全国计算机三级网络技术第5章

第5章Internet基础2第5章Internet基础§5.1因特网概述§5.2因特网的构成§5.3IP协议§5.4TCP协议与UDP协议§5.5主机名与域名服务§5.6因特网提供的基本服务功能§5.7服务§5.8因特网中的其他服务§5.9接入因特网第5章Internet基础§5.1因特网概述4§5.1因特网概述5.1.1Internet简介5.1.2Internet地址55.1.1Internet简介Internet实际上是由世界范围内众多计算机网络联结而成的一个逻辑网络。它并非一个具有独立形态的网络，而是由计算机网络汇合成的一个网络集合体。Internet采用TCP/IP协议作为共同的通信协议，将世界范围内许许多多计算机网络联结在一起，成为当今最大的和最流行的国际性网络，也被人们称为全球信息资源网。6Internet的起源与发展Internet起源于20世纪60年代的美国。21世纪Internet将向8A方向发展，即：Anytime(任何时间)；Anywhere（任何地点）；Anybody（任何人）；AnyFeeling（任何感觉，包括听觉、视觉、嗅觉、触觉、味觉）；AnyConnection（任何接入方式）；AnyInformation（任何信息）；Affordable（可承受的价格）。7我国的Internet中国Internet发展可分为3个阶段：第一阶段是从1987年到1994年，中国科学院高能物理所于1991年6月建成了与Internet连网的专线；第二阶段从1994年到1995年，这一阶段以教育科研网发展为标志；第三阶段是1995年以后开始的商业应用阶段。8InternetInternet的主要作用：Email、、FTP、网络传真、IP电话、电视会议、即时通讯、网络游戏Internet的发展---SOHO（SmallOfficeandHomeOffice）95.1.2Internet地址IP地址：32位二进制数字编码表示每个连入Internet的地址，为了方便记忆，使用域名系统对一些重要的、常用的IP地址进行解析，DNS要解决的问题是：主机命名、主机域名管理、主机域名与IP地址间的映射Internet中，计算机称之为“主机”，计算机的名称称为“主机名”接入Internet中，任何两个主机地址不能相同10层次型域名系统命名机制Internet的层次命名机制无层次命名层次命名：采用层次结构管理名字，即名字分级管理层次命名机制管理第一级域名（顶级）基于网点名（SiteName），组织关系第二级域名基于组名（GroupName）第三级域名是组织下面的各个主机名称，即“本地名”主机名（本地名）.组名.网点名11域名系统的规定组织模式是按照组织管理的层次结构划分所产生的组织型域名，由三个字母组成COM（商业组织）、EDU（教育机构）、GOV（政府组织）、MIL（军事组织）、NET（网络技术）、ORG（Organization）、ARPA（临时组织）、INT（国际组织）而地理模式则是按照国别地理区域划分所产生的地理型域名，用国家或地区名称简写代替，规定由两个字母组成CountryCode（国家代码）12域名解析域名解析：从域名到IP地址的解析，从IP地址到域名的解析两种解析均由DNS（域名服务器）完成，UNIX中DNS提供了集中在线数据库，把主机域名解析成相应的IP地址，DNS中没有的域名，则发送到其上级DNS或者其他DNS中域名系统是一个分布式主机信息数据库，采用C/S模式Internet上计算机名字查找完全是自动的，每台机器只需要知道本地域名，远程域名由DNS完成第5章Internet基础§5.2因特网的构成14一、什么是因特网对一个用户来说，Internet看上去像一个单一的、巨大的网络，但实际上它是由成千上万个通过路由器这种专门计算机网络设备连接起来的网络构成的。路由器能互联广域网和广域网、广域网和局域网，或者局域网和局域网。因为Internet是由路由器将不同的网络连接起来而形成的，因此人们称Internet为网中网。15二、因特网的组成部分1.通信线路2.路由器3.服务器与客户机4.信息资源16二、因特网的组成部分成百上千万相互连接的主机（host)和端系统（end-systems）pc’sworkstations,serversPDArunningnetworkapps通信链路光纤，同轴电缆，微波，卫星路由器：通过网络转发数据分组localISPcompanynetworkregionalISP路由器服务器计算机笔记本17二、因特网的组成部分协议：控制发送和接收消息e.g.,TCP,IP,HTTP,FTP,PPPInternet:“网络的网络”松散，有层次的网络Internet和intranetInternet标准RFC:Requestforcomments请求注解文档IETF:InternetEngineeringTaskForce国际互联网工程师作业规程18二、因特网的组成部分是通信的基础设施，能够支持多种分布式的应用：(MP3)sharing提供的通信服务：无连接服务（connectionless）面向连接服务（connection-oriented）第5章Internet基础§5.3IP协议20§5.3IP协议5.3.1IP协议概述5.3.2IP协议的组成5.3.3IP地址5.3.4ARP5.3.5ICMP5.3.6IGMP5.3.7IP路由选择215.3.1AboutIP协议InternetProtocol：支撑Internet的基础IP协议的内容：基本传输单元，即IP报文的类型与定义、IP报文的地址以及分配方法、IP报文的路由转发以及IP报文的分段与重组IP协议提供尽力发送（BestEffort）服务，把数据从源端发送到目标端，数据报在传输过程中出现丢失或者出错的情况，IP协议仅具有有限的报错功能，数据报的差错检测和恢复都由上层协议完成IP协议的版本分为两个：IPv4、IPv6225.3.2IP协议的组成协议名功能IP网间协议(InternetProtocol)。