互聯(lián)網(wǎng)基礎知識

1、第9章Internet及其相關內(nèi)容主要內(nèi)容IP編址及子網(wǎng)技術、域名系統(tǒng)、主機配置協(xié)議、SNMP、WWW、FTP、TELNET、用戶接入In ternet的技術、企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)Intranet的概念與技術教學重點IP編址及子網(wǎng)技術9.1 Internet 概述In ternet即因特網(wǎng)，是由成千上萬的不同類型、不同規(guī)模的計算機網(wǎng)絡和計算機主機組成的覆蓋世界 范圍的巨型網(wǎng)絡。從技術角度來看，In ternet包括了各種計算機網(wǎng)絡（局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)）。計算機主機包括了 PC機、專用工作站、小型機、中型機和大型機。這些網(wǎng)絡和計算機通過電話線、高速專用線、微波、衛(wèi) 星和光纜連接在一起，在全球范圍內(nèi)構成

2、了一個四通八達的“網(wǎng)間網(wǎng)”。從應用的角度來看，In ternet是一個世界規(guī)模的巨大的信息和服務資源網(wǎng)絡，它能夠為每一個In ternet用戶提供有價值的信息和其他相關的服務。應用領域以美國為例。教育科研占43 %、商業(yè)占38%、政府部門占8 %、國防占6%、其他占5 %。就教學、科研領域而言，可供檢索的信息資源有：圖書館目錄，提供向In ternet開放的圖書館名單及登錄到這些圖書館計算機上的方法；參考工具書，提供各種字典、百科全書及各類指南；期刊索引及文獻檢 索；全文科技資料；各種多媒體信息；各種計算機軟件等等。In ternet的發(fā)展經(jīng)歷了研究網(wǎng)、運行網(wǎng)和商業(yè)網(wǎng)三個階段。In terne

3、t起源于美國國防部的ARPANET ,得力于80年代美國國家科學基金會的NSFNET網(wǎng)絡的運行和使用，到90年代初實現(xiàn)了商業(yè)化。9.1.1 Internet的管理機構In ternet協(xié)會成立于1992年，是非盈利性的組織，其成員是由與In ternet相連的各組織和個人組成的。它通過In ternet體系結構委員會IAB開展工作，并通過IAB進行實施。IAB負責定義In ternet的總體結構（框架和所有與其連接的網(wǎng)絡）和技術上的管理，對 In ternet存在的技術問題及未來將會遇到的問題進行研究。In ternet的運行管理可分為兩部分：網(wǎng)絡信息中心In terNIC和網(wǎng)絡操作中心In

4、terNOC。網(wǎng)絡信息中心負責IP地址分配、域名注冊、技術咨詢、技術資料的維護與提供等。 網(wǎng)絡操作中心負責監(jiān)控網(wǎng)絡的運行情況以及網(wǎng)絡通信量的收集與統(tǒng)計等。9.1.2 Internet的資源與應用9.121Internet上的信息資源信息是In ternet上最重要的資源，也是進入In ternet的人們希望得到的東西。In ternet信息的內(nèi)容幾乎無所不包，有科學技術領域的各種專業(yè)信息；也有與大眾日常工作和生活息 息相關的信息；有知識性和教育性的信息；也有娛樂性和消遣性的信息；有歷史題材的信息；也有現(xiàn)實 生活的信息除此之外，還有關于“人”的資源。用戶如果希望獲得信息資源，一般需要知道信息資源

5、所在的計算機系統(tǒng)的地址，即網(wǎng)址。 Internet提供的主要服務從數(shù)據(jù)傳輸方式的角度來說，In ternet提供的主要服務包括：網(wǎng)絡通信、遠程登錄、文件傳送以及網(wǎng)上信息服務等。網(wǎng)絡信息服務、電子郵件服務、文件傳輸服務、遠程登錄服務、電子公告牌服務、網(wǎng)絡新聞服務9.1.3 Internet在中國的發(fā)展In ternet在中國的發(fā)展可以追溯到1986年的中科院CAS等研究單位通過 PSTN連接歐洲國家進行國際聯(lián)機數(shù)據(jù)庫檢索，1994年4月中國科學院計算機網(wǎng)絡信息中心CNIC正式接入In ternet，并將中關村地區(qū)的30多個研究所以及北大、清華全部用光纜互連在一起，以64kbps國際

