教学课件:第六章-因特网基础剖析.ppt
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1、第第六六章章 因特网因特网基础基础湖南师范大学 新闻与传播学院主讲:段峰峰2目录目录l因特网概述因特网概述lTCP/IP模型模型lIP地址地址l因特网的接入方式因特网的接入方式3学习要求学习要求l 了解因特网的起源和发展了解因特网的起源和发展l 了解因特网在中国的发展现状了解因特网在中国的发展现状l 了解因特网提供的主要信息服务了解因特网提供的主要信息服务l 掌握掌握TCP/IP模型及各层主要功能模型及各层主要功能l 理解理解TCP/IP模型与模型与OSI参考模型之间的关系参考模型之间的关系l 掌握掌握IP编址方案编址方案l 理解子网掩码的概念,能够进行子网划分理解子网掩码的概念,能够进行子网
2、划分l 了解常用的因特网接入方式及各自的特点了解常用的因特网接入方式及各自的特点46.1 因特网概述因特网概述l因特网的起源和发展因特网的起源和发展l因特网在中国因特网在中国l因特网提供的信息服务因特网提供的信息服务56.1.1 因特网的起源和发展因特网的起源和发展l1962年首次提出了年首次提出了“分布式通信网络分布式通信网络”和和“报文分组交换报文分组交换”的概念。的概念。l1969年美国国防部高级研究计划署决定采用年美国国防部高级研究计划署决定采用该思想建立一个分布式计算机网络,这就是该思想建立一个分布式计算机网络,这就是著名的著名的ARPA网网。l1983年,年,DARPA和美国国防部
3、通信局研制成和美国国防部通信局研制成功了互连异构网络的功了互连异构网络的TCP/IP协议协议。6l1986年,在美国国家科学基金会(年,在美国国家科学基金会(NSF:National Science Foundation)的资助下,建)的资助下,建立了立了NSFnet广域网广域网,将全美五大超级计算中,将全美五大超级计算中心连接起来,并与心连接起来,并与ARPA网互连。网互连。l1989年春,欧洲粒子物理实验室(年春,欧洲粒子物理实验室(CERN:European Organization for Nuclear Research)提出了一种分布式超媒体技术,)提出了一种分布式超媒体技术,两年
4、以后,两年以后,CERN开发出了全世界第一个原型开发出了全世界第一个原型万维网万维网WWW。86.1.2 因特网在中国因特网在中国l中国于中国于1988年实现了与欧洲和北美地区的年实现了与欧洲和北美地区的E-mail通信通信。1994年年3月中国作为第月中国作为第71个国家级个国家级网网正式加入因特网正式加入因特网,并建立了中国顶级域名,并建立了中国顶级域名服务器,实现了网上全部功能。服务器,实现了网上全部功能。l我国的几我国的几大主干网络大主干网络:中国科技网(中国科技网(CSTNET)中国教育和科研计算机网(中国教育和科研计算机网(CERNET)http:/9中国公用计算机互联网(中国公用
5、计算机互联网(CHINANET)中国联通互联网(中国联通互联网(UNINET)http:/中国移动互联网(中国移动互联网(CMNET)中国长城互联网(中国长城互联网(CGWNET)http:/106.1.3 因特网提供的信息服务因特网提供的信息服务1全球信息网(全球信息网(WWW)2电子邮件(电子邮件(E-mail)3文件传输(文件传输(FTP)4远程登录(远程登录(Telnet)5电子公告板(电子公告板(BBS)6即时通信(即时通信(QQQQ、MSNMSN、飞信)、飞信)7网络电话(网络电话(IP Phone)8搜索引擎(搜索引擎(Google、baidu、youdao)116.2 TCP/
6、IP模型模型12 网络接口层网络接口层l网络接口层是网络接口层是TCP/IP模型的模型的最低层最低层,但它在,但它在TCP/IP模型中模型中并没有具体定义并没有具体定义。l该层的主要功能是该层的主要功能是传输经网络互联层处理过传输经网络互联层处理过的信息的信息,并,并提供主机与实际网络的接口提供主机与实际网络的接口,即,即负责接收从网络互联层交来的负责接收从网络互联层交来的IP数据报并将数据报并将IP数据报通过低层物理网络发送出去,或者数据报通过低层物理网络发送出去,或者从低层物理网络上接收物理帧,抽出从低层物理网络上接收物理帧,抽出IP数据数据报,交给网络互联层。报,交给网络互联层。l主机与
