(精品)计算机三级网络技术课件5.ppt
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1、三级网络技术三级网络技术第5章 因特网基础5.1 5.1 因特网为我们提供了什么因特网为我们提供了什么5.1 因特网为我们提供了什么n丰富的信息资源丰富的信息资源n快捷的通信服务快捷的通信服务n方便的电子商务方便的电子商务35.2 5.2 因特网的构成因特网的构成5.2.1 5.2.1 什么是因特网什么是因特网n对于对于InternetInternet,19951995年美国联邦网络理事年美国联邦网络理事会给出如下定义:会给出如下定义:n(1)Internet是一个全球性的信息系统;n(2)是基于Internet协议及其补充部分的全球唯一一个由地址空间逻辑连接而成的系统;n(3)它通过使用TC
2、P/IP 协议组及其补充部分或其他IP兼容协议支持通信;n(4)它公开或非公开地提供使用或访问存在于通信和相关基础结构的高级别服务。55.2.1 5.2.1 什么是因特网什么是因特网65.2.1 5.2.1 什么是因特网什么是因特网n简言之,简言之,InternetInternet是指主要通过是指主要通过TCP/IPTCP/IP协协议将世界各地网络连接起来,实现资源共议将世界各地网络连接起来,实现资源共享、提供各种应用服务的全球性计算机网享、提供各种应用服务的全球性计算机网络络n从网络设计者的角度考虑,因特网是计算从网络设计者的角度考虑,因特网是计算机互联网络的一个实例机互联网络的一个实例n从
3、因特网使用者角度考虑,因特网是一个从因特网使用者角度考虑,因特网是一个信息资源网信息资源网nANSNETANSNET是因特网的主干网络是因特网的主干网络75.2.2 因特网的主要组成部分nInternetInternet由硬件和软件两大部分组成由硬件和软件两大部分组成n硬件部分:硬件部分:n包括通信线路、路由器和主机n软件部分软件部分n主要是指信息资源85.2.2 因特网的主要组成部分n通信线路:通信线路:n主要有两类:一类是有线线路、另一类是无线线路n通常用“数据传输速率”和“带宽”来衡量通信线路的传输能力n路由器路由器n负责路由选择和存储转发n因特网中最为重要的设备n服务器与客户机:服务器
4、与客户机:n统称为“主机”n服务器是信息的提供者n客户机是信息的消费者n信息资源:信息资源:n主要包括文本、声音、图象或视频等信息类型95.3 IP5.3 IP协议协议5.3.1 IP5.3.1 IP协议与协议与IPIP层服务层服务n1 1IPIP协议协议n定义了数据传送的基本单元IP数据报n完成路由选择功能,为数据选择传送的路径n定义了分组的传送规则n2 2IPIP层服务层服务nIP协议屏蔽下层各种物理网络的差异,向上层(主要是TCP层或UDP层)提供统一的IP数据报服务nIP服务具有如下3特性:n不可靠的数据投递服务n面向无连接的传输服务n尽最大努力投递服务115.3.2 IP地址n每一个
5、每一个IPIP地址有两部分组成:网络地址主机地址地址有两部分组成:网络地址主机地址n一个一个IPIP地址由地址由4 4个字节共个字节共3232位的数字串组成,这位的数字串组成,这4 4个字节通常用小数点分隔,每个字节可用十进制个字节通常用小数点分隔,每个字节可用十进制表示。表示。12IPIP地址分类地址分类13IPIP地址分类地址分类14IPIP地址分类练习地址分类练习IP地址地址类别类别网络地址网络地址主机地址主机地址10.2.1.1128.63.2.100201.222.5.64192.6.141.2130.113.64.16256.241.201.10A10.0.0.00.2.1.1B1
6、28.63.0.00.0.2.100C201.222.5.00.0.0.64C192.6.141.00.0.0.2B130.113.0.00.0.64.16不存在的地址不存在的地址5.3.3 5.3.3 几种特殊的几种特殊的IPIP地址形式地址形式n1 1网络地址网络地址n主机号各位全为“0”,用来标识本网络的网络地址n例如,C类202.102.192.68,网络号占24位,主机号占8位,网络地址是202.102.192.0,主机号68n2 2广播地址广播地址n直接广播地址:n主机号各位全为“1”,发送给特定网络上的所有主机n例如,一个C类地址是202.102.192.0,则直接广播地址是20