6、線路連到美國，同時在年初我國正式加入In ternet成為第71個成員單位。我國建立骨干網(wǎng)絡主要有：中國公用計算機互連網(wǎng)（ChinaNet）、中國教育和科研計算機網(wǎng)（CERnet）、中國科技網(wǎng)（CSTnet）和中國金橋信息網(wǎng)（ChinaGBN）。9.2 IP尋址In ternet實質上是把分布在世界各地的各種網(wǎng)絡如計算機局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)、數(shù)字數(shù)據(jù)通信網(wǎng)以及公用 電話交換網(wǎng)等互相連接起來而形成的超級網(wǎng)絡。其核心是TCP/IP協(xié)議。1973年，引進了傳輸控制協(xié)議TCP，隨后在1981年引入了網(wǎng)際協(xié)議IP，1982年TCP和IP被標準化為TCP/IP協(xié)議組。9.2.1 IP 地址In ternet采用

7、一種全局通用的地址格式，為全網(wǎng)的每一個網(wǎng)絡和每一臺主機分配一個In ternet地址，以此屏蔽物理網(wǎng)絡地址的差異。 IP協(xié)議的一項重要功能就是專門處理這個問題，即通過IP協(xié)議把主機原來和物理地址隱蔽起來，在網(wǎng)絡層中使用統(tǒng)一的IP地址。921.1 物理地址與IP地址地址用來標識網(wǎng)絡系統(tǒng)中的某個資源，也稱為"標識符”，由名字Name、地址Address和路徑Route組成，三者分別告訴人們：資源是什么、資源在哪里以及怎樣去尋找該資源。在網(wǎng)絡中，對主機的識別要依靠地址，而保證地址全網(wǎng)唯一性是需要解決的問題。In ternet是通過路由器（或網(wǎng)關）將物理網(wǎng)絡互連在一起的虛擬網(wǎng)絡，在任何一個物

8、理網(wǎng)絡中，各個節(jié)點的設備必須都有一 個可以識別的地址，才能使信息進行交換。物理地址就是網(wǎng)絡中任一節(jié)點設備所具有的可識別地址單純使用網(wǎng)絡的物理地址尋址會有一些問題：物理地址是物理網(wǎng)絡技術的一種體現(xiàn)，不同的物理網(wǎng)絡，其物理地址可能各不相同。 物理地址被固化在網(wǎng)絡設備（網(wǎng)絡適配器）中，通常不能被修改。物理地址屬于非層次化的地址，它只能標識出單個的設備，標識不出該設備連接的是哪一 個網(wǎng)絡。In ternet針對物理地址的非唯一性、不可修改性、非層次化等問題，采用網(wǎng)絡層IP地址的編址方案，在統(tǒng)一管理下進行地址分配，保證一個地址對應一臺主機（包括路由器或網(wǎng)關），這樣物理地址的差異就 被IP層所屏蔽。9.2

9、.1.2 IP地址的劃分TCP/IP協(xié)議規(guī)定：IP地址由32bit組成，包括3個部分：地址類別、網(wǎng)絡號和主機號，閱讀和書寫時 可用“點分十進制”表示方法，即每個字節(jié)用十進制表示，用點“”隔開。字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)3字節(jié)40網(wǎng)絡號主機號10網(wǎng)絡號主機號In ternet的IP地址分為A類B類5 類：A、B、C、D、E 類110網(wǎng)絡號主機號1110多播地址1111預留C類 D類 E類 注：編號為全“ 0”或全“ 1”的用于特殊作用IP地址類型確定：如 B類，其網(wǎng)絡號有216-2-2=214-2=16382個，主機數(shù)為216921.3幾種特殊的IP地址廣播地址：主機號全 1的IP地址0”地址：主機號全

10、0的IP地址回送地址：以127開始的IP地址 IP地址的管理IP地址的最高管理機構為In ternet網(wǎng)絡信息中心，即In terNIC，專門負責提出IP地址申請的組織分配網(wǎng)絡地址，然后，各組織再在本網(wǎng)內(nèi)部對其主機號進行本地分配。為了避免某個單位選擇任意網(wǎng)絡地址，造成與合法的In ternet地址發(fā)生沖突，IETF（ I nternet工程任務組）已經(jīng)分配了具體的A類、B類和C類地址供單位內(nèi)部網(wǎng)使用，這些地址為：A類：B類：C類：9.2.2 子網(wǎng)技術子網(wǎng)劃分能夠使單個網(wǎng)絡地址橫跨幾個物理網(wǎng)絡，這些物理網(wǎng)絡統(tǒng)稱為子網(wǎng)?？梢允褂寐酚善鲗⑺鼈冞B接起來。 劃分子網(wǎng)的原因充分