7、实际网络具体的接口关系则由主机与实际网络具体的接口关系则由实际网实际网络的类型络的类型决定,这些网络可以是决定,这些网络可以是局域网局域网、广广域网域网或或点对点连接点对点连接等。等。13 网络互联层网络互联层l网络互联层是网络互联层是TCP/IP模型的模型的第第2层层,它的主要,它的主要功能是功能是负责相邻节点之间的数据传送负责相邻节点之间的数据传送。l具体来讲,其功能包括三个方面:具体来讲,其功能包括三个方面:第一,处理来自传输层的报文发送请求,第一,处理来自传输层的报文发送请求,将报文装将报文装入入IP数据报数据报。第二,第二,处理输入数据报处理输入数据报,首先检查数据报的合法性,首先检
8、查数据报的合法性,然后进行路由选择。然后进行路由选择。第三,处理网络的第三,处理网络的路由选择路由选择、流量控制流量控制和和拥塞控制拥塞控制等问题。等问题。l完成网络互联层主要功能的协议是完成网络互联层主要功能的协议是网际协议网际协议IP,还有,还有网际控制报文协议网际控制报文协议ICMP,地址转换协地址转换协议议ARP和和反向地址转换协议反向地址转换协议RARP。14 传输层传输层l传输层位于传输层位于TCP/IP模型的模型的第第3层层,它的主要功,它的主要功能是能是在源节点和目的节点的两个进程实体之在源节点和目的节点的两个进程实体之间提供可靠的端到端的数据传输间提供可靠的端到端的数据传输。
9、l为保证数据传输的可靠性,传输层协议规定为保证数据传输的可靠性,传输层协议规定接收端必须接收端必须发回确认发回确认,并且报文丢失后必须,并且报文丢失后必须重新发送重新发送。l另外,传输层还要另外,传输层还要解决不同应用程序的标识解决不同应用程序的标识问题问题。lTCP/IP模型提供了两个传输层协议:模型提供了两个传输层协议:传输控传输控制协议制协议TCP和和用户数据报协议用户数据报协议UDP。15 应用层应用层l应用层是应用层是TCP/IP模型的模型的最高层最高层,它是,它是TCP/IP系统的终端用户接口,是系统的终端用户接口,是专门为用户提供应专门为用户提供应用服务的用服务的。lTCP/IP
10、模型的应用层包含所有的高层协议,模型的应用层包含所有的高层协议,如远程登录协议(如远程登录协议(Telnet)、文件传输协议)、文件传输协议(FTP)、简单邮件传输协议()、简单邮件传输协议(SMTP)、域、域名服务(名服务(DNS:Domain Name Service)、网、网络新闻传输协议(络新闻传输协议(NNTP)、超文本传输协)、超文本传输协议(议(HTTP)。)。16176.3 IP编址编址lIP编址方案编址方案l划分子网划分子网18(1)IP地址及其表示方法地址及其表示方法(2)IP地址的分类地址的分类(3)保留保留IP地址地址(4)IP地址的分配和管理地址的分配和管理(5)IP
11、编址方案举例编址方案举例6.3.1 IP编址方案编址方案19(1)IP地址及其表示方法地址及其表示方法lIP标准规定每台主机分配一个标准规定每台主机分配一个32位二进制数位二进制数作为该主机的作为该主机的IP地址。地址。l点分十进制表示法点分十进制表示法:将:将32位二进制数中的每位二进制数中的每8位作为一组,以十进制数表示,并利用英语位作为一组,以十进制数表示,并利用英语中的句点分割每一组。中的句点分割每一组。20l从概念上讲,每个从概念上讲,每个32位的位的IP地址被分割成两地址被分割成两部分:部分:前缀前缀和和后缀后缀,这样的两级层次结构设,这样的两级层次结构设计使得计使得IP寻址有效。
12、寻址有效。l地址前缀部分地址前缀部分用于确定计算机所在的物理网用于确定计算机所在的物理网络络,后缀部分,后缀部分用于确定该网络上的一台计算用于确定该网络上的一台计算机机,因此,因此IP地址的前缀和后缀分别称为地址的前缀和后缀分别称为网络网络号号和和主机号主机号。21(2)IP地址的分类地址的分类22IP地址范围:地址范围:lA类:类:lB类:类:lC类:类:23(3)保留保留IP地址地址举例:举例:l网络地址:网络地址:l定向广播地址:定向广播地址:l回送地址:回送地址:24(4)IP地址的分配和管理地址的分配和管理lIP地址具有地址具有惟一性惟一性,即连接到因特网上,即连接到因特网上的不同计