负责主机间数据的路由和网络上数据的存储。同时为ICMP、TCP、UDP提供分组发送服务。ARP地址解析协议(AddressResolutionProtocol)。此协议将网络地址映射到硬件地址。RARP逆向地址解析协议(ReverseAddressResolutionProtocol)。此协议将硬件地址映射到网络地址。ICMP网间报文控制协议(InternetControlMessageProtocol)。此协议处理信关和主机间的差错和传送控制。23网际协议IP及其配套协议各种应用层协议网络接口层(TELNET,FTP,SMTP等)物理硬件运输层TCP,UDP应用层ICMPIPRARPARP与各种网络接口网际层IGMP245.3.3IP地址如果将整个因特网看成为一个单一的、抽象的网络。IP地址就是给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是惟一的32bit的标识符IP地址现在由因特网名字与号码指派公司ICANN(InternetCorporationforAssignedNamesandNumbers)进行分配25IP地址的编址方法分类的IP地址：这是最基本的编址方法，在1981年就通过了相应的标准协议。子网的划分：这是对最基本的编址方法的改进，其标准[RFC950]在1985年通过。构成超网：这是比较新的无分类编址方法。1993年提出后很快就得到推广应用。26IP地址的格式与组成(1)IP地址的格式IP地址是一组32位长的二进制数字，用点分十进制表示。IP地址的组成网络地址＋主机地址27IP地址的格式与组成(2)192.168.1.100192.168.2.101192.168.2.100192.168.3.100192.168.1.100IP地址主机地址网络地址192.168.1.0192.168.2.0192.168.3.028IP地址的分类(1)wxyz网络地址主机地址网络地址主机地址网络地址主机地址A类B类C类29IP地址的分类(2)地址类型引导位W的范围地址结构可用网络地址数可用主机地址数A类01-126网.主.主.主126(27-1)16777214(224-2)B类10128-191网.网.主.主16384(214)65534(216-2)C类110192-223网.网.网.主2097152(221)254(28-2)D类1110224-239组播地址E类1111240-研究和实验用地址30专网IP和公网IP专网IP(供企业内部使用)1个A类地址：10.0.0.0/816个B类地址：172.16.0.0/12256个C类地址：192.168.0.0/16公网IP(供Internet使用)31IP地址的分配原则只有A、B、C三类地址可以分配给计算机和网络设备网络地址的第一个数字不能为127，保留用来测试连接网络地址不能全为0，也不能全为255：全为0没有网络，全为255用作子网掩码32IP地址的分配原则主机地址中不能全为0，也不能全为255：主机地址全为0用来表示网络地址，全为255用作广播网络地址相同主机地址必须惟一不能使用的IP：0.0.0.0、255.255.255.255、127.x.x.x、A.0.0.0、A.255.255.255、B.B.0.0、B.B.255.255、C.C.C.0、C.C.C.255335.3.4地址解析协议ARP不管网络层使用的是什么协议，在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址。每一个主机都设有一个ARP高速缓存(ARPcache)，里面有所在的局域网上的各主机和路由器的IP地址到硬件地址的映射表。当主机A欲向本局域网上的某个主机B发送IP数据报时，就先在其ARP高速缓存中查看有无主机B的IP地址。如有，就可查出其对应的硬件地址，再将此硬件地址写入MAC帧，然后通过局域网将该MAC帧发往此硬件地址。34ARP响应AYXBZ主机B向A发送ARP响应分组主机A广播发送ARP请求分组ARP请求ARP请求ARP请求ARP请求209.0.0.5209.0.0.600-00-C0-15-AD-1808-00-2B-00-EE-0A我是209.0.0.5，硬件地址是00-00-C0-15-AD-18我想知道主机209.0.0.6的硬件地址我是209.0.0.6硬件地址是08-00-2B-00-EE-0AAYXBZ209.0.0.5209.0.0.600-00-C0-15-AD-1835ARP高速缓存的作用为了减少网络上的通信量，主机A在发送其ARP请求分组时，就将自己的IP地址到硬件地址的映射写入ARP请求分组。当主机B收到A的ARP请求分组时，就将主机A的这一地址映射写入主机B自己的ARP高速缓存中。这对主机B以后向A发送数据报时就更方便了。36应当注意的问题ARP是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。如果所要找的主机和源主机不在同一个局域网上，那么就要通过ARP找到一个位于本局域网上的某个路由器的硬件地址，然后把分组发送给这个路由器，让这个路由器把分组转发给下一个网络。剩下的工作就由下一个网络来做。37应当注意的问题从IP地址到硬件地址的解析是自动进行的，主机的用户对这种地址解析过程是不知道的。只要主机或路由器要和本网络上的另一个已知IP地址的主机或路由器进行通信，ARP协议就会自动地将该IP地址解析为链路层所需要的硬件地址。38不直接使用硬件地址进行通信由于全世界存在着各式各样的网络，它们使用不同的硬件地址。要使这