第4章4.3因特網(wǎng)的組成

1、4.3.1 網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)與TCP/IP協(xié)議4.3.2 IP協(xié)議與路由器4.3.3 因特網(wǎng)的發(fā)展及其結(jié)構(gòu)4.3.4 因特網(wǎng)的接入（1）網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)）網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)（2） TCP/IP協(xié)議協(xié)議(棧棧)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（7層）層）因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（4層）層） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)中，不同計(jì)算機(jī)的同一層必須共同遵循相同的規(guī)則和約定，才能正確地進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，這些規(guī)則和約定就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 現(xiàn)在的大多數(shù)局域網(wǎng)和因特網(wǎng)，采用的是發(fā)源于美國(guó)國(guó)防部的TCP/IP協(xié)議系列協(xié)議系列 TCP/IP是網(wǎng)絡(luò)互連的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它包含了100多個(gè)協(xié)議，其中：TCP（傳輸控制協(xié)議)和IP(網(wǎng)際協(xié)議)是兩個(gè)最基本、最重要

2、的協(xié)議4321網(wǎng)絡(luò)接口和硬件層網(wǎng)絡(luò)接口和硬件層(以太網(wǎng)以太網(wǎng), FDDI, X.25, ATM等等)網(wǎng)絡(luò)互連層（網(wǎng)絡(luò)互連層（IP）傳輸層（傳輸層（TCP或或UDP）應(yīng)用層應(yīng)用層(SMTP, HTTP, FTP等等)如電子郵件、如電子郵件、HTML文檔文檔等應(yīng)用數(shù)據(jù)等應(yīng)用數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為應(yīng)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為1個(gè)或多個(gè)個(gè)或多個(gè)TCP數(shù)據(jù)段或數(shù)據(jù)段或UDP數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)段TCP或或UDP數(shù)據(jù)報(bào)封裝為數(shù)據(jù)報(bào)封裝為IP數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào)IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝為以太網(wǎng)信息幀數(shù)據(jù)報(bào)封裝為以太網(wǎng)信息幀或或ATM信元后進(jìn)行傳輸信元后進(jìn)行傳輸（IPv4）因特網(wǎng)上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)使用“IP地址”作為其標(biāo)識(shí)IP地址的特點(diǎn)：惟一性：網(wǎng)絡(luò)上每臺(tái)計(jì)

3、算機(jī)都有一個(gè)與眾不同的惟一的IP地址簡(jiǎn)明性：所有地址的長(zhǎng)度都是32個(gè)二進(jìn)位IP地址的格式：包含網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào) 2個(gè)部分主機(jī)號(hào)（主機(jī)號(hào)（2424位）位）網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)0 0主機(jī)號(hào)主機(jī)號(hào)(8(8位位) )網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)0 01 11 1主機(jī)號(hào)（主機(jī)號(hào)（1616位）位）網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)0 01 10 1 2 3 4 31011 1組播地址組播地址D類(lèi)類(lèi)0 1 2 3 4 311111備用備用E類(lèi)類(lèi)00 1 8 16 31網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)主機(jī)號(hào)A類(lèi)類(lèi)（超大型網(wǎng)絡(luò)（超大型網(wǎng)絡(luò), 擁有大量主機(jī)擁有大量主機(jī)(16 777 214)，只有不超過(guò)，只有不超過(guò)126個(gè)網(wǎng)絡(luò)可獲得個(gè)網(wǎng)絡(luò)可獲得A類(lèi)地址）類(lèi)地址）0 1 2

