第1章 Internet概述.ppt

1、TCP/IP协议及网络编程技术,TCP/IP协议族的体系结构 基于socket编程接口的网络编程技术,是关于TCP/IP协议原理及编程技术的课程，由两部分组成： 第1部分：TCP/IP协议族的体系结构。 第2部分：基于socket编程接口的网络编程技术。,引言关于本课程,作为一本TCP/IP协议理论基础和编程技术的教材，书上既注重清晰地描述概念和理论，又做到了理论联系实际，能有效提高读者对TCP/IP的理解和网络开发能力。,引言关于本课程,推荐参考书,作者: （美）特南鲍姆（Tanenbaum,A.S.）译者: 潘爱民ISBN: 7302089779页数: 743出版社: 清华大学出版社定价:

2、 60装帧: 平装出版年: 2004-8-1,推荐参考书 (好),TCP/IP PROTOCOL and Network Programming,TCP/IP协议与网络编程,任泰明 编著,西安电子科技大学出版社 ,第1章 Internet与TCP/IP协议 第2章 IP协议 第3章 传输层协议UDP和TCP 第4章 TCP/IP应用层常用协议 第5章 TCP/IP协议代码实例分析 第6章 网络程序设计基本知识 第7章 TCP/IP网络程序框架与实例 第8章 Winsock API 第9章 高级网络编程API 第10章 网络程序设计实例,ELECTRONIC ENGINEER,1、Interne

3、t概述 2、TCP/IP协议族体系结构 3、IP协议 4、ARP和RARP 5、ICMP协议 6、路由协议 7、广播与多播 8、UDP协议 9、TCP协议 10、远程登陆 11、电子邮件,12、HTTP协议 13、网络文件 14、SNMP网络管理体系结构 15、IPv6 16、常见操作系统TCP/IP协议实现 17、标准TCP/IP编程接口Socket 18、客户服务器模型 19、套接口选项 20、UDP服务器编程 21、TCP服务器编程 22、Internet编程示例,目录,第一章 Internet概述,第一章 Internet概述,1.1 Internet发展历史 1.2 Internet

4、管理机构 1.3 Internet协议与标准 1.4 Internet应用现状与发展趋势,返回目录,什么是Internet？,在英文中，“Inter”的含义是“交互的”，“net”是指“网络”。 简单地讲，Internet 是一个计算机交互网络，又称网间网。,什么是Internet？,它是一个全球性的巨大的计算机网络体系，把全球数万个计算机网络，数千万台主机连接起来，包含了难以计数的信息资源，向全世界提供信息服务。 它的出现，是世界由工业化走向信息化的必然和象征，但这并不是对 Internet的一种定义，仅仅是对它的一种解释。,什么是Internet？,从信息资源的角度来看，Internet是

5、一个集各个部门，各个领域的各种信息资源为一体，供网上用户共享的信息资源网。 从网络通信的角度来看，Internet是一个以TCP/IP网络协议连接各个国家、各个地区、各个机构的计算机网络的数据通信网。,什么是Internet？,今天的 Internet已经远远超过了一个网络的涵义，它是一个信息社会的缩影。 虽然至今还没有一个准确的定义来概括Internet，但是这个定义应从通信协议，物理连接，资源共享，相互联系，相互通信等角度来综合加以考虑。,一般认为，Internet的定义至少包含以下三个方面的内容：,什么是Internet？,是一个基于TCP/IP协议簇的国际互联网络。 是一个网络用户的团

6、体，用户使用网络资源，同时 也为该网络的发展壮大贡献力量。 是所有可被访问和利用的信息资源的集合。,1.1 Internet发展历史,Internet“冷战”的产物 1958年由当时的美国总统艾森豪威尔正式向美国国会提出要建立“国防部高级研究计划署”，简称为DARPA 或ARPA。 ARPA的任务是：“为美国国防部选择一些基础研究和应用研究以及发展计划，并对这些研究计划进行管理和指导。追踪那些危险性和回报率都很高的研究和技术，而这些技术的成功将使传统军队彻底改变面貌。”,1.1 Internet发展历史,在ARPA的所有项目中，对当今世界影响最大，与普通人关系最密切，改变了人们日常交往和通信方

