(中职)计算机网络技术第6章教学课件.ppt
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1、YCF正版可修改PPT(中职)计算机网络技术第6章教学课件模块模块6 Internet应用基础应用基础任务任务1 认识认识Internet任务任务2 IP地址规划地址规划6.2.1 IP地址地址6.2.2 子网划分子网划分6.2.3 IP地址规划地址规划6.2.4 子网掩码的概念子网掩码的概念任务任务3 互联网的接入技术互联网的接入技术6.3.1 通过电话网接入通过电话网接入Internet下一页下一页模块模块6 Internet应用基础应用基础6.3.2 xDSL接入接入6.3.3 以以Cable Modem方式接入方式接入Internet6.3.4 DDN专线接入专线接入6.3.5 无线接
2、入无线接入6.3.6 电力线接入电力线接入应用实践应用实践6 用户局域网通过用户局域网通过ADSL接入接入Internet上一页上一页任务任务1 认识认识Internet进入进入20世纪世纪90年代以后,以年代以后,以Internet为代表的计算机网络为代表的计算机网络得到了飞速的发展。因特网是得到了飞速的发展。因特网是Internet的中文译名,它的前的中文译名,它的前身是美国国防部高级研究计划局身是美国国防部高级研究计划局(ARPA)主持研制的主持研制的Arpanet。它从最初的教育科研网络已逐步发展成为商业网络,并成为它从最初的教育科研网络已逐步发展成为商业网络,并成为仅次于全球电话网的
3、世界第二大网络。仅次于全球电话网的世界第二大网络。Internet是自印刷术是自印刷术以来人类通信方面最大的变革,现在人们的生活、工作、学以来人类通信方面最大的变革,现在人们的生活、工作、学习和交往都已离不开习和交往都已离不开Internet。1.什么是什么是InternetInternet是目前世界上最大的计算机网络,更确切地说是网是目前世界上最大的计算机网络,更确切地说是网络的网络络的网络(或者互联的网络或者互联的网络),几乎覆盖了整个世界。该网络,几乎覆盖了整个世界。该网络组建的最初目的是为研究部门和大学服务,便于研究人员及组建的最初目的是为研究部门和大学服务,便于研究人员及其学者探讨学
4、术方面的问题,因此有科研教育网其学者探讨学术方面的问题,因此有科研教育网(或国际学术或国际学术网网)之称。之称。下一页下一页返回返回任务任务1 认识认识Internet进入进入20世纪世纪90年代,年代,Internet向社会开放,利用该网络开向社会开放,利用该网络开展商贸活动成为热门话题。大量的人力和财力的投入,使展商贸活动成为热门话题。大量的人力和财力的投入,使Internet得到迅速的发展,成为企业生产、制造、销售、服得到迅速的发展,成为企业生产、制造、销售、服务,人们日常工作、学习、娱乐等生活中不可缺少的一部分。务,人们日常工作、学习、娱乐等生活中不可缺少的一部分。Internet作为
5、一种计算机网络,有其自身的特点,诸如作为一种计算机网络,有其自身的特点,诸如:(1)Internet是由许许多多属于不同国家、部门和机构的网是由许许多多属于不同国家、部门和机构的网络互联起来的网络络互联起来的网络(网间网网间网),任何运行,任何运行Internet协议协议(TCP/IP协议协议),且愿意接入,且愿意接入Internet的网络都可以成为的网络都可以成为Internet的一部分,其用户可以共享的一部分,其用户可以共享Internet的资源,用的资源,用户自身的资源也可向户自身的资源也可向Internet开放。开放。(2)Internet不属于任何个人、企业和部门不属于任何个人、企业
6、和部门;也没有任何固定也没有任何固定的设备和传输媒体。的设备和传输媒体。(3)Internet是一个无所不在的网络,覆盖了世界各地,覆是一个无所不在的网络,覆盖了世界各地,覆盖了各行各业。盖了各行各业。下一页下一页返回返回上一页上一页任务任务1 认识认识Internet(4)Internet的成员可以自由地的成员可以自由地“接入接入”和和“退出退出”Internet,没有任何限制。,没有任何限制。(5)Internet是一个包罗万象的网络,蕴含的内容异常丰富,是一个包罗万象的网络,蕴含的内容异常丰富,如天文地理、政治时事、人文喜好等,具有无穷的资源。如天文地理、政治时事、人文喜好等,具有无穷的
