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1第4章
Internet基础知识2第4章Internet基础知识Internet概述4.1Internet的基本原理4.2Internet的服务4.3IP地址规划4.4Internet的域名管理4.534.1Internet概述发展形成定义组成44.1.1Internet的定义Internet是将世界上各个国家和地区成千上万的同类型和异类型网络互连在一起而形成的一个全球性大型网络系统。从网络通信的角度:Internet是以TCP/IP连接各个国家、各个地区及各个机构的计算机网络的数据通信网。从信息资源的角度:Internet是集各个部门、各个领域的各种信息资源为一体,供网上用户共享的信息资源网。54.1.1Internet的定义Internet的特性:1基于IP的全球唯一的地址空间,逻辑的连接在一起。2能够支持使用TCP/IP协议集来通信。3TCP/IP是实现互联网连接性和互操作性的关键。64.1.1Internet的定义Internet的特点:4公开或私下地提供、利用或形成在上述通信与相关基础设施之上的高层服务。5Internet是一个网络用户的集团,网络使用者在使用网络资源的同时,也为网络的发展壮大贡献自身的力量。6Internet是所有可被访问和利用的信息资源的集合。7Internet的起源于美国国防部建立的ARPANET网。1984年ARPAnet分解成两部分:民用科研网(ARPAnet)和军用计算机网络(MILNET)。
1986年,面对网上信息流量的迅速增加,NSF美国国家科学基金会(TheU.S.NationalScienceFoundation)开始组建NSFNET国家科学基金网(NationalScienceFoundationNetwork),计划将美国六个超级计算中心联接到一起组成主干网来代替阿帕网。4.1.2Internet的形成与发展1、Internet的起源与发展81988年9月,国家科学基金网(NSFNET)正式投入运行。1990年,阿帕网退役,国家科学基金网正式成为美国的Internet主干网。1991年后,Internet转为商用。1994年4月20日,NCFC工程通过美国Sprint公司连入Internet的64K国际专线开通,实现了与Internet的全功能连接。4.1.2Internet的形成与发展91987年9月20日,钱天白教授发出我国第一封电子邮件“越过长城,通向世界”,揭开了中国人使用Internet的序幕。1988年,实现了与欧洲和北美地区的E—mail通信。1990年10月,注册登记了我国的顶级域名CN。4.1.2Internet的形成与发展2、Internet在中国的发展101993年3月2日,中国科学院高能物理研究所租用AT&T公司的国际卫星信道接入美国斯坦福线性加速器中心(SLAC)的64K专线正式开通。这条专线是我国部分连入Internet的第一根专线。1994年后,以中科院、北大和清华为核心的“中国国家计算机网络设施(NCFC)”
通过TCP/IP和Internet全面连通,从而获得了Internet的全功能服务。4.1.2Internet的形成与发展11中国教育和科研计算机网(CERNET)"中国科技网"(CSTNet)中国公用计算机互联网(CHINANET)中国金桥信息网(CHINAGBN)中国国际经济贸易互联网(CIETNET)中国联通网(UNINET)中国网通网(CNCNET)中国移动互联网(CMNET)4.1.2Internet的形成与发展3、我国已建立的骨干互联网12中国教育和科研计算机网(CERNET)由国家计委投资、国家教委主持建设。其目的是建设一个全国性的教育研究基地,把全国大部分的高等院校和中学连接起来,推动校园建设和促进信息资源的交流共享,推动我国教育和科研事业的发展。网络总控中心设在清华大学。CERNET的网络结构全国网络中心地区网地区网地区网校园网校园网省教育科研网省教育科研网省教育科研网校园网1314中国科技网(CSTNet)中国科技网(ChineseScienceandTechnoloyNetwork,简称CSTNET)由中国科学院主管。网络由两级组成,以北京地区为中心,共设置了27个主站点,分别设在北京和全国部分大、中城市,该网络中心还承担着国家域名服务的功能。15中国公用计算机互联网(CHINANET)中国公用计算机互联网(ChinaNET),是由中国邮电部投资建设的中国公用Internet网络,是中国最大的Internet服务提供商,网络国际出口总带宽已突破6G,业务范围覆盖全国所有电话通达的地区。ChinaNET也是一个分层体系结构,由核心层、区域层、接入层3个层次组成。16中国金桥信息网(CHINAGBN)金桥网以光纤、卫星、微波、无线移动等多种传播方式,形成天、地一体的网络结构,它和传统的数据网、话音网和图象网相结合并与Internet相连。根据计划,金桥网将建立一个覆盖全国,与国内其他专用网络相连接,并与30几个省市自治区,500个中心城市,12000个大型企业,100个重要企业集团相联接的国家公用经济信息通信网。
