第8章 计算机网络初步

1、1.1.早期的计算机网络早期的计算机网络 -20-20世纪世纪5050年代初年代初2.2.现代计算机网络的萌芽和发展时期现代计算机网络的萌芽和发展时期 -1969-1969年年ARPAnetARPAnet3.3.计算机网络标准化阶段计算机网络标准化阶段-1977-1977年开放互联系统参考模型年开放互联系统参考模型ISO/OSIISO/OSI4.4.局域网发展时期局域网发展时期-20-20世纪世纪8080年代年代5.Internet 5.Internet 发展时期发展时期 -1986-1986年美国国家科学基金会建立年美国国家科学基金会建立NSFnetNSFnet计算机网络的发展划分为四个阶段

2、：计算机网络的发展划分为四个阶段： 第一代：远程终端连接第一代：远程终端连接 (20(20世纪世纪6060年代早期年代早期) ) 面向终端的计算机网络面向终端的计算机网络 第二代：计算机网络阶段第二代：计算机网络阶段（局域网，（局域网，2020世纪世纪6060年代中期）年代中期） 多个主机互联，实现计算机和计算机之间的通信。多个主机互联，实现计算机和计算机之间的通信。 第三代：计算机网络互联阶段第三代：计算机网络互联阶段（广域网、（广域网、InternetInternet） 19811981年年 国际标准化组织国际标准化组织(ISO)(ISO)制订了开放体系互联基本参制订了开放体系互联基本参考

3、模型（考模型（OSIOSI），同时），同时InternetInternet上应用协议上应用协议TCP/IPTCP/IP诞生。诞生。 第四代：信息高速公路第四代：信息高速公路（高速，多业务，大数据量）（高速，多业务，大数据量） 出现宽带综合业务数字网：信息高速公路的大力建设，出出现宽带综合业务数字网：信息高速公路的大力建设，出现现ATMATM技术、技术、ISDNISDN、千兆以太网等。、千兆以太网等。 19891989年年1111月月我国第一个公用分组交换网我国第一个公用分组交换网CNPACCNPAC建成建成运行运行 19901990年年1010月月，中国正式在，中国正式在DDN NICDDN

4、NIC（国际互连网络（国际互连网络信息中心的前身）注册登记了我国的顶级域名信息中心的前身）注册登记了我国的顶级域名cncn 19941994年中关村地区教育与科研示范网络（年中关村地区教育与科研示范网络（NCFCNCFC）工）工程程连入连入InternetInternet的的64KB64KB国际专线开通国际专线开通，实现了与，实现了与InInternetternet的全功能连接的全功能连接 中国公用计算机互联网（中国公用计算机互联网（ChinaNETChinaNET） CHINANET与公用电话分组交换网、中国公用分组交换网、中国公用数字数据网、帧中继网等互联，国际线路带宽的总容量占全国互联网

5、出口总带宽的80%中国国家计算机与网络设施中国国家计算机与网络设施(NCFC)(NCFC) NCFC NCFC亦称中国科技网（亦称中国科技网（CSTNETCSTNET），），是由中科院主持的是由中科院主持的全国性网络。全国性网络。19941994年年5 5月月2121日完成了我国最高域名日完成了我国最高域名cncn 主服主服务器的设置。务器的设置。我国的公用计算机网络主要包含我国的公用计算机网络主要包含4 4大大InternetInternet主干网：主干网：中国教育和科研计算机网中国教育和科研计算机网(CERNET)(CERNET) 是由我国技术人员独立自主设计、建设和管理的计算机是由我国技

6、术人员独立自主设计、建设和管理的计算机互联网络。它主要面向我国的教育和科研单位、政府部门互联网络。它主要面向我国的教育和科研单位、政府部门及非盈利机构。及非盈利机构。中国国家公用经济信息通信网中国国家公用经济信息通信网( (ChinaGBNETChinaGBNET) ) ChinaGBNETChinaGBNET又称金桥网，为配合中国的又称金桥网，为配合中国的“四金四金”（金税（金税- - -银行、金关银行、金关-海关、金卫海关、金卫-卫生部、金盾卫生部、金盾-公安部）工程，公安部）工程，自自1993 1993 年开始建设的网络。金桥网是以卫星综合数字业务网年开始建设的网络。金桥网是以卫星综合数