7、资源。2.Internet的起源和发展的起源和发展Internet最早起源于美国国防部高级研究计划署最早起源于美国国防部高级研究计划署DARPA(Defence Advanced Research Projects Agency)的前身的前身ARPAnet,该网于,该网于1969年投入使用。由此,年投入使用。由此,ARPAnet成为现代计算机网络诞生的标志。成为现代计算机网络诞生的标志。从从20世纪世纪60年代起,由年代起,由ARPA提供经费,联合计算机公司提供经费,联合计算机公司和大学共同研制而发展起来了和大学共同研制而发展起来了ARPAnet网络。网络。下一页下一页返回返回上一页上一页任务
8、任务1 认识认识Internet最初,最初,ARPAnet主要用于军事研究目的,它主要是基于这主要用于军事研究目的,它主要是基于这样的指导思想样的指导思想:网络必须经受得住故障的考验而维持正常的工网络必须经受得住故障的考验而维持正常的工作,一旦发生战争,当网络的某一部分因遭受攻击而失去工作,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,网络的其他部分应能维持正常的通信工作。当初,作能力时,网络的其他部分应能维持正常的通信工作。当初,ARPAnet只联结只联结4台主机,从军事要求上是置于美国国防部台主机,从军事要求上是置于美国国防部高级机密的保护之下的,从技术上它还不具备向外推广的条
9、高级机密的保护之下的,从技术上它还不具备向外推广的条件。件。1983年,年,ARPA和美国国防部通信局研制成功了用于异构和美国国防部通信局研制成功了用于异构网络的网络的TCP/IP协议,美国加利福尼亚大学伯克莱分校把该协议,美国加利福尼亚大学伯克莱分校把该协议作为其协议作为其BSDUNIX的一部分,使该协议得以在社会上流的一部分,使该协议得以在社会上流行起来,从而诞生了真正的行起来,从而诞生了真正的Internet。20世纪世纪80年代中期,美国国家科学基金会年代中期,美国国家科学基金会(NSF)建立起了六建立起了六大超级计算机中心,为了使全美的科学家、工程师能够共享大超级计算机中心,为了使全
10、美的科学家、工程师能够共享这些超级计算机设施,这些超级计算机设施,NSF建立了自己的基于建立了自己的基于TCP/IP协议协议簇的计算机网络簇的计算机网络NSFnet。1990年年6月底,月底,NSFnet彻底彻底取代了取代了ARPAnet而成为互联网的主干网。而成为互联网的主干网。下一页下一页返回返回上一页上一页任务任务1 认识认识Internet目前,互联网连接了世界上大部分的国家和地区。互联网上目前,互联网连接了世界上大部分的国家和地区。互联网上的服务由最初的文件传输、电子邮件等发展成包括信息浏览、的服务由最初的文件传输、电子邮件等发展成包括信息浏览、文件查找、图形化信息服务等,所涉及的领
11、域包括政治、军文件查找、图形化信息服务等,所涉及的领域包括政治、军事、经济、新闻、广告、艺术等,已经发展成为一种传输信事、经济、新闻、广告、艺术等,已经发展成为一种传输信息的新载体。息的新载体。3.互联网在我国的发展互联网在我国的发展1986年,北京市计算机应用技术研究所实施的国际联网项年,北京市计算机应用技术研究所实施的国际联网项目目中国学术网中国学术网(Chinese Academic Network,CANET)启动,其合作伙伴是德国卡尔斯鲁厄大学。启动,其合作伙伴是德国卡尔斯鲁厄大学。1987年年9月,月,CANET在北京计算机应用技术研究所内正式建成中在北京计算机应用技术研究所内正式
12、建成中国第一个国际互联网电子邮件节点,钱天白教授于国第一个国际互联网电子邮件节点,钱天白教授于9月月14日日发出了中国第一封电子邮件发出了中国第一封电子邮件:Across the Great Wall we can reach every corner in the world(越过长城,走越过长城,走向世界向世界),揭开了中国人使用互联网的序幕。,揭开了中国人使用互联网的序幕。下一页下一页返回返回上一页上一页任务任务1 认识认识Internet1990年年11月月28日,钱天白教授代表中国正式在日,钱天白教授代表中国正式在SRI-NIC(Stanford Research Institute
