反映网络技术本质的分类方法是按能反映网络技术本质的分类方法是按计算机网络的分布距离分类，因为在计算机网络的分布距离分类，因为在距离、速度、技术细节这三大因素中，距离、速度、技术细节这三大因素中，距离影响速度，速度影响技术细节。距离影响速度，速度影响技术细节。计算机网络网络按

14、分布距离可分计算机网络网络按分布距离可分为局域网（为局域网（LAN）、）、城域网（城域网（MAN）和广域网（和广域网（WAN）4.1.2 计算机网络分类181.局域网（局域网（LocalAreaNetwork）作用范围小，分布在一个房间、一个建作用范围小，分布在一个房间、一个建筑物或一个企事业单位。地理范围在筑物或一个企事业单位。地理范围在10m1km，传输速率在传输速率在1Mbps以上。以上。目前常见的局域网的传输率有目前常见的局域网的传输率有10Mbps，100Mbps和和1000Mbps。局域网技术局域网技术成熟，发展快，是计算机网络中最活跃成熟，发展快，是计算机网络中最活跃的领域。的领

15、域。192.城域网城域网(MetropolitanAreaNetwork)作用范围为一个城市，地理范围为作用范围为一个城市，地理范围为5km10km，传输速率在传输速率在1Mbps以以上上3.广域网（广域网（WideAreaNetwork）作用范作用范围大，可以是一个地区、一个省、一个围大，可以是一个地区、一个省、一个国家或几个国家，地理范围一般在国家或几个国家，地理范围一般在100km以上，传输速率较低以上，传输速率较低(0.1Mbps)20计算机网络的拓扑结构是指网络结计算机网络的拓扑结构是指网络结点和通信线路组成的几何排列方式。点和通信线路组成的几何排列方式。 1.1.总线型总线型：在一

16、条单线上连：在一条单线上连接着所有的工作站（网络上的计接着所有的工作站（网络上的计算机常称为工作站）和共享设备算机常称为工作站）和共享设备（文件服务器、打印机等），其（文件服务器、打印机等），其特点是结构简单便于扩充。特点是结构简单便于扩充。 典型的总线网是以太网。典型的总线网是以太网。 这种结构的网在过去用得较这种结构的网在过去用得较多，近年来已演化为带集线器的多，近年来已演化为带集线器的星型网。星型网。4.1.3计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构21（）总线型拓扑结构1.1.结构形式：所有的站点（计算机或结构形式：所有的站点（计算机或共享设备）都挂在（连接到）一条共享设备）都挂在（连

17、接到）一条公共的信道上。公共的信道上。22 C D A E匹配电阻（用来吸收总线上传播的信号）匹配电阻不接受不接受不接受接受B只有 D 接受B 发送的数据广播式传输232.星型星型以中央结点为中心与各结以中央结点为中心与各结点连接。其点连接。其特点是系统稳定性特点是系统稳定性好，故障率低好，故障率低。由于任意两个。由于任意两个结点间通信都要经过中央结点，结点间通信都要经过中央结点，此点一旦出现故障招致全网瘫此点一旦出现故障招致全网瘫痪，所以要求中央结点具有很痪，所以要求中央结点具有很高的可靠性。目前的局域网大高的可靠性。目前的局域网大多数采用星型结构，其中央结多数采用星型结构，其中央结点大多采

18、用可靠性很高的集线点大多采用可靠性很高的集线器（器（Hub），），结点间则以廉价结点间则以廉价的双绞线相连。的双绞线相连。 24（二）星型拓扑1.1.结构结构： 以中央节点为中心，各节点以点到以中央节点为中心，各节点以点到点的链路与中央节点相连。点的链路与中央节点相连。254.4.用途：共享型用途：共享型HUBHUB构成具有星型拓构成具有星型拓扑结构的以太网。扑结构的以太网。263.环型环型工作站、共享设备通过通工作站、共享设备通过通信线路将设备连接成一个闭合信线路将设备连接成一个闭合的环。其特点是信息在网络中的环。其特点是信息在网络中沿固定方向流动，两个节点间沿固定方向流动，两个节点间有唯一

19、的通路，可靠性高。在有唯一的通路，可靠性高。在局域网中常被采用。由于整个局域网中常被采用。由于整个网络构成闭合的环，故网络扩网络构成闭合的环，故网络扩充起来不太方便。充起来不太方便。典型的环形网是典型的环形网是IBM公司公司的令牌网（的令牌网（TokenRing） 27（三）环型拓扑1.1.结构：各站点经过链路两两互连构结构：各站点经过链路两两互连构成成 一个闭合环。一个闭合环。284.网状网网状网网状结构的网络是由分布网状结构的网络是由分布在不同地理位置的计算机经传在不同地理位置的计算机经传输介质和通信设备连接而成，输介质和通信设备连接而成，每两个结点之间的通信链路可每两个结点之间的通信链路

20、可能有多条。网状结构的能有多条。网状结构的优点是优点是系统可靠性高，缺点是结构复系统可靠性高，缺点是结构复杂。杂。广域网多采用这种结构。广域网多采用这种结构。 29总线拓扑总线拓扑星型拓扑星型拓扑环型拓扑环型拓扑网状拓扑网状拓扑301.网络协议网络协议为了使网络中许多互相连接的结点为了使网络中许多互相连接的结点间的数据交换能协调地、有条不紊地进间的数据交换能协调地、有条不紊地进行，每个结点必须遵守一些事前约定好行，每个结点必须遵守一些事前约定好的规则。这些规则规定了数据交换的格的规则。这些规则规定了数据交换的格式及同步机制。这些式及同步机制。这些为网络进行数据交为网络进行数据交换而建立的规则、