7、2.102.192.255。n有限广播地址:n网络号和主机号都为1,即255.255.255.255,对当前网络进行广播n用在DHCP165.3.3 5.3.3 几种特殊的几种特殊的IPIP地址形式地址形式(续续)n3 3回送地址回送地址nA类网络地址127.0.0.0n4 4本地地址本地地址nA类地址n10.0.0.0 10.255.255.255nB类地址n172.16.0.0 172.31.255.255nC类地址n192.168.0.0 192.168.255.255175.3.4 子网地址与子网屏蔽码n为什么要使用子网屏蔽码为什么要使用子网屏蔽码 nIP地址的分类虽然是很不错的,但对
8、于具体的组织来说,所分得的IP地址毕竟有限。如果一个组织的网络是由许多网络互联而成的,而它所分得的网络地址数又远远少于它所拥有的网络数,显然这是不够的。由此,必须有一种方法,可以划分地址空间去适应网络结构。n为了提高IP地址的使用效率,可将一个网络划分为子网:采用借位的方式,从主机号最高位开始借位变为新的子网号,所剩余的部分则仍是主机号。这使得IP地址的结构分为三部分:网络号(net-id)、子网号(subnet-id)和主机号(host-id)。18子网屏蔽码组成和表示子网屏蔽码组成和表示n使用使用3232位长的位长的IPIP编码编码n网络和子网部分使用全网络和子网部分使用全1 1n主机部分
9、使用全主机部分使用全0 0n也使用点分十进制表示法表示也使用点分十进制表示法表示1721614028IP地址地址25525500缺省缺省子网掩码子网掩码网络地址网络地址主机地址主机地址网络地址网络地址主机地址主机地址19子网屏蔽码的优点子网屏蔽码的优点n将子网屏蔽码和将子网屏蔽码和IPIP地址逐比特相地址逐比特相“与与”(ANDAND),),就立即得出网络地址和子网地址就立即得出网络地址和子网地址n将子网屏蔽码的反码与将子网屏蔽码的反码与IPIP地址作逻辑地址作逻辑“与与”操作,操作,可得到其主机地址可得到其主机地址 20子网屏蔽码的计算子网屏蔽码的计算n将一个网段划分为多个子网段,便于网络管
10、理将一个网段划分为多个子网段,便于网络管理n有利于网络设备尽快地区分本网段地址和非本网有利于网络设备尽快地区分本网段地址和非本网段的地址段的地址21A类地址:NHHH255000NNHH25525500B类地址:NNNH2552552550C类地址:缺省子网屏蔽码缺省子网屏蔽码 225.3.5 IP数据报235.3.6 路由器和路由选择245.3.6 5.3.6 路由器和路由选择路由器和路由选择n默认路由默认路由n如果路由表中没有包含到某一特定网络或特定主机的路由,数据报将被发送到这个默认路由上n静态路由静态路由n手工维护n用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络 n动态路由动态路由n通过路由选择
11、算法(路由协议)自动维护n适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络 n静态路由的优先级最高,先查找静态路由,再找动态路由。255.3.7 IP数据报的传输n直接投递:主机直接投递:主机A A(10.0.0.110.0.0.1)主机主机B B(10.0.0.210.0.0.2)n间接投递:主机间接投递:主机A A(10.0.0.110.0.0.1)主机主机C C(40.0.0.140.0.0.1)265.4 TCP协议与UDP协议nTCPTCP(传输控制协议)(传输控制协议)n一种可靠的、面向连接的传输层协议n建立的连接称为虚连接,如果传递的数据出现了错误,TCP会重新发送数据,这样造成TCP协议传
12、输时速度比较慢。nUDPUDP(用户数据报协议)(用户数据报协议)n一种不可靠的、面向无连接的传输层协议。n传输过程中可能会出现重复、乱序等错误,UDP不负责纠正错误,差错的控制由上层即应用程序来完成。27端口号端口号n目的:区分不同的应用程序目的:区分不同的应用程序n三种端口组:三种端口组:n熟知端口:0到1023n注册端口:1024到49151n动态或私有端口:49152到65535 28常用熟知端口号常用熟知端口号295.5 5.5 主机名与域名服务主机名与域名服务5.5.1 因特网的域名体系n1 1DNSDNS的层次结构的层次结构31顶级域 n组织模式组织模式n例如,com 为商业机构
