第5章 INTERNET教学课件

第5章Internet

5.1Internet概述

5.2Internet的工作原理

5.3Internet的IP地址与域名

5.4Internet接入技术

5.5Internet的月员务和应用

m南大学时学底

5.1Internet概述

5.1.1Internet的基本概念

5.1.2Internet的发展历程

5.1.3Internet的管理组织

5.1.4Internet的组成与功能

m南大与同学底

5.1.1Internet的基本概念

1.Internet的定义

对于Internet美国联邦网络理事会给出如下定义：

(1)是一个全球性的信息系统；

(2)是基于Internet协议及其补充部分的全球唯一的一

个由地址空间逻辑连接而成的系统；

(3)它通过使用TCP/IP协议组及其补充部分或其他IP

兼容协议支持通信；

(4)它公开或非公开地提供使用或访问存在于通信和相

关基础结构的高级别服务。

5.1.1Internet的基本概念

2.Internet逻辑结构

Internet使用路由器将分布在世界各地的、数以千计的规模

不一的计算机网络互边起来，成为一个超大型国际网。

图5.1Interne不勺逻辑结构

第5章Internet4

5.1.1Internet的基本概念

3.Internet的特点

（1）灵活多样的入网方式。任何计算机，只要采用

TCP/IP协议，与Internet中的任何一台主机通信，就可以成

为Internet的一部分。

（2）三大技术融为一体。Internet融合了网络技术、多媒

体技术和超文本技术，提供了极为丰富的信息资源和友好的

操作界面。

（3）采用C/S（客户机/服务器）结构。

（4）信息覆盖面广、容量大、时效长。

（5）收费低廉。

第5章Internet5

5.1.2Internet的发展历程

1.Internet的发展阶段

Internet的发展可分为三个阶段：

(1)1968-1984年为研究实验阶段。此时的Internet

以ARPAnet为主干网。

(2)1984・1991年为实用发展阶段。此时的Internet以

美国国家科学基金网NSFnet为主干网。

(3)自1991年起为商业化阶段。

今日，Internet已经联系着全球不同国家和地区的数以

万计的子网和近2亿台主机，直接上网用户达到7.86亿，占

人口总量的12%,全球域名数和网站数分别达到6300万和

460077.0

第5章Internet

5.1.2Internet的发展历程

2.我国Internet的发展

Internet引入我国的时间不长，但发展很快，其发展可分

为三个阶段：

(1)1986年一1993年，研究试验阶段(E-mailOnly)

1987年9月CANET在北京计算机应用技术研究所内正式

建成中国第一个国际互联网电子邮件节点，并于9月14日发出

了中国第一封电子邮件：“AcrosstheGreatWallwecan

reacheverycornerintheworld.(越过长城,走向世界)”，

揭开了中国人使用互联网的序幕。

5.1.2Internet的发展历程

（2）1994年—1996年，起步阶段（FullFunction

Connection）,主要为教育科研应用。

1994年1月，美国国家科学基金会同意了NCFC正式接入

Internet的要求。同年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，从此我国正式成为有Internet的国家。