21、标准或约定叫做网络换而建立的规则、标准或约定叫做网络协议协议(NetworkProtocol)。4.1.4计算机网络协议计算机网络协议312.网络分层网络分层对于复杂系统采用分层结构进行分层处对于复杂系统采用分层结构进行分层处理可分解处理的难度。网络协议的设计也不理可分解处理的难度。网络协议的设计也不例外。一般的例外。一般的分层原则分层原则为：为：各层相对独立，某一层的内部变化不影各层相对独立，某一层的内部变化不影响另一层。响另一层。层次数量适中，不应过多也不宜太少层次数量适中，不应过多也不宜太少每层具有特定的功能，类似功能尽量集每层具有特定的功能，类似功能尽量集中在同一层。中在同一层。每层对

22、高层提供的服务与低层如何完成每层对高层提供的服务与低层如何完成无关无关相邻层之间的接口应有利于标准化相邻层之间的接口应有利于标准化323.网络的网络的体系结构体系结构（Architecture）计算机网络的分层及其协议的集合计算机网络的分层及其协议的集合称为网络的体系结构称为网络的体系结构。它是计算机网。它是计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定络及其部件所应完成的功能的精确定义。世界上著名的网络体系结构有：义。世界上著名的网络体系结构有：ARPANET美国美国ARPA创建于创建于1969年年SNA美国美国IBM公司于公司于1974年公布年公布DNA美国美国DEC公司于公司于1975年提出年

23、提出OSIISO于于1983年形成正式文件年形成正式文件334.OSI参考模型参考模型缘起：不同厂商生产的不同类型的缘起：不同厂商生产的不同类型的计算机网络使用不同的硬件，具有不同计算机网络使用不同的硬件，具有不同的网络体系结构，它们之间很难实行互的网络体系结构，它们之间很难实行互联。为了解决这种异构网的互联，要求联。为了解决这种异构网的互联，要求有一个公共的标准，只要按此标准生产，有一个公共的标准，只要按此标准生产，其产品就能实现相互通信。在此情况下其产品就能实现相互通信。在此情况下OSI参考模型应运而生。参考模型应运而生。34ISO于于1983年正式发布了年正式发布了ISO7498国际标准

24、，称为开放系统互联参考模国际标准，称为开放系统互联参考模型，记为型，记为OSI/RM(OpenSystemInterconnection/ReferenceModel),其其中的中的“开放开放”是指无论哪家厂商只要是指无论哪家厂商只要遵循遵循OSI标准，一个系统就可以和其标准，一个系统就可以和其他任何地方的遵循同一标准的系统互他任何地方的遵循同一标准的系统互相通信。相通信。OSI参考模型参考模型在逻辑上将整个网在逻辑上将整个网络的通信功能划分为络的通信功能划分为7个层次。个层次。35OSI参考模型及协议参考模型及协议传输36主机主机A与主机与主机B之间的同一层次称之间的同一层次称为为对等层对等

25、层。双方对等层之间的通信规。双方对等层之间的通信规则称为则称为协议协议。主机主机A和主机和主机B之间通信，实际的之间通信，实际的信息传递顺序为：主机信息传递顺序为：主机A的应用层的应用层表示层表示层会话层会话层传送层传送层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层主机主机B的物理的物理层层数据链路层数据链路层网络层网络层传送层传送层会话层会话层表示层表示层应用层。应用层。37需要指出的是：需要指出的是：OSI模型的制定虽模型的制定虽然获得了一些理论研究的成果，但在然获得了一些理论研究的成果，但在市场化方面却失败了，至今市场上几市场化方面却失败了，至今市场上几乎找不到有什么厂家生产出符合乎找不

26、到有什么厂家生产出符合OSI标准的商用产品。标准的商用产品。38网络安全是指网络系统的硬件、网络安全是指网络系统的硬件、软件以及系统中的数据受到保护软件以及系统中的数据受到保护，使，使之不因偶然的或是恶意的原因而遭到之不因偶然的或是恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，使网络系统连续破坏、更改、泄露，使网络系统连续可靠正常地运行，从而保证网络服务可靠正常地运行，从而保证网络服务不中断。不中断。4.1.5计算机网络安全简介计算机网络安全简介39从实用的角度看，网络安全技术从实用的角度看，网络安全技术大体包含以下内容：大体包含以下内容：实时硬件安全技术实时硬件安全技术软件系统安全技术软件系统安全技术数

27、据信息安全技术数据信息安全技术网络站点安全技术网络站点安全技术病毒防治技术病毒防治技术防火墙技术防火墙技术其其核心技术是：数据加密技术、核心技术是：数据加密技术、病毒防治技术和防火墙技术病毒防治技术和防火墙技术401.数据加密技术数据加密技术加密是指对数据进行编码加密是指对数据进行编码，使它成，使它成为一种不可理解的形式，即密文。解密为一种不可理解的形式，即密文。解密是将密文还原成原来可理解的形式。是将密文还原成原来可理解的形式。加密加密E解密解密D明文明文M密文密文C明文明文MKe加密密钥加密密钥Kd解密密钥解密密钥412.病毒防治技术病毒防治技术计算机病毒及其特征计算机病毒及其特征计算机病

28、毒是一种计算机病毒是一种入侵程序入侵程序，它可以，它可以通过插入自我复制的代码副本来感染通过插入自我复制的代码副本来感染计算机，并删除重要文件、修改系统计算机，并删除重要文件、修改系统或执行某些其它操作，从而造成对计或执行某些其它操作，从而造成对计算机中的数据或计算机本身的损害。算机中的数据或计算机本身的损害。其特征为其特征为l隐蔽性隐蔽性l欺骗性欺骗性l执行性执行性l感染性和传播性感染性和传播性l可触发性可触发性l破坏性破坏性42计算机病毒的防范计算机病毒的防范l对新购置的计算机软硬件系统进对新购置的计算机软硬件系统进行行测试测试，确保无病毒后才使用。，确保无病毒后才使用。l再确保硬盘无病毒

