北京邮电大学 计算机学院 网络技术导论 第十章 课件

2023/2/31通信导论张冬梅(zhangdm@)北京邮电大学计算机学院2023/2/32第十章互联网310.1互联网概述Internet的产生与发展Internet的设计需求Internet的网络结构Internet的接入方式Internet的协议体系结构与协议栈4Internet的设计需求Internet发展的两个阶段异种机互联阶段异构网络互联阶段网络互联的动机没有某种单一的网络技术对所有的需求都是最好的5Internet的网络结构由路由器将各子网联接起来routerrouterrouter子网1子网2网络Arouterrouterrouter子网3子网4网络Brouterrouterrouter子网5子网6网络Crouterrouter高端路由器低端路由器6网络互联关键设备:路由器功能为不同网络之间的分组选择路由不同协议的转换分组过滤位置网络位置:中间设备协议位置:OSI模型的第3层7Internet的协议体系结构应用层TCP层IP层网络接口层数据链路层物理层2023/2/38

10.2互联网的基本原理与关键技术地址类型及表示方法地址类型：A类、B类、C类、D类、E类A类32bitB类C类D类E类0net_idhost_idhost_idnet_id10net_idhost_id110111011110组播地址保留为今后使用2023/2/39IP地址

IP地址是给连接在Internet上的主机分配的在全世界范围内唯一识别的32bit地址地址格式net_id：网络号；host_id：主机号先按IP地址中的网络号net_id把网络找到，再按主机号host_id把主机找到Net_idHost_id

10.2互联网的基本原理与关键技术2023/2/31010.2互联网的基本原理与关键技术特殊IP地址net_idhost_id源地址使用目的地址使用代表的意思000host_id全1全1全1net_id127任何数可以在本网络上的本主机在本网络上的某台主机只在本网络上进行广播（各路由器均不转发）对net_id上的主机进行广播用作本地软件回送测试使用不可以可以可以不可以不可以不可以可以可以可以2023/2/31110.2互联网的基本原理与关键技术子网与子网掩码背景：为了使IP地址的使用更加灵活，在IP地址中又增加了一个“子网号字段”子网掩码B类host_idnet_id10增加了子网号字段net_idhost_id11本地分配subnet_id主机号子网号

111111111111111111111100000000002023/2/312

10.2互联网的基本原理与关键技术IP地址不能直接用来通信IP地址为网络地址(一种协议地址)，不能直接在链路层寻址，必须转换为物理地址（地址解析）用户不愿意使用难于记忆的主机号，愿意使用易于记忆的主机名字(域名)，故需要在主机名字和IP地址之间进行转换（域名系统）2023/2/31310.2互联网的基本原理与关键技术DNS是一个基于域名等级的分布式数据库系统，可以完成域名到IP地址的转换域名是连接在Internet上的主机或路由器具有的唯一的层次结构的名字域名的结构：

XXX.三级域名.二级域名.顶级域名2023/2/314主机名字、主机物理地址和IP地址的转换源主机名

tigerIP=IP=08002B00EE0A网卡DNSARP08002B00EE0Alion目的主机名目的主机IP地址目的主机物理地址目的主机名

lion名字为tiger的主机要与名字为lion的主机通信，通过DNS从目的主机名字lion得出其IP地址为；再从IP地址通过ARP得到目的主机48bit的物理地址08002B00EE0A2023/2/315

IP协议作用：互联异构型网络功能寻址路由选择分段和重组（MTU）

10.2互联网的基本原理与关键技术2023/2/316

IP提供的服务不可靠的(unreliable)无连接的(unreliable)尽力投递的(unreliable)IP数据报是一种独立于底层硬件的通用的、虚拟的数据包