随后四大公用数据通信网逐步建成，为我国Internet的发

展创造了条件。

＞中国公用分组交换数据通信网（ChinaPAC）

＞中国公用数字数据网（ChinaDDN）

＞中国公用帧中继网（ChinaFRN）

＞中国公用计算机互联网（ChinaNet）

第5章Internet8

5.1.2Internet的发展历程

(3)从1997年至今，快速增长阶段。

在这一阶段我国的Internet沿着两个方向迅速发展，一是商业网络

迅速发展，二是政府上网工程开始启动。

(4)从2004年开始，步入多元化实用阶段

从中国进入国际互联网发展至今，我国互联网日新月异，取得了丰

硕成果，并在普及应用上进入崭新的多元化应用阶段。主要体现在上

网方式更加多元化、上网途径多元化、实际应用更加多元化、上网用

户所属行业进一步多元化等多方面。

第5章Internet9

5.1.2Internet的发展历程

（5）目前发展情况\

总体来看，从1994年正式接入Intern戌到现在的十年间，我国互联

网络在上网计算机数、上网用户人数、CN下注册的域名数、WWW站

点数、网络国际出口带宽、IP地址数等方面皆有不同程度的变化，呈

现出快速增长态势

总体来看，国内互联网用户数自1997年以后基本保持每半年翻一

番的增长速度。增长到今天，上网用户已超过8000万。据中国互联网

络信息中心（CNNIC）公布的统计报告显示，截止到2003年12月31日,

我国的上网计算机总数已达3089万台，上网用户总人数为7950万人，

CN下注册的域名数为340040个。WWW站点数为595550个。国际出

5.1.2Internet的发展历程

3.下一代Internet\

下一代Internet主要包括三大计划：

(1)NGI计划。NextGenerationInternet-----NGL是美国白宫在

1996年10月宣布的一个计划，其主要研究工作涉及协议、开发、部署

高端试验网以及应用演示。

(2)InternetH。Internetn是由美国184所大学和70家企业共同努

力建设的网络。致力于开发一种更加复杂的，带宽更宽并且能够提供更

好服务质量(QualityofService------QoS)的Internet,希望能为将来的

商业应用提供可靠的技术支撑。

(3)GTRN计划。GlobalTerabitResearchNetwork——GTRN,

是美国Internet2联合欧洲、亚洲各国发起的一个计划，积极推动全球化

的下一代互联网研究和建设。

第5章Internet11

5.1.3Internet的管理组织

在Internet中没有一个有绝对权威的管理机构，任何接入者

都是自愿的。Internet是一个互相协作、共同遵守一种通信协议

的集合体。

1.Internet管理者

最局权威机构Internet协会

Internet体系结构委员会（IAB）

>Internet工程任务组（IETF）

>Internet研究任务组（IRTF）

Internet日常管理机构

>网络运行中心（NOC）

>网络信息中心（NIC）

第5章Internet

5.1.3Internet的管理组织

2.我国的Internet管理者

我国的Internet由中国互联网信息中心（CNNIC）进行

管理，其主要职责如下：

（1）为我国的互联网用户提供域名注册、IP地址分配等

注册服务。

（2）提供网络技术资料、政策与法规、入网方法、用户

培训资料等信息服务。

（3）提供网络通信目录、主页目录与各种信息库等目录

服务。

CNNIC工作委员会由国内著名专家与五大主干网的代

表组成，它们的具体任务是协助制订网络发展的方针与政策,

协调我国的信息化建设工作。

第5章Internet13

5.1.4Internet的组成与功能

1.Internet的组成部分

(1)通信线路(2)路由器

(3)主机(4)信息资源

2.Internet的主要功能

(1)共享的资源宝库(2)便利的通信服务

(3)快捷的电子商务(4)丰富的远程教育

(5)即时的医疗服务(6)公开的政府工作

(7)动感的娱乐项目

第5章Internet14

5.2Internet的工作原工

5.2.1分组交换原理

5.2.2TCP/IP协议

5.2.3Internet的工作模式

m南大与同学底

5.2.1分组交换原理

1,共享线路与延迟

在计算机网络中，系统中的计算机往往是通过共享的

方式来共同使用底层的硬件设备，比如说通信线路等。这种

方式的缺点是当一台计算机长时间占用共享设备时，就会产

生延迟，解决的方法是将信息分解成数据包，每台机器每次

只能传送一定数量的数据包，这称为轮流共享。

2.分组交换

上文中提到的这种分割数据总量，轮流服务的方法称

为分组交换，而计算机网络中用这种方式来共享网络资源的

技术就称为分组交换技术。Internet上所有的数据都以分组

的形式传送。这种方式可以有效地避开延迟，使网络中的计

算机轮流、公平地享用网络资源。

第5章Internet16

5.2.2TCP/IP协议

1.TCP/IP协议简介

TCP/IP协议最早由斯坦福大学的两名研

究人员于1973年提出。

由于它的跨平台性，ARPAnet规定：所