7、字业务网为基础，以光纤、无线移动等方式形成天地一体的网络结构为基础，以光纤、无线移动等方式形成天地一体的网络结构 。 运营产业化运营产业化 以以InternetInternet运营为产业的企业迅速崛起。运营为产业的企业迅速崛起。 应用商业化应用商业化 已成为一种非常出色的电子化商业媒介。已成为一种非常出色的电子化商业媒介。 互联全球化互联全球化各国纷纷提出适合本国国情的信息高速公路计划。各国纷纷提出适合本国国情的信息高速公路计划。 互联宽带化互联宽带化随着网络基础设施的改善、接入方式的多样化和运营商服随着网络基础设施的改善、接入方式的多样化和运营商服务能力的提高，上网速度将会更快，互联必然宽带

8、化。务能力的提高，上网速度将会更快，互联必然宽带化。 多业务综合平台化多业务综合平台化互联网将成为图像、话音和数据互联网将成为图像、话音和数据“三网合一三网合一”的多媒体业的多媒体业务综合平台，并与电子商务、电子政务、电子公务、电子务综合平台，并与电子商务、电子政务、电子公务、电子医务、电子教学等交叉融合。医务、电子教学等交叉融合。计算机网络是指利用通信线路和设备将分计算机网络是指利用通信线路和设备将分布在不同物理位置的许多自治计算机互连布在不同物理位置的许多自治计算机互连起来、并在网络软件系统的支持下实现资起来、并在网络软件系统的支持下实现资源共享和信息传递的系统。源共享和信息传递的系统。

9、通信链路通信链路 CCPCCPCCPCCPCCPCCP通信子网通信子网资源子网资源子网主机主机终端终端主机主机终端终端主机主机终端终端终端终端主机主机 总线型：总线型：只有单一的通信线路只有单一的通信线路( (称为总线称为总线) )，所有站点直接连接，所有站点直接连接到这条总线上。到这条总线上。在总线型网络中信息是按广播式进行通信的。任何一个时在总线型网络中信息是按广播式进行通信的。任何一个时刻只能有一个站点发送信息，其他结点均可接受信息。刻只能有一个站点发送信息，其他结点均可接受信息。优点主要是结构简单、布线容易、成本低廉、易于扩展并优点主要是结构简单、布线容易、成本低廉、易于扩展并具有较高

10、的可靠性等。具有较高的可靠性等。缺点是总线的故障会导致网络瘫痪缺点是总线的故障会导致网络瘫痪网络的拓扑结构是指网络中通信线网络的拓扑结构是指网络中通信线路和站点路和站点( (终端结点或转发结点终端结点或转发结点) )的的几何排列形式。几何排列形式。 环型：环型：各个站点通过通信线路连接成各个站点通过通信线路连接成一个闭合的环。在单条环路的环型网一个闭合的环。在单条环路的环型网络中信息流向是单方向的。络中信息流向是单方向的。 优点是结构简单、传输延时确定。优点是结构简单、传输延时确定。 缺点是一个站点的故障会导致网络缺点是一个站点的故障会导致网络瘫痪。瘫痪。 星型：星型：有一个惟一的转接结点，各

11、站有一个惟一的转接结点，各站点通过点到点的链路直接连接到转接点通过点到点的链路直接连接到转接结点上。结点上。 优点是结构简单、易于实现和便于优点是结构简单、易于实现和便于管理。管理。 缺点是转接结点的故障会导致网络缺点是转接结点的故障会导致网络瘫痪。瘫痪。中心中心处理机处理机 树型：树型：结点按层次进行连接。信结点按层次进行连接。信息交换主要在上下层结点之间。息交换主要在上下层结点之间。树型网络中除了叶子结点之外的树型网络中除了叶子结点之外的所有非终端结点都是转接结点。所有非终端结点都是转接结点。 优点是组网灵活、易于扩展。优点是组网灵活、易于扩展。 缺点是对根结点的依赖性太大，相缺点是对根结

12、点的依赖性太大，相邻或同层结点之间不能直接传递信邻或同层结点之间不能直接传递信息。息。 终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端终端节点节点节点节点节节点点节点节点网状拓扑结构是基本拓扑结构的组合网状拓扑结构是基本拓扑结构的组合 网络的分类方式很多网络的分类方式很多: : 按照网络的覆盖范围与规模分类，可以把网按照网络的覆盖范围与规模分类，可以把网络分为络分为: :局域网局域网(LAN)(LAN)城域网城域网(MAN)(MAN)广域网广域网(WAN)(WAN)采用局域网，传采用局域网，传输速率较高，误输速率较高，误码率较低。组网码率较低。组网方便，技术简单。方便，技