174.1.3Internet的组成用来把Internet服务器连接在一起,供服务器之间相互传输各种信息和数据的通信设施。连接在Internet上提供给网络用户使用的计算机,用来运行用户端所需的应用程序,为用户提供丰富的资源和各种服务。通过一定的设备接入Internet,从而可以访问Internet提供的资源,并享受Internet提供的各种服务的用户。Internet服务器通讯子网Internet用户18局域网Internet用户ADSLModemInternet服务器通信子网Modem单机Internet用户Internet组成示意图194.2Internet的基本原理客户机和服务器程序P2P技术分组交换201.什么是交换?交换就是按某种方式动态地分配传输线路资源例如,电话交换机在用户呼叫时为用户选择一条可用的线路进行接续。用户挂机后则断开该线路,该线路又可分配给其它用户。
4.2.1Internet的基本原理2.为什么要采用交换技术?节省线路投资,提高线路利用率3.实现交换的方法主要有:
电路交换、报文交换、分组交换21
在拨号的过程中,电话网中的程控交换机建立物理通路的过程,我们称之为电路交换。⑴电路交换(CircuitSwitching)技术电路交换的工作模式电路交换通信的三个阶段电路建立通过源节点请求完成交换网中相应节点的连接过程,这个过程建立起一条由源节点到目的节点传输通道。数据传输电路建立完成后,就可以在这条临时的专用电路上传输数据,通常为全双工传输。电路拆除在完成数据传输后,源节点发出释放请求信息,请求终止通信,若目的节点接受释放请求,则发回释放应答信息。在电路拆除阶段,各节点相应地拆除该电路的对应连接,释放由该电路占用的节点和信道资源。25优点:①由于通信线路为通信双方用户专用,数据直达,所以传输数据的时延非常小。
②通信双方之间的物理通路一旦建立,双方可以随时通信,实时性强。
③双方通信时按发送顺序传送数据,不存在失序问题。
④电路交换既适用于传输模拟信号,也适用于传输数字信号。
⑤电路交换的交换的交换设备(交换机等)及控制均较简单。缺点:①电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说太长。
②电路交换连接建立后,物理通路被通信双方独占,即使通信线路空闲,也不能供其他用户使用,因而信道利用率低。
③电路交换时,数据直达,不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信,也难以在通信过程中进行差错控制。
26⑵报文交换(MessageSwitching)技术报文交换是以报文为数据交换的单位,报文携带有目标地址、源地址等信息,在交换结点采用存储转发的传输方式。27优点:
①“存储-转发”;②不独占线路,多个用户的数据可以通过存储和排队共享一条线路;③无线路建立的过程,提高了线路的利用率;④可以支持多点传输。
缺点:①报文大小不一,造成存储管理复杂。②大报文造成存储转发的延时过长;③出错后整个报文全部重发。④报文交换难以支持实时通信和交互式通信的要求。28分组交换仍采用存储转发传输方式,但它是将一个长报文先分割为若干个较短的分组,然后把这些分组(携带源、目的地址和编号信息)逐个地发送出去。特点:分割总量,轮流发送。⑶分组交换(PacketSwitching)技术2930优点:
①加速了数据在网络中的传输;②简化了存储管理;③减少了出错机率和重发数据量;④由于分组短小,更适用于采用优先级策略,便于及时传送一些紧急数据。
缺点:①结点必须具有极强的处理能力,数据传输仍有延迟。②每个分组都要加上控制信息,造成整体信息量加大。③出错后整个报文全部重发。④分组到达目的地后,要根据编号进行排序,增加了工作量。31客户机/服务器系统是目前分布式网络普遍采用的一种技术,也是Internet所采用的重要技术之一。在客户机/服务器系统的网络中将计算机划分为服务器和客户机两部分。服务器:提供特定的资源(控制数据、打印机及客户机需要访问的其他资源)客户机:使用资源(通过集线器或交换机与服务器相连)典型的客户机程序InternetExplore、Navigator。4.客户机和服务器程序32