13、;edu 为教育机构等n地理模式地理模式n例如,cn代表中国、us代表美国、uk代表英国等、jp代表日本、ru 代表俄罗斯等322 2中国的域名结构中国的域名结构n中国的最高域名为中国的最高域名为cncnn用户类型域名用户类型域名n如表示工、商、金融等企业, 表示教育机构,表示政府机构等n省、市、自治区域名省、市、自治区域名n如 代表北京市; 代表上海市; 代表安徽省等335.5.2 5.5.2 主机名的书写方法主机名的书写方法n由字母、数字和连字符组成,开头和结尾由字母、数字和连字符组成,开头和结尾必须是字母或数字必须是字母或数字n最长不超过最长不超过6363个字符个字符n不区分大小写不区分
14、大小写n完整的域名总长度不超过完整的域名总长度不超过255255个字符个字符n通常其格式如下:通常其格式如下:主机名机构名网络名顶层域名主机名机构名网络名顶层域名345.5.3 域名服务器与域名解析n域名解析域名解析n将域名翻译为对应IP 地址的过程n域名解析器域名解析器n请求域名解析服务的软件运行在客户端n域名服务器域名服务器n负责对域名的解析工作n域名体系具有层次性,因此域名服务器也有不同的级别n最靠近用户的是本地域名服务器,最顶层为根域名服务器35域名解析方式和解析过程域名解析方式和解析过程 n域名解析采用自顶向下的算法域名解析采用自顶向下的算法n在域名解析时,首先是向本地域名服务器在域
15、名解析时,首先是向本地域名服务器提出域名请求提出域名请求n两种方式:递归解析和反复解析两种方式:递归解析和反复解析365.6 因特网提供的基本服务功能5.6.1 电子邮件服务n优点:优点:n(1)电子邮件比人工邮件传递迅速,可达到的范围广,而且比较可靠;n(2)电子邮件与电话系统相比,它不要求通信双方都在场,而且不需要知道通信对象在网络中的具体位置;n(3)电子邮件可以实现一对多的邮件传送,这样可以使得一位用户向多人发出通知的过程变得很容易;n(4)电子邮件可以将文字、图像、语音等多种类型的信息集成在一个邮件中传送,因此它将成为多媒体信息传送的重要手段。38电子邮件的工作原理电子邮件的工作原理
16、n基于客户机基于客户机/服务器方式服务器方式n客户端客户端n也叫做用户代理n提供用户界面,负责邮件发送的准备工作,如邮件的起草、编辑n向服务器发送写的邮件n从服务器取邮件等。n服务器端服务器端n也叫做传输代理n负责邮件的传输39电子邮件的工作原理电子邮件的工作原理40电子邮件协议电子邮件协议 nSMTPSMTP(简单邮件传输协议)(简单邮件传输协议)n用于将用户邮件发送到邮件服务器,以及邮件服务器之间的邮件的传输。nPOP3POP3(邮局协议(邮局协议3 3)n用于用户从邮件服务器上接收邮件。nIMAPIMAP(因特网邮件访问协议)(因特网邮件访问协议)n和POP3一样,是另一种接收邮件的协议
17、。nPOP3和IMAP的区别是,POP3协议必须将邮件下载到客户机上,而IMAP只列出邮件主题,当选中后,才下载该邮件。nMIMEMIME(多用途(多用途InternetInternet邮件扩展)邮件扩展)n解决了SMTP只能传送ASCII文本的限制。使邮件支持多种语言,支持多媒体的协议。用户名(相当于邮箱)用户名(相当于邮箱)E-mail地址符号地址符号E-mail服务器的名字服务器的名字(相当于邮局)(相当于邮局)用户名用户名域名域名电子邮件地址电子邮件地址42邮件的组成邮件的组成n邮件头邮件头n发送时间(Date)n收件人的地址(To)n寄件人的地址(From)n主题(Subject)n
18、能得到邮件副本的人的地址(Cc)等n邮件体邮件体n实际要传送的内容n可以包含附件435.6.2 5.6.2 远程登录服务远程登录服务nTelnetTelnet(TErminaLTErminaL NETworkNETwork,终端网络),也称,终端网络),也称为远程登录协议为远程登录协议 n3 3种基本服务:种基本服务:n本地用户与远程计算机上运行的程序相互交互;n当用户登录到远程计算机时,可以执行远程计算机上的任何应用程序(只要该用户具有足够的权限),并且能屏蔽不同型号计算机之间的差异;n用户可以利用个人计算机去完成许多只有大型计算机才能完成的任务。442 2远程登录协议的工作原理远程登录协议
19、的工作原理455.6.3 文件传输服务n作用:使客户可以从服务器上下载文件或作用:使客户可以从服务器上下载文件或上载文件到服务器上载文件到服务器 462 2FTPFTP匿名服务匿名服务n访问访问FTPFTP服务器有两种方式服务器有两种方式n需要用户提供合法的用户名和口令n匿名FTP服务:n 用户名:Anonymousn 口令:guest或用户的电子邮件地址473 3FTPFTP客户端应用程序客户端应用程序 nFTPFTP命令行命令行nUNIX操作系统中,FTP是系统的一个基本命令 nWindows 9598/2000/XP系统也带有可在DOS提示符下运行的FTP.EXE部命令文件n浏览器浏览器