13、算机具有不同的IP地址。l为了确保惟一性,所有的为了确保惟一性,所有的IP地址都由一地址都由一个个中央管理机构中央管理机构进行分配。进行分配。l互联网名称与数字地址分配机构互联网名称与数字地址分配机构ICANNICANN:承担承担IPIP地址分配地址分配、域名系统管理域名系统管理等职等职能的非盈利机构能的非盈利机构。25(5)IP编址方案举例编址方案举例l考虑一个单位,它要建立了一个包含考虑一个单位,它要建立了一个包含100台主台主机机的物理网络,并打算连入因特网。的物理网络,并打算连入因特网。266.3.2 划分子网划分子网l有些网络规模较小,给它分配一个有些网络规模较小,给它分配一个C C
14、类类网络地址仍会造成浪费。网络地址仍会造成浪费。l另外,随着许多单位开始拥有多个网络,另外,随着许多单位开始拥有多个网络,需要开发出某种机制来需要开发出某种机制来区别同一个地点区别同一个地点内的多个逻辑网络内的多个逻辑网络,作为因特网的另一,作为因特网的另一个层次。个层次。l一种较好的解决方法是一种较好的解决方法是采用分层的方法采用分层的方法组织这些逻辑网络组织这些逻辑网络(或称为子网),并(或称为子网),并且在它们之间进行路由。且在它们之间进行路由。28(1)子网和子网掩码子网和子网掩码29l为了指定有多少个二进制位用来表示子网的地址,为了指定有多少个二进制位用来表示子网的地址,IP协议提供
15、了协议提供了子网掩码子网掩码的概念。的概念。l子网掩码使用了与子网掩码使用了与IP地址相同的格式和表示方法,地址相同的格式和表示方法,其构成规则是:其构成规则是:所有标识网络号和子网号的部分所有标识网络号和子网号的部分用用“1”表示表示,标识主机号的部分用标识主机号的部分用“0”表示表示。l举例来讲,对于一个举例来讲,对于一个B类网类网,选取,选取第三字节的最第三字节的最高两位高两位用于标识子网号,划分子网后,网络号占用于标识子网号,划分子网后,网络号占16位位,子网号占,子网号占2位位,主机号占,主机号占14位位。因此网络的。因此网络的子网掩码为子网掩码为“11111111 11111111
16、 11000000 00000000”,用点分十进制的形式表示为。,用点分十进制的形式表示为。30l如果一个网络没有划分子网,子网掩码是网如果一个网络没有划分子网,子网掩码是网络号各位全为络号各位全为1,主机号各位全为,主机号各位全为0,这样得,这样得到的子网掩码为到的子网掩码为缺省子网掩码缺省子网掩码。lA、B、C三类网络的缺省子网掩码如下:三类网络的缺省子网掩码如下:A类网络:类网络:B类网络:类网络:C类网络:类网络:31l子网掩码的用途:子网掩码的用途:用来区分不同的主机是否处在用来区分不同的主机是否处在相同的子网相同的子网,处于同一子网上的主机间可以直接,处于同一子网上的主机间可以直
17、接通信,并且广播信息也被局限在子网内部;不同通信,并且广播信息也被局限在子网内部;不同子网间的主机进行通信时,必须经过路由器才能子网间的主机进行通信时,必须经过路由器才能互相访问。互相访问。l如何判断信源主机和信宿主机是否位于同一子网如何判断信源主机和信宿主机是否位于同一子网上呢?上呢?l方法:方法:把信源主机的把信源主机的IP地址和信宿主机的地址和信宿主机的IP地址地址分别与所在子网的掩码进行二进制分别与所在子网的掩码进行二进制“与与”运算运算,如果得到的结果相同则表明两台主机处于同一子如果得到的结果相同则表明两台主机处于同一子网,否则表面两台主机处于不同的子网。网,否则表面两台主机处于不同
18、的子网。32l示例:用户对一个示例:用户对一个C类网络类网络划分子网(子网掩划分子网(子网掩码为)。码为)。子网号 子网地址主机数 主机IP地址范围0211.72.5.0/25126211.72.5.1211.72.5.1261211.72.5.128/25126211.72.5.129211.72.5.254例:某单位内部设例:某单位内部设A A,B B,C C共共3 3个部门,个部门,A A部门有部门有100100台计算机,台计算机,B B部门有部门有5050台计算机,台计算机,C C部门有部门有4040台计算台计算机。假设该单位申请到了一个机。假设该单位申请到了一个C C类网络地址块,网
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- 教学 课件 第六 因特网 基础 剖析
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