优点:
①把一个应用系统分成两部分,简化了应用程序的设计过程,使客户机程序与服务器程序之间的通信过程标准化。
②实现数据的分散化存储和集中化使用。
③客户机程序可以与多个服务器程序进行链式连接,用户可更具自己的需要灵活地访问多台主机。
5.P2P技术
点对点技术(peertopeer,P2P)又称对等互联网技术,是一种网络新技术,依赖网络中参与者的计算力和带宽,而不是把依赖都聚集在较少的几台服务器上。P2P是一种分布式网络,网络参与者共享他们所有的一部分硬件资源(处理能力、存储能力、网络能力、打印机等),这些共享资源需由网络提供服务和内容,能被其他对等节点直接访问。在此网络中的参与者既是服务的提供者,又是获取者。应用:文件共享、即时通讯、协同计算、搜索引擎3334优点:
①非中心化,网络中的资源和服务分散在所有结点上,信息的传输和服务的实现都直接在结点之间进行,可以无须中间环节和服务器的介入,避免了瓶颈;②可扩展性,整个体系是全分布的,不存在瓶颈。理论上其可扩展性几乎可以认为是无限的;③健壮性,P2P架构天生具有耐攻击、高容错的优点;④高性能/价格比,性能优势是P2P被广泛关注的一个重要原因;⑤隐私保护,在P2P网络中,由于信息的传输分散在各结点之间无须经过某个集中环节,用户的隐私信息被窃听和泄露的可能性大大缩小;⑥负载均衡,P2P网络中由于每个结点既是服务器又是客户机,减少了传统C/S模式结构对服务器计算能力、存储能力的要求,同时因为资源分布在多个结点,更好实现了整个网络的负载均衡。
缺点:①结点管理、信息的定位搜索、安全方面存在一些问题。35
简单说,Inernet又叫互联网,是一个由各种不同类型和规模的、独立运行和管理的计算机网络组成的世界范围的巨大计算机网络—全球性计算机网络。组成互联网的计算机网络包括小规模的局域网(LAN)、城市规模的区域网(MAN)以及大规模的广域网(WAN)等。这些网络通过普通电话线、高速率专用线路、卫星、微波和光缆等线路把不同国家的大学、公司、科研部门及军事和政府等组织的网络连接起来。4.2.2Internet与局域网的关系364.3Internet的服务Internet为人们提供了一个巨大的并且在迅速增长的信息资源库,用户可从中获得各方面的信息,如自然、政治、历史、科技、教育、卫生、娱乐、政府决策、金融、商业、气象等。其中主要的服务资源包括以下几项。1.E-mail(ElectronicMail)是Internet最主要繁荣的服务之一,也是最基本的和用户最常用的服务之一。它是利用计算机网络来发送或接收的邮件。374.3Internet的服务
2.WWW是WorldWideWeb的缩写,又称为W3、3W或Web,中文译为全球信息网或万维网。WWW是融合信息检索技术与超文本和超媒体技术而形成的使用简单、功能强大的全球信息系统。它将文本、图像、声音和其他资源以超文本(HTML)的形式提供给访问者,是Internet上最方便和最受欢迎的信息浏览方式。3.FTP(FileTransferProtocol)是WWW出现以前Internet中使用最广泛的服务。
FTP用来在计算机之间传输文件。384.3Internet的服务
4.远程登录与BBS,远程登录服务Telnet用于在网络环境下实现资源的共享。利用远程登录,可以将自己计算机暂时变成远程计算机的终端,从而直接调用远程计算机的资源和服务。5.Netnews也称为USENTER(网络论坛或电子新闻),是针对有关的专题讲座而设计的,是共享信息、交换意见和知识的地方。News新闻在Internet上随处可见,USENET则是主要的新闻传播工具。6.信息查询服务7.娱乐和会话服务
8.名录服务9.电子商务服务394.4Internet的IP地址与域名系统在Internet上定义了两种方法来标识网上的计算机,分别是Internet的IP地址和域名。
Internet上的数据能够发送到目的端的原因是:任何一个连接到Internet上的计算机都有一个惟一的网络地址。为了确保Internet上的每一个网络地址始终是惟一的,国际网络信息中心组织(InterNIC)根据公司网络的大小给他们分配了一系列IP地址(又称为Internet地址)。404.4.1IPv4地址1、IP地址概述IP地址是指给Internet上的主机分配的一个在全世界范围内唯一的32位二进制比特串,它通常采用更直观的、以圆点“.”分隔的4个十进制数字表示,如“8”。IP地址由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,
