计算机网络技术第6章

1、教学目标教学目标（1）掌握）掌握Internet 的原理与结构的原理与结构；（2）掌握）掌握Internet 的的IP地址与域名系统；地址与域名系统；（3）掌握）掌握Internet 的主要服务的主要服务；（4）了解）了解Internet 发展的新技术发展的新技术。教学内容教学内容6.1 Internet 的基本概念的基本概念6.2 Internet 的通信原理的通信原理6.3 Internet 的连接与测试的连接与测试6.4 Internet 的主要服务的主要服务6.5 Internet的新技术的新技术2022-6-2346.1.1 Internet 的定义6.1.2 Internet 的组

2、成6.1.3 Internet 的管理1什么是InternetInternet是“全球性”的广域网，也是世界范围的信息资源库，其上的资源得到了最大限度的共享。从结构角度看，Internet是一个用路由器将分布在世界各地的计算机网络互联起来的超大型网际网，使各种网络联成了一个整体。2Internet 的发展 1985年美国国家科学基金会（NSF）建立NSFnet网络，NSF把分布在全美的五个超级计算机中心通过通信线路连接起来，组成用于支持科研和教育的全国性规模的计算机网络NSFnet，并以此作为基础，实现同其他网络的连接。 1989年MILnet实现和NSFnet连接，以后，其他部门的计算机网也

3、相继并入。这种把不同网络连接在一起的技术的出现，使计算机网络的发展进入一个新的时期，形成由网络实体相互连接而构成的超级计算机网络，人们称之为Internet。3因特网在中国 我国从1994年4月正式加入因特网。此后，相继建立了联入因特网的四大网络，即中国科技网CSTNET、中国教育和科研计算机网CERNET、中国公用计算机互联网CHINANET和中国金桥信息网CHINAGBN。这四大网于1997年4月相互连通。 (2009.1,CNNIC,23th) 全国网民数：2.98亿，年增长率达到41.9%，位居世界第一。 全国网站数：287.8万，年增长率91.4% 中国域名总数：1682万个，年增长

4、率达到41% 中国的IP地址数：1.81亿个，年增长率为34% 中国互联网国际出口带宽： 640,286 Mbps，年增长率为73.6%构成Internet的几个主要部分是通信线路、路由器、主机与信息资源。1通信线路 通信线路是Internet的基础设施，它负责将Internet中的路由器与主机连接起来，可分为有线通信线路与无线通信线路。2路由器 路由器负责将Internet中的各个局域网与广域网连接起来。3主机 主机是Internet中的主要成员，可以是大型计算机，也可以是台式或手提式微型计算机机。4信息资源 信息资源是Internet应用的核心。1国际上Internet的管理 最权威的机构

5、是Internet协会(Internet Society,简称 ISOC, )，它是一非政府、非赢利性的国际化专业组织，其机构组成包括IAB、IETF、IRTF、IESG等。2我国Internet的管理 中国互联网信息中心(CNNIC)是我国管理Internet的权威机构，它的主要职责如下：(1)为中国大陆用户提供域名注册、IP地址分配等服务。(2)提供网络技术资料、政策与法规、入网方法等信息服务。(3)提供网络通信目录、主页目录与各种信息等目录服务。(4)对中国大陆网民人数、网民分布、上网计算机数、信息流量分布、域名注册等方面的情况进行统计，2022-6-23106

6、.2.1 TCP/IP协议6.2.2 IP地址6.2.3 域名系统1IP协议IP协议是因特网最基本的传输协议，它提供的是一种不可靠的无连接的服务。IP协议有三个功能：IP规定了因特网上传送的数据格式，IP软件完成路由选择功能，IP包含了一组不可靠分组传送的规则。2TCP协议TCP协议位于IP层以上，是一个面向连接的协议。所谓面向连接就是需要两个端点都同意连接才能进行通信。3ARP与RARP协议 ARP提供从IP地址到相应硬件地址的映射机制。ARP定义了两种基本消息，一种是请求消息，另一种是应答消息。一个请求消息包含一个目的IP地址和对相应物理地址的请求；一个应答消息包含发来的IP地址，同时包含