有连入ARPAnet的计算机都必须采用该协议,

由此TCP/IP协议就成为Internet的标准协议。

第5章Internet17

5.2.2TCP/IP协议、

TCP/IP协议套件实际上是一个协议族，包括TCP协议、

IP协议以及其它一些协议。每种协议采用不同的格式和方式

传送数据，它们都是Internet的基础，一个协议套件是相互

补充、相互配合的多个协议的集合。其中TCP协议用于在

程序间传送数据，IP协议则用于在主机之间传送数据。如

下列出了TCP/IP协议套件中的成员。

＞应用层SMTPDNSNSPFTPTELNET

WWWHTTP

＞传输层TCPUDPNVP

＞互联层IPICMPIGMP

＞网络接口层ARPRARP

第5章Internet18

5.2.2TCP/IP协议

2.TCP/IP互联网的概念结构

从概念上讲，TCP/IP互联网Internet提供了3组服务，这

三个概念层及其相互的依赖关系，如图5.12所示。

最底层的服务被定义不可靠的、尽最大努力传送的、无

连接分组传送系统，这种机制称为Internet协议，即IP协议。

而Internet数据传输的可靠性就由第二层来保证，在这一

层TCP协议给出了一种可靠的面向连接的传送机制。

应用服务

TCP协议—>|可靠的传送服务

IP^议一］无连接分组传送服务

图5.12互联网服务的三个概念层

第5章Internet19

5.2.2TCP/IP协议\

3.IP工作原理、

IP协议详细规定了计算机在通信时应遵循的规则，它是

最基本的软件，每台准备通信的计算机者必须有IP软件驻留

在其内存中。

IP的三个重要作用：

（1）IP定义了在TCP/IP互联网上数据传送的基本单元，

规定了互联网上传送的数据格式。这种统一的IP报文是实现异

构网互联最关键的一步。

（2）IP软件完成路由选择功能，选择数据传送的路径。

（3）IP包含了一组不可靠分组传送的规则，指明了分组处

理、差错信息发生以及分组丢弃等的规则。但由于是无连接的

点到点传输机制，IP协议不能保证报文传递的可靠性。

第5章Internet

5.2.2TCP/IP协议

Internet上遵守IP规范格式的分组称为IP数据报。格式

如图5.13所示。、

04816182431

版本号IP头长度

服务级别（8位）数据报总长度（16位）

（4位）（8位）

标识（16位）标志（3位）片偏移（13位）

生存时间（8位）传输协议（8位）报头检验和（16位）

源地址（64位）

目的地址（64位）

任选项（长度不定）填充

数据

图5.13IP协议数据报结构

第5章Internet21

5.2.2TCP/IP协议

4.TCP工作原理

IP协议只管将数据包尽力传送到目的主机，无论传输正

确与否，不做验证，不发确认，也不保证数据包的顺序，而

这一问题就由传输层TCP协议来解决。TCP协议为Internet

提供了可靠的无差错的通信服务。

当数据包到达目的地后，计算机首先去掉地址标志，利

用TCP的装箱单检查数据在传输中是否有损失，如果接收方

发现有损坏的数据包，就要求发送端重新发送被损坏的数据

包，确认无误后再将各个数据包重新组合成原文件。

第5章Internet

5.2.2TCP/IP协议

TCP的三个重要作用：

＞TCP提供计算机程序间的连接，是一种端到端的服务

＞恢复丢失的分组

＞TCP自动进行重传

TCP/IP的可靠传输服务有以下五个特征：

＞面向数据流

＞虚电路连接

＞有缓冲的传输

＞无结构的数据流

＞全双工连接

第5章Internet

5.2.2TCP/IP协议

（3）TCP数据报

Internet中发送方和接收方的TCP软件都是以数据段

（segment）的形式来交换数据的。TCP软件根据IP协议的

载荷能力和物理网络的最大传输单元（MaximumTransfer

Unit,MTU）来决定数据段的大小，这些数据段称为TCP数

据报报文，其格式如图5.14所示。

0410162431

源端口（16位）目的端口（16位）

序歹U号（32位）

确认号（32位）

报头长度保留码位

窗口尽寸（16位）

（4位）（6位）（6位）

校验和（16位）紧急指针（16位）

任选项（长度不定）填充

数据

图5.14TCP报文格式

第5章Internet24

5.2.3Internet的工作模式

Internet采用客户与服务器的工作模式（简称C/S模

式）。例如Internet的各种应用服务——E-mail.>WWW、

FTP等，都采用C/S模式。这种方式大大减少了网络数据传

输量，具有较高的效率，并能减少局域网上的信息阻塞。

1.C/S的基本概念

C/S（Client/server即客户机/服务器）模式是由客户

机、服务器构成的一种网络计算环境，它把应用程序分成两

部分，一部分运行在客户机上，另一部分运行在服务器上，

由二者各司其职，共同完成。

第5章Internet

5.2.3Internet的工作模式

2.c/s的运作过程

c/s的典型运作过程包括五个主要步骤：

（1）服务器监听相应窗口的输入；

（2）客户机发出请求；

（3）服务器接收到此请求；

（4）服务器处理此请求，并将结果返回给客户机;

