第9章Internet

1、计算机网络基础（第计算机网络基础（第2 2版）版）第第9章章 Internet应用与应用与Intranet2本章主要内容 Internet的资源与应用； Internet在中国的发展； Internet中的域名系统； 主机配置协议； SNMP管理模型； WWW服务、电子邮件服务及其相关协议； 文件传输服务、远程登录服务及其相关协议； 用户接入Internet 的 技术； 企业内联网Intranet的相关概念与技术；3Internet的管理机构 IAB (Internet体系结构委员会)负责定义Internet的总体结构和技术上的管理，对Internet存在的技术问题及未来将会遇到的问题进行研究

2、。Internet研究任务组（IRTF）Internet工程任务组（IETF）Internet网络号码分配机构 IANA Internet网络的运行管理网络信息中心InterNIC网络操作中心InterNOC4Internet的资源与应用 Internet上的信息资源Internet提供的主要服务网络信息服务电子邮件(E-mail)服务文件传输服务远程登录服务Gopher服务电子公告牌服务网络新闻服务5中国各互连网络的出口带宽 6IP地址与域名 在网络中，对主机的识别要依靠地址，而保证地址全网唯一性是需要解决的问题。在任何一个物理网络中，各个节点的设备必须都有一个可以识别的地址，才能使信息进行

3、交换，这个地址称为“物理地址”（Physical Address）。 单纯使用网络的物理地址寻址会有一些问题：物理地址是物理网络技术的一种体现，不同的物理网络，其物理地址可能各不相同。物理地址被固化在网络设备（网络适配器）中，通常不能被修改。物理地址属于非层次化的地址，它只能标识出单个的设备，标识不出该设备连接的是哪一个网络。 针对物理网络地址的问题，采用网络层IP地址的编址方案。 Internet采用一种全局通用的地址格式，为每一个网络和每一台主机分配一个IP地址，以此屏蔽物理网络地址的差异。通过IP协议，把主机原来的物理地址隐藏起来，在网络层中使用统一的IP地址。 7IP地址的划分 IP地

4、址由32比特组成，包括三个部分：地址类别、网络号和主机号； IP地址以32个二进制数字形式表示，不适合阅读和记忆。为了便于用户阅读和理解IP地址，Internet管理委员会采用了一种“点分十进制”表示方法表示IP地址。将IP地址分为4个字节（每个字节8个比特），且每个字节用十进制表示，并用点号“”隔开， 8IP地址的类型 Internet的IP地址分为五种类型：A类、B类、C类、D类和E类 9A类地址A类地址的网络数为27（128）个，每个网络包含的主机数为224（16777216）个，A类地址的范围是55。由于网络号全为0和全为1保留用于特殊目的，所以

5、A类地址有效的网络数为126个，其范围是1126。另外，主机号全为0和全为1也有特殊作用，所以每个网络号包含的主机数应该是224-2（16777214）个。因此，一台主机能使用的A类地址的有效范围是：54。10B类地址 B类地址网络数为214个。 B类地址的范围为55，与A类地址类似（主机号全0和全1有特殊作用），一台主机能使用的B类地址的有效范围是：5411C类地址 C类地址网络数为221个，每个网络号所包含的主机数为256（实际有效的为254）个。 C类地址的范围

6、为55，同样，一台主机能使用的C类地址的有效范围是：5412D类地址和E类地址 D类地址用于多播，多播就是同时把数据发送给一组主机，只有那些已经登记可以接收多播地址的主机，才能接收多播数据包。D类地址的范围是55。 E类地址为将来预留的，同时也可以用于实验目的，它们不能被分配给主机。 13几种特殊的IP地址 广播地址有限广播地址“0”地址回送地址14内部网可选的地址 为了避免某个单位选择任意网络地址，造成与合法的Internet地址发生冲突，IETF已经分配了具体

7、的A类、B类和C类地址供单位内部网使用，这些地址为： A类55B类55C类55 15域名系统 IP地址是一个具有32比特长的二进制数，对于一般用户来说，要记住IP地址比较困难。为了向一般用户提供一种直观明了的主机识别符（主机名），TCP/IP协议专门设计了一种字符型的主机命名机制，给每一台主机一个由字符串组成的名字，这种主机名相对于IP地址来说是一种更为高级的地址形式域名。 16层次型域名系统的命名 名字空间被分成若干个部分并授权相应的机构进行管理。该管理机构又有

8、权对其所管辖的名字空间进一步划分，并再授权相应的机构进行管理。如此下去，名字空间的组织管理便形成一种树状的层次结构。17层次型命名机制管理 一个层次型主机名由三部分组成： 最高一级名字空间的划分基于“网点名” ，由若干网络组成，这些网络在地理位置或组织关系上联系非常紧密；比如商业组织COM、教育机构EDU、国家代码Country Code等。在各个网点内，又可以分出若干个“管理组”，第二级名字空间的划分基于“组名” ；在组名下面是各主机的“本地名”；18Internet第一级域名的代码及意义 域名代码意义COM商业组织EDU教育机构GOV政府部门MIL军事部门NET网络支持中心ORG其他组织A