7、该IP地址对应的物理地址。 反向地址解析协议RARP提供从物理地址到IP地址的映射服务。4ICMP协议 网际控制报文协议-ICMP，当某个网关发现传输错误时，立即向信源主机发送ICMP报文，报告出错信息，1什么是IP地址IP地址用来唯一确定因特网上每台计算机的位置，在TCP/IP协议中，规定分配给每台主机一个32位二进制数字作为该主机的IP地址。2IP地址的分类为了管理的方便，IP地址分为两部分，即IP网络标识+主机标识。 网络标识 主机标识类 ：共有126个网络号(=27-2，其中全“0”或“1”不能使用)，分配给规模很大的网络，每个网络内可容纳16 777 214台主机编号(=224-2，

8、其中全“0”或“1”不能使用)。类 ：共有16 384个网络号(=214-2)，分配给中等规模的网络，每个网络内可容纳65534台主机编号(=216-2)。类：共有2 097 152个网络号(=221-2)，每个网络可容纳254台主机编号(=28-2)。 五种五种IP地址类地址类地址类地址类范围范围说明说明5455555555大型网络中型网络小型网络用于多点广播保留、用于试验3子网

9、与子网掩码 （1）子网 把一个大网络从物理上分成若干个较小的网络，并通过路由器连接起来，这些具有相同网络标识的小网络就称为子网。在一个网络内要区分不同的子网，需要将主机地址再分成两部分，一部分作为标识子网地址，另一部分作为标识子网下的主机地址。例如：27与2854可看作同一个C类网络中的两个子网，每个子网有127个主机。（2）子网掩码 子网掩码是一个32位的二进制数，一般也写成IP地址的形式。子网掩码用来从IP地址中提取网络标识，以说明该主机是在局域网内还是在远程网上，提取方法是，将子网掩码与IP地

10、址进行“与”运算，运算结果就是该IP地址的网络号。A、B、C三类IP地址的缺省子网掩码分别为：、和。 一个IP地址的子网掩码是什么往往用该子网掩码中连续“1”的个数n来表示，表示格式为：IP/n。例如，网络地址/16，表示IP地址的子网掩码有连续16个“1”，即 。网络的数量N与子网掩码连续“1”的个数n存在关系：N=2n-2，这个关系也适用于子网的划分。 例如，从主机地址部分取4位用作子网的划分，则可得到子网的个数为：24-2=14。2022-6-231

11、74地址解析过程 YYF()与TSJ(00)访问 -telnet TSJ(0) -TCP/IP -路由 -ARP/YYF(MAC:0 x00001a3c2d2f) “我是主机,物理地址是0 x00001a3c2d2f，想知道主机0的物理地址” -ARP/TSJ(MAC:0 x0000c01a2111) “我是0,主机物理地址是0 x00001a3c2d2f” -数据交换2022-6-2318TelnetTCPIPMA

12、C Driver00001a3c2d2fARP0TelnetTCPIPMAC Driver0000c01a2111ARPARPARP请求请求ARPARP响应响应MACMAC地址地址1什么是域名 IP地址的数字形式难以记忆，因此,人们采用一种更容易记忆的文字名称方式来表示IP地址，这种文字名称就叫做域名。 域名采用由几部分(称为子域名)组合而成的字符串形式，其结构为： 计算机名.组织机构名.网络名.最高层域名2域名系统 域名必须转换为对应的IP地址才能在因特网上通信，这种转换是由域名系统DNS来完成的。3域名注册 域名是因特网上的一种世界级资源，为避免重名，必须由国际权威

13、机构统一签发和认证。2022-6-23206.3.1 局域网接入Internet6.3.2 公用电话网接入Internet 6.3.3 其它方式接入Internet 6.3.4 连接测试 1接入方法2用户安装1普通电话拨号上网2ISDN数字电话上网3ADSL上网1DDN专线上网2有线电视网上网3移动通信上网1连通性测试 ping 服务器IP或域名，按回车。ping 程序的原理是：从源端向目的端发出一定数量的网络包，然后从目的端返回这些包的响应，如果在一定的时间内收到响应，则程序返回从包发出到收到的时间间隔，如果网络包的响应在一定时间间隔内没有收到，则程序认为包丢失，返回请求超时的结果。2路由跟