13、术简单。传输距离远，传传输距离远，传输速率较低，误输速率较低，误码率较高。机制码率较高。机制复杂。复杂。局域网局域网 指十几公里指十几公里的地理范围内将计算的地理范围内将计算机、外设和通信设备机、外设和通信设备互连在一起的网络系互连在一起的网络系统。统。广域网广域网 涉及的范围涉及的范围较大，通常可以达较大，通常可以达到几十公里、几百到几十公里、几百公里，甚至更远。公里，甚至更远。数据通信数据通信数据通信数据通信是计算机网络最基本的功能。它用来快速传送计是计算机网络最基本的功能。它用来快速传送计算机与终端、计算机与计算机之间的各种信息。算机与终端、计算机与计算机之间的各种信息。资源共享资源共享

14、“资源资源”指的是网络中所有的软件、硬件和数据资源指的是网络中所有的软件、硬件和数据资源。“共享共享”指的是网络中的用户都能够部分或全部地享受这指的是网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。些资源。分布处理分布处理当某台计算机负担过重时，或该计算机正在处理某项工作当某台计算机负担过重时，或该计算机正在处理某项工作时，网络可将新任务转交给空闲的计算机来完成，均衡各时，网络可将新任务转交给空闲的计算机来完成，均衡各计算机的负载，提高处理问题的实时性。计算机的负载，提高处理问题的实时性。 计算机网络由计算机网络由硬件硬件和和软件软件两部分组成两部分组成 网络硬件包括网络硬件包括计算机、通信线路计

15、算机、通信线路和和通信设备通信设备等等 负责数据处理和数据转发负责数据处理和数据转发 网络软件分为网络软件分为网络协议网络协议、网络操作系统网络操作系统和和网络网络应用软件应用软件 控制数据通信和各种应用控制数据通信和各种应用 1 1网络中的计算机设备网络中的计算机设备 根据计算机在网络中的作用可将计算机分为根据计算机在网络中的作用可将计算机分为服务器服务器和和工作站工作站 服务器服务器是一种功能强大的高档计算机，构成与普通计算是一种功能强大的高档计算机，构成与普通计算机基本相似，是计算机网络系统的核心设备，主要负责机基本相似，是计算机网络系统的核心设备，主要负责网络资源管理和用户服务网络资源

16、管理和用户服务在计算机网络中针对不同的网络应用设置不同的服务器，在计算机网络中针对不同的网络应用设置不同的服务器，如远程访问服务器、打印服务器、文件服务器、域名服务如远程访问服务器、打印服务器、文件服务器、域名服务器和数据库服务器等。器和数据库服务器等。 工作站工作站是具有独立处理能力的计算机，即可以单独使用，是具有独立处理能力的计算机，即可以单独使用，也可以联网工作。也可以联网工作。双绞双绞线线同轴电缆同轴电缆光纤光纤卫星通信卫星通信微波微波(1)(1)双绞线双绞线由两根彼此绝缘、相互缠绕成螺旋状的铜线组成。缠绕由两根彼此绝缘、相互缠绕成螺旋状的铜线组成。缠绕的目的是减少电磁干扰，提高传输质

17、量。的目的是减少电磁干扰，提高传输质量。组网方便，价格最便宜，应用广泛组网方便，价格最便宜，应用广泛 五类双绞线最大传输率为五类双绞线最大传输率为100Mbps100Mbps，传输距离小于，传输距离小于100100米米(2)(2)同轴电缆同轴电缆 由内外两个导体组成，内导体是一根金属线，外导体是一根由内外两个导体组成，内导体是一根金属线，外导体是一根柱形的套管，一般是金属线编织成的网状结构，内外导体之柱形的套管，一般是金属线编织成的网状结构，内外导体之间有绝缘层。间有绝缘层。传输距离小于传输距离小于800800米米(3)(3)光缆光缆光缆的芯线是由光导纤维做成，它传输光脉冲数字信号。光缆的芯线

18、是由光导纤维做成，它传输光脉冲数字信号。单模光纤：使用激光，光线与芯轴平行，损耗小，传输距离远单模光纤：使用激光，光线与芯轴平行，损耗小，传输距离远，具有很高的带宽，但价格更高。在，具有很高的带宽，但价格更高。在2.5Gb/s2.5Gb/s的高速率下，的高速率下，单模光纤不必采用中继器单模光纤不必采用中继器可传输数十公里可传输数十公里。光纤和光端设备光纤和光端设备（4 4）无线介质）无线介质 无线介质是指信号通过空气传输，信号不被约束在一个物理导体内。主要包括无线电、微波和卫星通信等 卫星微波通信卫星微波通信两个地面站之间传送两个地面站之间传送距离：距离：50 -100 km50 -100 k

