信息因特网优秀课件

Internet及其应用

2021/02/251因特网简介什么是因特网?顾名思义internet是互联网络80年代初期Internet是项目组和实验性互联网络的名字，各网络执行TCP/IP协议，经路由器互连并连接在NSFNET上，路由器以网络为寻址目标90年代中人们认为Internet实际上是全球范围的数字化信息库2021/02/252美国联邦网络署的定义,1995.10.24Internet是具有下列特性的全球信息网(theglobalinformationsystem)--(i)基于IP协议(或其后继者)的全球唯一的地址空间，逻辑地连接在一起；(ii)能够支持使用TCP/IP协议集(或其后继者及其它与IP兼容的协议)来通信；(iii)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。2021/02/253因特网的层次结构主干网络中级网络园区网络ISPs的地位2021/02/254进入因特网的基本条件一台计算机（或NC）一条与ISP连接的信道用网卡接入局域网或经MODEM拨号上网IP地址或一个ISP帐号2021/02/255因特网用户的类别

Internet核心主机胖、瘦客户机的用户模拟终端的微机用户

NC(Internet计算机)2021/02/256PPP(点对点协议)在因特网上广泛使用PPP协议它提供了一种由点对点链路传送多协议数据报的标准方法，它包括三个主要成分：提供一种用来封装不同数据报的共同方法；建立、配置、测试数据链路连接的链路控制协议(LCP)；一套分别用于建立与配置不同质网络的网络控制协议(NCPs)2021/02/257TCP/IP协议集简介2021/02/258A类0网址 网内主机号D类1110多投点组地址E类11110IP地址(32位)B类10 网址 网内主机C类110网址网内主机号2021/02/259点分十进制地址人们不习惯直接使用2进制数32比特可分成4个字节，分别用十进制数表示每个字节，并用圆点把这4个字节隔开，这就是IP地址的点分十进制表示法1代表的32位依次是110010101112代表的32位依次是00001010002021/02/2510地址掩码为了取出IP地址中的网址，对A类网用作掩码，对B类网用作掩码对C类网用作掩码对于连续16个C类网址，掩码是即111111111111111111110而能够取出连续32个C类网址，或把B类网划分为8个子网时，子网的地址2021/02/2511关于IP地址的进一步讨论IP地址的两种格式是：﹛＜网络号＞，＜主机号＞﹜；﹛＜网络号＞，＜子网号＞，＜主机号＞﹜有特殊含义的地址0代表全0；-1代表全1

{0,0} 指本网、本主机的源地址；{0,＜主机号＞} 指本网、该主机的源地址；{＜网络号＞,0} 指网络地址（路由表用）；{-1,-1} 为限制在本网内广播的目的地址；{＜网络号＞,-1} 对指定网络定向广播的目的地址；{＜网络号＞,＜子网号＞,-1}对指定子网定向广播的目的地址；{＜网络号＞,-1,-1} 对指定网络各子网广播用的目的地址；{127,＜任意值＞} 是主机内用以测试的一种地址，不用在主机之外2021/02/2512IP数据报格式2021/02/2513数据报的格式说明版本

IP的版本号，为4报头长度以32比特为单位，最小为5服务类型优先级DTR数据报(片)总长以字节为单位，故总长最大为65535标识号每个原始数据报有一个特定的标识号标志利用标志表示数据报片的特性报片偏移表明数据报片在原始数据报中的位置生存时间与经过的站点数及在路由器中的等待时间相关协议指明数据部分为哪个协议的数据单元报头检查和按每个16比特累加求和，然后取反源地址发方32比特的IP地址目的地址信宿的32比特的IP地址任选项和填充用于测试和查错的任选项，填充至32b倍数2021/02/2514路由器（1）路由器(Router)

路由器是因特网中的重要部件，用来连接网址不同的网络。路由器是在网络层按照协议（如IP）地址完成对分组（如IP数据报）的路径选择和存储转发的。显然，路由器一定有连接到不同网络的不同端口，且不同端口连接了不同的数据电路。(路由器的不同端口有不同的IP)

路由器可运行软件，提供复杂的功能2021/02/2515路由器（2）边界路由器协议层次示意图：IPFRN以太网校园网帧中继线路2021/02/2516路由器和主机中的路由表在UNIX主机A中，有路由表的文件，例如：ABCDER1R3R202021/02/2517地址解析因特网使用IP地址，但计算机最终是按网卡地址通信的。地址解析的作用就是从IP地址，变换成实际的网卡地址。ARP协议地址绑定(Binding)2021/02/2518ICMP及IGMP简介ICMP是IP层中的控制报文协议该协议的作用是确保IP协议的实施IGMP是IP层中使用D类地址的组播协议 该协议支持IP网络中的虚拟工作组及VOD(视频点播)2021/02/2519C/S

