大学计算机基础（第六版）课件 08 网络的网络：互联网

第8章网络的网络：因特网01因特网概述02因特网的资源03发展中的因特网Contents目录01因特网概述Internet的起源和发展因特网又名Internet，起源于美国的军用计算机网ARPANetInternet的雏形形成阶段Internet的发展阶段Internet的商业化阶段1.1因特网的历史Internet在中国1987年9月20日，钱天白教授发出我国第一封电子邮件，揭开了中国人使用Internet的序幕。第一阶段：1987—1993年，一些科研部门通过Internet建立电子邮件系统。第二阶段：1994—1995年，这一阶段是教育科研网发展阶段。开通了与国际Internet的64kbit/s专线连接，同时还设立了中国最高域名（cn）服务器。第三阶段：1995年以后，该阶段开始了商业应用。1.1因特网的历史Internet在中国中国电信互联网CHINANET中国联通互联网UNINET中国移动互联网CMNET中国教育和科研计算机网CERNET中国科学技术网CSTNET其中，CERNET是由国家投资建设，教育部负责管理，由我国的技术人员独立自主设计、建设和管理的计算机互联网，也是中国开展下一代互联网研究的试验网络。1.1因特网的历史Internet的发展趋势规模更大：启用IPv6，地址空间由IPv4的32位扩大到128位。速度更快：下一代互联网强调的是端到端的绝对速度。更安全：下一代互联网将在建设之初就从体系设计上充分考虑安全问题，使网络安全的可控性、可管理性大大增强。更智能：随着各种感知技术的广泛应用，互联网能够给我们提供更多、更智能、更易管理的应用，如无人驾驶汽车等。1.1因特网的历史在Internet中，每台主机都有一个统一格式的、全球唯一的IP地址。IP地址是Internet上主机的一种数字型标识，又称网际地址。IP地址分为IPv4和IPv6两大类，IPv4使用32位二进制数编址，而IPv6使用128bit二进制数。现在使用较多的是IPv4地址。IP地址可以是固定分配的，也可以是动态获取的。IP地址是分给主机上的网络接口（即网卡）的，若主机有多个网络接口，则主机就可以分配多个IP地址。1.2IP地址IPv4IPv4地址由32位二进制数（4字节）组成。为了便于识记和书写，每8位转换成一个十进制数，每个十进制数的范围为0～255，4个十进制数中间用小圆点“.”隔开，称为点分十进制。1.2IP地址二进制表示法点分十进制表示法11001010.01110010.01100000.00000110IPv4地址的编址方法共经历了3个阶段：分类的IP地址：这是最基本的编址方法。划分子网：这是对基本编址方法的改进。无分类域间路由CIDR：这是最新的无分类编址方法。1.2IP地址分类的IP地址为A、B、C、D、E5类。为了区分，这5类IP地址二进制表示的最高位分别为0、10、110、1110和1111。IP地址=网络地址+主机地址网络地址标识主机所连接的网络。处于同一网络内的各主机，其IP地址中的网络地址部分是相同的。主机地址标识主机在该网络中的顺序号，在同一个网络的不同主机的顺序号必须是不同的。1.2IP地址1.2IP地址划分子网划分子网是从主机地址中借用若干位作为子网地址，IP地址就变成了三级结构：IP地址=网络地址+子网地址+主机地址不同单位的网络只要保证网络地址+子网地址不一样即可。划分子网后，IP地址仍然采用点分十进制，比如。那如何判断这个IP地址所在的网络是否划分了子网呢？这时就需要子网掩码（SubnetMask）的帮助了。1.2IP地址划分子网—子网掩码子网掩码的格式与IP地址相同，长度也是32位。子网掩码中对应网络地址（包含子网地址）的位为全1（二进制）；对应主机地址的位为全0（二进制）。在不划分子网情况下的子网掩码称为默认子网掩码。A类网络：

B类网络：255.255.0.0C类网络：255.255.255.0若子网掩码与默认子网掩码不一样，就说明该网络划分了子网。1.2IP地址划分子网—子网掩码可进一步使用子网掩码与IP地址进行简单的逻辑与运算，从中分离出网络地址（包含子网地址）和主机地址。假定有一个IP地址为，其子网掩码为。判断该IP地址所在的网络是否划分了子网？如果划分了子网，则网络地址为多少？1.2IP地址IP地址是一个B类IP地址。B类IP地址的默认子网掩码是，与给定的子网掩码不一样，所以划分了子网。根据下表与运算的结果，可得出划分子网后的网络地址为。