19、m使用微波使用微波转发器接收和转发转发器接收和转发 地球同步卫星地球同步卫星 与地面站相对固定位置与地面站相对固定位置 使用使用3 3个卫星覆盖全球个卫星覆盖全球 传输距离远传输距离远 （1 1）网卡）网卡 网卡（网卡（NICNIC，Network Interface CardNetwork Interface Card）：）：网络接口卡网络接口卡（简称网卡）又称为（简称网卡）又称为网络适配器网络适配器（NIANIA，Network InterNetwork Interface Adapterface Adapter），是计算机局域网中最重要的连接设备），是计算机局域网中最重要的连接设备之一。

20、网卡的作用是将计算机与通信设施相连接，将计之一。网卡的作用是将计算机与通信设施相连接，将计算机的数字信号与通信线路能够传送的电子信号互相转算机的数字信号与通信线路能够传送的电子信号互相转换换 RJ-45口口BNC接口接口（2 2）调制解调器（）调制解调器（ModemModem，俗称，俗称“猫猫”）调制解调器是一种信号转换装置，它将计算机与公调制解调器是一种信号转换装置，它将计算机与公用电话线相连接，使得计算机用户能够通过拨号的方式利用电话线相连接，使得计算机用户能够通过拨号的方式利用公用电话网访问计算机网络系统。用公用电话网访问计算机网络系统。 （3 3）集线器）集线器（HubHub）集线器具

21、有多个端口，可连接多台计算机。集线器具有多个端口，可连接多台计算机。集线器主要提供集线器主要提供信号放大和中转信号放大和中转的功能，不具备自的功能，不具备自动寻址能力和交换作用。动寻址能力和交换作用。 （4 4）交换机）交换机称为称为交换式集线器交换式集线器，在网络传输过程中可以，在网络传输过程中可以对数据进行对数据进行同步、放大和整形同步、放大和整形。路由器可路由器可连接多个网络或网段。连接多个网络或网段。用路由器连接起来的若干个网络，它们仍是各自独立的。用路由器连接起来的若干个网络，它们仍是各自独立的。要想从一个网络访问用路由器连接起来的另一个网络中的要想从一个网络访问用路由器连接起来的另

22、一个网络中的站点，必须指定该站点的逻辑地址（站点，必须指定该站点的逻辑地址（IP地址）。地址）。 （5 5）路由器（相同类型的多个网络之间的连接）路由器（相同类型的多个网络之间的连接）不同网络之间数据格式转换和转发不同网络之间数据格式转换和转发维护和更新路由表寻找一条最佳传输路径维护和更新路由表寻找一条最佳传输路径网络控制和管理网络控制和管理路路由由器功器功能能LAN1PC机机WANWANLAN2R1R2用路由器连接两个用路由器连接两个LAN4.4.网络软件网络软件网络操作系统网络操作系统网络应用软件网络应用软件网络协议网络协议(Protocol)(Protocol)是指在网络中的结点在是指在

23、网络中的结点在进行数据交换时应满足的一些规则、约定与进行数据交换时应满足的一些规则、约定与标准。一个网络协议由以下三要素组成：标准。一个网络协议由以下三要素组成： 语法：用户数据与控制信息的结构和格式；语法：用户数据与控制信息的结构和格式； 语义：需要发出何种控制信息，以及完成的动作语义：需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出的响应；与做出的响应； 时序：对事件实现顺序的详细说明。时序：对事件实现顺序的详细说明。网络协议网络协议例例: :甲乙两个人通电话甲乙两个人通电话语法：语法：电话号码；电话号码；语义：语义：通话内容通话内容；时序：时序：甲先拨电话，甲先拨电话，响铃响铃乙接听电话乙接听

24、电话通话通话挂断挂断 性能指标从不同的方面来衡量计算机网络的性能，性能指标从不同的方面来衡量计算机网络的性能，常用的性能指标有：常用的性能指标有：速率、带宽、吞吐量、时延、速率、带宽、吞吐量、时延、往返时间往返时间RTTRTT、利用率等、利用率等。1. 1. 速率速率 比特（比特（bitbit）是计算机中数据量的基本单位是计算机中数据量的基本单位 网络技术中的速率是指连接在计算机网络上的主机在数网络技术中的速率是指连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率，它也称为字信道上传送数据的速率，它也称为比特率（比特率（bit ratebit rate） 2. 2. 带宽带宽“带宽带宽”（ba