（5）重复上述过程，直至完成任务一次会话过程。

5.2.3Internet的工作模式

C/S的典型运作过程如图5.15所示。

__________।请求

响应

请求

Response

Request响应

进程通信设备

---►◄---

客户机服务器

图5.15C/S运作过程

5.2.3Internet的工作模式

3.c/s系统的优点

C/S工作模式大大提高了网络运行效率，主要表现在：

(1)减少了客户机与服务器之间的数据传输量，并使客

户程序与服务程序之间的通信过程标准化；

(2)将客户程序与服务程序分配在不同的主机上运行，

实现了数据的分散化存储和集中使用；

(3)一个客户程序可与多个服务程序链接，用户能够根

据需要访问多台主机。

5.2.3Internet的工作模式

4.B/S的概念

近年来，Internet网络中又出现了一种新的模式，即

Browser/Server(B/S)结构。这是一种分布式的C/S结构，

中间多了一层web服务器，用户可以通过浏览器向分布在网

络上的许多服务器发出请求。

B/S结构简化了客户机的管理工作，客户机上只需安装、

配置少量的客户端软件，而服务器将承担更多工作，对数据

库的访问和应用系统的执行将在服务器上完成。

第5章Internet

5.2.3Internet的工作模式

5.B/S的组成

（D硬件

一台或多台高档服务器、微机或终端、集线器、交换机、

网卡和网线等。

（2）软件

①浏览器

②服务器端软件

③网络操作系统

④应用软件

第5章Internet30

5.2.3Internet的工作模式

6.B/S的运作过程

B/S的运作过程如图5.16所示。

图5.16B/S模式的运作过程

5.2.3Internet的工作模式

7.c/s结构与B/S结构的比较

C/S结构与B/S结构的比较如表5-4所示。

表5-4C/S结构与B/S结构的比较

名痴、'优点问题

客户端负担加重，服务器应用需客

模式客户端使用GUI易开发复杂程序

C/S户端程序

Web服务器应用环境弱、不能构造

模式同一客户机可连接任意服务器

B/S复杂应用程序

5.3Internet的IP地址与相

5.3.1IP地址

5.3,2子网划分

5.3.3IPv6

5.3.4域名

5.3.5域名解析

m南大与同学底

5.3.1IP地址

1.IP地址结构和编址方案

IP地址是按照IP协议规定的格式，为每一个正式接入

Internet的主机所分配的、供全世界标识的唯一通信地址。IP

地址用二进制表示，目前每个IP地址长度为32位。

一根据网络规模，IP的编址方案将IP地址分为A到E五类，其中A、

B、C类称为基本类，用于主机地址，下面将作详细介绍，D类用

于组播，E类为保留不用。如图5.17所示。

三类IP地址空间分布为，A类网络共有126个，B类网络共有

16000个，C类网络共有200万个。

第5章Internet

5.3.1IP地址

86

I24

127832

A类0网络号（7位）主机号（24知

123151632

B类10网络号（14位）主机号（16位）

1234232/32

C类110网络号G1位）主机号（8位）

1234532

D类1110广播地址

1234532

E类1111保留地址

5.3.1IP地址、

2.IP地址表示方式

每8位一组用十进制表示，并利用点号分割各部分，用

此种方法表示的IP地址范围为000.0到55。

表5-6IP地址范围及说明

地址类网络标识范围特殊IP说明

A0-127保留，作为本机

Oxx.x保留，指定本网中的某个主机

10.X.X.X,供私人使用的保留地址

127.X.X.X保留用于回送，在本地机器上进行测试和实现进程

间通信。发送到127的分组永远不会出现在任何网络上。

B128-191172.16.x.x-172.31.x.x,供私人使用的保留地址

C192~223192.168.0.X-192.168.255.X,供私人使用的保留地址，常用

于局域网中

D224-239用于广播传送至多个目的地址用

E240~255保留地址

55用于对本地网上的所有主机进行广播，地

址类型为有限广播

