第七章 Internet基礎(chǔ)知識

1、第七章第七章 Internet基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識 本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)：本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)： Internet 的產(chǎn)生和發(fā)展的產(chǎn)生和發(fā)展 Internet 概述概述 Internet 的主要功能與服務(wù)的主要功能與服務(wù) 子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼 域名系統(tǒng)（域名系統(tǒng)（DNS） Internet 地址結(jié)構(gòu)地址結(jié)構(gòu) IPv4的應(yīng)用及其局限性的應(yīng)用及其局限性 Internet 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) IPv6簡介簡介 7.1.1 ARPANET的誕生的誕生l Internet起源于美國國防部高級研究計(jì)劃局（起源于美國國防部高級研究計(jì)劃局（ARPA）于于1968年主持年主持研制的用于支持軍事研究的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)研制的用于支持軍事

2、研究的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)ARPANET。建網(wǎng)的初衷旨建網(wǎng)的初衷旨在幫助為美國軍方工作的研究人員利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交換。在幫助為美國軍方工作的研究人員利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交換。l 隨著隨著IP協(xié)議協(xié)議的產(chǎn)生，異種網(wǎng)絡(luò)互連的一系列理論與技術(shù)問題得到了的產(chǎn)生，異種網(wǎng)絡(luò)互連的一系列理論與技術(shù)問題得到了解決，并由此產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)共享、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議分層等重要思想。這些解決，并由此產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)共享、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議分層等重要思想。這些都為當(dāng)今計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)奠定了理論基礎(chǔ)。都為當(dāng)今計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)奠定了理論基礎(chǔ)。l 隨著隨著TCP/IP協(xié)議協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化，的標(biāo)準(zhǔn)化，ARPANET的規(guī)模不斷擴(kuò)大。不僅在美國的規(guī)模不斷擴(kuò)大。不僅在美國國內(nèi)，世

3、界上的很多其它國家也將本地的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)接入國內(nèi)，世界上的很多其它國家也將本地的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)接入ARPANET，并采用相同的并采用相同的TCP/IP協(xié)議。協(xié)議。7.1 Internet 的產(chǎn)生和發(fā)展的產(chǎn)生和發(fā)展 7.1.2 NSFNET的建立的建立l 1985年美國國家科學(xué)基金會（年美國國家科學(xué)基金會（NSF）利用）利用ARPANET發(fā)展起來的發(fā)展起來的TCP/IP將全國的將全國的5大超級計(jì)算機(jī)中心用通信線路連接起來，建立了大超級計(jì)算機(jī)中心用通信線路連接起來，建立了一個名為一個名為美國國家科學(xué)基礎(chǔ)網(wǎng)美國國家科學(xué)基礎(chǔ)網(wǎng)（NSFNET）的廣域網(wǎng)。）的廣域網(wǎng)。l 由于美國國家科學(xué)資金的鼓勵和資助，許

4、多機(jī)構(gòu)紛紛把自己的局由于美國國家科學(xué)資金的鼓勵和資助，許多機(jī)構(gòu)紛紛把自己的局域網(wǎng)并入域網(wǎng)并入NSFNET，連接的范圍包括所有的大學(xué)及國家經(jīng)費(fèi)資助的，連接的范圍包括所有的大學(xué)及國家經(jīng)費(fèi)資助的研究機(jī)構(gòu)。研究機(jī)構(gòu)。l 1986年年NSFNET建設(shè)完成，正式取代了建設(shè)完成，正式取代了ARPANET而成為而成為Internet的主干網(wǎng)。它是一個三級計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園的主干網(wǎng)。它是一個三級計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，分為主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)，覆蓋了全美主要的大學(xué)和研究所。網(wǎng)，覆蓋了全美主要的大學(xué)和研究所。7.1.3 全球范圍全球范圍Internet的形成與發(fā)展的形成與發(fā)展 l 20世紀(jì)世紀(jì)90年代以后