25、ndwidthbandwidth）有以下两种不同的意义：）有以下两种不同的意义：（1 1）带宽本来是指某个信号具有的）带宽本来是指某个信号具有的频带宽度频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成份所占据的信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成份所占据的频率范围。单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）频率范围。单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）（2 2）在计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路所能传）在计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，因此网络带宽表示在送数据的能力，因此网络带宽表示在单位时间内从网络中的单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的某一点到另一点

26、所能通过的“最高数据率最高数据率”。带宽的单位是带宽的单位是“比特每秒比特每秒”，记为，记为b/sb/s。在这种单位的前面也。在这种单位的前面也常常加上千（常常加上千（K K）、兆（）、兆（M M）、吉（）、吉（G G）或太（）或太（T T）这样的倍数。）这样的倍数。 网络和网络可以通过路由器互联起来，这样就网络和网络可以通过路由器互联起来，这样就构成了一个覆盖范围更大的网络，即构成了一个覆盖范围更大的网络，即互联网互联网。互联网是互联网是“网络的网络网络的网络”（network of netwonetwork of networkrk）。）。 因特网（因特网（InternetInternet

27、）是世界上最大的互联网络是世界上最大的互联网络 19951995年年1010月月2424日，日，“联合网络委员会联合网络委员会”通过了一项有通过了一项有关决议：将关决议：将“互联网互联网”定义为定义为全球性的信息系统全球性的信息系统 通过全球性的唯一的地址逻辑地链接在一起。这个通过全球性的唯一的地址逻辑地链接在一起。这个地址是建立在地址是建立在互联网协议互联网协议(IP)(IP)或今后其他协议基础或今后其他协议基础之上的。之上的。 可以通过传输控制协议和互联协议可以通过传输控制协议和互联协议(TCP/IP)(TCP/IP)，或者，或者今后其他接替的协议或与互联协议今后其他接替的协议或与互联协议

28、(IP)(IP)兼容的协议兼容的协议来进行通信。来进行通信。 可以让公共用户或者私人用户使用高水平的服务。可以让公共用户或者私人用户使用高水平的服务。这种服务是建立在上述通信及相关的基础设施之上这种服务是建立在上述通信及相关的基础设施之上的。的。计算机网络必须完成：计算机网络必须完成： 要发送数据的计算机必须将数据通信的通路激活要发送数据的计算机必须将数据通信的通路激活（activateactivate）。）。“激活激活”是指发出相应的指令，保是指发出相应的指令，保证要传送的数据能在线路上正确发送和接收。证要传送的数据能在线路上正确发送和接收。 网络要知道如何识别接收数据的计算机。网络要知道如

29、何识别接收数据的计算机。 发送数据的计算机必须了解接收方的计算机是否开发送数据的计算机必须了解接收方的计算机是否开机，是否联网。机，是否联网。 发送数据的计算机必须知道接收方计算机是否已准发送数据的计算机必须知道接收方计算机是否已准备好接收文件、存储文件。备好接收文件、存储文件。 若文件格式不兼容，则需完成格式转换的工作。若文件格式不兼容，则需完成格式转换的工作。 对各种差错和意外，如数据传送错误、重复或丢失对各种差错和意外，如数据传送错误、重复或丢失等应有可靠的保证措施。等应有可靠的保证措施。v 为了使不同体系结构的计算机网络都能互连，为了使不同体系结构的计算机网络都能互连，国际标准化组织（

30、国际标准化组织（ISOISO，International OrganiInternational Organization for Standardizationzation for Standardization）于）于19791979年年底年年底公布了著名的开放系统互连七层参考模型（公布了著名的开放系统互连七层参考模型（OSIOSI/RM/RM，Reference Model of Open System InterReference Model of Open System Interconnectionconnection）简称）简称OSIOSI。v 19791979年开放系统互连七层

31、参考模型（年开放系统互连七层参考模型（OSIOSI） 应用层应用层传输层传输层互连网层互连网层网络接口层网络接口层TCP/IPTCP/IP（Transmission Transmission Control Protocol/ IntControl Protocol/ Internet Protocolernet Protocol）是）是IntInterneternet最基本的协议、最基本的协议、InInternetternet国际互联网络的国际互联网络的基础。基础。 网络接口层网络接口层 (Network interface layer)(Network interface layer)是是