注：

①网络号.主机号，主机号全为o用于标识本网络，将IP地址的主机号字段置为全o即可指

明一个网络的地址，如（一个A类网络地址）。

②网络号.主机号，主机号全为1用于在特定网上广播，地址类型为直接广播，$IIW6..1.1.1

用于在106段的网络上向所右7：和广一璃-…一

第5章Internet36

5.3.1IP地址

3.我国现有IPv4总数

截止到2004年6月30日，按地区划分我国IPv4数量情况如下：

我国大陆IPv4地址总数为：49421824个，折合2A+242B+30C；

台湾地区IPv4地址总数为：13476096个，折合205B+161C；

香港特区IPv4地址总数为：5516288个，折合84B+44C；

澳门特区IPv4地址总数为：126976个，折合1B+240C。

其中，A、B、C为地址类型，）\、B、C字母前的数字表示有几个该种类型的

地址。

___________

第5章Internet37

5.3.2子网划分

1.子网和主机

图5.18显示了一个B类地址的子网地址表示方法。此例中，B类

地址的主机地址共16位，用它的高7位作为子网地址，主机地址的

低9位作为每个子网的主机号。

018162431

B类13网络地址主机械址

11

(a)划分子网前

1-------7位-----1-------9位-----J

01816222431

1

B类13向络地址子网地址：主机地址

111

(b)划分子网后

5.3.2子网划分

假定原来的网络地址为128.1000,划分子网后,

128.1020表示第1个子网；

表示第2个子网；

在这个方案中，最多可以有27-2=126个子网（不含全0和全

1的子网，因为路由协议不支持全。或全1的子网掩码，全0和全

1的网段都不能使用）。每个子网最多可以有29-2二510台主机

（不含全0和全1的主机）。

子网地址的位数没有限制（但显然不能是1位，其实1位的

子网地址相当于并未划分子网，主机地址也不能只保留1位），

可由网络管理人员根据所需子网个数和子网中主机数目确定。

第5章Internet

5.3.2子网划分

2.网络掩码、

在数据的传输中，路由器必须从IP数据报的目的IP地址中分

离出网络地址，才能知道下一站的位置。为了分离网络地址，就

要使用网络掩码。

网络掩码为32位二进制数值，分别对应IP地址的32位二进制

数值。对于IP地址中的网络号部分在网络掩码中用“1”表示，对

于IP地址中的主机号部分在网络掩码中用“0”表示。

A类地址的网络掩码为：

B类地址的网络掩码为：

C类地址的网络掩码为：

第5章Internet

5.3.2子网划分

可见，网络掩码主要有两大作用：一

⑴充分利用IP地址，减少地址空间浪费。它可将一个网

段划分为多个子网段，便于网络管理。

⑵便于网络设备尽快地区分本网段地址和非本网段的地

址。

第5章Internet

5.3.3Ipv6

IPv6是IPv4的替代品，由于未来世界网络化以后，每一

个设备都要被分配一个IP地址，导致IPv4地址资源的匮乏，

于是就产生了IPv6。

IPv6是下一代网络的核心协议，它在下一代网络的演进

中，在基础设施、设备服务、媒体应用、电子商务等方面将

形成具有巨大潜力的产业。Ipv6对我国也具有非常重要的意

义。

由于政府的大力支持，我国各主要航空公司已经开始建

立IPv6网络，我国进入IPv6的预定时期在2005年，为了达到

这个目标，将投资超过一亿六千九百万美元，预计中国将在

2010年之前成为世界上最大的IPv6网络之一。

第5章Internet

5.3.3Ipv6

1.Ipv6的特点

Ipv6是IP的下一个版本，它主要有五个特点：

(1)地址尺寸(AddressSize)。按照IPv6标准，在地球

表面的每一个平方米面积内，可以容纳6X1023个地址。也就

是说地球上的每粒沙子都可以分配到IP地址。

(2)头部格式(HeaderFormat)。简化了报头，减少了

路由表长度。

(3)可扩展的协议(ExtensibleProtocol)o增强了选项

和扩展功能，具有更高的灵活性和更强的功能。

(4)服务质量(QoS)