9、RPA临时ARPA(未用)INT国际组织国家代码1997新增加的第一级代码 FIRM商业公司STORE商品销售企业WEB与WWW相关的单位ARTS文化和娱乐单位REC消遣和娱乐单位INFO提供信息服务的单位NOM个人19国家或地区代码 地区代码国家或地区地区代码国家或地区AU澳大利亚JP日本BR巴西KR韩国CA加拿大MO中国澳门CN中国RU俄罗斯FR法国SG新加坡DE德国TW中国台湾HK中国香港UK英国20域名解析 主机域名不能直接用于TCP/IP协议的路由选择之中。当用户使用主机域名进行通信时，必须首先将其映射成IP地址。因为Internet通信软件在发送和接收数据时都必须使用IP地址。 将

10、主机域名映射为IP地址的过程叫做域名解析。域名解析包括正向解析（从域名到IP地址）以及反向解析（从IP地址到域名）。Internet的域名系统DNS能够透明地完成此项工作。 21域名系统的工作过程 22主机配置协议 当一个网络的规模非常庞大时，采用手工方式去配置每台客户机的TCP/IP协议信息时，会出现各种各样的问题。而对于没有硬盘的主机（无盘工作站），还存在如何配置的问题。 主机配置协议 引导程序协议BOOTP为一个无盘工作站自动获取配置信息。使用BOOTP的计算机不能从一个新的网络上启动，除非管理员手工修改数据库中的信息。动态主机配置协议DHCP允许一台计算机加入新的网络和获取IP地址而不

11、用手工参与。DHCP是对BOOTP地扩展。23网络设备的管理方式 对网络及其设备的管理有三种方式：本地终端方式、远程Telnet命令方式和基于SNMP的管理方式。 本地终端方式：远程仿真终端登录telnet命令方式基于SNMP的网管方式：SNMP网络管理模型，由网络管理站（Manager)、网络管理代理（Agent）、管理信息库MIB （Management Information Base）以及SNMP协议组成。 24SNMP网络管理模型 网络管理代理； 网络管理站； MIB； SNMP； 25网络管理的功能 故障管理：对网络中被管对象故障的检测、定位和排除。 配置管理：用来定义、识别、初始

12、化以及监控网络中的被管对象，改变被管对象的操作特性，报告被管对象状态的变化。 性能管理：以网络性能为准则，保证在使用最少网络资源和具有最小时延的前提下，网络能提供可靠、连续的通信能力。 安全管理：保证网络不被非法使用。 计费管理：记录用户使用网络资源的情况并核收费用，同时也统计网络的利用率。26WWW服务 WWW的发展菜单方式的信息检索；基于超媒体的数据信息服务； WWW的工作方式采用浏览器/服务器体系结构，由Web服务器和客户端的Web浏览器组成。 WWW的相关概念超文本与超链接；超文本传输协议HTTP；统一资源定位器URL；27超文本传输协议HTTP HTTP负责用户与服务器之间的超文本数

13、据传输。 HTTP是TCP/IP协议组中的应用层协议，建立在TCP之上。 HTTP会话过程包括四个步骤：客户机浏览器向服务器发出建立连接。客户机浏览器向服务器发出建立连接。客户机向服务器提交请求，在请求中指明所要求的特定客户机向服务器提交请求，在请求中指明所要求的特定文件。文件。如果请求被接受，那么服务器便发回一个应答。在应答如果请求被接受，那么服务器便发回一个应答。在应答中至少应当包括状态编号和该文件内容。中至少应当包括状态编号和该文件内容。客户机与服务器断开连接。客户机与服务器断开连接。28统一资源定位器URL URL统一资源定位符表示某个网页标识符，由三部分组成：信息服务方式：信息服务方

14、式：/信息资源的地址信息资源的地址：端口号：端口号/文件路径文件路径 第一部分：信息服务方式（传输协议），如HTTP、FTP。第二部分：提供信息服务的主机在Internet上的域名 ；第三部分：资源在主机中存放的具体位置 ；http:/ 超文本标记语言HTML和HTML文档静态HTML文档和动态HTML文档 脚本语言JavaScript和VBScript； 动态HTML（DHTML）； 级联样式表CSS； 文档对象模式DOM； 扩展标记语言XML；30静态HTML和动态HTML 31电子邮件服务 电子邮件的特点 电子邮件的传送过程“存储转发”和“延迟传递” 电子邮件的相关协议SMTP协议和PO