32、TCP/IPTCP/IP模型模型的最低层，负责接收从的最低层，负责接收从IPIP层交来的层交来的IPIP数据报并将数据报并将IPIP数据数据报通过低层物理网络发送出去，或者从低层物理网络上报通过低层物理网络发送出去，或者从低层物理网络上接收物理帧，抽出接收物理帧，抽出IPIP数据报，交给数据报，交给IPIP层。层。互联网层互联网层(Internet layer)(Internet layer) 负责相邻结点之负责相邻结点之间的数据传送。主要功能包括三个方面间的数据传送。主要功能包括三个方面: :v 处理来自传输层的分组发送请求：将分组装入处理来自传输层的分组发送请求：将分组装入IPIP数据报，

33、数据报，填充报头，选择去往目的结点的路径，然后将数据报发往填充报头，选择去往目的结点的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。适当的网络接口。v 处理输入数据报：首先检查数据报的合法性，然后进行路处理输入数据报：首先检查数据报的合法性，然后进行路由选择，假如该数据报已到达目的结点由选择，假如该数据报已到达目的结点( (本机本机) )，则去掉报，则去掉报头，将头，将IPIP报文的数据部分交给相应的传输层协议；假如该报文的数据部分交给相应的传输层协议；假如该数据报尚未到达目的结点，则转发该数据报。数据报尚未到达目的结点，则转发该数据报。v 处理处理ICMPICMP报文：即处理网络的路由选择、流量控制

34、和拥塞报文：即处理网络的路由选择、流量控制和拥塞控制等问题。控制等问题。TCP/IPTCP/IP网络模型的互联网层在功能上非常类网络模型的互联网层在功能上非常类似于似于OSIOSI参考模型中的网络层。参考模型中的网络层。传输层传输层 (Transport layer)(Transport layer) 在源结点和目的结点的两在源结点和目的结点的两个进程实体之间提供可靠的端到端的数据传输。个进程实体之间提供可靠的端到端的数据传输。TCP/IPTCP/IP模型提供两个传输层协议：模型提供两个传输层协议：传输控制协议传输控制协议TCPTCP，TCPTCP协议是一个可靠的面向连接的传输协议是一个可靠的

35、面向连接的传输层协议，它将某结点的数据以字节流形式无差错投递到互层协议，它将某结点的数据以字节流形式无差错投递到互联网的任何一台机器上。联网的任何一台机器上。用户数据报协议用户数据报协议UDPUDP是一个不可靠的、无连接的传输层协是一个不可靠的、无连接的传输层协议，议，UDPUDP协议将可靠性问题交给应用程序解决。协议将可靠性问题交给应用程序解决。应用层应用层 (Application layer)(Application layer)：包括所有的高层协议。包括所有的高层协议。如远程登录协议如远程登录协议(Telnet)(Telnet)、文件传输协议、文件传输协议(File Transf(Fi

36、le Transfer Protocoler Protocol，FTP)FTP)、简单邮件传输协议、简单邮件传输协议(Simple Mail (Simple Mail Transfer ProtocolTransfer Protocol，SMTP)SMTP)、域名服务、域名服务(Domain Name S(Domain Name Serviceervice，DNS)DNS)；网络新闻组；网络新闻组(Network News Transfer P(Network News Transfer Protocolrotocol，NNTP)NNTP)和超文本传输协议和超文本传输协议(Hyper Text

37、 Transf(Hyper Text Transfer Protocoler Protocol，HTTP)HTTP)等。等。TELNETTFTPSMTPWWWTCPUDPIP以太网以太网FDDIX.25ATM应用层应用层传输层传输层互连网层互连网层网络接口层网络接口层图图 TCP/IP 模型各层使用的协议模型各层使用的协议 InternetInternet中主机的每一个连接都必须有授权单位分中主机的每一个连接都必须有授权单位分配的全球都能接收和识别的唯一配的全球都能接收和识别的唯一标识标识，即，即IPIP地址地址 一个一个IPIP地址由地址由3232位二进制数组成。位二进制数组成。一个采用二进

