第5章Internet基础知识

第5章Internet基础知识5.1TCP/IP协议

5.2Internet的域名管理5.3局域网与Internet的连接

5.1TCP/IP协议5.1.1TCP/IP协议概述5.1.2Internet网际协议（IP）

5.1.3TCP/IP的配置5.1.4TCP/IP测试与查看5.1.5下一代的网际协议IPv6

返回5.1.1TCP/IP协议概述NCP（NetworkControlProtocol，网络控制协议）

“同构”环境要求网络中所有计算机都运行相同的操作系统

TCP/IP（传输控制协议/网际协议）是Internet赖以存在的基础，可用于“异构”网络环境中。

TCP/IP通信体系中，通信双方均使用TCP/IP通信协议及相应的应用程序。返回5.1.2Internet网际协议（IP）

IP地址

子网掩码及其作用

IP路由

返回IP地址（IPv4）1．IP地址分配IP地址由32位二进制数组成。在实际应用中，将这32位二进制数分成4段，每段包含8位二进制数。为了便于应用，采用点分十进制表示法，将每段都转换为十进制数，段与段之间用“.”号隔开。IP地址采用两级结构，网络标识（表示主机所属的网络）和主机标识（代表主机）。IP地址实际上是分配给网络适配器的。2．IP地址级别考虑到不同规模网络的需要，为充分利用IP地址空间，IP协议定义了5类地址，即A类至E类。其中A、B、C三类由InterNIC（互联网信息中心）在全球范围内统一分配，D（多播或组播）、E（保留）类为特殊地址。IP地址采用高位字节的高位来标识地址类别。IP地址编码方案及A、B、C类地址格式如图。返回IP地址编码方案及A、B、C类地址格式IP地址编码方案

地址类别高位字节最高字节范围可支持的网络数目每个网络支持的主机数A0-------1～12612616777214B10------128～1911638465534C110-----192～2232097152254IP地址编码方案及A、B、C类地址格式（续）返回1位7位24位0网络ID主机IDA类地址格式（保留地址～54）

B类地址格式（保留地址～54）

2位14位16位10网络ID主机IDC类地址格式（保留地址～54）

3位21位8位110网络ID主机ID子网和子网掩码1.子网IP地址的32位二进制数所表示的网络数目是有限的，因为每一个网络都需要一个唯一的网络号来标识。人们采用子网寻址技术。子网把单一网络划分为多个物理网络，并使用路由器将其互联起来。子网联接案例2.子网掩码进行网络划分时必须引入子网掩码的概念。子网掩码：是一个32位的二进制的数字，用于屏蔽IP地址的一部分以区分网络号和主机号，并说明该IP地址在局域网上还是在远程网上。子网掩码的表示形式和IP地址的表示类似，也用圆点“.”分隔开的4段32位二进制数.为了便于记忆常用十进制数表示。用子网掩码判断IP地址的网络号与主机号的方法是用IP地址与相应的子网掩码进行”AND”运算，这样可以区分出网络号和主机号部分。子网掩码例如：IP地址：11000000.00001010.00001010.00000110子网掩码：11111111.11111111.11111111.00000000

AND

11000000.00001010.00001010.00000000这是一个C类IP地址和子网掩码,IP地址的网络号为“”，主机号为“６”，上述子网掩码的使用实际上把一个C类地址作为了一个独立的网络，前24位为网络号，后８位为主机号，一个C类地址可以容纳的主机数为２8-2=254个（全０和全１除外）1.确定网络和主机地址子网掩码是一个32位的数字，其作用是声明IP地址的哪些位为网络地址，哪些位为主机地址。

TCP/IP协议利用子网掩码判断目标主机地址是位于本地网络还是远程网络。（例：31与52、

01与5）下表列出了A、B、C三类网络的子网掩码。掩码中为1的位表示IP地址中相应的位为网络标识号，为0的位则表示IP地址中相应的位为主机标识号。子网和子网掩码

子网掩码类型返回类别二进制值十进制值A11111111.00000000.00000000.00000000B11111111.11111111.00000000.00000000C11111111.11111111.11111111.000000002．划分IP子网为了以下原因：（1）减少每个子网上的网络通信量（2）便于网络管理（3）解决物理网络本身的某些问题（如网络覆盖范围超过以太网段最大长度的问题）可以将IP地址原有的两级结构扩充为如下的3级结构：