5、，網(wǎng)絡(luò)商業(yè)用戶數(shù)量日益增加，于是美國政府決定年代以后，網(wǎng)絡(luò)商業(yè)用戶數(shù)量日益增加，于是美國政府決定將將Internet主干網(wǎng)轉(zhuǎn)交給私人公司來經(jīng)營，并開始對接入主干網(wǎng)轉(zhuǎn)交給私人公司來經(jīng)營，并開始對接入Internet單位收單位收費(fèi)。費(fèi)。 l 近幾年來近幾年來Internet規(guī)模迅速發(fā)展，已經(jīng)覆蓋了包括我國在內(nèi)的規(guī)模迅速發(fā)展，已經(jīng)覆蓋了包括我國在內(nèi)的160多多個國家，連接的網(wǎng)絡(luò)數(shù)萬個，主機(jī)達(dá)個國家，連接的網(wǎng)絡(luò)數(shù)萬個，主機(jī)達(dá)600多萬臺，終端用戶上億，并多萬臺，終端用戶上億，并且以每年且以每年15%20%的速度增長。的速度增長。 l 除了除了ARPANET和和NSFNET外，美國宇航局（外，美國宇航局

6、（NASA）和能源部的）和能源部的NSINET、ESNET也相繼建成，歐洲、日本等國也積極發(fā)展本地網(wǎng)絡(luò)，也相繼建成，歐洲、日本等國也積極發(fā)展本地網(wǎng)絡(luò)，于是在此基礎(chǔ)上互連形成了現(xiàn)在的于是在此基礎(chǔ)上互連形成了現(xiàn)在的Internet。 返回本節(jié)首頁返回本節(jié)首頁返回本章首頁返回本章首頁7.2.1 Internet的基本概念的基本概念 Internet是由成千上萬個不同類型、不同規(guī)模的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連在是由成千上萬個不同類型、不同規(guī)模的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連在一起所組成的覆蓋世界范圍的、開放的全球性網(wǎng)絡(luò)。它擁有數(shù)千萬臺一起所組成的覆蓋世界范圍的、開放的全球性網(wǎng)絡(luò)。它擁有數(shù)千萬臺計(jì)算機(jī)和上億個用戶，是全球信息資源的

7、超大型集合體，所有采用計(jì)算機(jī)和上億個用戶，是全球信息資源的超大型集合體，所有采用TCP/IP協(xié)議的計(jì)算機(jī)都可加入?yún)f(xié)議的計(jì)算機(jī)都可加入Internet，實(shí)現(xiàn)信息共享和相互通信。實(shí)現(xiàn)信息共享和相互通信。7.2.2 Internet的特點(diǎn)的特點(diǎn) l Internet是由全世界眾多的網(wǎng)絡(luò)互連組成的國際互連網(wǎng)是由全世界眾多的網(wǎng)絡(luò)互連組成的國際互連網(wǎng) l Internet是世界范圍的信息和服務(wù)資源寶庫是世界范圍的信息和服務(wù)資源寶庫 l 組成組成Internet的眾多網(wǎng)絡(luò)共同遵守的眾多網(wǎng)絡(luò)共同遵守TCP/IP7.2 Internet概述概述 返回本章首頁返回本章首頁7.3 Internet的主要功能與服務(wù)的

8、主要功能與服務(wù)7.3.1 Internet的主要功能的主要功能 Internet的主要功能可以歸為以下三類：的主要功能可以歸為以下三類：l 資源共享資源共享 l 信息交流信息交流 l 信息的獲取與發(fā)布信息的獲取與發(fā)布 7.3.2 Internet的主要服務(wù)的主要服務(wù) Internet在擁有豐富資源的同時，也提供了各種各樣的服務(wù)方式，在擁有豐富資源的同時，也提供了各種各樣的服務(wù)方式，總的來說，主要有以下一些：總的來說，主要有以下一些：l 電子郵件服務(wù)電子郵件服務(wù)E-mail l 遠(yuǎn)程登錄服務(wù)遠(yuǎn)程登錄服務(wù)Telnet l 文件傳輸服務(wù)文件傳輸服務(wù)FTP l WWW服務(wù)服務(wù) l 網(wǎng)絡(luò)新聞服務(wù)網(wǎng)絡(luò)新聞