38、制形式的一个采用二进制形式的IP地址是地址是“00001010000000000000000000000001”， 每个每个IPIP地址被分成四组，每组地址被分成四组，每组8 8位。每组数字的大小范位。每组数字的大小范围为十进制的围为十进制的0-2550-255。采用。采用点分十进制点分十进制的标记方法，即的标记方法，即将每组用十进制数表示数值，以圆点将每组用十进制数表示数值，以圆点“.”.”分隔。分隔。IPIP格式格式nnn.nnn.nnn.nnn4 4组组，取值取值0 0255255IP地址地址 从概念上来说，每个从概念上来说，每个IPIP地

39、址包含网络号和主地址包含网络号和主机号两部分。网络号用于识别一个逻辑网络，机号两部分。网络号用于识别一个逻辑网络，而主机号用于识别逻辑网络中一台主机的一而主机号用于识别逻辑网络中一台主机的一个连接。个连接。 IPIP地址中网络部分分为地址中网络部分分为A A、B B、C C、D D和和E E五类五类 A A类：第一位为类：第一位为0 0，网络地址，网络地址7 7位，主机地址位，主机地址2424位位 B B类：前两位为类：前两位为1010，网络地址，网络地址1414位，主机地址位，主机地址1616位位 C C类：前三位为类：前三位为110110，网络地址，网络地址2121位，主机地址位，主机地址

40、8 8位位 D D类：前四位为类：前四位为11101110，-55-55不用来标识不用来标识网络，一般用于广播通信网络，一般用于广播通信 E E类：前五位为类：前五位为1111011110，-55-55暂时保留暂时保留不用。不用。0 7 15 23 31 0 7 15 23 31 A A类类地址主机号号 网络号网络号0 00 0B B类类地址主机号号 网络号网络号1 11 10 0C C类类地址主机号号 网络号网络号1 11

41、 1 1 10 0D D类类地址组组播地址1 11 1 1 1 1 10 0E E类类地址保留地址1 1判断要访问的计算机与本地计算机是否属于同判断要访问的计算机与本地计算机是否属于同一子网。同一子网内的一子网。同一子网内的IPIP地址具有相同的网络地址具有相同的网络号。号。子网掩码是一个与子网掩码是一个与IPIP地址表示方法相同的地址表示方法相同的3232位位二进制数，网络号和子网号部分都用二进制数，网络号和子网号部分都用1 1表示，主表示，主机号用机号用0 0表示表示子网掩码和子网掩码和IPIP地址进行二进制地址进行二进制“与与”运算，结运算，结果相同说明同属于一个子网果相同说明同属于一个

42、子网例：例：c c类类IPIP地址的子网掩码为：地址的子网掩码为： 目前在目前在InternetInternet上使用的上使用的IPIP协议是协议是19781978年确立的，称为年确立的，称为IPv4IPv4，尽管在理论上约有，尽管在理论上约有4343亿（亿（223223）个）个IPIP地址，实际地址，实际上考虑各种因素后只有一半地址可用。上考虑各种因素后只有一半地址可用。 IPv4IPv4已经暴露出许多问题，其中最重要的问题是已经暴露出许多问题，其中最重要的问题是IPIP地址地址资源的短缺，因此资源的短缺，因此InternetInterne

43、t工程部又提出了新的工程部又提出了新的IPIP协议协议版本版本IPv6IPv6。 IPv6IPv6使用的地址空间为使用的地址空间为128128位，可以彻底解决位，可以彻底解决IPIP地址不地址不足等问题。在我国，足等问题。在我国，IPv6IPv6已经正式开始使用。已经正式开始使用。域名是用来表示域名是用来表示IPIP地址的一串有意义的字符序列地址的一串有意义的字符序列 一般格式为：一般格式为：主机名主机名. .单位名单位名. .机构名机构名. .顶级域名顶级域名国家域国家域领域领域域名域名机构域机构域主机名主机名 域名解析域名解析把域名指向网站空间把域名指向网站空间IP,IP,让人们通过注册的

44、域名让人们通过注册的域名可以方便地访问到网站一种服务可以方便地访问到网站一种服务 服务由服务由DNSDNS服务器完成服务器完成 例：例：95 95 表8.3 常见的顶级域名域名域名组织类型组织类型ARPA预留查询域预留查询域(特殊的特殊的Internet功能功能)COM商业商业EDU教育教育GOV政府部门政府部门ORG非商业组织非商业组织(比如非盈利机构比如非盈利机构)NET网络网络(比如比如ISP)INT国际协同组织国际协同组织MIL美国军队组织美国军队组织 互联网业务提供商互联网业务提供商（ISPISP：Internet Service Pr