2、IP地址的组成
3、IP地址分类Internet的IP地址分为五种类型:A类、B类、C类、D类和E类A类地址A类地址第一字节的第1位为“0”,其余7位表示网络号。第二、三、四个字节共计24位,用于主机号。所以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A类地址有效的网络数为126个,其范围是1~126。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。B类地址B类地址第一字节的前两位为“10”,剩下的6位和第二字节的8位共14位用于表示网络号。第三、第四字节共16位表示主机号。所以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:~54C类地址C类地址第一字节的前3位为“110”,剩下的5位和第二、三字节共21位用于表示网络号,第四字节的8位用于表示主机号。因此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类地址的范围为~55,同样,一台主机能使用的C类地址的有效范围是:~54D类地址和E类地址D类地址D类地址第一字节的前4位为“1110”。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E类地址第一字节的前4位为“1111”。E类为将来预留的,同时也可以用于实验目的,它们不能被分配给主机。474.4.2特殊IP地址1、3个特殊网络地址段由于IP地址资源紧缺,为了各部门内部构建Intranet环境及新技术发展、测试方便,Internet国际组织保留了3个特殊网络地址段用于内部网的扩展使用。它们是:A类:~55B类:~55C类:~55484.4.2特殊IP地址
这三个网段只能用于内部网,不能跨网段和路由,即在Internet上无法直接找到标记这三个网段地址的主机。标记这三个网段地址的主机必须通过代理(Proxy)或NAT(NetworkAddressTransfer)经过IP地址转换才能与Internet进行通信。大多数内部网使用这三个特殊网络地址进行内部网络互连,同时也缓解了IP地址的紧缺局面。
494.4.2特殊IP地址2、回送地址IP地址一般不能以十进制数“127”作为开头。以“127”开头的地址,如,通常用于网络软件测试以及本地主机进程间的通信。504.4.2特殊IP地址
网络地址又称网段地址。网络号不空而主机号全“0”的IP地址表示网络地址,即网络本身。例如,地址表示其网络地址为210.40.13。3、网络地址51
网络号不空而主机号全“1”表示直接广播地址,表示这一网段下的所有用户(可用作目的地址)。广播地址的应用代表同时向网络中的所有主机发送信息。例如55就是C类地址中的一个直接广播地址,表示210.40.13网段下的所有用户。4.4.2特殊IP地址4、直接广播地址52
网络号和主机号都是全“1”的IP地址是有限广播地址,即55(可用作目的地址使用)。当需要在本子网内广播但又不知道本子网的网络号时,可以利用有限广播地址。4.4.2特殊IP地址5、有限广播地址53
网络号和主机号都为全“0”的IP地址表示本网络上的本机地址(可以作为源地址使用)。若主机想在本网络内通信,但又不知道本网络的网络号,那么可以利用“0”地址。4.4.2特殊IP地址6、本机地址54特殊IP地址(总结)网络号主机号源地址使用目的地址使用代表的意思00可以不可以在本网络上的本主机0Host-id可以不可以在本网络上的某个主机Host-id全1全1不可可以只在本网络进行广播(各路由器均不转发)Net-id全1不可可以对Net-id上的所有主机进行广播127非全0或全1的任何数可以可以用作本地软件环回测试之用55内容回顾
IP地址的结构?
IP地址的分类?每一类IP地址可分配的网络号和主机号?辨认以下IP地址的网络类别
⑴⑵7⑶⑷45以下特殊IP地址代表的含义?
⑴⑵⑶55⑷2564.4.3子网及子网掩码1、二级IP地址存在的问题?
IP地址空间的利用率有时很低,利用率很高的话又造成管理上的困难。
IP地址资源的严重匮乏。给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变的太大,从而使网络性能变坏。
两级IP地址不够灵活。574.4.3子网及子网掩码2、解决的办法?