29、的情况下，计再确保硬盘无病毒的情况下，计算机应尽量使用算机应尽量使用硬盘启动硬盘启动。并在。并在启动前将软盘从软驱中取出。启动前将软盘从软驱中取出。l重要数据文件要有重要数据文件要有备份备份，避免计，避免计算机遭病毒破坏时，受到损失。算机遭病毒破坏时，受到损失。433.防火墙技术防火墙技术什么是防火墙什么是防火墙防火墙是指两个网络之间执行访防火墙是指两个网络之间执行访问控制策略（允许、拒绝、检测）的问控制策略（允许、拒绝、检测）的一系列部件的组合，包括硬件和软件一系列部件的组合，包括硬件和软件，目的是保护网络不被他人侵扰。目的是保护网络不被他人侵扰。防火墙防火墙网络网络1网络网络244防火墙的

30、功能防火墙的功能l安全策略的检查站安全策略的检查站l有效防止内部网络的相互影有效防止内部网络的相互影响响l网络安全的屏障网络安全的屏障l对网络存取和访问进行监控对网络存取和访问进行监控审计审计451.局域网的特点局域网的特点连网范围较小。一般距离在几百米到几公连网范围较小。一般距离在几百米到几公里，如公司、校园、厂区或一个建筑物等。里，如公司、校园、厂区或一个建筑物等。传输速率高。传输速率范围为传输速率高。传输速率范围为0.1Mbps1000Mbps误码率低。低至误码率低。低至10-810-11。保密性好，可靠性高，便于安装和维护保密性好，可靠性高，便于安装和维护4.2局域网局域网4.2.1局

31、域网特点及分类局域网特点及分类462.常用传输介质常用传输介质双绞线双绞线根据有无屏蔽可分为非屏蔽双绞线根据有无屏蔽可分为非屏蔽双绞线UTP和屏蔽双和屏蔽双绞线绞线STP。既可以传输模拟信号也可以传输数字既可以传输模拟信号也可以传输数字信号。传输速率可达信号。传输速率可达100Mbps155Mbps，甚至甚至1000Mbps的局域网也可用双绞线。它安装方便，的局域网也可用双绞线。它安装方便，价格便宜。价格便宜。光纤光纤特点是传输率高，可达几百特点是传输率高，可达几百Mbps甚至更高。没有甚至更高。没有电磁干扰，传输损耗小。电磁干扰，传输损耗小。无线介质无线介质利用电磁波进行信号的传输。无线局域

32、网近年来利用电磁波进行信号的传输。无线局域网近年来得到大力推广，网内各工作站通过基站或无线宽得到大力推广，网内各工作站通过基站或无线宽带路由器相互进行通信，从而避免了累赘的导线带路由器相互进行通信，从而避免了累赘的导线连接，尤其方便了可移动的笔记本电脑，使其在连接，尤其方便了可移动的笔记本电脑，使其在无线局域网作用范围内可以随处联网工作。无线局域网作用范围内可以随处联网工作。47非屏蔽双绞线UTP48屏蔽双绞线 STP49光纤501.什么是以太网（什么是以太网（Ethernet）以太网由美国施乐公司于以太网由美国施乐公司于1975年年研制成功，它是众多局域网类型中的研制成功，它是众多局域网类型

33、中的一种，是应用最为广泛的一种局域网。一种，是应用最为广泛的一种局域网。至至20世纪世纪90年代，以太网在局域网市年代，以太网在局域网市场中已取得了垄断地位，并且几乎成场中已取得了垄断地位，并且几乎成了局域网的代名词。以太网的技术规了局域网的代名词。以太网的技术规范仅支持物理层和数据链路层的协议。范仅支持物理层和数据链路层的协议。4.2.2Ethernet网络网络51以太网是一个中等区域范围内实以太网是一个中等区域范围内实现计算机通信的技术规范现计算机通信的技术规范，其数据传，其数据传输速率为输速率为10Mbps1000Mbps，采用采用CSMA/CD介质访问控制。介质访问控制。2.CSMA/

34、CDCSMA/CD（载波侦听多路访问载波侦听多路访问/冲突检测）介质访问控制方法冲突检测）介质访问控制方法可以解可以解决多站点共享公共传输介质的问题。决多站点共享公共传输介质的问题。适用于总线结构及星型结构的局域网。适用于总线结构及星型结构的局域网。52其工作过程可简单地概括为四点：其工作过程可简单地概括为四点：先先听后发，边听边发，冲突停止，随机听后发，边听边发，冲突停止，随机重发重发。533.10BASE-T网络网络表示表示10Mbps的传输率，基波传输，传的传输率，基波传输，传输介质为非屏蔽双绞线。使用集线器输介质为非屏蔽双绞线。使用集线器（Hub），），拓扑结构为星型。主机和拓扑结构为

35、星型。主机和Hub之之间的最大距离为间的最大距离为100米。双绞线两端使用米。双绞线两端使用RJ-45接口，一端接主机，一端接接口，一端接主机，一端接Hub5410BASE-T的组网规则的组网规则通过通过Hub可以扩展网络，可以扩展网络，Hub之间可以级连，之间可以级连，构成树状结构的网络构成树状结构的网络10BASE-T的特点的特点安装容易。安装容易。任何连接上出的问题只会影响某一个设备或任何连接上出的问题只会影响某一个设备或某一个网络分段，不影响整个网络的运行，增某一个网络分段，不影响整个网络的运行，增强了网络的适应性，简化了网络故障的检测工强了网络的适应性，简化了网络故障的检测工作。作。

36、容易移动和改变网络连接。容易移动和改变网络连接。554.100BASE-T网络网络与与10BASE-T结构相同，传输率提高到结构相同，传输率提高到100Mbps。用户需改用用户需改用100Mbps的网卡，的网卡，并使用并使用100Mbps的集线器。的集线器。5.1000BASE-T网络网络大大提高数据传输率，使用大大提高数据传输率，使用6类双绞类双绞线。线。561.互连的意义互连的意义网络互连就是把网络和网络连结起网络互连就是把网络和网络连结起来，在用户之间实现跨网络的通信与来，在用户之间实现跨网络的通信与操作的技术操作的技术。网络互连可使用户不但。网络互连可使用户不但可使用本网络内的资源，还