15、P3协议多目的Internet邮件扩展（MIME） SMTP协议的工作模式在传送邮件的过程中，需要使用TCP协议进行连接（默认端口号为25）。32POP协议与SMTP协议 33多目的Internet邮件扩展 多目的Internet邮件扩展是IETF于1993年9月通过的一个电子邮件标准它是为了使Internet用户能够传送二进制数据而制定的标准。它能满足人们对多媒体电子邮件和使用本国语言发送邮件的需求。 它是一种新型的邮件消息格式，在邮件体中不仅允许7位ASC|文本消息，而且允许8位文本信息以及图像、语音等非文本的二进制信息。 由于SMTP规定邮件传输只能传送7位码信息，因此，要实现多种信息格

16、式的传输还必须进行代码转换，也就是重新编码。MIME提供了5种编码机制：“7位”、“8位”、“二进制”、“基本64”和“Quoted Printable”。34电子邮件的地址 在Internet上，每一个使用电子邮件的用户都必须在各自的邮件服务器上建立一个邮箱，拥有一个全球唯一的电子邮件地址，也就是邮箱地址。 Internet电子邮件地址由用户名和邮件服务器的主机名（包括域名）组成，中间用隔开，其格式为： Usernamehostname.domain-name 例如：某台邮件服务器的主机名为mail，该服务器所在的域名为， 在该服务器上有一个邮件用户，用户名为cnb，那么该用户的电子邮件地址

17、为35电子邮件的信息格式 SMTP规定电子邮件的信息由封皮、邮件头和邮件体组成。 封皮中包括发信人和收信人的电子邮件地址，被邮件服务器使用来传输电子邮件。 邮件头被客户端的邮件应用程序使用，并将邮件头内容显示给用户。从而使用户了解邮件的来源、来信日期和时间等信息。 邮件体是用户要传送的信息，也就是邮件的内容。36文件传输服务 文件传输协议FTPFTP协议以客户机/服务器模式进行。客户端提出请求和接受服务，服务器端接受请求和执行服务。FTP进行文件传输时，本地计算机上启动FTP客户端程序，通过TCP协议（默认端口号为21）建立与远地计算机系统（FTP服务器端程序）的连接。37FTP的特点 FTP

18、协议的客户机与服务器之间需要建立双重连接，一个是控制连接，一个是数据连接。将控制和数据传输分开，可以使FTP工作的效率更高。控制连接用于传输FTP控制命令以及服务器的回送信息；数据连接用于数据传输，完成文件内容的传输。 38FTP的主要功能 把本地计算机上的一个或多个文件传送到远程计算机上（上载），或从远程计算机上个获取一个或多个文件（下载）。 传输多种类型、多种结构、多种格式的文件，比如用户可以选择文本文件（ASCll）或二进制文件（Binary）。 提供对本地计算机和远程计算机的目录操作功能。 对文件进行改名、删除、显示文件内容。 匿名FTP服务 39远程登录服务 远程登录服务的主要作用：

19、允许用户与在远程计算机上运行的程序进行交互；可以执行远程计算机上的任何应用程序，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； Telnet的客户机/服务器模式：在远程登录过程中，用户的实终端采用用户终端的格式与本地Telnet客户机程序通信；远程主机采用远程系统的格式与远程Telnet 服务器进程通信。通过TCP连接，Telnet 客户机程序与Telnet 服务器程序之间采用了网络虚拟终端NVT标准来进行通信。40网络虚拟终端NVT NVT可以将不同的用户本地终端格式统一起来，使得各个不同的用户终端格式只与标准的网络虚拟终端NVT格式打交道

20、，而与各种不同的本地终端格式无关。 Telnet 客户机程序与Telnet 服务器程序一起完成用户终端格式、远程主机系统格式与标准网络虚拟终端NVT格式的转换。41网络新闻的概念 网络新闻是为数众多的综合性新闻或专题讨论组的总称，它也可以叫做新闻组论坛，而每个讨论组又被称为新闻组。每个新闻组都围绕某个专题展开讨论从根本上说Internet仅是usenet的一个通信载体而已。在Usenet主机上存储着用户发送的各种信息，它们会周期性地转发给其他的Usenet主机，最终传遍世界各地。它的基本通信手段是电子邮件，而且采用多对多的方式进行通信。42新闻组 新闻组是Internet用户向新闻服务器所投递

21、新闻邮件的集合。新闻组的名字由若干组成部分构成，各组成部分用圆点分开。名字的不同组成部分应当与新闻组所讨论的话题相关，并且最左边的部分表示最一般的信息，而最右边的部分则是最具体的信息。常见的顶级门类名称有： comp,news,rec,sci,soc,talk,misc 等。43电子公告牌 电子公告牌系统是Internet上的一种电子信息服务系统，它提供一块公共电子白板，每个用户都可以在上面书写、发布信息或提出看法。可以按不同的主题和分主题分成很多个布告栏。使用者可以阅读他人关于某个主题的最新看法，也可以将自己的看法毫无保留地贴到布告栏中，或者进行私下交流。它的主要功能包括软件交流、信息发布以