20、n如,Netscape公司Communicator,微软的Internet Explorern通过FTP访问时,URL中的协议类型是ftp,例如:ftp:/ WWW5.7 WWW服务服务5.7 WWW服务nWWWWorld Wide WebWWWWorld Wide Web,中文名,中文名“万维网万维网”n因特网上最方便和最受欢迎的信息服务类因特网上最方便和最受欢迎的信息服务类型型nWWWWWW服务是一个基于超文本(服务是一个基于超文本(HypertextHypertext)方式的信息查询工具方式的信息查询工具 505.7.1 5.7.1 超文本与超媒体超文本与超媒体n1 1超文本与超媒体超文
21、本与超媒体n2 2超媒体超媒体515.7.2 WWW服务系统522 2WWWWWW服务的特点服务的特点n以超文本方式组织网络多媒体信息。以超文本方式组织网络多媒体信息。n用户可以在世界范围内任意查找、检索、用户可以在世界范围内任意查找、检索、浏览及添加信息。浏览及添加信息。n提供生动直观、易于使用、统一的图形用提供生动直观、易于使用、统一的图形用户界面。户界面。n网点间可以互相链接,以提供信息查找和网点间可以互相链接,以提供信息查找和漫游的透明访问。漫游的透明访问。n可访问图像、声音、影像和文本信息。可访问图像、声音、影像和文本信息。533 3超文本传输协议超文本传输协议HTTPHTTPnWW
22、WWWW客户机与客户机与WWWWWW服务器之间的应用层传输协议服务器之间的应用层传输协议n一种面向对象的协议,为了保证一种面向对象的协议,为了保证WWWWWW客户机与客户机与WWWWWW服务器之间通信不会产生二义性,服务器之间通信不会产生二义性,HTTPHTTP精确定义精确定义了请求报文和响应报文的格式。了请求报文和响应报文的格式。nHTTPHTTP将一次请求将一次请求/服务的全过程定义为一个简单事服务的全过程定义为一个简单事务处理,它由以下四个步骤组成:务处理,它由以下四个步骤组成:n连接:客户与服务器建立连接;n请求:客户向服务器提出请求,在请求中指明欲操作的页;n应答:如果请求被接受,服
23、务器送回应答;n关闭:客户与服务器断开连接。544 4页面地址页面地址URLURLn :/:端口号端口号/n协议类型:可以为HTTP、FTP、GOPHER等n主机地址:主机的域名或IP地址;n端口号:为提供服务的TCP端口号n路径及文件名:指定要访问的文件的路径和文件名,若省略,表示访问默认页。555 5超文本标记语言超文本标记语言HTMLHTMLnWWWWWW服务器中所存储的页面大多是采用超文本标记语言服务器中所存储的页面大多是采用超文本标记语言(HTMLHTML)书写的)书写的nHTMLHTML文档可以将声音、图像、视频等多媒体信息集成在一文档可以将声音、图像、视频等多媒体信息集成在一起,
24、但多媒体数据都以独立的文件存储起,但多媒体数据都以独立的文件存储nHTMLHTML建立的文件的扩展名一般为建立的文件的扩展名一般为.htmhtm或或.html.htmlnHTMLHTML的特点的特点n通用性:作为因特网上标准和通用的语言;n简易性:文档制作简单;n可扩展性;n平台无关性:不管使用何种操作系统,都可以访问HTML文件;n创建方式多样:使用各种HTML编辑器甚至文本编辑器都可以创建HTML文件;565.7.3 WWW5.7.3 WWW浏览器浏览器n浏览器的工作原理浏览器的工作原理n由一系列的客户单元、一系列的解释单元和一个控制单元组成。575.7.3 WWW5.7.3 WWW浏览器
25、浏览器n浏览器的功能浏览器的功能n负责接收用户的请求,并利用HTTP协议将请求传送给WWW服务器n将页面进行解释,显示在用户的屏幕上n主要浏览器产品主要浏览器产品nInternet ExplorernNetscape NavigatornOperanFirefox585.7.5 搜索引擎的作用n主要作用:为用户提供根据关键字的分类查询和快速定位主要作用:为用户提供根据关键字的分类查询和快速定位功能。功能。n常用的搜索引擎有:常用的搜索引擎有:GoogleGoogle、百度、搜狗等。、百度、搜狗等。595.8 5.8 因特网中的其他服务因特网中的其他服务n1 1新闻组新闻组n一种利用网络进行专题
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