金关工程

第2章Internet/Intranet概述2.1Internet的基础知识2.2Internet的基本技术2.3IP地址与域名2.4连入Internet的方法2.5Intranet的基础知识2.1Internet的基础知识–2.1.1Internet的基本概念–2.1.2Internet的发展历史–2.1.3Internet的应用–2.1.4中国Internet的建设与发展–2.1.5研究和使用Internet的重要意义•Internet（互联网，又称因特网）是一种计算机网络的集合，以TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol：传输控制协议/网际协议）协议进行数据通信，把世界各地的计算机网络连接在一起，进行信息交换和资源共享。2.1Internet的基础知识2.1.1Internet的基本概念•Internet是建立在一组共同协议之上的路由器和线路的物理集合，或者是一组可共享的资源集，甚至可以被认为是网间互连和互相通信的方法。Internet包括以下内容：基于TCP/IP协议的网间网；使用和开发这些网络的用户群；可以从网络上获得的资源集。窄义的Internet指所有采用IP协议的网络互连的集合，TCP/IP协议的分组通过路由选择实现相互传输，它也可以称为IPInternet。广义的Internet指IPInternet加上所有能通过路由选择达到目的站的网络，包括使用电子邮件等应用层网关的网络、各种存储转发的网络以及采用非IP协议的网络互联的集合。2.1Internet的基础知识–2.1.1Internet的基本概念–2.1.2Internet的发展历史–2.1.3Internet的应用–2.1.4中国Internet的建设与发展–2.1.5研究和使用Internet的重要意义2.1.2Internet的发展历史•Internet起源于ARPA（AdvancedResearchProjectAgency美国国防部高级研究计划局）网。•1969~1983年试验阶段•1983~1994年实用阶段•1994~至今商用阶段2.1Internet的基础知识–2.1.1Internet的基本概念–2.1.2Internet的发展历史–2.1.3Internet的应用–2.1.4中国Internet的建设与发展–2.1.5研究和使用Internet的重要意义2.1.3Internet的应用1.远程登录（Telnet）2.电子邮件（E_mail）3.文件传输（FTP）4.电子公告板（BBS）5.全球信息网（）2.1Internet的基础知识–2.1.1Internet的基本概念–2.1.2Internet的发展历史–2.1.3Internet的应用–2.1.4中国Internet的建设与发展–2.1.5研究和使用Internet的重要意义2.1.4中国Internet的建设与发展•1.中国Internet的发展历史1983年，中国高能物理研究所通过商用电话线，与欧洲原子能质子物理实验室（CERN）直接建立了电子通信连接，实现了两个节点间电子邮件的传输。•1986年，北京计算机应用技术研究所开始了与国际联网，建立中国学术网络（CANET）。•1989年，由世界银行贷款，由国家计委、国家教委、中国科学院等配套投资，开始了中国国家计算与网络设施（NCFC）高技术信息基础设施项目的建设。•1990年10月，CANET向InterNic申请注册了我国的最高域名“cn”。1992年，中科院网CASnet、清华大学校园网TUnet和北大校园网PUnet顺利建成。•1993年，以高速光缆和路由器组成的NCFC主干网建成。•1993年2月，由国家计委投资、教育部主持的中国教育和科研计算机网络（CERNET）开始进入规划阶段。•1994年，由邮电部投资建设的中国公用计算机互联网CHINANET开始启动，1996年该网经过联调测试后模拟开通，正式投入运行。•与国家信息高速公路的发展相适应，电子部推出了“金桥工程”、“金关工程”和“金卡工程”的“三金工程”项目。其目的是建立一个国家公用经济信息通信网，即金桥网（GBNET）。2.中国Internet的现状⑴中国公用计算机互连网CHINANET⑵中国科学技术计算机网CSTNET中国科技网的超级计算中心拥有数台超级计算机，总计算能力在浮点运算每秒一千三百亿次以上。⑶中国教育和科研计算机网络CERNETCERNET已经有28条国际和地区性信道，与美国、加拿大、英国、德国、日本和香港特区联网，总带宽达到250Mbps。⑷国家公用经济信息通信网GBNET吉通公司初步形成了全国骨干网、省网、城域网三层网络结构，其中骨干网和城域网己初具规模，覆盖城市超过100个。2.1Internet的基础知识–2.1.1Internet的基本概念–2.1.2Internet的发展历史–2.1.3Internet的应用–2.1.4中国Internet的建设与发展–2.1.5研究和使用Internet的重要意义2.1.5研究和使用Internet的重要意义1.有利于中国国民经济的发展2.有利于中国信息高速公路的发展3.有利于中国教育事业的发展4.有利于学术交流第2章Internet/intranet概述2.1Internet的基础知识2.2Internet的基本技术2.3IP地址与域名2.4连入Internet的方法2.5Intranet的基础知识2.2Internet的基本技术•70年代中期，美国国防部高级研究计划局（DARPA）为实现异构系统间的互联，成立了由斯坦福（Stanford）大学和BBN（Bott、Beranek和Newman）组成的研究组，致力于研究通信协议。在70年代末，完成了开发和研究工作，形成了应用于ARPANET网络的网间协议簇──TCP/IP，即传输控制协议（TCP）和网际协议（IP）。