1.2IP地址IP地址16692003二进制IP地址10100110000010011100100000000011二进制子网掩码11111111111111111111111100000000IP与子网掩码按位与运算10100110000010011100100000000000运算结果的点分十进制16692000无分类域间路由CIDR这是最新的IP地址用法。在CIDR中，又回归了两级IP地址用法：IP地址=网络前缀+主机地址网络前缀不再是固定的8位、16位或24位了，可以是任意位数，如6位，12位，25位都是可以的。划分子网使网络变小，而CIDR则可以使网络变大。1.2IP地址IP地址使用注意事项：处于不同网络的主机的IP地址的网络地址部分必须不同！！！网络号全0的IP地址是保留地址，表示本网络。以127开头的IP地址用于本地软件的环回测试。主机地址全0和全1都有特殊的含义，不能分配给单台主机使用。主机地址全0表示某个网络，而主机地址全1表示某网络中的所有主机，主要用于广播。一个D类地址代表一批主机，不能分配给单台主机。1.2IP地址IPv6IPv6采用128位地址长度，每16位划分为一组，共8组，采用冒号十六进制记法。例如：1B56:AF01:B345:5789:7BC1:9F00:F345:2789若IPv6地址中有连续的多个0，可用一对冒号表示，称为零压缩。如：1B56:AF01:0000:0000:0000:0000:F345:2789可简写成：1B56:AF01:0:0:0:0:F345:2789可进一步采用零压缩简化为：1B56:AF01::F345:2789为了避免混淆，在一个IPv6地址，只允许使用一次零压缩。1.2IP地址虚拟专用网VPN为了解决IP地址不够用的问题，有一批IP地址被拿出来专门用于单位内部的通信。由于这些IP地址只能用于单位内部通信，所以也称为专用地址，本地地址。这批IP地址是：（1）~55（2）~55（3）~55对于使用专用地址的数据报，Internet中的路由器一律不转发。1.2IP地址虚拟专用网VPN通过公用的Internet为使用专用地址的专用网之间架设通信通道就称为虚拟专用网VPN。VPN使用了隧道技术和加密技术将使用专用地址的数据报进行再次包装，使它具有全球通用的IP地址（简称公网IP地址），由此可以在Internet中转发。1.2IP地址网络地址转换NAT当单位内部使用专用IP地址的主机要访问Internet时，该怎么办呢？使用网络地址转换NAT！！使用NAT需要在内部网络连接到Internet的路由器上安装NAT软件，安装了NAT软件的路由器称为NAT路由器。通常一个NAT路由器同时拥有多个全球IP地址，这样就可以同时为多个内部主机访问Internet提供服务。使用端口的NAT称为NAPT。1.2IP地址1.2IP地址域名系统DNS为了方便用户，Internet在IP地址的基础上提供的一种面向用户的字符型主机命名机制，如。IP地址和域名是一一对应的，域名和IP地址的对应关系存放在域名服务器内。域名服务器会根据用户输入的域名自动查找对应的IP地址，这个过程称为域名解析。域名服务器可以分为根域名服务器、顶级域名服务器、授权域名服务器和本地域名服务器。这些域名服务器相互合作，完成域名解析的工作。1.3域名系统域名系统的结构域名采用了层次树形结构，从右向左级别由高到低。每一级的域名都由英文字母和数字组成（不超过63个字符，不区分大小写），完整的域名不超过255个字符。顶级域名：包括国家顶级域名和通用顶级域名两种。二级域名：在国家顶级域名下注册的二级域名均由该国家自行确定。1.3域名系统域名注册国内域名注册国内域名注册统一由CNNIC中国互联网络信息中心进行管理。国际域名注册由ICANN国际域名管理中心统一管理。国际域名有效期在注册时可以选择一年或更长，国内域名注册有效期为一年。1.3域名系统计算机只要配置了TCP/IP协议，就可以连入因特网。要接入因特网，必须向因特网服务提供商ISP提出申请。连入因特网的方式有很多种，常见的连网方式有：局域网上网宽带上网这里的宽带上网方式指以更高的速度登录Internet。DSL方式、CableModem方式、无线局域网方式移动通信和蜂窝移动通信上网1.4接入因特网的方式局域网上网是指加入局域网中的计算机通过路由器连入因特网。这种连接方式一般被机构、企业、学院等单位用户使用。局域网接入因特网使用的网络设备包括网卡、网线、路由器、DDN专线（租用）等，现在也经常使用光缆连接。局域网基本不受用户数量的限制，但网络安装和设备、网络维护均需要专业人员。