10.2互联网的基本原理与关键技术2023/2/317

IP节点数据报处理过程IP节点TCPUDP是否本地址有错否输入数据报否路由表ICMP，OSPF等输出操作输出数据报否2023/2/31810.2互联网的基本原理与关键技术基本原理IP服务的特点：不可靠、无连接、尽力投递IP数据报的封装与传输(P185-186)关键技术路由选择数据报生存期分片与重装差错控制19是路由器和主机共同支持的最高层协议20IP路由技术的工作原理路由表的内容目的地址前缀长度下一跳地址端口号21基本概念直接投递：通信双方在同一个物理网络中间接投递：通信双方不在一个物理网络中默认路由：简化路由表的一种方法22路由表表项的分类特定主机路由网络前缀路由缺省路由（默认路由）2310.3因特网因特网的接入方法介质类型分类有线方式接入无线方式接入接入技术分类局域网接入拨号接入专线接入24有线方式接入Internet的方法25无线方式接入Internet的方法无线局域网接入(WLAN)GSM/GPRS/CDMALMDS……问题目前主要的无线接入方式有哪些？请画出各种接入方式的接入示意图2023/2/326因特网的典型应用电子邮件文件传输万维网远程登录27应用层服务模式Client/Server服务模式P2P模式28Client/Server服务模式客户机和服务器是指通信中所涉及的两个应用进程客户机/服务器模式所描述的是进程之间服务和被服务的关系2930客户进程在进行通信时临时成为客户，但其在本地也可进行其他的计算。被用户调用并在用户的计算机上运行，在打算通信时主动向远程服务器发起通信。可与多个服务器进行通信。不需要特殊的硬件和很复杂的操作系统。31服务器进程是一种专门用来提供某种服务的程序，可同时处理多个远程或本地客户的请求。在共享计算机上运行，当系统启动时自动调用并一直不断地运行。被动地等待并接受来自多个客户的通信请求。一般需要强大的硬件和多用户网络操作系统的支持。32主要步骤客户机发起连接建立请求；服务器接受连接建立请求，并建立起连接。33C/S结构的主要特点如下：功能分离。服务器完成复杂的后台处理任务，客户端完成与客户的交互过程。位置透明。服务器可以驻留在与客户端相同或不同的机器上，C/S可以通过重新定向服务来掩盖服务器的物理位置，使服务器的物理位置对用户是透明的。共享资源。一个服务器可以利用自身的资源为多个客户端服务。并且能够很好的控制对于共享资源的访问。服务封装。客户端只需要知道服务器实现的功能，而不必知道其实现的逻辑。这样只要服务器提供服务的接口不变，服务器的升级就不会影响到客户端。可扩展性。不仅可以很方便的增加和更改客户端，而且服务可以转移到新的服务器上。34P2P模式P2P是英文peertopeer的缩写，称为对等网或点对点技术。所有的节点是对等的（称为对等点），各节点具有相同的责任与能力并协同完成任务。节点具有很高的自治性和随意性3536P2P模式相对于C/S模式的主要优点包括：资源的高度利用率。在P2P网络上，闲散资源有机会得到利用，所有节点的资源总和构成了整个网络的资源，整个网络可以被用作具有海量存储能力和巨大计算处理能力的超级计算机。C/S模式下，纵然客户端有大量的闲置资源，也无法被利用。每个对等体都是一个活动的参与者，每个对等点都向网络贡献一些资源，所以，对等点越多，网络的性能越好信息在网络设备间直接流动，高速及时，降低中转服务成本。不易于管理，数据的安全性难于保证对等点随意地加入或退出网络，造成网络带宽和信息存在的不稳定。37因特网的典型应用电子邮件服务与SMTP、POP3文件传输服务与FTPWEB服务与HTTP域名解析远程登录DNSTCP/UDP53HTTPTCP80SMTPTCP25POPUDP110TelnetTCP23FTPTCP20and21DHCPUDP6738一个电子邮件实例From:John_q_public@To:Mary@263.netDate:Fri,1Jan9910:21:32Subject:HowareyouMary,Canwegettogetherforlunchwhenyouvisitnextweek?John39电子邮件存储转发过程40文件传输文件传输是一个应用程序，支持在因特网或同一网络上的两台计算机之间传输文件。文件传输提供的两个基本功能：从另一台计算机拷贝一个文件到自己的计算机；从自己的计算机发送一个文件到另一台计算机。4142WWW服务万维网的目的是为了访问遍布在因特网中计算机上的链接文件。使用链接的方法一个站点能非常方便地访问另一个站点，主动按需获取各种信息。Web页：由对象组成

一个基本HTML文件+