IP地址内的原主机部分被分解为子网标识和主机标识两个部分，这种子网的划分是通过子网掩码机制来实现的。

（例：将网络地址为的C类网络划分为6个子网，子网掩码怎样设置各个子网的IP地址范围？）返回网络标识部分子网标识部分主机标识部分（例：将网络地址为的C类网络划分为6个子网）返回网络标识部分子网标识部分主机标识部分子网内部的网络地址实际IP地址范围1号23~22号45~43号67~264号2829~585号6061~906号9293~22IP路由

在网络中要实现IP路由必须使用路由器，路由器工作在OSI参考模型的网络层，属于网络层的互连设备。“路由”是指数据包从一个网络送到另一个网络的设备上的路径信息。路由的完成离不开两个基本步骤：一是选择合适的路径，二是数据包的转发。路由器都是靠路由表来确定数据报的流向的。IP路由表中保存了网络IP地址与路由器端口的对应关系。当路由器接收到一个数据报时，便查询路由表，判断目的地址是否在路由表中，如果是，则直接送交该网络，否则转交其他网络，直到最后到达目的地。

如图所示，计算机A、B就是通过若干路由器来完成彼此之间的信息交换的。在TCP/IP网络中，IP路由器又叫IP网关。每一个结点都有自己的网关。

返回路由器的作用示意图

返回某一计算机X被用做路由器，以实现两个网络与（它们的子网掩码为）的互联，怎样设置？

计算机承担路由器的功能

返回5.1.3TCP/IP的配置

在利用TCP/IP进行通信时，主要应设置如下参数：l

IP地址。标识TCP/IP主机的唯一的32位地址。l

子网掩码。用来判别目标IP地址是否属于本地网络。l

默认网关：与远程网络互联的路由器的IP地址。具体的设置步骤如下：（1）依次选择“开始→设置→控制面板”，打开“控制面板”对话框。（2）双击“网络”图标，打开“网络”属性对话框。（3）选择网卡的TCP/IP协议，然后单击“属性”按钮。（4）输入相关参数，按“确定”按钮。返回5.1.4TCP/IP测试与查看1.TCP/IP测试工具PingPing是Windows98/NT/2000中集成的一个TCP/IP协议探测工具。凡是使用TCP/IP协议的网络，不论其网络规模如何，当计算机之间无法相互访问或网络工作不稳定时，可利用Ping来确定问题的症结所在。2.测试TCP/IP协议配置工具Ipconfig/Winipcfg

利用Ipconfig和Winipcfg工具可以查看与TCP/IP协议有关的配置，如IP地址、网关、子网掩码等。这两个工具在Windows95/98中都能使用，功能基本相同，只是Ipconfig以文本方式显示结果，而Winipcfg用图形方式显示。在WindowsNT/2000中只能使用Ipconfig。返回TCP/IP测试工具Ping1．Ping命令的格式Ping命令的格式为：ping目的地址［参数1］［参数2］……其中“目的地址”指被测试计算机的IP地址或域名。Ping命令的主要参数有（1）“N数值”，发出的测试包的个数，缺省值为4；（2）“L数值”，发送缓冲区的大小；（3）“T”，不停地执行Ping命令，直到用户按Ctrl+C键时为止。返回TCP/IP测试工具Ping2．用Ping工具测试TCP/IP协议的工作情况（1）Ping回环地址，以确定本机是否正确配置了TCP/IP。命令：Ping（2）Ping工作站的IP地址，以验证工作站是否正确加入了网络，并检验IP地址是否冲突。命令：ping工作站IP地址（3）Ping默认网关的IP地址，以验证默认网关设置是否正确。命令：Ping默认网关IP地址（4）Ping远程网络上主机的IP地址，以验证能否通过路由器进行通信。命令：Ping远程主机的IP地址返回测试TCP/IP协议配置工具IpconfigIpconfig命令的格式和应用命令格式为：Ipconfig[/参数l][/参数2]……返回5.1.5