模式在C/S模式下，用传输协议进彼此通信的进程包括客户进程(C)和服务器进程(S)向网上服务提供者主动提出服务请求，并得到服务的进程称作客户进程(Client)随时等待服务请求，并及时响应，提供网上资源的进程称作服务器进程(Server)服务器进程通常是并发、多线程的，可同时分别处理多个不同客户进程的服务请求为区别与标识同在一台计算机上运行的多个服务器进程及客户进程，要分别标识每个进程2021/02/2520Internet中的运输层TCP和UDP协议端口号运输层是面对应用进程的，协议端口号实际上指明了主机上的具体进程，在一台主机上同时运行着多个通信进程的情况下，以不同的端口号来标识不同的进程，这是必不可少的。顾名思义，协议端口号包括协议和端口号两部分：2/TCP

与2/UDP是两个不同的通信进程的协议端口号2021/02/2521协议端口号1024以内的协议端口号是由IANA(InternetAssignedNumberAuthority)统一分配的。IANA在Internet的STD2(即2号标准)中列出了熟知(WellKnown)的一些服务端口的编号，这些编号只能用于系统进程，或者由特权用户运行的程序。对于客户进程，则由主机分配给一个较大的协议端口号。2021/02/2522协议端口号举例25/TCP简单邮件传输协议（SMTP）20/TCPFTP数据连接53/UDP域名系统80/TCP超文本传输协议（HTTP)110/TCP邮局协议（POP3)虽然IANA不负责分配1024以上的编号，但也把已经向它登记使用的编号在STD2之内列了出来，供他人参考2021/02/2523UDP—用户数据报协议UDP协议，提供无连接的数据报传送，它给出了信源和信宿的端口号，使通信是针对进程的协议数据单元是用户数据报(UserDatagram)数据部分2021/02/2524UDP使用的伪报头在计算检查和时要添加6个16比特，这个添加的部分叫做伪报头2021/02/2525TCP协议TCP是TransmissionControlProtocol的缩写，译为传输控制协议面向连接、端对端(进程对进程)、全双工且能连续传送字节流的报文和高可靠性是TCP的主要特色功能涉及到可靠性——从出错(检验错、丢失、重复或无序接收)恢复到有序递交；以及相关的流量控制、多路复用、连接控制、拥塞避免、优先级与安全等诸多方面2021/02/2526TCP报文段的格式数据2021/02/25276个标志位U－URG 指明紧急指针有效A－ACK 表明确认序号有效P－PSH 此报文段请求一次推进R－RST 连接重建S－SYN 设置同步序号F－FIN 标志报文结束2021/02/2528选项*要求SYN

为1

TCP选项，主要用于提高端对端连接的性能，使连接质量更好2021/02/2529套接字与TCP连接套接字(socket)是包括了主机的IP地址和该进程的通信端口的一种标识，这两个成分使套接字能唯一地标识出网上某处的特定通信进程一对套接字指明了通信的一对应用进程，也就确定了一个TCP

连接2021/02/2530传输控制块在建立TCP连接时，每个端系统都要建立传输控制块

TCB，即TransmissionControlBlock，它保存连接状态，通过连接名可得到TCB

的指针，靠TCB

使用与维护TCP连接TCB

包括本地和远方的套接字(socket)，连接的安全度和优先级、用户发送与接收缓冲区的指针(指向可重发的队列和当前收的报文段)以及有关发送与接收的序号一个TCP连接终结时要删除双端端系统中的传输控制块TCB2021/02/2531TCP的几种操作建立连接时的三次联络和传输控制块(TCB)的创建按字节计数的滑动窗口（发、收）发方的超时重传机制TCP的慢启动和拥塞避免简化的TCP连接状态图用户接口2021/02/2532域名域名是IP地址的等价物管理域的逻辑名

主机的逻辑名

2021/02/2533域名系统介绍域名系统包括三个成分： 域名空间和资源档案； 名字服务器； 解析程序通过域名系统把域名译成IP地址

在各级网络中的名字服务器和相应的解析程序，承担把域名转化为IP地址的工作名字服务器要有备份2021/02/2534ISP

Internet接入服务提供者，或称作Internet运营商2021/02/2535与Internet相关的机构

Internet协会

Internet体系结构委员会(IAB)

Internet工程部(IETF)

Internet研究部(IRTF)

Internet信息中心(NIC)