37、可访问其可使用本网络内的资源，还可访问其他网络的资源。他网络的资源。4.2.3网络互连网络互连572.互连的类型互连的类型局域网局域网局域网互连局域网互连局域网局域网广域网互连广域网互连局域网局域网广域网广域网局域网互连局域网互连广域网广域网广域网互连广域网互连4.2.3网络互连网络互连58网络互网络互连连的实例的实例59局域网局域网局域网互连局域网互连同种局域网网段的互连：使用中继同种局域网网段的互连：使用中继器或网桥。器或网桥。两个局域网相连：通过路由器两个局域网相连：通过路由器局域网局域网广域网互连广域网互连一个局域网中的主机要和广域网中一个局域网中的主机要和广域网中的主机互相通信。的主

38、机互相通信。使用路由器或网关使用路由器或网关60局域网局域网广域网广域网局域网互连局域网互连一个局域网经由广域网和另一个局一个局域网经由广域网和另一个局域网相连。域网相连。通过路由器或网关通过路由器或网关广域网广域网广域网互连广域网互连通过路由器或网关通过路由器或网关613.互连设备互连设备中继器中继器(Repeater)集线器集线器(Hub)网桥网桥(Bridge)交换机交换机(Switcher)路由器路由器(Router)网关网关(Gateway)4.2.3网络互连网络互连62网络互联的实例网络互联的实例63中继器（中继器（Repeat）中继器的工作原理：中继器的工作原理：中继器工作在物理

39、层中继器工作在物理层，用于，用于互连两个相同类型的网段（例如：两个以太网互连两个相同类型的网段（例如：两个以太网段），主要功能是延伸网段和改变传输媒体，段），主要功能是延伸网段和改变传输媒体，从而实现信息的转发。从而实现信息的转发。64中继器应用实例中继器应用实例65集线器集线器(HUB)集线器工作原理集线器工作原理集线器是对网络进行集中管理的最小单元，像集线器是对网络进行集中管理的最小单元，像树的主干一样，它是各分枝的汇集点。树的主干一样，它是各分枝的汇集点。HUB是是一个共享设备，其实质是一个中继器。一个共享设备，其实质是一个中继器。66应用实例应用实例67网桥网桥网桥工作原理网桥工作原理

40、网桥是在网桥是在数据链路层上数据链路层上连接两个网络段的网络设备。连接两个网络段的网络设备。主要功能有：过滤通信量、扩大网络的物理范围等。主要功能有：过滤通信量、扩大网络的物理范围等。68应用实例应用实例网桥连接两个局域网段网桥连接两个局域网段69本地网桥和远地网桥的使用本地网桥和远地网桥的使用70路由器路由器路由器工作原理路由器工作原理路由器在网络层一级工作，路由器在网络层一级工作，互连两个或多个独立互连两个或多个独立的相同类型或不同类型的网络：局域网与广域网的相同类型或不同类型的网络：局域网与广域网的互连，局域网与局域网的互连。路由器的主要的互连，局域网与局域网的互连。路由器的主要功能就是

41、进行路由选择。功能就是进行路由选择。71应用实例：用路由器实现网络连接应用实例：用路由器实现网络连接72网关工作原理网关工作原理此设备此设备属于网络层以上的互连设备属于网络层以上的互连设备，用于，用于实现不同协议的网络间的通信实现不同协议的网络间的通信73应用实例应用实例74对等网的概念对等网的概念局域网络按其工作模式来分，主要有局域网络按其工作模式来分，主要有对对等模式等模式和客户机和客户机/服务器（服务器（C/S）模式。模式。家庭、办公室网络通常采用对等网模式，家庭、办公室网络通常采用对等网模式，而企业网络通常采用而企业网络通常采用C/S模式。模式。对等网对等网上各台计算机无主从之分，网上

42、上各台计算机无主从之分，网上任意节点计算机既可以作为网络服务器，任意节点计算机既可以作为网络服务器，为其他计算机提供资源，也可以作为工为其他计算机提供资源，也可以作为工作站，以分享其他服务器的资源。作站，以分享其他服务器的资源。对等网除了共享文件外，还可以共享打对等网除了共享文件外，还可以共享打印机资源。印机资源。774.4.1互联网概述互联网概述出于冷战的需要，美国拟建一个计算出于冷战的需要，美国拟建一个计算机网络，网上各主机独立、平等地工作，机网络，网上各主机独立、平等地工作，使得任何一台主机或一条线路遭到破坏，使得任何一台主机或一条线路遭到破坏，不会影响到其它部分的工作和通信。不会影响到

43、其它部分的工作和通信。因特网的基础结构大体上经历了三个因特网的基础结构大体上经历了三个阶段的演进。但这三个阶段在时间划分上阶段的演进。但这三个阶段在时间划分上并非截然分开而是并非截然分开而是有部分重叠有部分重叠的，这是因的，这是因为网络的演进是逐渐的而不是突然的。为网络的演进是逐渐的而不是突然的。4.4 互联网技术及应用78因特网发展的第一阶段因特网发展的第一阶段单个网络单个网络ARPANET向互连网发展向互连网发展1966年美国年美国ARPA提出提出ARPANET计划计划1969年年ARPANET研制成功。第一个分组交换网研制成功。第一个分组交换网ARPANET最初只是一个单个的分组交换网，

44、而非最初只是一个单个的分组交换网，而非互连网。互连网。1972年年ARPANET正式对外公开。正式对外公开。1983年年TCP/IP协议成为协议成为标准协议标准协议。同年，同年，ARPANET分解成两个网络：分解成两个网络：ARPANET进行实验研究用的科研网进行实验研究用的科研网MILNET军用计算机网络军用计算机网络19831984年，形成了年，形成了因特网因特网Internet(两网互连两网互连)。1990年年ARPANET正式宣布关闭正式宣布关闭(实验任务完成实验任务完成)。79因特网发展的第二阶段建成三级结构的因特网1986年，年，NSF建立了国家科学基金网。建立了国家科学基金网。N