划分子网,即在原来IP地址结构的基础上增加一级结构(从主机号部分拿出几位作为子网号)。
使用子网掩码,从而保证网络的内部结构对网络以外是不可知的。(即子网掩码对外屏蔽了网络内部的结构,可大大简化路由表的长度)。子网,是指把单一的网络划分成多个物理网络,并使用路由器将其互连起来,这些物理网络就称为子网,如下图:58网络R2R1R30101563一个B类网络(划分子网之前)59一个B类网络(划分子网之后)R2R1R30101子网456子网0子网网络60主机Internet地址网络地址子网地址主机地址Internet子网网络
网络子网子网子网主机主机主机主机主机主机主机IP地址的分层结构61
引进了子网的概念后,将IP地址中的主机号地址部分再一分为二,一部分作为“本地网络内的子网号”,另一部分作为“子网内主机号”。这样一来,IP地址则是由网络号、子网号、子网内主机号三部分组成。4.子网地址4.4.3子网及子网掩码网络号
子网号主机号子网具体的划分方法划分子网号的位数,取决于具体的需要。若子网号所占的比特越多,可分配给主机的位数就越少,也就是说,在一个子网中所包含的主机就越少。比如一个B类网络,将主机号分为两部分,其中8个比特用于子网号,另外8个比特用于主机号,那么这个B类网络就被分为254个子网,每个子网可以容纳254台主机。划分子网后出现的问题如何区分这两个地址?如何确定两个IP地址是否属于同一个网络?645.子网掩码的作用
对外主要用来屏蔽网络内部结构;对内主要是告诉本网络上的路由器,主机的IP地址中哪一部分是子网号,哪一部分子网内部的主机号。子网掩码可用来区分IP数据报是否发送到外部网络上去。5、子网掩码子网掩玛(SubnetMask)也是一个“点分十进制”表示的32位二进制数,通过子网掩码,可以指出一个IP地址中的哪些位对应于网络地址(包括子网地址)、哪些位对应于主机地址。对于子网掩码的取值,通常是将对应于IP地址中网络地址(网络号和子网号)的所有位都设置为“1”,对应于主机地址(主机号)的所有位都设置为“0”。11……1100….00“网络号+子网号”部分“主机号”部分5、子网掩码A类、B类、C类IP地址的标准子网掩码由子网掩码的定义,我们可以很容易得出A类地址、B类地址和C类地址的标准子网掩码。地址类型点分十进制表示子网掩码的二进制位A11111111000000000000000000000000B11111111111111110000000000000000C11111111111111111111111100000000675.利用IP地址和子网掩码计算子网地址
方法:IP地址∧子网掩码,结果就是该子网的地址。两个二进制数相与:1∧0=00∧1=00∧0=01∧1=1总结出一条规律:两个二进制数相与,有0则0,同1则1。
TCP/IP对子网掩码和IP地址进行“按位与”的操作。经过按位与运算,可以将每个IP地址的网络地址取出,从而知道两个IP地址所对应的网络。通过子网掩码识别网络地址69确定子网掩码的方法步骤:(1)首先根据网络类型确定每一个子网的网络号。(2)然后确定所需要的子网数和每个子网的最大主机数。(3)确定需要多少位子网号来标识网络上的每一个子网。(4)确定需要多少位主机号来标识每个子网上的每台主机。(5)把已确定的网络号+子网号的各个二进制位都置为“1”,主机号对应的二进制位都置为“0”。(6)最后再将该子网掩码的二进制表示形式转化为十进制形式,即为所需的子网掩码。70例如:对于一个B类网络,若将第三个字节的前3位用于子网号,而将剩下的位用于主机号,则子网掩码为。由于使用了3位分配子网,所以这个B类网络被分为6个子网,它们的网络地址和主机地址下图,每个子网有13位可用于主机的编址。子网掩码与主机IP地址范围的计算子网划分的规则:在RFC文档中,RFC950规定了子网划分的规范,其中对网络地址中的子网号作了如下的规定:由于网络号全为“0”代表的是本网络,所以网络地址中的子网号也不能全为“0”,子网号全为“0”时,表示本子网网络。由于网络号全为“1”表示的是广播地址,所以网络地址中的子网号也不能全为“1”,全为“1”的地址用于向子网广播。子网划分的步骤在划分子网之前,需要确定所需要的子网数和每个子网的最大主机数,有了这些信息后,就可以定义每个子网的子网掩码、网络地址(网络号+子网号)的范围和主机号的范围。划分子网的步骤如下:确定需要多少子网号来唯一标识网络上的每一个子网。确定需要多少主机号来标识每个子网上的每台主机。定义一个符合网络要求的子网掩码。确定标识每一个子网的网络地址。确定每一个子网上所使用的主机地址的范围。74子网规划举例例:某单位因需要申请了一个C类网络地址,;为了便于管理,现需要划分20个子网,每个子网中放5台主机。