22、及网上游戏等。44Internet的用户接入技术 通过联机终端方式接入终端接入方式是间接的将用户与Internet连接在一起，而真正与Internet连接的是ISP的主机系统，即用户的本地计算机与Internet之间没有IP连通性，所以这种方式只能提供有限的Internet服务，通常只有E-mail、Telnet和FTP等。45通过SLIPPPP方式接入 关于SLIP和PPP协议SLIP（Serial Line Internet Protocol）表示串行线IP协议。SLIP是一个比较简单的互连网络协议，用于在拨号电话线等串行链路上进行TCP/IP通信。SLIP是一种物理层协议，它不提供差错校

23、验，对差错的检测要依赖硬件（如Modem）来完成，它只支持TCP/IP的传输，而且多数SLIP连接只支持静态IP地址的连接。PPP（Point-to-Point Protocol）表示点对点协议，它是由SLIP扩充发展而来的。PPP提供物理层和数据链路层的功能，提供对数据的差错检测功能，而且支持多种协议，包括TCP/IP、IPX/SPX、NetBEUI等。PPP还支持对拨入计算机的动态配置，比如通过PPP，远程服务器可以为本地客户机提供一个动态IP地址。 46通过SLIPPPP方式接入 以SLIP/PPP方式接入的用户本地计算机是作为Internet的一台主机来使用的。以主机身份入网的计算机，

24、可以享有Internet上的全部服务。47以网络方式接入 48企业内联网Intranet 企业网的特点 建设企业网的主要目的着眼于企业内部的事务管理，它是利用网络互连技术将分布在各地的多个相对独立的部门连接起来，以构成大型的、覆盖整个企业的管理信息系统。采用各种公用数据通信网或远程通信技术，将分布在不同地理位置的多个局域网连接起来，构成一个大型互连网系统，实现企业内部管理信息的交换。49Intranet网络的组成 50Intranet网络的组成网络平台网络平台是整个Intranet网络系统的核心和中枢，所有平台都运行其上。主要有网络传输设备、接入设备、网络互连设备、交换设备、布线系统、网络操作

25、系统、服务器、网络测试设备等。网络服务平台网络服务平台为网络用户提供各种信息服务。目前信息服务种类有信息点播、信息广播、Internet服务、远程计算及其他服务类型，其中Internet服务是Intranet网络建设中的重点，它包括Web服务、E-mail服务、FTP、News、Telnet、消息查询和信息检索等。网络应用平台Intranet网络系统上的应用平台主要有管理信息系统（MIS）、办公自动化系统、多媒体监测系统和远程教育等。开发平台开发平台由一些应用开发工具组成，利用这些开发工具用户可以根据需要开发各种应用平台。开发工具可分为通用开发工具、Web开发工具、Java开发工具以及数据库开

26、发工具等。51Intranet网络的组成数据库平台数据库平台主要对用户数据信息资源的组织管理和维护。数据库平台主要有Oracle、Informix、DB2、Sybase、Windows SQL Server等。网络管理平台网络管理平台实现对网络资源的监控和管理。网络安全平台网络安全平台对于企业内部Intranet网络系统非常重要。目前常用的安全措施主要有分组过滤、防火墙、代理技术、加密认证技术、网络监测和病毒检测。网络用户平台网络用户平台是最终用户的工作平台。一般网络用户平台包括办公软件、浏览器软件等。环境平台环境平台的功能主要有维持网络正常运行的合适的温、湿度环境，并保证地线、电源等可靠性。

27、通信平台通信平台为网络通信提供所需的环境。 52Intranet网络的硬件组成 Intranet网络是Internet技术、Web技术、LAN技术、WAN技术的集成。Intranet网络硬件设备实现了网络上的信息传输，实现了网上信息的安全转发。Intranet网络的硬件包括：集线设备（10或100Mbps集线器）、路由和交换设备（网桥、路由器、以太网/快速以太网/千兆以太网交换机、ATM交换机）、服务器（PC服务器、UNIX小型机和大型主机）、接入设备（调制解调器、远程访问服务器）、网络互连设备（网关）和防火墙设备（Firewall）等。防火墙是指一个由软件系统和硬件系统组合而成的专用“屏障”，它的功能是防止非法入侵，非法使用系统资源，执行安全管制措施。53Intranet网络的软件平台（一） Web服务器Web服务器用于存贮和管理网页，提供Web服务。Web服务器使用超文本标记语言HTML来描述网络上的资源，并以HTML数据文件的形式存放在Web服务器中。 代理服务器与Web服务器相关的另一类服务器是代理服务器（