9、服務(wù) l Gopher分類目錄查詢服務(wù)分類目錄查詢服務(wù) l WAIS廣域信息查詢服務(wù)廣域信息查詢服務(wù) l 電子商務(wù)電子商務(wù)EC/EB 返回本節(jié)首頁返回本節(jié)首頁返回本章首頁返回本章首頁l 文件檢索服務(wù)文件檢索服務(wù)Archie 7.4 Internet 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) Internet的結(jié)構(gòu)一般包括的結(jié)構(gòu)一般包括物理結(jié)構(gòu)物理結(jié)構(gòu)和和協(xié)議結(jié)構(gòu)協(xié)議結(jié)構(gòu)。物理結(jié)構(gòu)通常是指。物理結(jié)構(gòu)通常是指物理連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；協(xié)議結(jié)構(gòu)是指物理連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；協(xié)議結(jié)構(gòu)是指TCP/IP協(xié)議的構(gòu)成及層次。協(xié)議的構(gòu)成及層次。7.4.1 Internet的物理結(jié)構(gòu)的物理結(jié)構(gòu) l Internet的物理結(jié)構(gòu)，實(shí)際上就是指連入的物理結(jié)構(gòu)

10、，實(shí)際上就是指連入Internet的網(wǎng)絡(luò)之間的物理的網(wǎng)絡(luò)之間的物理連接方式。典型結(jié)構(gòu)如圖連接方式。典型結(jié)構(gòu)如圖7-1所示：所示：圖圖7-1 Internet 物理結(jié)構(gòu)示意圖物理結(jié)構(gòu)示意圖l 各用戶并不是將自己的計(jì)算機(jī)直接連接到各用戶并不是將自己的計(jì)算機(jī)直接連接到Internet上的，而是連上的，而是連接到其中的某個網(wǎng)絡(luò)上（如校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)等），該網(wǎng)絡(luò)再通過接到其中的某個網(wǎng)絡(luò)上（如校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)等），該網(wǎng)絡(luò)再通過使用路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并租用數(shù)據(jù)通信專線與廣域網(wǎng)相連，成使用路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并租用數(shù)據(jù)通信專線與廣域網(wǎng)相連，成為為Internet的一份子。的一份子。7.4.2 Internet協(xié)議結(jié)

11、構(gòu)與協(xié)議結(jié)構(gòu)與TCP/IP 1. Internet的協(xié)議結(jié)構(gòu)的協(xié)議結(jié)構(gòu) l Internet使用的是使用的是TCP/IP。TCP/IP參考模型與參考模型與OSI開放系統(tǒng)互連參開放系統(tǒng)互連參考模型類似，也采用分層體系結(jié)構(gòu)，自上而下分為考模型類似，也采用分層體系結(jié)構(gòu)，自上而下分為4層。層。l TCP/IP并不僅僅包含并不僅僅包含TCP和和IP兩個協(xié)議，它是一組協(xié)議，所有的協(xié)兩個協(xié)議，它是一組協(xié)議，所有的協(xié)議都包含在議都包含在TCP/IP組的四個層次中。組的四個層次中。TCP/IP與與OSI七層參考模型的對七層參考模型的對應(yīng)關(guān)系如圖應(yīng)關(guān)系如圖7-2所示：所示：Telnet、FTP、SMTP、HTTP

12、、Gopher、SNMP、DNS等等圖圖7-2 TCP/IP與與OSI參考模型間的對應(yīng)關(guān)系參考模型間的對應(yīng)關(guān)系 2. TCP/IP簇簇 TCP/IP是是Internet的計(jì)算機(jī)都必須共同遵守的通信協(xié)議。它是一組協(xié)的計(jì)算機(jī)都必須共同遵守的通信協(xié)議。它是一組協(xié)議的代名詞，其核心協(xié)議是議的代名詞，其核心協(xié)議是TCP（傳輸控制協(xié)議）和傳輸控制協(xié)議）和IP（網(wǎng)際協(xié)議），網(wǎng)際協(xié)議），除次之外它還包括許多別的協(xié)議，共同組成了除次之外它還包括許多別的協(xié)議，共同組成了TCP/IP協(xié)議簇協(xié)議簇。（1）TCP（傳輸控制協(xié)議）傳輸控制協(xié)議） l TCP是傳輸層一種是傳輸層一種面向連接面向連接的傳輸層協(xié)議，提供可靠的數(shù)