14、踪 tracert 服务器IP或域名，按回车。2022-6-23256.4.1 WWW服务6.4.2 FTP服务 6.4.3 远程登录 6.4.4 电子邮件 6.4.5 新闻组 1WWW工作模式 WWW采用客户机/服务器工作模式.2HTTP协议 意指超文本传输协议，它是浏览器与WWW服务器传输网页的通信协议。 HTTP协议由两部分组成：从浏览器到服务器的请求集和从服务器到浏览器的应答集。 HTTP的请求周期由4个阶段组成：连接(Connection)、请求(Request)、响应(Response)和断开(Disconnection)。 FTP也是一种基于客户/服务器模式的服务系统，由客户软件

15、、FTP服务器和通信协议三部分组成。1FTP服务器FTP服务器运行在远程主机上，它的功能是向登录用户提供文件传输服务。登录用户可以是有合法账号的用户，也可以是匿名用户。2FTP客户端程序FTP客户端软件运行在用户计算机上，它的功能是与远程FTP服务器建立连接并进行文件传送。 3FTP工作原理 当用户在本地计算机启动FTP客户端程序，向远程FTP服务器发出连接请求，一旦FTP服务器响应该请求，就会在客户与FTP服务器之间建立两条TCP连接：一条是控制连接，主要用于传输命令和参数；另一条是数据连接，主要用于传输文件。用户向FTP服务器登录成功后，便可以发出文件传输命令。服务器从控制连接上接收到传输

16、命令和要传输的文件名后，用自己的传送数据端口与客户提供的接收端口建立数据连接，并通过这个连接将指定的文件传给客户。 所谓远程登录（Telnet）就是用户的计算机通过互联网络进入远端的计算机系统，可以实时控制和使用远端计算机对外开放的全部资源。 Telnet采用客户/服务器工作模式。1服务器端 Telnet服务器程序是一些总在后台运行的系统进程，一旦服务器启动后，就会在特定的端口（黙认为23）侦听是否有客户发出请求。2客户端 客户端程序在键入“Telnet 远程服务器地址 ”命令电子邮件服务包括四个组成部分：发送邮件到服务器，即邮件发送客户端程序；负责在Internet中将邮件传递到指定信箱，称

17、之为SMTP邮件服务器程序；接收并存储邮件供客户提取的POP3服务器；从POP3服务器上收取邮件，即接收邮件客户端程序。1电子邮件协议因特网上使用的邮件通信协议有三种：SMTP、MIME、POP3。2邮件服务器邮件服务器的功能一是为用户提供电子邮箱，二是承担发送邮件和接收邮件的业务，其实质就是电子化邮局，包括了SMTP服务与POP3服务, 有的邮件服务器将POP3服务和SMTP服务集成在同一台服务器上。3电子邮件地址E-mail地址即为设在电子邮局的用户信箱地址，用户要获得一个E-mail地址需要向邮件服务器管理部门申请。其标准格式为：用户信箱名 邮件服务器域名，例如：xiaoyang_ 就是

18、一个合法的E-mail地址。4电子邮件客户端程序客户端软件是用户用来编辑、发送、阅读、管理电子邮件及邮箱的工具。微软公司的Outlook Express就是专为电子邮件和新闻组设计的客户软件。5电子邮件服务工作过程电子邮件要经过发送、传递、接收三个过程才能最后呈现在收件人的面前，新闻组(Newsgroup) 是一个在Internet上提供给网络用户用来彼此交换或是讨论某一共同话题的系统。用户可以根据自己的爱好从中选出感兴趣的讨论小组，加入到其中的讨论中去。2022-6-23336.5.1 IPv6 6.5.2 Internet 2 为解决IPv4存在的困难，以IETF（Internet工程任务组织）为首的Internet协会组织提出了一个称为IPv6的新一代IP协议，它最重要的特点如下：（1）扩展地址空间，增强路由（2）地址的自动配置（4）安全控制IPv6