11、使用地址、劃分管理職責、提高網(wǎng)絡性能子網(wǎng)劃分的層次結構和劃分方法1.子網(wǎng)的層次結構IP地址是一種層次型的編址方案。通過劃分子網(wǎng)，形成一個三層的結構，即網(wǎng)絡號、子網(wǎng)號和主機 號。通過網(wǎng)絡號確定了一個站點，通過子網(wǎng)號確定一個物理子網(wǎng)，而通過主機號則確定了與子網(wǎng)相連的 主機地址。因此，一個IP數(shù)據(jù)包的路由就涉及到三部分：傳送到站點、傳送到子網(wǎng)、傳送到主機。網(wǎng)絡號主機號!11I1111I11i. 1網(wǎng)絡號子網(wǎng)號主機號2.子網(wǎng)具體的劃分方法對子網(wǎng)的劃分，可以將單個網(wǎng)絡的主機號 分為兩個部分，其中一部分用于子網(wǎng)號編址， 另一部分用于主機號編址。劃分子網(wǎng)號的位數(shù)，取決于具體的需要。 若子網(wǎng)號所

12、占的比特越多，可分配給主機的位 數(shù)就越少，也就是說，在一個子網(wǎng)中所包含的主機就越少。比如一個B類網(wǎng)絡，在沒有劃分子網(wǎng)時可容納主機數(shù)是（216 2），若要使用8個比特用于子網(wǎng)號，則用于主機號的比特數(shù)為8bit，那么這個B類網(wǎng)絡就被分為254個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)可以容納254臺主機,可容納主機數(shù)為（28 2）X（ 28 2）。9.223子網(wǎng)掩碼1. 點分十進制表示通過子網(wǎng)掩碼可以識別網(wǎng)絡地址，就是將子網(wǎng)掩碼和IP地址進行 按位與”的操作。經(jīng)過按位與運算，可以將每個IP地址的網(wǎng)絡地址取出，從而知道兩個IP地址是否在同一個網(wǎng)絡。子網(wǎng)掩碼（Sub net Mask）也是一個“點分十進制”表示的32位二進制數(shù)

13、，通過子網(wǎng)掩碼，可以指出一個IP地址中的哪些位對應于網(wǎng)絡地址（包括子網(wǎng)地址）、哪些位對應于主機地址。對于子網(wǎng)掩碼的取值，通常是將對應于IP地址中網(wǎng)絡地址（網(wǎng)絡號和子網(wǎng)號）的所有位都設置為“1；'對應于主機地址（主機號）的所有位都設置為“ 0。2. 網(wǎng)絡前綴表示表示方法：/網(wǎng)絡地址的bit位數(shù)9.2.3 子網(wǎng)劃分技術 定長子網(wǎng)FLSM的劃分1. 定長子網(wǎng)劃分的規(guī)則在RFC （請求評論）文檔中， RFC950規(guī)定了子網(wǎng)劃分的規(guī)范，其中對網(wǎng)絡地址中的子網(wǎng)號作了如下 的規(guī)定：子網(wǎng)網(wǎng)絡號與主機號不能位全“0”或全“ 1”。2. 劃分子網(wǎng)的步驟在劃分子網(wǎng)之前，需要確定所需要的子網(wǎng)數(shù)和

14、每個子網(wǎng)的最大主機數(shù)，有了這些信息后，就可以定義每個子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)絡地址（網(wǎng)絡號+子網(wǎng)號）的范圍和主機號的范圍。確定需要多少子網(wǎng)號來唯一標識網(wǎng)絡上的每一個子網(wǎng)。確定需要多少主機號來標識每個子網(wǎng)上的每臺主機。定義一個符合網(wǎng)絡要求的子網(wǎng)掩碼。確定標識每一個子網(wǎng)的網(wǎng)絡地址。確定每一個子網(wǎng)上所使用的主機地址的范圍。3. 應用實例 可變長子網(wǎng) VLSM的劃分1. 變長子網(wǎng)劃分的規(guī)則RFC1009規(guī)定：子網(wǎng)網(wǎng)絡號可以使用全“0”或全“ 1 ”；但主機號仍然不能全“ 0”或全“ 1”2. 劃分子網(wǎng)的步驟劃分主機數(shù)最多的子網(wǎng)，注意的是劃分后要有一個子網(wǎng)空著，用于第二步劃分主機次多的子網(wǎng)，若還有子網(wǎng)劃分則要留一個空子網(wǎng)重復上述兩個步驟，直到所有子網(wǎng)網(wǎng)絡劃分完畢3. 應用實例 超網(wǎng)戈U分1. 超網(wǎng)概念為了解決IP地址面臨嚴重的資源不足問題，In terNIC設計了一種新的網(wǎng)絡分配方法：給一個單位分配一個連續(xù)的C類網(wǎng)絡范圍，使其能容納足夠