13、據(jù)傳送。的傳輸層協(xié)議，提供可靠的數(shù)據(jù)傳送。對于大量數(shù)據(jù)的傳輸，通常都要求有可靠的傳送。對于大量數(shù)據(jù)的傳輸，通常都要求有可靠的傳送。 l TCP將源主機(jī)應(yīng)用層的數(shù)據(jù)分成多個分組，然后將每個分組傳送到將源主機(jī)應(yīng)用層的數(shù)據(jù)分成多個分組，然后將每個分組傳送到互聯(lián)層，互聯(lián)層將數(shù)據(jù)封裝為互聯(lián)層，互聯(lián)層將數(shù)據(jù)封裝為IP數(shù)據(jù)報(bào)，并發(fā)送到目的主機(jī)。目的主數(shù)據(jù)報(bào)，并發(fā)送到目的主機(jī)。目的主機(jī)的互聯(lián)層將機(jī)的互聯(lián)層將IP數(shù)據(jù)報(bào)中的分組傳送給傳輸層，再由傳輸層對這些分?jǐn)?shù)據(jù)報(bào)中的分組傳送給傳輸層，再由傳輸層對這些分組進(jìn)行重組，最終還原成原始數(shù)據(jù)，傳送給應(yīng)用層。組進(jìn)行重組，最終還原成原始數(shù)據(jù)，傳送給應(yīng)用層。l TCP要完成要

14、完成流量控制流量控制和和差錯檢驗(yàn)差錯檢驗(yàn)的任務(wù)，以保證可靠的數(shù)據(jù)傳輸。的任務(wù)，以保證可靠的數(shù)據(jù)傳輸。（2）IP（網(wǎng)際協(xié)議）網(wǎng)際協(xié)議） l IP的主要任務(wù)是對的主要任務(wù)是對數(shù)據(jù)包進(jìn)行尋址數(shù)據(jù)包進(jìn)行尋址和和路由選擇路由選擇，并從一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)，并從一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡(luò)。到另一個網(wǎng)絡(luò)。IP在每個發(fā)送的數(shù)據(jù)包前都加入了一個控制信息，其在每個發(fā)送的數(shù)據(jù)包前都加入了一個控制信息，其中包含了源主機(jī)中包含了源主機(jī)IP地址和目的主機(jī)地址和目的主機(jī)IP地址等信息。地址等信息。l IP是一個是一個面向無連接面向無連接的協(xié)議，即主機(jī)之間事先不需建立用于可靠通信的協(xié)議，即主機(jī)之間事先不需建立用于可靠通信的端到端連接，

15、源主機(jī)只是簡單地將的端到端連接，源主機(jī)只是簡單地將IP數(shù)據(jù)包發(fā)送出去。這樣數(shù)據(jù)包在數(shù)據(jù)包發(fā)送出去。這樣數(shù)據(jù)包在傳輸途中可能會丟失、重復(fù)、或者次序發(fā)生混亂。因此，還必須要依傳輸途中可能會丟失、重復(fù)、或者次序發(fā)生混亂。因此，還必須要依 靠高層的協(xié)議（如靠高層的協(xié)議（如TCP）或應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)包的可靠傳輸。）或應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)包的可靠傳輸。（3）TCP/IP簇中的其它協(xié)議簇中的其它協(xié)議 l ARP（地址解析協(xié)議）地址解析協(xié)議） ARP主要負(fù)責(zé)將主機(jī)的邏輯地址（主要負(fù)責(zé)將主機(jī)的邏輯地址（IP地址）轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的物理地址地址）轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的物理地址（MAC地址）。這樣用戶只需給出目的主機(jī)的地址）。這樣用戶