网络运行中心2021/02/2536RFC(RequestForComments)

RFC是在因特网上保存的备忘录式的文档

其中有3个特别的系列：

STD系列（Internet的正式标准）

FYI系列（提供信息的文档）

BCP系列（IETF指导组推荐的系列）2021/02/2537RFC的进一步介绍RFC由专人负责(RFC编辑RFC-Editor.org)通常RFC先在上发布，随后许多NIC将其放到自己的相关目录之下特点：RFC文档非常多，内容五花八门，可联机阅读，也可下载研究，每个文档有唯一的编号，现已超过RFC3115RFC有专门的索引，且不断充实更新计算机专业的从业者应当会用RFC文档2021/02/2538两类RFC的作用为各类用户提供信息的RFC目前最重要的已经进入FYI或BCP系列与INTERNET标准制定相关的RFC

现在Internet每个新标准的制定过程都在RFC文档上反映出来。按照协议成熟的程度分成几类：协议状况英文标识 含义 正式标准STANDARD

已批准的正规标准 标准草案DRAFTSTANDARD

经验证测试形成的草案 标准提案PROPOSEDSTANDARD

提交供审批的协议初稿 实验性的

EXPERIMENTAL

早期研究的结果 过时的

HISTORIC

已经过时的旧版本 2021/02/2539Internet标准的形成一个协议成为RFC文档前先要写出草稿，称作InternetDraft，ID也作为电子文档，允许人们读取，IEGS也开始研究审查它。IESG发布RFC规定其为标准提案，协议就进入了准备形成新标准的过程，可形象地称作“入轨”，有了RFC编号，状态为PROPOSEDSTANDARD

起码要经过6个月，广泛征求意见，并且由2个以上独立的实验证明其安全上没问题，才可以经IESG修改形成标准草案DRAFTSTANDARD形成另一个RFC文档。至少过4个月，并经过2个以上的运行与示范性试验，才能被IESG批准成为正式的Internet标准，又成为修改后的文档。2021/02/2540标准的状态（类别）类别 英文标识 含义 必须采用Required

因特网上的系统都必须采用建议采用Recommended 因特网上的系统都应采用选用 Elective 根据网络情况选用 限制使用Limiteduse 限制在一定条件下使用不应使用Notrecommended 在通用的场合不推荐使用

2021/02/2541标准化进程|+<----------------------------------------------+|^

V0|4+-----------++===========+|enter|-->----------------+-------------->|experiment|+-----------+|+=====+=====+||V1|+-----------+V|proposed|-------------->++--->+-----+-----+|||||V2|+<---+-----+-----+V|draftstd|-------------->++--->+-----+-----+|||||V3|+<---+=====+=====+V|standard|-------------->++=====+=====+||V5+=====+=====+|historic|+===========+2021/02/2542Internet提供的服务Internet的传统服务电子函件（Email）文件传输（FTP）远程登录（TELNET）万维网（WWW）——Web信息浏览2021/02/2543电子函件电子函件是计算机或网络用户之间通过计算机网络传送的数字化的信函电子函件的优点是传送快、占用通信资源少（花费小）、能存入计算机保存、让使用者摆脱了时间和空间对通信的限制，能够很方便的与他人通信2021/02/2544电子函件地址与别名2021/02/2545电子函件的系统构成报文传输系统由各个执行SMTP的主机组成利用假脱机方式建立TCP连接传送邮件电子邮局接收并管理开了帐号的用户的电子函件Email用户程序用户与电子函件系统的接口2021/02/2546电子函件的用户程序功能是使用户便于使用电子函件系统编辑发给他人的电子函件发送与接收电子函件管理来往的电子函件常用的Email用户程序Internetmail收件箱（Exchange）Outlook或OutlookExpressUnix主机上的mailx