7、式的是： 1968年6月提出的“资源共享的计算机网络” 研究计划。,1.1 Internet发展历史,ARPA为ARPAnet网络项目立项，这个项目基于这样一种主导思想： 网络必须能够经受住故障的考验而维持正常工作，一旦发生战争，当网络的某一部分因遭受攻击而失去工作能力时，网络的其它部分应当能够维持正常通信。,1.1 Internet发展历史,早从60年代开始，ARPA就开始向国内大学的计算机系和一些私人有限公司提供经费，以促进基于分组交换技术的计算机网络的研究。 ARPA建立的ARPAnet网络于1969年投入使用。,1.1 Internet发展历史,最初，ARPAnet主要用于军事研究目的

8、， 它有五大特点：,支持资源共享； 采用分布式控制技术；（非集中控制） 采用分组交换技术； 使用通信控制处理机； （通信子网） 采用分层的网络通信协议。,1.1 Internet发展历史,1972年，ARPAnet在首届计算机后台通信国际会议上首次与公众见面，并验证了分组交换技术的可行性，ARPAnet成为现代计算机网络诞生的标志。 ARPAnet在技术上的另一个重大贡献是TCP/IP协议簇的开发和使用。1980年，ARPA投资把TCP/IP加进UNIX(BSD4.1版本)的内核中，成为UNIX操作系统的标准通信模块。,1.1 Internet发展历史,ARPAnet试验并奠定了Interne

9、t存在和发展的基础，较好地解决了异种机网络互联的一系列理论和技术问题。 1982年，Internet由ARPAnet，MILNET等几个计算机网络合并而成为早期骨干网。,1.1 Internet发展历史,网络互联促成了TCP/IP协议的产生 ARPAnet由专门负责进行数据传输的通信子网和由用户主机组成的资源子网组成，通信子网由通信介质和用来进行通信处理的结点信息处理机IMP组成。,1.1 Internet发展历史,ARPAnet在工作过程中要解决的主要问题是： 用来连接主机的结点信息处理机IMP在相互通信过程中什么时候应该接收信号，什么时候应该结束通信，以及如何识别通信的源端传输的各种符号的

10、含义等。,1.1 Internet发展历史,新的协议确定了一些基本设计原则： (1) 每一个独立的网络是按自己的标准建立起来，当这个网络和互联网连接时，不需要对其内部做任何改动。 (2) 网络应该在最佳的状态下完成通信。 (3) 如果一个信包没有到达目的地，最初发出信包的结点将很快重发该信包。 (4) 网络之间由叫做“黑匣子”的设备进行互相连接。这里所谓的“黑匣子”，就是后来被人们称为网关和路由器的设备。 (5) 整个互联网不需要在操作层面上进行任何总体控制。,1.1 Internet发展历史,TCP/IP协议因其在不同网络的互联时的出色表现而被美国军方看中(因为是没有中心控制结点的分布式网络

11、，迎合了战争的需要) 。 1983年1月1日，在ARPAnet上停止使用网络控制协议NCP，从此互联网上的主机都使用TCP/IP协议，TCP/IP协议成了Internet中的“世界语”。,1.1 Internet发展历史,局域网和其它广域网的产生和发展对Internet的进一步发展起了重要的作用。最为引人注目的就是美国国家科学基金会NSF建立的美国国家科学基金网NSFnet。 1986年，NSF建立起了六大超级计算机中心，为了共享这些超级计算机设施，将六大中心互联成网络。NSF建立了自己的基于TCP/IP协议簇的计算机网络NSFnet。,1.1 Internet发展历史,NSF在全国建立了按地

12、区划分的计算机广域网，并将这些地区网络和超级计算中心相联。 这样，一个用户的计算机除了可以使用任一超级计算中心的设施，可以同网上任一用户通信，还可以获得网络提供的大量信息和数据。 这一成功，使得NSFnet于1990年6月彻底取代了ARPAnet而成为Internet的主干网。,1.1 Internet发展历史,随着网上通信量的迅猛增长，1990年9月，由Merit、IBM和MCI公司联合建立了一个非赢利性的组织先进网络和科学公司ANS。ANS的目的是建立一个全美范围的T3级主干网，它能以45Mb/s的速率传送数据，相当于每秒传送1400页文本信息。 NSFnet最大贡献是使Internet向