5.3.3Ipv6

2.IPv6地址空间分配

IPv6的地址空间被划分为若干大小不等的地址块，其初始划

分情况如表5-7所示。其中格式前缀(FP,FormatPrefix)指

地址的高n位部分，n为整数并可变，格式前缀标识了地址所属类

型。

目前，初始只划定了约15%的地址空间，还有大部分地址尚未

分配，以备将来使用。

5.3.3Ipv6

3.IPv6地址类型

在IPv6中，地址不是赋给某个结点，而是赋给结点上的

具体接口。通常一个IPv6报文可以归纳为以下3种类型的地

址：

(1)单播地址，标识单个接口，数据报将选择一条最短

路径到达目的接口，采用分层地址格式。

(2)多播地址，标识一组接口，数据报将发送给使用该

多投点地址的所有接口。

(3)任意播送地址，标识一组接口，数据取只发送给其

中的一个接口。

第5章Internet

5.3.3Ipv6

4.特殊IPv6地址\

(1)未指定地址。即全“0”地址，0:0:0:0:0:0:0:0或：：。它不能分

配给任何节点。它的一个应用示例是初始化主机时，在主机未取得自己的

地址以前，可在它发送的任何IPv6包的源地址字段放上不确定地址。

(2)回送地址。0:0:0:0:0:0:0:1或：：1为回送地址，它不能作为一种

资源地址分配给任何一个物理接口，只能用作对自身发送数据包，主要用

于测试软件和配置。类同于IPv4地址中的127.0.0.1。

(3)嵌入IPv4的IPv6地址

将IPv4地址的编码过渡到IPv6,可行的办法是在IPv6地址中嵌入IPv4,

前80位设为0,紧跟的16位表明嵌入方式，最后的32位为IPv4地址。

第5章Internet46

5.3.3Ipv6

5.IPv6地址表示法

IPv6采用了一种新的方式——冒分十六进制表示法。将地址

中每16位为一组，写成四位的十六进制数，两组间用冒号分隔。

例如:

0.0.255.255

（点分十进制）

可转为：69DC:8864:FFFF:FFFF:0:1280:8C0A:FFFF

（冒分十进制表示）

此外，还有一种优化的表示方法叫零压缩（zero

compression）,这种方法进一步减少了字符个数。零压缩用两

个冒号代替连续的零。

例如：FF0C:0:0:0:0:0:0:B1

可以写成：FF0C::B1

第5章Internet47

5.3.3Ipv6

6.我国现有IPv6总数和分配'

截止到2004年6月，全球已分配606个IPv6地址块。其中，中

国11块，占全部已分配IPv6地址块数量的1.8%。具体数目如下:

我国大陆IPv6地址总数为：11/32+/48；

台湾地区IPv6地址总数为：16/32+/48；

香港特区IPv6地址总数为：3/32+/64。

5.3.3Ipv6

7.从IPv4至UlPv6的演进

从IPv4到IPv6的演进是一个逐渐演进的过程，而不是彻

底改变的过程。一旦引入IPv6技术，要实现全球IPv6互联，

仍需要一段时间使所有服务都实现全球IPv6互连。

在第一个演进阶段，只要将小规模的IPv6网络连入IPv4

互联网，就可以通过现有网络访问IPv6服务。但是基于IPv4

的服务已经很成熟，它们不会立即消失。重要的是一方面要

继续维护这些服务，同时还要支持IPv4和IPv6之间的互通性。

第5章Internet

5.3.3Ipv6

8.IPv6现有实验网络

1999年7月，IANA授权APNIC、ARIN和RIPE分配商用IPv6

地址，此时IPv6进入了实用化阶段。实验(示范)网络发展的总

趋势是提供以国家乃至洲际为单位的纯IPv6连接。当前比较有名

的IPv6实验网有以下几个：

(1)6Bone

(2)6REN

(3)我国CERNETIPv6试验床

1999年，CERNET在国内教育网范围内组建了IPv6试验

床，八大地区网络中心全部加入，CERNET在试验床的

pTLA(pseudoTopLevelAggregation)地址范围内开始

分配地址，同时进行了有关IPv6各种特性的研究与开发。

5.3.4域名

1.域名空间与域名规则

IP地址虽然能够唯一地标识网络上的计算机，但它是数字型

的，对使用网络的人来说有不便记忆的缺点，因而提出了字符型

的域名标识，将二进制的IP地址转换成字符型地址，即域名地址，

简称域名(DomainName)。

目前使用的域名是一种层次型命名法，它与Internet网的层次

结构相对应。域名使用的字符包括字母、数字和连字符，而且必

须以字母或数字开头和结尾。整个域名总长度不得超过255个字符。

在实际使用中，每个域名的长度一般小于8个字符。其格式如下：

5.3.4域名

2.中国的二级域名

中国的最高域名为cn。二级域名分为用户类型域名

和省、市、自治区域名两类。

⑴用户类型域名。如ac表示科研机构；com表示工、

商、金融等企业；edu表示教育机构等。

⑵省、市、自治区域名。这类域名共34个，适用于

我国各省、自治区、直辖市。如代表北京市；

代表上海市；代表湖南省等。

5.3.4域名

3.IP地址与域名

IP地址和域名相对应，域名也是全球唯一的。域名是IP

地址的字符表示，目的是便于记忆，它与IP地址是等效的。

当用户使用IP地址时，负责管理的计算机可直接与对

应的主机联系，而使用域名时，则先将域名送往域名服务器

DNS,通过服务器上的域名和IP地址对照表翻译成相应的IP

地址，传回负责管理的计算机后，再通过该IP地址与主机联

系。一台计算机可以有多个域名（一般用于不同的目的），但

只能有一个IP地址。一台主机从一个地方移到另一个地方，

5.3.5域名解析

1.域名服务器

对应于域名结构，Internet域名服务器也构成一定的树型

层次结构。如图5.25、图5.26所不。

根服务器

\\

\、

根服务器\

.com域服务器.edu域服务器.cn域服务器\

h।,

.ibm.com.sohu.comx.hn.cn____

/.ibm.com.mit.com.hn.com

.duke,edu.ucb.edu.mit.edu子域服务器子域服务器子域服务器

图5.25域名服务器的逻辑结构图5.26域名服务器的物理结构

15L

第5章Internet/

5.3.5域名解析

2.域名解析方式

域名解析的方式有两种。

一种是递归解析(recursiveresolution),递归地一个域

名服务器请求下一个服务器，直到最后找到相匹配的地址。

另一种是迭代解析(iterativeresolution),每次请求一

个服务器，当本地域名服务器不能获得查询答案时，就返回

下一个域名服务器的名字给客户端。

二者的区别在于前者将复杂性和负担交给服务器软件，

适用于域名请求不多的情况。后者将复杂性和负担交给解析

器软件，适用于域名请求较多的环境。

5.3.5域名解析

3.域名解析的效率

域名解析服务提供了两方面的优化：复制和高速缓存。

复制是指在每个主机上保留一个本地域名服务器数据库

的副本。由于不需要任何网络交互就能进行转换，复制使得

本地主机上的域名转换非常快。

高速缓存是比复制更重要的优化技术，它可使非本地域

名解析的开销大大降低。网络中每个域名服务器都维护一个

高速缓存器，由高速缓存器来存放用过的域名和从何处获得

域名映射信息的记录。

第5章Internet56

5.3.5域名解析