45、SFNET。它是一个三级计算机网络：它是一个三级计算机网络：主干网主干网地区网地区网校园网校园网1991年，美国政府决定将因特网的主干年，美国政府决定将因特网的主干网转交给私人公司来经营，并开始对接网转交给私人公司来经营，并开始对接入因特网的单位收费。入因特网的单位收费。1993年因特网主干网的速率提高到年因特网主干网的速率提高到45Mb/s（T3速率）。速率）。80三级结构的因特网各网络之间需要使用各网络之间需要使用路由器路由器来连接。来连接。有时在结构图中可不画出路由器。有时在结构图中可不画出路由器。校园网校园网校园网校园网校园网校园网国家主干网地区网地区网地区网路由器81三级结构的因特网

46、主机到主机的通信可能要经过多种网主机到主机的通信可能要经过多种网络。络。校园网校园网校园网校园网校园网校园网国家主干网地区网地区网地区网82因特网发展的第三阶段从从1993年开始，由美国政府资助的年开始，由美国政府资助的NSFNET逐渐被若干个商用的逐渐被若干个商用的ISP网络所代替。网络所代替。1994年开始创建了年开始创建了4个网络接入点个网络接入点NAP(NetworkAccessPoint)，分别由分别由4个电信公个电信公司经营。司经营。NAP就是用来交换因特网上流量的结点。在就是用来交换因特网上流量的结点。在NAP中安装有性能很好的交换设施。到本世中安装有性能很好的交换设施。到本世纪

47、初，美国的纪初，美国的NAP的数量已达到十几个。的数量已达到十几个。从从1994年到现在，因特网逐渐演变成多级结年到现在，因特网逐渐演变成多级结构网络。构网络。83多级结构的因特网大公司地区 ISP网络接入点NAP（对等点）公司校园网主干服务提供者校园网校园网校园网校园网本地 ISP地区 ISP地区 ISP地区 ISP本地 ISP本地 ISP大公司大公司网络接入点NAP（对等点）主机到主机的通信可能经过多种主机到主机的通信可能经过多种ISP。84计算机网络在我国的发展(1)中国公用计算机互联网中国公用计算机互联网CHINANET(2)中国教育和科研计算机网中国教育和科研计算机网CERNET(3

48、)中国科学技术网中国科学技术网CSTNET(4)中国联通互联网中国联通互联网UNINET(5)中国网通公用互联网中国网通公用互联网CNCNET(6)中国国际经济贸易互联网中国国际经济贸易互联网CIETNET(7)中国移动互联网中国移动互联网CMNET(8)中国长城互联网中国长城互联网CGWNET（建设中）建设中）(9)中国卫星集团互联网中国卫星集团互联网CSNET（建设中）建设中）85分组交换(packet switching)的出现ARPANET一开始就采用分组交换的通信一开始就采用分组交换的通信技术，原因是：技术，原因是：电话网是为电话通信设计的。电路交换电话网是为电话通信设计的。电路交换

49、的电话网很适合于电话通信。的电话网很适合于电话通信。但计算机数据具有很大的突发性。使用但计算机数据具有很大的突发性。使用电路交换会导致网络资源严重浪费。电路交换会导致网络资源严重浪费。计算机逐渐增多，连网的需求日益迫切，计算机逐渐增多，连网的需求日益迫切，计算机网络需要使用更加有效的连网技计算机网络需要使用更加有效的连网技术。术。这就导致分组交换的问世。这就导致分组交换的问世。86美国军方促进了计算机网络的发展20世纪世纪60年代美苏冷战激烈。年代美苏冷战激烈。美国军方要研制一种生存性很强的新型美国军方要研制一种生存性很强的新型分布式网络。分布式网络。即使少数结点或链路被摧毁，整个网络仍保即使

50、少数结点或链路被摧毁，整个网络仍保持畅通。持畅通。这种新型的计算机网络就是采用分组交这种新型的计算机网络就是采用分组交换的、基于存储转发计算机网络。换的、基于存储转发计算机网络。87数 据数 据数 据分组交换F 在发送端把要发送的报文分隔为较短的数据块F 每个块增加带有控制信息的首部构成分组（包）F 依次把各分组发送到接收端F 接收端剥去首部，抽出数据部分，还原成报文数 据分组11010011101 11010011101 00101001110 00101001110报文发送端首部分组数 据首部分组首部数 据发送发送发送在前发送接收端数 据首部数 据首部数 据首部11010011101 11

51、010011101 00101001110 00101001110884.4.2因特网的服务功能因特网的服务功能因特网有很多应用服务，最因特网有很多应用服务，最主要的是主要的是：远程登录远程登录Telnet文件传输文件传输FTP电子邮件电子邮件E-mail万维网万维网WWW新闻组新闻组Usenet电子公告板电子公告板BBS891.远程登录远程登录所谓远程登录是指一台本地的计所谓远程登录是指一台本地的计算机通过因特网登录到远程的另一台算机通过因特网登录到远程的另一台计算机上，运行远程计算机系统的应计算机上，运行远程计算机系统的应用程序。本地计算机犹如远程计算机用程序。本地计算机犹如远程计算机的一

52、个终端，用户感到自己的键盘和的一个终端，用户感到自己的键盘和显示器就直接连接在远程的计算机上显示器就直接连接在远程的计算机上工作。工作。使用协议名称：使用协议名称：Telnet902.文件传输文件传输FTP这一功能使用户可以从本地计算这一功能使用户可以从本地计算机连接到远程计算机上，查看远程计机连接到远程计算机上，查看远程计算机中有哪些文件，然后将自己需要算机中有哪些文件，然后将自己需要的文件从远程计算机复制到本地计算的文件从远程计算机复制到本地计算机（下载）；也可将本地计算机中的机（下载）；也可将本地计算机中的文件传送到远程计算机中（上传）。文件传送到远程计算机中（上传）。使用协议：使用协议