4、16 3101網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)主機(jī)號(hào)B類(lèi)類(lèi)（規(guī)模適中的網(wǎng)絡(luò)（規(guī)模適中的網(wǎng)絡(luò)(65 534臺(tái)主機(jī)臺(tái)主機(jī))使用使用B類(lèi)地址，首字節(jié)大于等于類(lèi)地址，首字節(jié)大于等于128但小于但小于192 ）0 1 2 3 24 3101 1網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)主機(jī)號(hào)C類(lèi)類(lèi)（用于主機(jī)不超過(guò)（用于主機(jī)不超過(guò)254臺(tái)的小型網(wǎng)絡(luò)，其臺(tái)的小型網(wǎng)絡(luò)，其IP地址的首字節(jié)大于等于地址的首字節(jié)大于等于192但小于但小于224 ）IP地址是一個(gè)32位的地址碼，書(shū)寫(xiě)和記憶很不方便“點(diǎn)分十進(jìn)制”表示：用4個(gè)十進(jìn)制數(shù)來(lái)表示一個(gè)IP地址，每個(gè)十進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng) IP地址中的8位(1個(gè)字節(jié))，相互間用小數(shù)點(diǎn) “ ” 隔開(kāi)。 例如：

5、800011010 00001010 00100011 00110000A類(lèi)地址類(lèi)地址810000010 00011000 00100011 01000100B類(lèi)地址類(lèi)地址211000110 01110111 00010111 00001100C類(lèi)地址類(lèi)地址點(diǎn)分十進(jìn)制表示點(diǎn)分十進(jìn)制表示 二進(jìn)制表示二進(jìn)制表示 IP地址類(lèi)型地址類(lèi)型IP地址地址 首字節(jié)取值首字節(jié)取值 網(wǎng)絡(luò)號(hào)取值網(wǎng)絡(luò)號(hào)取值 舉舉 例例 A類(lèi)類(lèi) 1 126 1 126 42B類(lèi)類(lèi) 128 191 128.0 191.255 1C類(lèi)類(lèi) 192 223

6、 192.0.0 223.255.255 2nA、B、C三類(lèi)三類(lèi)IP地址的十進(jìn)制表示：地址的十進(jìn)制表示：相互連接的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，它們使用的數(shù)據(jù)包（或幀）格式互不兼容，因此不能直接將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)送來(lái)的包傳送給另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)解決方法：IP協(xié)議定義了一種獨(dú)立于各種物理網(wǎng)的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)包格式，稱為IP數(shù)據(jù)報(bào)（IP datagram）IPv4數(shù)據(jù)報(bào)格式：數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)( ( 最少最少1B1B，包含頭部最大，包含頭部最大64KB64KB）接收接收IPIP數(shù)據(jù)報(bào)的主機(jī)數(shù)據(jù)報(bào)的主機(jī)IPIP地址地址32bit32bit發(fā)送發(fā)送IPIP數(shù)據(jù)報(bào)的主機(jī)數(shù)據(jù)報(bào)的主機(jī)IPIP地址地址32bit32bit數(shù)據(jù)報(bào)總長(zhǎng)度數(shù)

7、據(jù)報(bào)總長(zhǎng)度16bit16bit服務(wù)類(lèi)型服務(wù)類(lèi)型頭部長(zhǎng)度頭部長(zhǎng)度版本號(hào)版本號(hào)標(biāo)志標(biāo)志片偏移片偏移13bit頭部檢驗(yàn)和頭部檢驗(yàn)和 16bit生成時(shí)間生成時(shí)間8bit協(xié)議協(xié)議8bit標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)16bit可選字段（長(zhǎng)度可變）可選字段（長(zhǎng)度可變）填充填充源地址和源地址和目的地址目的地址有效載荷有效載荷校驗(yàn)信息校驗(yàn)信息為了把不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)互連成一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，必須解決：所有計(jì)算機(jī)應(yīng)統(tǒng)一編址傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包格式應(yīng)該統(tǒng)一解決方案：統(tǒng)一采用TCP/IP協(xié)議！使用的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備：路由器EthernetFDDIATM(a) 實(shí)際的物理網(wǎng)絡(luò)實(shí)際的物理網(wǎng)絡(luò)IP路由器路由器主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主