13、s Network Information Center)注册登记了中国的顶级域名注册登记了中国的顶级域名CN,并且从此开通了使用中国顶级域名并且从此开通了使用中国顶级域名CN的国际电子邮件服务。的国际电子邮件服务。1994年年4月我国正式加入月我国正式加入Internet后,发展相当迅速。国后,发展相当迅速。国际出口带宽总量为际出口带宽总量为27 216Mbps,连接的国家有美国、加,连接的国家有美国、加拿大、澳大利亚、英国、德国、法国、日本、韩国等,具体拿大、澳大利亚、英国、德国、法国、日本、韩国等,具体如下。如下。中国科技网中国科技网(CSTNET);155 Mbps中国公用计算机互联网
14、中国公用计算机互联网(CHINANET);16 500 Mbps中国教育和科研计算机网中国教育和科研计算机网(CERNET);447 Mbps中国联通互联网中国联通互联网(UNINET);1 490 Mbps中国网通公用互联网中国网通公用互联网(网通控股网通控股)(CNCNET);3 592 Mbps下一页下一页返回返回上一页上一页任务任务1 认识认识Internet宽带中国宽带中国CHINA169网网(网通集团网通集团);4 475 Mbps中国国际经济贸易互联网中国国际经济贸易互联网(CIETNET);2 Mbps中国移动互联网中国移动互联网(CMNET);555 Mbps4.Intern
15、et的构成的构成为了便于管理,因特网采用了层次网络的结构,即采用主干为了便于管理,因特网采用了层次网络的结构,即采用主干网、中间层网和园区网的逐级覆盖的结构。网、中间层网和园区网的逐级覆盖的结构。(1)主干网主干网:这是这是Internet的基础和支柱网络层。由代表国家的基础和支柱网络层。由代表国家或者行业的有限个中心节点通过专线连接形成或者行业的有限个中心节点通过专线连接形成;覆盖到国家一覆盖到国家一级级;连接各个国家的因特网互联中心,如中国互联网信息中心连接各个国家的因特网互联中心,如中国互联网信息中心(CNNIC)。(2)中间层网中间层网(区域网区域网):中间层网担负着一个地区内部若干网
16、中间层网担负着一个地区内部若干网络之间的通信任务,由地区网络和商用网络构成。如教育网络之间的通信任务,由地区网络和商用网络构成。如教育网各地区网络中心,电信网各省互联网中心等。各地区网络中心,电信网各省互联网中心等。(3)园区网园区网(校园网、企业网校园网、企业网):直接面向用户的网络,是整个直接面向用户的网络,是整个网络的应用基础。网络的应用基础。Internet的构成如的构成如图图6-1所示。所示。返回返回上一页上一页任务任务2 IP地址规划地址规划6.2.1 IP地址地址在任何一个物理网络中,各站点都有一个机器可识别的物理在任何一个物理网络中,各站点都有一个机器可识别的物理地址,虽然物理
17、地址能够唯一识别网络中的某一台主机,但地址,虽然物理地址能够唯一识别网络中的某一台主机,但它存在两个问题它存在两个问题:一是不含任何位置信息,因此路由选择非常一是不含任何位置信息,因此路由选择非常困难困难;二是不同物理网络中的主机有不同的物理网络地址,地二是不同物理网络中的主机有不同的物理网络地址,地址长度和格式都有差异,需要统一和屏蔽这些差异。址长度和格式都有差异,需要统一和屏蔽这些差异。Internet针对物理网络地址的问题,采用网络层针对物理网络地址的问题,采用网络层IP地址的地址的编址方案提供一种全网统一的地址格式,在统一管理下进行编址方案提供一种全网统一的地址格式,在统一管理下进行地
18、址分配,保证一个地址对应一台主机地址分配,保证一个地址对应一台主机(包括路由器和网关包括路由器和网关),这样,物理地址的差异就被,这样,物理地址的差异就被IP层所屏蔽。层所屏蔽。下一页下一页返回返回任务任务2 IP地址规划地址规划6.2.2子网划介子网划介出于对管理、性能和安全方面的考虑,许多单位把单一网络出于对管理、性能和安全方面的考虑,许多单位把单一网络划分为多个物理网络,并使用路由器将它们连接起来。子网划分为多个物理网络,并使用路由器将它们连接起来。子网划分划分(Subnetting)技术能够使单个网络地址横跨几个物理网技术能够使单个网络地址横跨几个物理网络,这些物理网络统称为子网。络,
19、这些物理网络统称为子网。1.划分子网的原因划分子网的原因划分子网的原因很多,主要有以下三个方面。划分子网的原因很多,主要有以下三个方面。1)充分使用地址充分使用地址由于由于A类网和类网和B类网的地址空间太大,造成在不使用路由设备类网的地址空间太大,造成在不使用路由设备的单一网络中无法使用全部地址,比如,对于一个的单一网络中无法使用全部地址,比如,对于一个B类网络类网络“172.17.0.0,可以有,可以有(2162=65 534)个主机,这个主机,这么多的主机在单一的网络下是不能工作的。因此,为了能更么多的主机在单一的网络下是不能工作的。因此,为了能更有效地使用地址空间,有必要把可用地址分配给
