第4章4.3因特网的组成

1、4.3.1 网络分层结构与TCP/IP协议4.3.2 IP协议与路由器4.3.3 因特网的发展及其结构4.3.4 因特网的接入（1）网络的分层结构）网络的分层结构（2） TCP/IP协议协议(栈栈)国际标准国际标准（7层）层）因特网标准因特网标准（4层）层） 计算机网络的分层结构中，不同计算机的同一层必须共同遵循相同的规则和约定，才能正确地进行数据通信，这些规则和约定就是网络协议网络协议 现在的大多数局域网和因特网，采用的是发源于美国国防部的TCP/IP协议系列协议系列 TCP/IP是网络互连的工业标准，它包含了100多个协议，其中：TCP（传输控制协议)和IP(网际协议)是两个最基本、最重要

2、的协议4321网络接口和硬件层网络接口和硬件层(以太网以太网, FDDI, X.25, ATM等等)网络互连层（网络互连层（IP）传输层（传输层（TCP或或UDP）应用层应用层(SMTP, HTTP, FTP等等)如电子邮件、如电子邮件、HTML文档文档等应用数据等应用数据应用数据转换为应用数据转换为1个或多个个或多个TCP数据段或数据段或UDP数据段数据段TCP或或UDP数据报封装为数据报封装为IP数据报数据报IP数据报封装为以太网信息帧数据报封装为以太网信息帧或或ATM信元后进行传输信元后进行传输（IPv4）因特网上的每台计算机使用“IP地址”作为其标识IP地址的特点：惟一性：网络上每台计

3、算机都有一个与众不同的惟一的IP地址简明性：所有地址的长度都是32个二进位IP地址的格式：包含网络号和主机号 2个部分主机号（主机号（2424位）位）网络号网络号0 0主机号主机号(8(8位位) )网络号网络号0 01 11 1主机号（主机号（1616位）位）网络号网络号0 01 10 1 2 3 4 31011 1组播地址组播地址D类类0 1 2 3 4 311111备用备用E类类00 1 8 16 31网络号网络号主机号主机号A类类（超大型网络（超大型网络, 拥有大量主机拥有大量主机(16 777 214)，只有不超过，只有不超过126个网络可获得个网络可获得A类地址）类地址）0 1 2

4、16 3101网络号网络号主机号主机号B类类（规模适中的网络（规模适中的网络(65 534台主机台主机)使用使用B类地址，首字节大于等于类地址，首字节大于等于128但小于但小于192 ）0 1 2 3 24 3101 1网络号网络号主机号主机号C类类（用于主机不超过（用于主机不超过254台的小型网络，其台的小型网络，其IP地址的首字节大于等于地址的首字节大于等于192但小于但小于224 ）IP地址是一个32位的地址码，书写和记忆很不方便“点分十进制”表示：用4个十进制数来表示一个IP地址，每个十进制数对应 IP地址中的8位(1个字节)，相互间用小数点 “ ” 隔开。 例如：

5、800011010 00001010 00100011 00110000A类地址类地址810000010 00011000 00100011 01000100B类地址类地址211000110 01110111 00010111 00001100C类地址类地址点分十进制表示点分十进制表示 二进制表示二进制表示 IP地址类型地址类型IP地址地址 首字节取值首字节取值 网络号取值网络号取值 举举 例例 A类类 1 126 1 126 42B类类 128 191 128.0 191.255 1C类类 192 223

6、 192.0.0 223.255.255 2nA、B、C三类三类IP地址的十进制表示：地址的十进制表示：相互连接的异构网络，它们使用的数据包（或帧）格式互不兼容，因此不能直接将一个网络送来的包传送给另一个网络解决方法：IP协议定义了一种独立于各种物理网的统一的数据包格式，称为IP数据报（IP datagram）IPv4数据报格式：数据数据( ( 最少最少1B1B，包含头部最大，包含头部最大64KB64KB）接收接收IPIP数据报的主机数据报的主机IPIP地址地址32bit32bit发送发送IPIP数据报的主机数据报的主机IPIP地址地址32bit32bit数据报总长度数

7、据报总长度16bit16bit服务类型服务类型头部长度头部长度版本号版本号标志标志片偏移片偏移13bit头部检验和头部检验和 16bit生成时间生成时间8bit协议协议8bit标识标识16bit可选字段（长度可变）可选字段（长度可变）填充填充源地址和源地址和目的地址目的地址有效载荷有效载荷校验信息校验信息为了把不同类型的网络互连成一个统一的网络，必须解决：所有计算机应统一编址传输的数据包格式应该统一解决方案：统一采用TCP/IP协议！使用的网络互连设备：路由器EthernetFDDIATM(a) 实际的物理网络实际的物理网络IP路由器路由器主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主

8、机主机主机(b)用户所看到的网络用户所看到的网络多个异构网络互连多个异构网络互连而成的而成的计算机网络计算机网络主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机主机TCP / IPEthernetFDDICSMA/CD令牌令牌ATM面向连接面向连接X.25（光纤、微波、卫星、同轴、电话、双绞线）（光纤、微波、卫星、同轴、电话、双绞线）虚电路虚电路不同的不同的链路层链路层不同的不同的物理层物理层统一的应用层、统一的应用层、传输层和网络层传输层和网络层网络接口层网络接口层主机主机A主机主机B路由器路由器网络网络2 2网络网络1 14321传输层传输层应用层应用层网络互连层网络互连层网络

9、互连层网络互连层网络接口层网络接口层网络接口层网络接口层传输层传输层应用层应用层网络互连层网络互连层4321路由器是一种能够连接异构网络的分组交换机，其作用是：按照路由表在网络之间转发数据包根据需要对数据包的格式进行转换4.3.3 因特网的发展及结构因特网的发展及结构边缘部分由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信和资源共享因特网的核心部分因特网的边缘部分主机网络路由器 核心部分核心部分 由大量网络和连接这些网络的路由器组成，由大量网络和连接这些网络的路由器组成，他们是为边缘部分服务的（提供连通性和交换）他们是为边缘部分服务的（提供连通性和交换）ISP：拥有自己的通

10、信线路拥有从因特网管理机构申请得到的许多IP地址用户计算机若要接入因特网，必须获得ISP分配的IP地址：对于单位用户，ISP通常分配一批地址。对于家庭用户，ISP一般不分配固定的IP地址，而采用动态分配的方法。因特网采用TCP/IP协议由大量网络和计算机互连而成，网络中的每一台主机都有一个IP地址IP地址用4个十进制数字来表示，不便记忆和使用因特网采用域名(domain name)作为IP地址的文字表示，易用易记。例如：江苏教育学院的 WWW服务器对应的域名是用户可以按IP地址访问主机，也可按域名访问主机域名的格式： 5级域名.4级域名.3级域名.2级域名.顶级域名举例： 中国江苏教育学院校园网www服务器的域名为: www . jsjy. edu . cn 主机名.网络名.机构名.国家名 美国哈佛大学校园网www服务器的域名为: www . harvard. edu 主机名. 网络名. 机构名什么是城域网？以高速光纤传输网为平台，与国家主干网连接，提供宽带IP出口采用多种宽带和窄带接入技术，构成不同的接入网，实现因特网接入服务，满足人们访问因特网的需求汇聚点(POP)汇接接入网的流量，进行数据的转发与交换n接入网的作用：接入网