1.4接入因特网的方式宽带上网数字用户专线DSL方式DSL是以普通电话线提供的宽带数据业务的技术，必须使用DSLModem作为连接设备。目前使用较多的是非对称数字用户线ADSL。非对称是指它的上行速率和下行速率不一样，上行速率低，下行速率高。CableModem方式利用有线电视网登录Internet，速率更快。无线局域网方式WLAN就是通常所说的无线保真Wi-Fi，组网更方便。1.4接入因特网的方式移动通信和蜂窝移动通信上网移动通信是在移动用户与固定点用户之间或者移动用户与移动用户之间进行信息交流的通信方式。蜂窝移动通信是目前最常用的一种。1G、2G、3G、4G、5G1.4接入因特网的方式02因特网的资源WWW（WorldWideWeb，简称Web）又称为万维网。WWW是一个基于Internet的全球性多媒体信息系统，它通过遍布全球的Web服务器（网站形式）向配有浏览器的Internet用户提供信息服务，以超文本和超媒体技术将大量的信息连接起来。信息资源以网页或网站的形式存储在WWW服务器中。WWW系统采用客户机/服务器（C/S）模式，由三部分组成，即客户机（Client）、服务器（Server）、HTTP协议。2.1WWW和网站万维网的主要工作：使用URL标识Internet中的文档协议://主机名[:端口号]/路径/文件名使用HTTP协议实现浏览器和万维网服务器之间的信息传输使用HTML制作网页，标识超链接使用搜索引擎快速找到需要的信息2.1WWW和网站WWW的其他概念网页、主页和网站在WWW万维网环境中，信息是以网页形式组织呈现的。网页是一个遵守超文本标记语言格式，包含HTML标签的纯文本文件，又称页面，标准的网页文件扩展名为“.html”或“.htm”。主页又称首页，即网站的首页或入口网页。也指打开浏览器时默认自动打开的第一个网页。网站是由若干网页组成的，用于展示特定内容网页的集合。超链接浏览器（Browser）浏览器是一种用于获取Internet上信息资源的应用程序，在客户机上运行。2.1WWW和网站电子邮件地址格式收发电子邮件要拥有一个属于自己的“邮箱”，也就是E-mail账号。E-mail账号可以向ISP申请，它是一个全球唯一的E-mail地址。用户名@

电子邮件服务器名changsheng@2.2电子邮件服务电子邮件工作过程和协议使用电子邮件有两种方式：一种是通过客户端软件收发电子邮件需要先将OutlookExpress、Foxmail等软件安装在本地计算机上，并使用这些软件通过已申请的电子邮件账号连接到电子邮件服务器。第二种是采用各个门户网站提供的电子邮件服务。用户通过浏览器登录邮箱即可使用电子邮件的相关服务。2.2电子邮件服务通过电子邮件客户端软件收发电子邮件简单邮件传输协议SMTP，用于在客户端软件和邮件服务器之间发送电子邮件。邮局协议POP是一个脱机协议。通过POP，用户可以把存储在邮件服务器的电子邮箱中的邮件下载到本地计算机中阅读，同时会删除保存在POP服务器上的邮件。网际报文存取协议IMAP，现在较新的版本是第四版，简称IMAP4，IMAP协议是一个联机协议。在用户未发出删除邮件的命令之前，邮件会一直保留在邮件服务器的邮箱中。2.2电子邮件服务通过浏览器收发电子邮件2.2电子邮件服务文件传输协议FTP简单文件传输协议TFTP网络文件系统NFS基于BT的下载技术流媒体技术2.3文件传输文件传输协议FTP文件传输协议FTP可以把任意格式的文件（包括文本、二进制、图像、数据压缩文件等）从一台计算机传送到另一台计算机中。FTP包括文件上传（从客户到FTP服务器）和下载（从FTP服务器到客户）两部分功能。FTP采用客户机/服务器工作模式，提供交互式的访问。常见的FTP客户端软件：

CuteFTP。2.3文件传输简单文件传输协议TFTPTFTP是一个很小且易于实现的文件传送协议。TFTP只支持文件传输不支持交互，没有庞大的命令集，也不能对用户进行身份鉴别。TFTP主要用于在局域网内传输文件，经常用于网络设备中文件的上传和下载。TFTP也使用客户/服务器方式，CiscoTFTP是比较有名的TFTP客户端。2.3文件传输网络文件系统NFS网络文件系统NFS是操作系统中提供的对共享文件访问措施。NFS可以使本地计算机访问别的计算机上的文件，就像这些文件在本地一样，这也称为透明存取。Windows操作系统中的映射网络驱动器就属于这一类。2.3文件传输基于BT的下载技术BT是目前互联网最热门的应用之一。BT服务采用的是P2P对等方式服务，即所有参与下载的主机都既是客户也是服务器，所有主机可以通过下载别的