20、多个较小的有效地使用地址空间,有必要把可用地址分配给多个较小的网络。网络。下一页下一页返回返回上一页上一页任务任务2 IP地址规划地址规划2)划分管理职责划分管理职责当一个网络被划分为多个子网后,每个子网的管理可由子网当一个网络被划分为多个子网后,每个子网的管理可由子网管理人员负责,使网络变得更易于控制。每个子网的用户、管理人员负责,使网络变得更易于控制。每个子网的用户、计算机及其子网资源可以让不同子网的管理员进行管理,减计算机及其子网资源可以让不同子网的管理员进行管理,减轻了由单人管理大型网络的管理职责。轻了由单人管理大型网络的管理职责。3)提高网络性能提高网络性能在一个网络中,随着网络用户
21、的增长、主机的增加,网络通在一个网络中,随着网络用户的增长、主机的增加,网络通信也将变得非常繁忙。而繁忙的网络通信很容易导致冲突、信也将变得非常繁忙。而繁忙的网络通信很容易导致冲突、丢失数据包及数据包重传,因而降低了主机之间的通信效率。丢失数据包及数据包重传,因而降低了主机之间的通信效率。而如果将一个大型的网络划分为若干个子网,并通过路由器而如果将一个大型的网络划分为若干个子网,并通过路由器将其连接起来,就可以减少网络拥塞,如将其连接起来,就可以减少网络拥塞,如图图6-2所示。这些所示。这些路由器就像一堵墙把子网隔离开,路由器就像一堵墙把子网隔离开,下一页下一页返回返回上一页上一页任务任务2
22、IP地址规划地址规划使本地的通信不会转发到其他子网中,使同一子网之间的广使本地的通信不会转发到其他子网中,使同一子网之间的广播和通信,只能在各自的子网中进行。播和通信,只能在各自的子网中进行。另外,使用路由器的隔离作用还可以将网络分为内外两个子另外,使用路由器的隔离作用还可以将网络分为内外两个子网,并限制外部网络用户对内部网络的访问,以提高内部子网,并限制外部网络用户对内部网络的访问,以提高内部子网的安全性。网的安全性。2.划分子网的方法划分子网的方法IP地址共地址共32位,根据对每位的划分,可以指出某个位,根据对每位的划分,可以指出某个IP地址地址属于哪一个网络属于哪一个网络(网络号网络号)
23、及属于哪一台主机及属于哪一台主机(主机号主机号)。因此,。因此,IP地址实际上是一种层次型的编址方案。对于标准的地址实际上是一种层次型的编址方案。对于标准的A类、类、B类和类和C类地址来说,它们只具有两层结构,即网络号和主机类地址来说,它们只具有两层结构,即网络号和主机号,然而,这种两层结构并不完善。号,然而,这种两层结构并不完善。对于一个拥有对于一个拥有B类地址的单位来说,必须将其进一步划分成若类地址的单位来说,必须将其进一步划分成若干个较小的网络,否则是无法运行的。而这实际上就产生了干个较小的网络,否则是无法运行的。而这实际上就产生了中间层,形成了一个三层的结构,即网络号、子网号和主机中间
24、层,形成了一个三层的结构,即网络号、子网号和主机号。号。下一页下一页返回返回上一页上一页任务任务2 IP地址规划地址规划通过网络号确定一个站点,通过子网号确定一个物理子网,通过网络号确定一个站点,通过子网号确定一个物理子网,而通过主机号则确定与子网相连的主机地址。因此,一个而通过主机号则确定与子网相连的主机地址。因此,一个IP数据包的路由器涉及三个部分数据包的路由器涉及三个部分:传送到站点、传送到子网、传传送到站点、传送到子网、传送到主机。送到主机。子网的具体划分方法如子网的具体划分方法如图图6-3所示。所示。为了划分子网,可以将单个网络的主机号分为两个部分,其为了划分子网,可以将单个网络的主
25、机号分为两个部分,其中,一部分用于子网号编址,另一部分用于主机号编址。划中,一部分用于子网号编址,另一部分用于主机号编址。划分子网号的位数取决于具体的需要。子网所占的比特越多,分子网号的位数取决于具体的需要。子网所占的比特越多,可以分配给主机的位数就越少,也就是说,在一个子网中所可以分配给主机的位数就越少,也就是说,在一个子网中所包含的主机越少。假设一个包含的主机越少。假设一个B类网络类网络172.17.0.0,将主,将主机号分为两部分,其中,机号分为两部分,其中,8位用于子网号,另外位用于子网号,另外8位用于主机位用于主机号,那么这个号,那么这个B类网络就被分为类网络就被分为254个子网,每
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