53、：FTP（FileTransferProtocol)913.电子邮件电子邮件是因特网最受欢迎的应用是因特网最受欢迎的应用电子邮件大大方便了人们的生活、电子邮件大大方便了人们的生活、工作和学习。工作和学习。电子邮件也改变了人们生活、工作电子邮件也改变了人们生活、工作和学习的方式。和学习的方式。电子邮件地址格式电子邮件地址格式：用户名用户名主机名主机名92发送方邮件缓存邮件服务器因特网使用使用SMTP协议协议用户邮箱接收方发送邮件使用的协议简单邮件传送协议 SMTP(SimpleMailTransferProtocol)邮件服务器接收邮件使用的协议邮局协议版本3POP3(PostOfficePro

54、tocolversion3)发送端 ISP接收端 ISP使用使用SMTP协议协议使用使用POP3协议协议发信人地址：收信人地址：邮件服务器的域名读作“at”用户名（用户邮箱）邮件的传送仍然要使用邮件的传送仍然要使用 IP IP 和和 TCP TCP 协议协议93电子邮件的优点与缺点电子邮件的优点与缺点优点：优点：快捷快捷价廉价廉不打断对方工作或休息不打断对方工作或休息缺点缺点有时邮件很慢或甚至丢失有时邮件很慢或甚至丢失对垃圾邮件尚无有效对策对垃圾邮件尚无有效对策944.WWW服务服务WWW（WorldWideWeb）也称也称Web，中文译名中文译名万维网万维网。1989年年3月由在日内瓦的欧洲

55、高能粒子月由在日内瓦的欧洲高能粒子研究委员会（研究委员会（CERN）的科学家的科学家TimBerners-Lee提出。开发万维网的初衷是使提出。开发万维网的初衷是使分布在欧洲分布在欧洲12个国家的物理学家们能方便个国家的物理学家们能方便地通过因特网交换各种报告、图片资料。地通过因特网交换各种报告、图片资料。1990年出现第一个年出现第一个WWW服务器，并服务器，并开发出第一个非图形界面的浏览器。开发出第一个非图形界面的浏览器。1993年年2月第一个图形界面的浏览器开月第一个图形界面的浏览器开发成功。发成功。95正是由于万维网的出现，使因特正是由于万维网的出现，使因特网从仅仅由少数计算机专业人员

56、使用网从仅仅由少数计算机专业人员使用变为普通百姓也能利用的信息资源。变为普通百姓也能利用的信息资源。据统计，在据统计，在1998年，万维网的通信量年，万维网的通信量已超过整个因特网上通信量的已超过整个因特网上通信量的75%。万维网的出现是因特网发展中一个非万维网的出现是因特网发展中一个非常重要的里程碑。常重要的里程碑。使用协议：使用协议：HTTP（HyperTextTransferProtocol）965.URL与信息定位与信息定位统一资源定位符统一资源定位符URL（UniformResourceLocator）用来标识万维网上的信用来标识万维网上的信息资源息资源，使每一个信息资源能被唯一地区

57、别，使每一个信息资源能被唯一地区别开来。开来。URL描述了网上资源的访问方式（传描述了网上资源的访问方式（传输协议类型）和所在的位置。一个典型的输协议类型）和所在的位置。一个典型的URL格式为：格式为：http:/ URL (Uniform Resource Locator) 98举例：举例：URL 的格式http:/ 的网站服务器在因特网上使用的域名所要浏览的文件名（包含路径）994.4.3TCP/IP协议协议1.什么是什么是TCP/IP协议协议早在早在20世纪世纪60年代后期，研究开年代后期，研究开发发ARPANET时期就开发了这一协议。时期就开发了这一协议。目前是目前是因特网上计算机之间

58、进行通信因特网上计算机之间进行通信的协议。的协议。TCP/IP是一个协议族的总称是一个协议族的总称，除，除了了TCP（传输控制协议传输控制协议）和）和IP（互联互联网协议网协议）两个协议外，还包括了上百）两个协议外，还包括了上百个其它的协议。个其它的协议。100目前尚没有一个公认的分层模型目前尚没有一个公认的分层模型来描述来描述TCP/IP的网络体系结构，本书的网络体系结构，本书采用采用四层结构模型四层结构模型，这四层是，这四层是应用层应用层传输层传输层网络层网络层网络接口层网络接口层101OSI与 TCP/IP体系结构的比较 应用层运输层网络层表示层会话层数据链路层物理层7654321OSI

59、 的体系结构应用层网络接口层网际层 IP (各种应用层协议如TELNET, FTP, SMTP 等)运输层(TCP 或 UDP)TCP/IP 的体系结构102TCP/IP 四层协议的表示方法举例 应用层运输层网际层网络接口层主机A主机B路由器网络 2网络 1应用层运输层网际层网络接口层网际层网络接口层4321103为了说明为了说明TCP/IP的设计思想，下的设计思想，下面比较一下传统电信网络和分组交换面比较一下传统电信网络和分组交换网的不同思路。网的不同思路。104传统的电信网在电信网中，通信的可靠性主要在电信网中，通信的可靠性主要靠电信网的质量来保证：靠电信网的质量来保证：电信网向用户（即电

60、话机）提供的电信网向用户（即电话机）提供的服务质量有保证。服务质量有保证。连接在电信网上的电话机几乎没有连接在电信网上的电话机几乎没有智能，因此全部的服务质量由电信智能，因此全部的服务质量由电信网完成。网完成。105电路交换的电信网电信网电信网向用户电话机提供可靠交付106因特网的设计思路通信必须是可靠的。但应当由谁负责可靠通信必须是可靠的。但应当由谁负责可靠交付？因特网和传统电信网的思路不同。交付？因特网和传统电信网的思路不同。严格地讲，计算机通信是在计算机上运行严格地讲，计算机通信是在计算机上运行的程序之间的通信。所以实现可靠通信最的程序之间的通信。所以实现可靠通信最终应当是让计算机程序之