16、只需給出目的主機(jī)的IP地址，就可以找出地址，就可以找出同一物理網(wǎng)絡(luò)中任意一臺主機(jī)的物理地址了。同一物理網(wǎng)絡(luò)中任意一臺主機(jī)的物理地址了。l RARP（反向地址解析協(xié)議）反向地址解析協(xié)議） RARP的功能是將主機(jī)的物理地址轉(zhuǎn)換為的功能是將主機(jī)的物理地址轉(zhuǎn)換為IP地址，它廣泛用于獲取地址，它廣泛用于獲取無盤工作站的無盤工作站的IP地址。地址。l ICMP（互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議）互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議） ICMP的主要作用是為的主要作用是為IP提供差錯報(bào)告。由于提供差錯報(bào)告。由于IP是面向無連接的，是面向無連接的，且不進(jìn)行差錯檢驗(yàn)，因而當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生錯誤時它不能檢測錯誤。向發(fā)且不進(jìn)行差錯檢驗(yàn)，因而當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生

17、錯誤時它不能檢測錯誤。向發(fā)送送IP數(shù)據(jù)包的主機(jī)匯報(bào)錯誤就是數(shù)據(jù)包的主機(jī)匯報(bào)錯誤就是ICMP的責(zé)任。的責(zé)任。l UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議） UDP是對是對IP的擴(kuò)充，它增加了一種機(jī)制，發(fā)送方主機(jī)可以使用這種的擴(kuò)充，它增加了一種機(jī)制，發(fā)送方主機(jī)可以使用這種機(jī)制來區(qū)分一臺計(jì)算機(jī)上的多個接收者。機(jī)制來區(qū)分一臺計(jì)算機(jī)上的多個接收者。UDP提供的是一種無連接服提供的是一種無連接服務(wù)，因而它的服務(wù)同樣是不可靠的。這種服務(wù)不用確認(rèn)、不對報(bào)文排務(wù)，因而它的服務(wù)同樣是不可靠的。這種服務(wù)不用確認(rèn)、不對報(bào)文排序、也不進(jìn)行流量控制。序、也不進(jìn)行流量控制。l FTP（文件傳輸協(xié)議）文件傳輸協(xié)議） FTP允許用

18、戶可以在本地機(jī)上以文件操作的方式（文件的增、刪、允許用戶可以在本地機(jī)上以文件操作的方式（文件的增、刪、改、查、傳送等）與遠(yuǎn)程機(jī)之間進(jìn)行相互通信。改、查、傳送等）與遠(yuǎn)程機(jī)之間進(jìn)行相互通信。l TELNET（遠(yuǎn)程終端訪問協(xié)議）遠(yuǎn)程終端訪問協(xié)議） 該協(xié)議允許本地主機(jī)作為仿真終端登錄到遠(yuǎn)程的另一臺主機(jī)上，該協(xié)議允許本地主機(jī)作為仿真終端登錄到遠(yuǎn)程的另一臺主機(jī)上，把用戶請求傳送給遠(yuǎn)程主機(jī)，同時也能將遠(yuǎn)程主機(jī)的輸出結(jié)果通過把用戶請求傳送給遠(yuǎn)程主機(jī)，同時也能將遠(yuǎn)程主機(jī)的輸出結(jié)果通過TCP連接返回到用戶屏幕。連接返回到用戶屏幕。l HTTP（超文本傳輸協(xié)議）超文本傳輸協(xié)議） 主要用于主要用于Internet中的