请问:①该子网应如何划分?②划分后的子网地址分别是什么?规划方法:①对于C类地址,要从最后8位中分出几位作为子网号:
∵24<20<25
∴应选择5位作为子网号,这样共可提供30个子网号(全“0”和全“1”一般不使用),完全满足了划分20个子网的需要。
75②检查剩余的位数能否满足每个子网中主机台数的要求:
∵子网号为5位,故还剩3位可以作为主机号,而且23-2>5∴可以满足每个子网中放置5台主机的要求。子网规划举例③将网络地址转化成二进制表示方式:11000000000010100001111100000000④5位子网号的30种组合方式为:
00001
00010
00011
…
…
11110
第1个子网
第2个子网
第3个子网
…
…
第30个子网
对应的子网号为:8、16、24…
…240
76子网划分举例④所划分的子网地址为:
10000000000010100001111100001000即10000000000010100001111100010000即610000000000010100001111100011000即410000000000010100001111100100000即2。。。10000000000010100001111111110000即40774.4.3子网及子网掩码7.如何利用IP地址和子网掩码直接计算出主机号。
方法:IP地址∧子网掩码的反码,结果就是主机号。二进制数的反码:1的反码是0;0的反码是1。例如:1100011001的反码为
001110011078例题例:已知某主机的IP地址07,子网掩码24求:该主机的主机号?
①子网掩码的反码为:二进制数
11111111111111111111111111100000反码00000000000000000000000000011111
②进行与运算IP地址11001010011101010000000111001111子网掩码的反码00000000000000000000000000011111∧主机号00000000000000000000000000001111∴该主机的主机号为:15794.4.4无类域间路由
1、CIDR编址方法
CIDR的基本思想是取消IP地址的分类结构,将多个地址聚合在一起生成一个更大的网络,以包含更多的主机。CIDR将32位IP地址分为两个部分:网络前缀(或简称为“前缀”)用来指明网络;主机号用来指明主机。CIDR还使用“斜线记法”,即在IP地址后面加上斜线“/”,然后写上网络前缀所占的位数。CIDR把网络前缀都相同的连续的IP地址称为一个“CIDR地址块”,只要知道CIDR地址块中的任何4.4.4无类域间路由一个IP地址,就可以知道这个地址的起始地址和最大地址,以及地址块中的地址数。例:已知IP地址2/23是某CIDR地址块中的一个地址,现在把它写成二进制表示,其中前23位是网络前缀,而后9位是主机号,表示如下所示:
2/23=11001000000101110001000000001100
这个地址块所表示的地址范围很容易得出,最小地址,最大地址55.其中主机号为全“0”和全“1”的地址一般不用。上面的地址块可记为/23,其可以表示传统分类中的500个C类地址。4.4.4无类域间路由
由于CIDR地址块中有很多地址,所以路由表中就用CIDR地址来查找目的网络,它使得路由表中的一个项目就可以表示传统分类地址中的很多条记录,称为路由聚合,也称为构成超网。它可以限制路由器中路由表的增大,减少路由通告;同时,CIDR有助于IPv4地址的充分利用。如果没有采用CIDR,在1994和1995年时,Internet上一个路由表的记录就会超过7万多条,而使用了CIDR之后,在1996年一个路由表的记录数为3万多个。