61、间的通信可靠。终应当是让计算机程序之间的通信可靠。因特网认为，因特网认为，IP协议没有必要提供可靠服协议没有必要提供可靠服务（这样做可以使网络简单、灵活性好、务（这样做可以使网络简单、灵活性好、价格便宜）。在计算机中增加价格便宜）。在计算机中增加TCP协议就协议就可以实现计算机程序之间的可靠通信。可以实现计算机程序之间的可靠通信。107分组交换的因特网TCPTCP协议协议协议协议带有 TCP 协议的计算机向用户程序提供可靠交付丢弃丢弃丢弃丢弃丢弃丢弃分组交换的因特网 不保证可靠交付TCPTCPTCPTCP108TCP 协议的用途TCP是是TransmissionControlProtocol的

62、缩写，中文译名是传输控制协议。的缩写，中文译名是传输控制协议。TCP协议驻留在用户计算机中，它的协议驻留在用户计算机中，它的作用是保证应用程序之间端到端的可作用是保证应用程序之间端到端的可靠通信。靠通信。109TCP 协议的主要功能TCP给要传送的每一个字节的数据给要传送的每一个字节的数据都进行编号。都进行编号。接收端在收到数据后必须向发送端发接收端在收到数据后必须向发送端发送确认信息。送确认信息。若发送端在规定的时间内没有收到对若发送端在规定的时间内没有收到对方的确认，就重传这部分数据。方的确认，就重传这部分数据。当网络中的通信量过大时，当网络中的通信量过大时，TCP就就告诉发送端要放慢发送

63、数据。这叫告诉发送端要放慢发送数据。这叫做流量控制。做流量控制。110因特网的网际协议因特网的网际协议IP网际协议网际协议IP是是TCP/IP体系中两个最主要的体系中两个最主要的协议之一协议之一。与。与IP协议配套使用的还有四个协议配套使用的还有四个协议：协议：地址解析协议地址解析协议ARP(AddressResolutionProtocol)逆地址解析协议逆地址解析协议RARP(ReverseAddressResolutionProtocol)因特网控制报文协议因特网控制报文协议ICMP(InternetControlMessageProtocol)因特网组管理协议因特网组管理协议IGMP(

64、InternetGroupManagementProtocol)113网际协议 IP 及其配套协议 各种应用层协议 网络接口层(TELNET, FTP, SMTP 等)物理硬件运输层TCP, UDP应用层ICMPIPRARPARP与各种网络接口网际层IGMP1142. IP 地址IP地地址址就就是是给给每每个个连连接接在在因因特特网网上上的的主主机机（或或路路由由器器）分分配配一一个个在在全全世世界界范围是惟一的范围是惟一的32bit的标识符。的标识符。IP地地址址现现在在由由因因特特网网名名字字与与号号码码指指派派公公司司ICANN(InternetCorporationforAssigne

65、dNamesandNumbers)进进行行分分配配115IP 地址 IP地地址址分分为为5类类，每每一一类类地地址址都都由由两两个个固固定定长长度度的的字字段段组组成成，其其中中一一个个字字段段是是网网络络号号net-id，它它标标志志主主机机（或或路路由由器器）所所连连接接到到的的网网络络，而而另另一一个个字字段段则则是是主主机机号号host-id，它它标标志志该该主主机机（或或路路由由器器）。IP地址的结构：地址的结构：网络号网络号主机号主机号116net-id24 bithost-id24 bitnet-id16 bitnet-id8 bitIP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类

66、地址host-id16 bitB 类地址C 类地址01 1host-id8 bitD 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 1 001117net-id24 bithost-id24 bitnet-id16 bitnet-id8 bitIP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id16 bitB 类地址C 类地址01 1host-id8 bitD 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 1 001A 类地址的网络号字段 net-id 为 1 字节118net-id24 bithost-i

67、d24 bitnet-id16 bitnet-id8 bitIP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id16 bitB 类地址C 类地址01 1host-id8 bitD 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 1 001B 类地址的网络号字段 net-id 为 2 字节119net-id24 bithost-id24 bitnet-id16 bitnet-id8 bitIP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id16 bitB 类地址C 类地址01 1host-id8 bitD 类地址 1 1 1 0多 播

68、地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 1 001C 类地址的网络号字段 net-id 为 3 字节120net-id24 bithost-id24 bitnet-id16 bitnet-id8 bitIP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id16 bitB 类地址C 类地址01 1host-id8 bitD 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 1 001A 类地址的主机号字段 host-id 为 3 字节121net-id24 bithost-id24 bitnet-id16 bitnet-id8 bitIP

69、 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id16 bitB 类地址C 类地址01 1host-id8 bitD 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 1 001B 类地址的主机号字段 host-id 为 2 字节122net-id24 bithost-id24 bitnet-id16 bitnet-id8 bitIP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id16 bitB 类地址C 类地址01 1host-id8 bitD 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 1 00

70、1C 类地址的主机号字段 host-id 为 1 字节123net-id24 bithost-id24 bitnet-id16 bitnet-id8 bitIP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id16 bitB 类地址C 类地址01 1host-id8 bitD 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 1 001D 类地址是多播地址 124net-id24 bithost-id24 bitnet-id16 bitnet-id8 bitIP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id16 bitB 类地址C 类地

71、址01 1host-id8 bitD 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 1 001E 类地址保留为今后使用 125点分十进制记法 10000000000010110000001100011111 机器中存放的 IP 地址是 32 bit 二进制代码10000000 00001011 00000011 00011111 每隔 8 bit 插入一个空格能够提高可读性采用点分十进制记法则进一步提高可读性128.11.3.31 128 11 3 31 将每 8 bit 的二进制数转换为十进制数126常用的三种类别的 IP 地址 IP 地址的使用范围 网

72、络 最大 第一个 最后一个 每个网络类别 网络数 可用的 可用的 中最大的 网络号 网络号 主机数 A 126 (27 2) 1 126 16,777,214 B 16,384 (214) 128.0 191.255 65,534 C 2,097,152 (221) 192.0.0 223.255.255 254为方便记忆，采用为方便记忆，采用“点分十进制点分十进制”表示法：将表示法：将IPIP地址分为地址分为4 4段段A A类网络：类网络：第一段取值为第一段取值为11261126B B类网络：类网络：第一段取值为第一段取值为128191128191C C类网络：类网络：第一段取值为第一段取值