8、機(jī)主機(jī)主機(jī)(b)用戶所看到的網(wǎng)絡(luò)用戶所看到的網(wǎng)絡(luò)多個(gè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連多個(gè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連而成的而成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)TCP / IPEthernetFDDICSMA/CD令牌令牌ATM面向連接面向連接X(jué).25（光纖、微波、衛(wèi)星、同軸、電話、雙絞線）（光纖、微波、衛(wèi)星、同軸、電話、雙絞線）虛電路虛電路不同的不同的鏈路層鏈路層不同的不同的物理層物理層統(tǒng)一的應(yīng)用層、統(tǒng)一的應(yīng)用層、傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層主機(jī)主機(jī)A主機(jī)主機(jī)B路由器路由器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)2 2網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1 14321傳輸層傳輸層應(yīng)用層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)互連層網(wǎng)絡(luò)互連層網(wǎng)絡(luò)

9、互連層網(wǎng)絡(luò)互連層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層傳輸層傳輸層應(yīng)用層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)互連層網(wǎng)絡(luò)互連層4321路由器是一種能夠連接異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的分組交換機(jī)，其作用是：按照路由表在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包根據(jù)需要對(duì)數(shù)據(jù)包的格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換4.3.3 因特網(wǎng)的發(fā)展及結(jié)構(gòu)因特網(wǎng)的發(fā)展及結(jié)構(gòu)邊緣部分由所有連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)組成。這部分是用戶直接使用的，用來(lái)進(jìn)行通信和資源共享因特網(wǎng)的核心部分因特網(wǎng)的邊緣部分主機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由器 核心部分核心部分 由大量網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成，由大量網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成，他們是為邊緣部分服務(wù)的（提供連通性和交換）他們是為邊緣部分服務(wù)的（提供連通性和交換）ISP：擁有自己的通

10、信線路擁有從因特網(wǎng)管理機(jī)構(gòu)申請(qǐng)得到的許多IP地址用戶計(jì)算機(jī)若要接入因特網(wǎng)，必須獲得ISP分配的IP地址：對(duì)于單位用戶，ISP通常分配一批地址。對(duì)于家庭用戶，ISP一般不分配固定的IP地址，而采用動(dòng)態(tài)分配的方法。因特網(wǎng)采用TCP/IP協(xié)議由大量網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)互連而成，網(wǎng)絡(luò)中的每一臺(tái)主機(jī)都有一個(gè)IP地址IP地址用4個(gè)十進(jìn)制數(shù)字來(lái)表示，不便記憶和使用因特網(wǎng)采用域名(domain name)作為IP地址的文字表示，易用易記。例如：江蘇教育學(xué)院的 WWW服務(wù)器對(duì)應(yīng)的域名是用戶可以按IP地址訪問(wèn)主機(jī)，也可按域名訪問(wèn)主機(jī)域名的格式： 5級(jí)域名.4級(jí)域名.3級(jí)域名.2級(jí)域名.頂級(jí)域名舉例： 中國(guó)江蘇教育學(xué)院校園網(wǎng)www服務(wù)器的域名為: www . jsjy. edu . cn 主機(jī)名.網(wǎng)絡(luò)名.機(jī)構(gòu)名.國(guó)家名 美國(guó)哈佛大學(xué)校園網(wǎng)www服務(wù)器的域名為: www . harvard. edu 主機(jī)名. 網(wǎng)絡(luò)名. 機(jī)構(gòu)名什么是城域網(wǎng)？以高速光纖傳輸網(wǎng)為平臺(tái)，與國(guó)家主干網(wǎng)連接，提供寬帶IP出口采用多種寬帶和窄帶接入技術(shù)，構(gòu)成不同的接入網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入服務(wù)，滿足人們?cè)L問(wèn)因特網(wǎng)的需求匯聚點(diǎn)(POP)匯接接入網(wǎng)的流量，進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)與交換n接入網(wǎng)的作用：接入網(wǎng)