CIDR记法有很多形式,例如,地址块/14可以简写为193.120/14,也就是把点分十进制中低位连续的0省略。另一种简化表示方法是在网络前缀的后面加一个星号*,如:4.4.4无类域间路由11000001.011110*,意思是在星号*之前是网络前缀,而星号*后表示IP地址中的主机号,可以是任意值。CIDR一般使用13~27位可变网络前缀。例:一个ISP被分配了一些C类网络,这个ISP准备把这些C类网络分配给各个用户群,目前已经分配了四个C类网段给用户,如果没有实施CIDR技术.ISP的路由器的路由表中会有四条下连网段的路由条目,并且会把它通告给Internet上的路由器.通过实施CIDR技术,我们可以在ISP的路由器上把这四个网段/24,/24,/24,/24汇聚成一条路由/22.这样ISP路由器只向Internet通告/22这一条路由,大大减少了路由表的数目.从而为网络路由器节省出了存储空间。如图所示:4.4.4无类域间路由4.4.4无类域间路由2、CIDR子网掩码
为了方便进行路由选择,CIDR采用32位的地址掩码。地址掩码是一串1和0组成的,而1的个数就是网络前缀的长度。虽然CIDR不使用子网了,但由于有一些网络还在使用子网和子网掩码,因此CIDR所使用的地址掩码也可以称为子网掩码。例如,2/23地址块的子网掩码是:11111111111111111111111000000000。CIDR不使用子网是指在CIDR编址中并没有指明若干字段作为子网字段,但是当一个组织分配到一个CIDR地址块之后,其仍可以根据自身的需求进一步划分子网。这些子网的网络地址也是由网络前缀和主机号两部分组成,但子网的前缀要比整个组织的网络前缀更长一些。854.4.5IPv6简介
当前在Internet上使用的IP地址是在1978年确定的协议,它由4段8位二进制数构成。由于Internet协议的当时版本号为4,因而称为“IPv4”。
IPv4的地址长度是32位(bit),理论上可以支持多达16,000,000个网络,容纳四十多亿台主机(232=4,294,967,296),但由于IP对地址进行了分类,分成A、B、C等类地址,实际可用的网络数和主机数远小于上述数目。864.4.5IPv6简介
1994年,制定了IPv6作为下一代IP标准。IPv6在IPv4的基础上,增加了一些新的功能。
IPv6的地址空间由原来的32位扩展到64位;简化了IP报头的格式。可扩展性。安全性。流标号。874.5Internet的域名管理4.5.1DNS简介4.5.2域名空间4.5.3域名服务器4.5.4解析器884.5.1DNS简介
由于IP地址不容易记忆,从1985年起,在IP地址的基础上开始向用户提供域名系统(DNS)服务,即用一种字符型的主机命名机制来识别网上的计算机。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,我们将它称为域名(domainname)。域名系统(DNS)就是一种帮助人们在Internet上用名字来标识自己的计算机,并保证主机名和IP地址一一对应的网络服务系统。IP地址到名字地址间的映射:便于记忆例:8==四川大学Web服务器894.5.1DNS简介DNS由3个部分组成:域名空间、域名服务器和解析器。
域名系统采用客户机/服务器模式。当一个应用程序要求把一个主机域名转换成IP地址时,该应用程序需要与域名服务器建立连接,把主机名传送给域名服务器,域名服务器经过查找,把主机的IP地址回送给应用程序。904.5.2域名空间任何Internet上的主机都有一个层次化的名字,称之为域名。所有的主机的域名以树形结构构成域名空间。域名系统将整个Internet划分为多个顶级域,并为每个顶级域规定了通用的顶级域名;网络信息中心(NIC)将顶级域的管理权授予指定的管理机构;各个管理机构再为它们所管理的域分配二级域名,并将二级域名的管理权授予其下属的管理机构;91顶级域名分配92国家名称国家域名国家名称国家域名中国CN日本JP巴西BR韩国KR加拿大CA中国澳门MO澳大利亚AU俄罗斯RU法国FR新加坡SG德国DE中国台湾TW中国香港HK英国UK一些国家或地区一级域名的代码如下图所示:93CN以下二级域名分配CN以下域名域名类型com商业组织net网络支持中心org各类组织机构gov政府部门edu教育机构地域代码各个地区944.5.2域名空间
一个完整的域名由二个或二个以上部分组成,各部分之间用英文的句号"."来分隔,最后一个"."的右边部分称为顶级域名(TLD,也称为一级域名),最后一个"."的左边部分称为二级域名(SLD),二级域名的左边部分称为三级域名,以此类推,每一级的域名控制它下一级域名的分配。
域名的表示方法:主机名.•••.三级域名.二级域名.一级域名954.5.2域名空间注意:①国际域名和国内域名的区别国际域名的最后一个后缀是.com、.net、.go
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