73、为192223192223127一些特殊的一些特殊的IP地址地址(全全0表示表示“this”）1.1.网络号全网络号全0 0，主机号为，主机号为0表示表示“本网络本网络”上的上的“本主机本主机”；2.网络号全网络号全0，主机号不为，主机号不为0，表示，表示“本网本网络络”上的上的某台主机某台主机。3.网络号和主机号全为网络号和主机号全为1表示在表示在“本网络本网络”上广播；网络号不为上广播；网络号不为0，主机号全主机号全1 1，表表示在某网络上示在某网络上广播广播4.A类地址中，网络号为类地址中，网络号为127，用于测试和，用于测试和诊断诊断例：例：B类地址类地址128.7.255.255表示

74、表示“在网络在网络128.7上的所有主机上的所有主机”。A类地址类地址0.0.0.35表示表示“在这个网络上的主机在这个网络上的主机35”128IP 地址的一些重要特点 IP地地址址是是一一种种分分等等级级的的地地址址结结构构。分分两两个个等等级的好处是：级的好处是：第第一一，IP地地址址管管理理机机构构在在分分配配IP地地址址时时只只分分配配网网络络号号，而而剩剩下下的的主主机机号号则则由由得得到到该该网网络络号号的的单单位位自自行行分分配配。这这样样就就方方便便了了IP地地址的管理。址的管理。第第二二，路路由由器器仅仅根根据据目目的的主主机机所所连连接接的的网网络络号号来来转转发发分分组组

75、（而而不不考考虑虑目目的的主主机机号号），这这样样就就可可以以使使路路由由表表中中的的项项目目数数大大幅幅度度减减少少，从而减小了路由表所占的存储空间。从而减小了路由表所占的存储空间。129IP 地址的一些重要特点 当当一一个个主主机机同同时时连连接接到到两两个个网网络络上上时时，该该主主机机就就必必须须同同时时具具有有两两个个相相应应的的IP地地址址，其其网网络络号号net-id必必须须是是不不同同的的。这这种种主主机机称称为为多多接接口口主主机机(multihomedhost)。由由于于一一个个路路由由器器至至少少应应当当连连接接到到两两个个网网络络（这这样样它它才才能能将将IP数数据据报

76、报从从一一个个网网络络转转发发到到另另一一个个网网络络），因因此此一一个个路路由由器器至少应当有两个不同的至少应当有两个不同的IP地址。地址。130IP 地址的一些重要特点 用用转转发发器器或或网网桥桥连连接接起起来来的的若若干干个个局局域域网网仍仍为为一一个个网网络络，因因此此这这些些局局域域网网都具有同样的网络号都具有同样的网络号net-id。所所有有分分配配到到网网络络号号net-id的的网网络络，范范围围很很小小的的局局域域网网，还还是是可可能能覆覆盖盖很很大大地理范围的广域网，都是平等的。地理范围的广域网，都是平等的。131路由器转发分组的步骤 先先按按所所要要找找的的IP地地址址中

77、中的的网网络络号号net-id把目的网络找到。把目的网络找到。当当分分组组到到达达目目的的网网络络后后，再再利利用用主主机机号号host-id将将数数据据报报直直接接交交付付给给目目的的主机。主机。按按照照整整数数字字节节划划分分 net-id 字字段段和和host-id字字段段，就就可可以以使使路路由由器器在在收收到到一一个个分分组组时时能能够够更更快快地地将将地地址址中中的的网络号提取出来。网络号提取出来。1323.域名IP地址既难记忆，又很难从键盘输入。地址既难记忆，又很难从键盘输入。一个事实：一个事实：人不擅长于记忆长串数字，人不擅长于记忆长串数字，但记忆名字却比较容易。但记忆名字却比

78、较容易。因此想到把因此想到把IP地址变成名字。地址变成名字。因特网设立专门的机构管理名字：因特网设立专门的机构管理名字：采用分级管理名字的方法。采用分级管理名字的方法。每一级的名字都是各不相同的。每一级的名字都是各不相同的。133因特网的域名域名其实就是名字域名其实就是名字。只是因为使用分。只是因为使用分级管理，因特网使用多级的域，因此级管理，因特网使用多级的域，因此就出现了就出现了“域名域名”这个名词。这个名词。因特网的域名分为：因特网的域名分为：顶级域名顶级域名二级域名二级域名三级域名三级域名四级域名四级域名134中央电视台向因特网提供万维网服中央电视台向因特网提供万维网服务的计算机的域名

79、是：务的计算机的域名是：因特网的域名举例提供万维网服务的计算机名意思是：商业机构中央电视台顶级域名二级域名三级域名三级域名.二级域名.顶级域名135清华大学向因特网提供网站服务的计算清华大学向因特网提供网站服务的计算机的域名是：机的域名是：因特网的域名举例意思是：中国中国 顶级域名教育机构二级域名二级域名清华大学清华大学三级域名网站服务器的计算机名字网站服务器的计算机名字四级域名四级域名四级域名. .三级域名三级域名. .二级域名二级域名. .顶级域名顶级域名136机机构构域域名名有有些些约约定定，以以区区分分组组织织或或机机构构的的性质。常用的有：性质。常用的有：edu教育机构教育机构com

80、商业机构商业机构mil军事部门军事部门gov政府机构政府机构net大型网络大型网络org组织机构组织机构在在美美国国外外的的其其它它国国家家则则用用代代表表国国家家和和地地区区的两个字母作为最后一个域名，如：的两个字母作为最后一个域名，如：cn中国中国 uk英国英国 ca加拿大加拿大it意大利意大利hk香港香港jp日本日本 de德国德国 au澳大利亚澳大利亚1374.4.4互联网接入互联网接入1.PSTN公共电话网公共电话网2.ISDN综合业务数字网综合业务数字网3.ADSL非对称数字用户线路非对称数字用户线路4.DDN专线专线5.卫星接入卫星接入6.光纤接入光纤接入7.无线接入无线接入8.CableModem接入接入138