或mail等2021/02/2547正文、附件与附件的格式电子函件的正文是纯文本ASCII码的字符序列（7-bit字符）HTML文档（超文本）汉字或其它语种的字符序列（双字节或多字节字符）附件可以是各种形式的计算机文件附件转化为纯文本时的常用格式MIMEBase64UUencode2021/02/2548用户程序的设置帐号用户标识及全名STMP服务器（发信）收信的电子邮局服务器及协议POP3或IMAP确定发件的格式其它2021/02/2549TELNET远程登录远程登录使用户能够模拟终端去使用远方的计算机TELNET协议利用TCP连接除登录进入自己的帐号外，可以访问某些提供公共服务（如BBS）的站点2021/02/2550FTP(文件传输协议)以客户服务器方式工作分别建立控制连接和数据连接容许用户从网上FTP服务器中复制文件（下载）到有写入权的文件夹用户也可以把自己的文件送往有“写”权的目录（上载）2021/02/2551匿名FTP运行着的匿名FTP服务器允许普通网络用户以anonymous为名登录进入系统登录时用户应按要求键入口令在权限许可的目录及子目录中能进行改变工作目录、列文件目录、设置传输特性、复制文件等工作2021/02/2552FTP常用命令cdpwddirgetmgetbinary2021/02/2553文件压缩和解压缩为节省通信资源许多FTP站点事先准备了经过压缩的文件通常从文件名的后缀可表明文件是如何压缩的(如.zip.Z、.tar)经过不同压缩算法压缩的文件要用不同方法来解压缩WinZip(Windows)compress和uncompress(UNIX)2021/02/2554推荐几个匿名FTP站点

北京大学

清华大学

北京邮电大学 (CERNET华北中心)

中国科学院网 络信息中心(中国互联网信息中心) Sun公司与 中国高校合作的技术交流中心等2021/02/2555ns%

Connectedto.220ready.Name():anonymous

331Guestloginok,typeyournameaspassword.Password: {此处应按要求键入口令}230Guestloginok,accessrestrictionsapply.ftp>开始匿名FTP的示例2021/02/2556ftp>dir

200PORTcommandsuccessful.150OpeningASCIImodedataconnectionfor'/bin/ls'.total40dr-xr-xr-x20020Sep2613:26bindr-xr-xr-x2300004044096Jun41997cnnicdr-xr-xr-x20022Sep91996devdr--------20038Sep2613:37etcdrwxrwxrwx52004096Mar605:03incomingdr-xr-xr-x20039Sep91996libdr-xr-xr-x16300004044096Jan1211:41pubdr-xr-xr-x12300004044096Sep2414:27pub1-r-xr-xr-x130000404911Jan241997welcome.msg226Transfercomplete.566bytesreceivedin0.027seconds(21Kbytes/s)ftp>cdpub250CWDcommandsuccessful.ftp>

列目录和改变当前的工作目录2021/02/2557其它FTP接口

通过浏览器使用通过其它带窗口界面的用户程序

LeapFTPCuteFTPWS_FTP等2021/02/2558网络新闻(News)等BBS(公告栏系统)USENET网络新闻2021/02/2559Internet提供的服务万维网（WWW）——Web信息浏览服务Internet的传统服务电子函件（Email）文件传输（FTP）远程登录（TELNET）2021/02/2560万维网（WWW）的发展史1989年3月TimBerners-Lee(欧洲核子研究中心，即CERN)提出了用Web链接文档以分发信息的设想1990年9月该设想得以实现1991年12月在关于超文本的国际会议上作了演示（德州圣.安脱尼奥）1993年2月MarcAndreessen（NCSA）研制成功了头一个图形接口，Mosaic，这使WWW服务不再仅限于文字，Web页面上出现了图形与图像2021/02/2561万维网的原理与实现超文本(HyperText)与超媒体的概念Web上的通用资源标识(URI)超文本标记语言(HTML)简介按HTTP协议通信的浏览器(Browser)和Web站点（服务器）2021/02/2562超文本(HyperText)超文本是把链接到其它文本的信息也插入到文本之中，而形成的一种数据结构，超文本就是一些和其它文本具有链接关系的文本2021/02/2563超媒体(HyperMedia)

随着微机和多媒体技术的普及，目前在带有链接地址的信息页中大多混合了图像、可播放的声音和视频等多种媒体，则常把这种数据结构称作超媒体

这里超的含义也就在于它比普通的多媒体增加了（嵌入了）供链接用的资源地址2021/02/2564超文本信息资源超文本信息资源就是有特定资源地址的超文本信息页超文本信息页是网络中传输的逻辑单元，可以直接用计算机表达超文本信息页的文本信息中嵌入了欲访问的其它信息资源的地址运行客户程序时用鼠标点击某个位置则能访问该处所链接到的信息页2021/02/2565Web上的通用资源标识（URI）资源包括超文本文档、图像、影视片段、声音、程序、Email地址等等每一项资源都应当有一个唯一的地址URI是通用资源标识，URL是它的子集，称作唯一资源地址 有时简称地址，对于URL，通常不区分大小写 （待续）2021/02/2566接前页URL实例mailto:2021/02/2567计算机中的超文本

是链接操作的基础

超文本的思想在很早就出现了，百科全书就是一例。但借助于印刷技术，实现超文本要编制索引表，这不仅相当繁琐，而且人工查