45、ovInternet Service Providerider）是互联网服务提供商，向广大用户综合提供）是互联网服务提供商，向广大用户综合提供互联网接入业务、信息业务和增值业务的电信运营互联网接入业务、信息业务和增值业务的电信运营商。商。 互联网内容提供商互联网内容提供商（ICPICP：Internet Content ProvInternet Content Providerider）是互联网内容提供商，即向广大用户综合提）是互联网内容提供商，即向广大用户综合提供互联网信息业务和增值业务的电信运营商。供互联网信息业务和增值业务的电信运营商。国内知名国内知名ICPICP有新浪、搜狐、有新浪、搜

46、狐、163.21CN163.21CN等等 在互联网应用服务产业链在互联网应用服务产业链“设备供应商设备供应商基础网基础网络运营商络运营商内容收集者和生产者内容收集者和生产者业务提供业务提供者者用户用户”中，中， ISP/ICPISP/ICP处于内容收集者、生产者以及业务提供者处于内容收集者、生产者以及业务提供者的位置。的位置。 选择选择ISPISP要考虑它所提供的要考虑它所提供的接入方式、接入速度、接入方式、接入速度、收费标准等因素以及用户所处的环境和要求收费标准等因素以及用户所处的环境和要求。 普通用户接入普通用户接入InternetInternet的方式主要有：的方式主要有：电话拨号接电话

47、拨号接入、入、ISDNISDN接入、接入、ADSLADSL接入、局域网接入接入、局域网接入等。等。 一般接入一般接入InternetInternet的步骤为：的步骤为：购买并安装硬件购买并安装硬件选择选择ISPISP，申请上网账号，申请上网账号安装软件安装软件设置和连接设置和连接InternetInternet 电话拨号接入是将用户计算机通过公众电话网（电话拨号接入是将用户计算机通过公众电话网（PSTNPSTN，Published Switched Telephone NetworkPublished Switched Telephone Network）接入）接入InternInternet

48、et。 拨号接入网络系统的组成如下图：拨号接入网络系统的组成如下图：使用电话拨号接入方式的用户需配备一台个人电脑、一个调使用电话拨号接入方式的用户需配备一台个人电脑、一个调制解调器（制解调器（ModemModem）、一根普通电话线。）、一根普通电话线。在计算机上安装调制解调器，将电话线的一端插入在计算机上安装调制解调器，将电话线的一端插入ModemModem标有标有lineline的端口。的端口。在在“控制面板控制面板/ /网络和拨号连接网络和拨号连接”的窗口下双击的窗口下双击“新建连接新建连接”图标，按照系统的提示建立拨号连接，当系统弹出图标，按照系统的提示建立拨号连接，当系统弹出“Inte

49、rneInternet t连接向导连接向导”对话框时，填入所在的城市区号和提供接入对话框时，填入所在的城市区号和提供接入InteInternetrnet连接的电话号码。连接的电话号码。 在后面出现的在后面出现的“InternetInternet帐户登录信息帐户登录信息”窗口窗口内，填入你接入内，填入你接入InternetInternet的用户名和密码。该的用户名和密码。该用户名和密码等信息来自用户名和密码等信息来自ISPISP为电话拨号上网为电话拨号上网用户提供的信息。用户提供的信息。 电话拨号接入方式的特点是所需的设备简单，电话拨号接入方式的特点是所需的设备简单，但上网时需要独占电话线，而且

50、传输速度比较但上网时需要独占电话线，而且传输速度比较慢，传输质量难以保证。慢，传输质量难以保证。l ISDNISDN（Integrated Service Digital NetworkIntegrated Service Digital Network，综合业，综合业务数字网）俗称务数字网）俗称“一线通一线通”。ISDNISDN接入与使用普通电话接入与使用普通电话拨号接入类似，但有两点不同：拨号接入类似，但有两点不同：l ISDNISDN通过通过ISDNISDN适配器（而不是适配器（而不是ModemModem）进行拨号；）进行拨号；l ISDNISDN传输的是纯数字信号（而普通电话拨号在线路上传输传输的是纯数字信号（而普通电话拨号在线路上传输的是模拟信号）。的是模拟信号）。ISDNISDN的传输质量较高。的传输质量较高。l ISDNISDN采用的是数字传输和数字交换技术，它将电话、传采用的是数字传输和数字交换技术，它将电话、传真、数据、图像等多种业务综合在一个统一的数字网络真、