13、全社会开放。到1991年底，NSFnet的全部主干网都已同ANS提供的T3级主干网相通。,1.1 Internet发展历史,1969年12月，当ARPAnet最初建成时只有四个结点。 到1972年3月也仅仅只有23个结点。 直到1977年3月总共只有111个结点。 1988年，由NSFnet连接的计算机数就猛增到56000台。 1994年，Internet上的主机数目达到了320万台。 到1998年，Internet 上的用户将突破1亿。 到2000年，有100多万个网络，超过10亿的用户。,1.1 Internet发展历史,如今，Internet已不再是计算机人员和军事部门进行科研的领域，而

14、是变成了一个开发和使用信息资源的覆盖全球的信息海洋。 在Internet 上，包括广告公司，航空公司，农业生产公司，艺术，导航设备，书店，化工，通信，计算机，咨询，娱乐，财贸，各类商店，旅馆等100多类，覆盖了社会生活的方方面面，构成了一个信息社会的缩影。,1.1 Internet发展历史,中国在1987年,由中国科学院高能物理研究所首先通过X.25租用线实现了国际远程联网，于1988年实现了与欧洲和北美地区的E-MAIL通信。 1993年3开通了由北京高能所到美国Stanford直线加速中心的高速计算机通信专线。 以清华大学为网络中心的中国教育与科研网也于1994年6月正式联通Interne

15、t网。 1996年6月，中国最大的Internet互联子网CHINAnet也正式开通并投入营运。,1.1 Internet发展历史,综上所述，TCP/IP协议是网络建设中边实践边开发的一个产物，是Internet上使用的事实上的工业标准协议。 Internet的大发展得益于TCP/IP协议的提出和使用，反过来，Internet又促进了TCP/IP协议的普及和应用。 学习并理解TCP/IP协议是人们深入使用Internet，研究Internet和进行Internet应用开发的必备知识。,1.2 Internet管理机构,1.2 Internet管理机构,域名与地址管理机构（ICANN，非盈利机构

16、）,IP地址系统的管理。 域名系统（DNS）的管理。 Internet协议的唯一参数的分配。此协议是允许计算机在因特网上相互交换信息，管理通讯的技术标准。,1.3 Internet协议与标准,TCP/IP是通信协议。从名字上看是传输控制协议(TCP)和网络协议(IP)，但实际上是一组协议，它包括上百个各种功能的协议。 分开来的TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。通常说TCP/IP是Internet协议族，而不单单是TCP和IP。,1.3 Internet协议与标准,TCP/IP协议的基本传输单位是数据包，TCP协议负责把数据分成若干个数据包，并给每个数据包加上包头(就像

17、给一封信加上信封)，包头上有相应的编号，以保证在数据接收端能将数据还原为原来的格式。 IP协议在每个包头上再加上接收端主机地址，这样数据找到自己要去的地方(就像信封上要写明地址一样)。 如果传输过程中出现数据丢失、数据失真等情况，TCP协议会自动要求数据重新传输，并重新组包。,1.3 Internet协议与标准,TCP/IP协议的四层结构：应用层、传输层、网络层、接口层。 数据在传输时每通过一层就要在数据上加个包头，其中的数据供接收端同一层协议使用，而在接收端，每经过一层要把用过的包头去掉，这样来保证传输数据的格式完全一致。,1.4 Internet应用现状与发展趋势,Internet发展经历

18、了研究网、运行网和商业网3个阶段。 Internet的意义并不在于它的规模，而在于它提供了一种全新的全球性的信息基础设施。,1.4 Internet应用现状与发展趋势,纵观Internet的发展史，可以看出Internet的发展趋势主要表现在如下几个方面： 运营产业化：以Internet运营为产业的企业迅速崛起，从1995年5月开始，多年资助Internet研究开发的美国科学基金会（NSF）退出Internet，把NFSnet的经营权转交给美国3家最大的私营电信公司（即Sprint、MCI和ANS），这是Internet发展史上的重大转折。,1.4 Internet应用现状与发展趋势,应用商业化：随着Internet对商业应用的开放，它已成为一种十分出色的电子化商业媒介。众多公司、企业不仅把它作为市场销售和客户支持的重要手段，而且把它作为传真、快递及其他通信手段的廉价替代品，借以形成与全球客户保持联系和降低日常的运营成本。 如：电子邮件、IP电话、网络传真、VPN和电子商务等等的日渐受到人