TCP/IP协议包含底层协议规范，如TCP和IP，也包含应用层协议规范，如电子邮件、终端仿真、文件传输等。2.2.1TCP/IP协议1.TCP/IP协议的基本概念实际上TCP/IP是一个协议系列，包含了100多个协议。2.TCP/IP协议簇⑴网际协议（IP）网际协议是第三层主要的协议，是Internet最基本、最重要的协议，通常缩写为IP。IP负责将数据单元从一个节点传到另一个节点。IP提供了三个基本功能：–第一是基本数据单元的传送，规定了通过TCP/IP网的数据的格式；–第二是IP软件执行路由功能，选择传递数据的路径；–第三是确定主机和路由器如何处理分组的规则，以及产生差错报文后的处理方法。为了区分Internet分组和其他网络的分组，把IP定义的分组叫做IP数据报。IP协议定义的数据报是有限长的，包括报头以及数据，报头信息包括源地址、目的地址、报文长度等，由接收端系统的主机和路由器处理报头信息。每个主机和路由器保持一张路由选择表，对每个可能的目的网络，路由选择表给出IP数据报应该送往下一个路由器的地址以及到达目的地址的步数。031位815服务类型IP分组长度分组标识18计数器数据（可选）版本分组头长度DFMF片段在分组中的位置传输层协议类型分组头校验源IP地址目的IP地址⑵地址转换协议（ARP）和反向地址转换协议（RARP）ARP（AddressResolutionProtocol：地址转换协议）RARP（ReversedAddressResolutionProtocol：反向地址转换协议）。ARP协议采用广播消息的方法来获取网上IP地址对应的MAC地址，对于使用低层介质访问机制的IP地址来说ARP协议是非常通用的。当一台主机要发送报文时，首先通过ARP获取MAC地址，并把结果存储在ARP缓存的IP地址和MAC地址表中，下次该站需要发送报文时，就不用再发送ARP请求，只要在ARP缓存中查找就可以了。将IP地址映射到物理地址从硬件地址寻找其逻辑地址与ARP协议类似，RARP协议也是采用广播消息的方法来决定与MAC地址相对应的IP地址。RARP协议对于网络上的无盘站点来说显得尤为重要，因为无盘站点在系统引导时根本无法知道它自己的IP地址。存在ARP缓存表中的MAC地址，当MAC地址和IP地址的对应关系发生变化时，就要随时更新和修正。另外可以通过手工方式把IP地址和MAC地址插入到ARP缓存表中，将对应关系变为固定的静止状态。好处：减少网络中ARP的通信量；把工作站的IP地址和MAC地址绑定，避免其它用户对IP地址的盗用。传输控制协议（TCP）是为了解决Internet上分组交换通道中数据流量超载和传输拥塞的问题而设计的，使数据传输和通信更加可靠。功能：端到端的数据流传送TCP是面向连接的差错控制流量控制目的：⑶传输控制协议（TCP）031位31015源端口目的端口发送序号18确认序号检查和选项和填充（0）首部长度URGACKPSHRSTSYNFIN保留窗口大小紧急指针数据（可选）UDP的报头格式只有源端口、目的端口、长度、校验和。它采用无连接的方式向高层提供服务，与远方的UDP实体不建立端对端的连接，而将数据报送上网络或者从网络上接收数据，它不保证数据的可靠投递。UDP可以根据端口号对应用程序进行多路复用，并能利用校验和检查数据的完整性。如：Ping、TFTP、SNMP等高层应用就采用UDP协议传输。⑷用户数据协议（UDP）UDP的格式031位15源端口目的端口UDP长度检查和与TCP相同，检查和的计算也包括12字节的伪首部：源/目的IP地址、UDP协议号（17）和UDP长度TCP（传输控制协议）：提供面向连接服务UDP（用户数据报协议）：提供无连接服务端口：TSAP=端口号+NSAP地址熟知（公认）端口：常用的应用服务的端口RPCSNMPTFTPSMTPFTPTELNET（）（）（）（）（）（）11116169252123UDPTCPABCIP=202.112.103.47端口500端口501IP=202.112.103.48端口500IP=202.112.103.225端口23连接⑸网络文件系统（NFS）NFS提供了在异机种、异种操作系统的网络环境下共享文件的简便方法，它是基于客户机/服务器模式的。特点：提供透明文件访问及文件传送；用户可以直接获取远程文件、数据，而不必了解其细节；在网络上真正实现分布式处理；扩充新的资源或软件时不需要改变现有工作环境；高性能，可灵活配置。3.TCP/IP协议与OSI参考模型间的对应关系3.TCP/IP协议与OSI参考模型间的对应关系⑴数据链路层与TCP/IP协议的对应关系⑵网络层与TCP/IP协议的对应关系⑶传输层与TCP/IP协议的对应关系⑷应用层与TCP/IP协议的对应关系4.TCP与IP协同工作5.高层协议与TCP/IP连接TCP和UDP通过端口号与高层应用交换数据，在接收方，IP协议的标识号先于端口号进行检查，而TCP和UDP对端口号的使用彼此独立。0~255的端口号称为公用端口号，许多操作系统将这些端口号当作受保护的固定端口号。2.2.2SLIP/PPP协议1.串行线路Internet协议（SLIP）2.点到点协议（PPP）1.串行线路Internet协议（SLIP）SLIP（SerialLineIP：串行线路Internet协议）是在1984年制定的串行线路Internet协议，指用调制解调器通过串行线或电话线运行IP的协议。c0dbc0c0dbc0c0dbdcddENDESC2.点到点协议（PPP）PPP（PointtoPointProtocol：点对点协议）。PPP能支持差错检测，支持各种协议，在连接时IP地址可以赋值，具有身份验证功能，以及对SLIP的改进功能。⑴PPP的功能组成帧的方法可以清楚地区分每一帧的开始和结束，这种帧的格式还能处理差错检测。使用LCP（LinkControlProtocol：链路控制协议）启动线路、测试、任选功能的协商以及关闭连接。网络层任选功能的协商方法独立于所使用的网