下一代的网际协议IPv6

IPv6主要在以下几个方面进行了扩充和改进。

（1）IPv6把原来IPv4地址增大到了128bit，其地址空间大约是3.4×1038，是原来IPv4地址空间的296倍。（2）IPv6没有完全抛弃原来的IPv4，且允许与IPv4在若干年内共存。它使用一系列固定格式的扩展首部取代了IPv4中可变长度的选项字段。（3）与原来的IPv4相比，IPv6对IP数据报协议单元的头部进行了简化，仅包含7个字段（IPv4有13个），这样，数据报文经过中间的各个路由器时，各个路由器对其处理的速度可以更快，从而可提高网络吞吐率。（4）IPv6另一个主要的改进体现在安全性上。返回5.2Internet的域名管理5.2.1

域名系统概述5.2.2

DNS域名结构

返回域名为了使用和记忆方便，因特网还采用了域名管理系统，简称DNS（DomainNameSystem），在IP地址之外，网上的计算机还有另一种表示法：域名，它是由代表一定意义的英文单词的缩写构成。返回域名服务器主机域名不能直接用于TCP/IP协议的路由选择中。当用户使用主机域名进行通信时，必须首先要将其映射成IP地址。这种将主机域名映射为IP地址的过程称为域名解析，Internet的域名系统DNS能够完成此项工作。DNS是一种基于分布式数据库的系统，采用客户/服务器模式完成主机名称与IP地址之间的转换。通过建立DNS数据库，记录主机名称与IP地址的对应关系。DNS驻留在服务器端，为客户端的主机提供IP地址解析服务。DNS服务器在专设的结点上运行，运行DNS服务器程序的计算机称为域名服务器。

返回DNS域名结构域名是一种按一定规律书写的、用户容易理解、容易记忆的Internet地址。Internet上一台主机的主机名是由它所属的各级域的域名和分配给该主机的名字共同构成的。书写的时候，顶级域名放在最右面，各级名字之间有“.”隔开。域名是有层次的。Internet主机域名的一般格式为：四级域名.三级域名.二级域名.顶级域名（并不一定分四级）如：。顶级的域名常见的有两类：国家级顶级域名、通用顶级域名域名服务器返回DNS域名结构（续）国家级顶级域名（地理模式）返回通用的顶级域名（组织模式）返回5.3

局域网与Internet的连接5.3.1

Internet接入方式5.3.2

Internet接入技术

返回5.3.1Internet接入方式Internet接入方式主要有两类：有线接入和无线接入。有线接入包括传统公用电话网（PSTN）接入、局域网接入、ADSL接入以及基于有线电视网的CableModel接入和光纤接入。无线接入包括IEEE802.11b,Wi-Fi、BlueTooth等。Internet接入方式电话拨号上网原理示意图Internet接入技术SLIP/PPP接入SLIP/PPP是串行线路实现TCP/IP连接的两个标准协议，分别是串行线路IP(SerialLineIPProtocol)和点到点协议（PointtoPointProtocol）简称。SLIP是一种比较老的连接方法目的是提供串行线路（如电话线）访问Internet的方法。其优点是实现比较容易。PPP是目前广域上应用广泛的协议之一。目前一些家庭拨号上网采用的是通过PPP在用户端和ISP的接入服务器之间建立通信链路来访问Internet的。Internet接入方式电话拨号上网原理示意图Internet接入技术PSTN(PublicSwitchedTelephoneNetwork)定义：公共交换电话网络，一种常用旧式电话系统。即我们日常生活中常用的电话网。综合业务数字网（IntegratedServicesDigitalNetwork，ISDN）是一个数字电话网络国际标准，是一种典型的电路交换网络系统。在ITU的建议中，ISDN是一种在数字电话网络基础上发起来的通信网络，我采用数字交换和数字传

输的电信网，中国电信俗称一线通。Internet接入方式

返回局域网方式接入方式Internet接入方式ADSL接入示意图Internet接入技术ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberline

)非对