4.域名、IP地址以及物理网络\

域名、IP地址和物理网络地址是主机标识符的三个不同层次，

每一层标识符到另一层标识符的映射发生在网络体系结构的不同

—to

首先，当用户与应用程序交互时给出域名。

第二，应用程序使用DNS将这个名字翻译为一个IP地址；放在

数据报中的是IP地址而不是域名。

第三，IP在每个路由器上转发，常常意味着将一个IP地址映射

为另一个IP地址

最后，IP使用ARP协议将路由器的IP地址翻译成机器的物理地

址，在物理层发送的帧头部中有这些物理地址。,

第5章Internet57

5.4Internet接入技术

5.4.1Internet骨干网

5.4.2Internet接入网

5.4.3电话拨号接入

5.4.4专线接入

5.4.5ISDN接入

546xDSL接入

547HFC接入

5.4.8光纤接入

5.4.9无线接入

5.4Internet接入技术

Internet接入方式的结构，统称为Internet接入技术，

其发生在连接网络与用户的最后一段路程。

接入Internet的方式很多，除了最常见的拨号接入外,

目前正广泛兴起的宽带网接入相对于传统的窄带接入而言

显示了其不可比拟的优势和强劲的生命力。为了适应新的

形式和需要，出现了多种宽带接入网技术。包括铜线接入

技术xDSL、光纤接入技术、混合光纤同轴（HFC）接入

技术等多种有线接入技术以及无线接入技术。然而，各种

各样的宽带接入方式都有其自身的长短、优劣，不同需要

的用户应该根据自己的实际情况做出合理的选择。本节将

介绍这些Internet接入方式。

5.4.1Internet骨干网

1.我国Internet骨干网

骨干网是国家批准的可以直接和国外连接的城市级高速互联网，它由

所有用户共享，负责传输大范围(在城市之间和国家之间)的骨干数据流:

骨干网基于光纤，通常采用高速传输网络传输数据和高速包交换设备提供

网络路由。我国现有Internet骨干网：

(1)中国科技网

(2)中国公用计算机互联网(CHINANET)

(3)中国教育和科研计算机网(CERNET)

(4)中国联通计算机互联网(UNINET)

(5)中国网通公用互联网(CNCNET)

(6)中国国际经济贸易互联网(CIETNET)

(7)中国长城网(CGWNET)

(8)中国移动互联网(CMNET)

(9)中国卫星集团互联网(CSNET)

第5章Internet60

5.4.2Internet接入网

1.接入网定义和结构

公用电信网络在传统上被划分为三个部分，即长途网、

中继网、用户接入网(端局与用户之间的部分)。长途网和

中继网在一起称为核心网(CoreNetwork,CN),将余下

部分称为接入网(AccessNetwork,AN),或用户环路，

即交换局到用户终端之间的所有机线设备，主要用来完成用

户接入核心网的任务。如图5.28所示。

5.4.2Internet接入网

图5.29接入网的物理参考模型

第5章Internet62

5.4.2Internet接入网

2.接入网接口

接入网所包括的范围可由3个接口来标志。在网络端，它通过

节点接口SNI与业务节点(SN)相连；在用户侧，经由用户网络

接口UNI与用户终端相连；而管理功能则通过Q3接口与电信管理

网(TMN)相连

图5.30接入网的接口

5.4.2Internet接入网

3.接入网分类

接入网根据使用的媒体可以分为有线接入网和无线接入网两

大类，其中有线接入网又可分为铜线接入网（PSTN、ISDN、

xDSL）、光纤接入网（FTTx）和光纤同轴电缆混合接入网（HFC）

等，无线接入网又可分为固定接入网和移动接入网，主要基于微

波、卫星、蜂窝移动通信、无绳电话、集群无线电话、无线寻呼

等多种无线通信系统。

5.4.2Internet接入网

4.主要接入技术

Internet接入技术很多，除了最常见的拨号接入外，目前

正广泛兴起的宽带接入相对于传统的窄带接入而言显示了其不

可比拟的优势和强劲的生命力。

宽带接入技术主要包括以现有电话网铜线为基础的xDSL接

入技术，以电缆电视为基础的混合光纤同轴（HFC）接入技术,

HomePNA技术，以太网接入，光纤接入技术等多种有线接入技

术以及无线接入技术。

第5章Internet65

5.4.3电话拨号接入

电话拨号接入是个人用户接入Internet最早使用的方式

之一，也是目前为止我国个人用户接入Internet使用最广泛

的方式之一，它是将用户计算机通过电话网接入Internet。

有以下两种接入方式。

(1)拨号仿真终端方式

(2)拨号IP方式

第5章Internet66

5.4.4专线接入

广义上专线接入就是指通过DDN、帧中继、X.25、数字专

用线路、卫星专线等数据通信线路与ISP相连，借