19、客戶機(jī)與中的客戶機(jī)與WWW服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸l DNS（域名系統(tǒng)協(xié)議）域名系統(tǒng)協(xié)議）主要用于實(shí)現(xiàn)域名與主要用于實(shí)現(xiàn)域名與IP地址之間的轉(zhuǎn)換。地址之間的轉(zhuǎn)換。7.4.3 客戶機(jī)客戶機(jī)/服務(wù)器的工作模式服務(wù)器的工作模式 l 客戶機(jī)和服務(wù)器都是獨(dú)立的主機(jī)。當(dāng)一臺連入網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)向其它主客戶機(jī)和服務(wù)器都是獨(dú)立的主機(jī)。當(dāng)一臺連入網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)向其它主機(jī)提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（如數(shù)據(jù)、文件的共享等）時，它就被叫做機(jī)提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（如數(shù)據(jù)、文件的共享等）時，它就被叫做服務(wù)服務(wù)器器（Sever）。）。而那些用于訪問服務(wù)器資源的主機(jī)則被叫做而那些用于訪問服務(wù)器資源的主機(jī)則被叫做客戶機(jī)客戶機(jī)（Clie

20、nt）。）。Internet采用的就是客戶機(jī)采用的就是客戶機(jī)/服務(wù)器（服務(wù)器（C/S）模式，如圖模式，如圖7-3所示。所示。 客戶端客戶端 處理器處理器 服務(wù)端服務(wù)端 處理器處理器 服務(wù)器服務(wù)器 請求請求 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)答應(yīng)答 客戶機(jī)客戶機(jī)圖圖7-3 C/S模式示意圖模式示意圖 l 客戶機(jī)客戶機(jī)的主要功能是執(zhí)行用戶一方的應(yīng)用程序，與服務(wù)器建立連接，的主要功能是執(zhí)行用戶一方的應(yīng)用程序，與服務(wù)器建立連接，并接收服務(wù)器送來的結(jié)果，以可讀的形式顯示在本地計(jì)算機(jī)上。并接收服務(wù)器送來的結(jié)果，以可讀的形式顯示在本地計(jì)算機(jī)上。返回本節(jié)首頁返回本節(jié)首頁返回本章首頁返回本章首頁l服務(wù)器服務(wù)器的主要功能是執(zhí)行共享資源

21、的管理應(yīng)用程序，完成客戶請求，的主要功能是執(zhí)行共享資源的管理應(yīng)用程序，完成客戶請求，形成結(jié)果，并將結(jié)果傳送給客戶。形成結(jié)果，并將結(jié)果傳送給客戶。Internet上的大多數(shù)信息訪問方式上的大多數(shù)信息訪問方式都是采用客戶機(jī)都是采用客戶機(jī)/服務(wù)器的工作模式。服務(wù)器的工作模式。7.5 Internet 地址結(jié)構(gòu)地址結(jié)構(gòu)7.5.1 IP地址概述地址概述 l Internet上的不同主機(jī)之間要進(jìn)行通信，除使用上的不同主機(jī)之間要進(jìn)行通信，除使用TCP/IP外，每臺主外，每臺主機(jī)都必須有一個不與其它主機(jī)重復(fù)的地址，這個地址就是機(jī)都必須有一個不與其它主機(jī)重復(fù)的地址，這個地址就是Internet地地址址，它相當(dāng)于

22、每臺主機(jī)的名字。，它相當(dāng)于每臺主機(jī)的名字。Internet地址包括地址包括IP地址地址和和域名地址域名地址兩種不同的表示方式。兩種不同的表示方式。 l IP地址是指給地址是指給Internet上的主機(jī)分配的一個在全世界范圍內(nèi)唯一的上的主機(jī)分配的一個在全世界范圍內(nèi)唯一的32位二進(jìn)制比特串，它通常采用更直觀的、以圓點(diǎn)位二進(jìn)制比特串，它通常采用更直觀的、以圓點(diǎn)“”分隔的分隔的4個個十進(jìn)制數(shù)字表示，如十進(jìn)制數(shù)字表示，如“8”。7.5.2 IP地址的組成與分類地址的組成與分類 1. IP地址的組成地址的組成 每個每個IP地址由網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號兩部分組成，如圖地址由網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號兩部

23、分組成，如圖7-4所示：所示： IP地址由地址由32個二進(jìn)制比特組成個二進(jìn)制比特組成圖圖7-4-4 IP地址的結(jié)構(gòu)地址的結(jié)構(gòu) l 網(wǎng)絡(luò)號網(wǎng)絡(luò)號在在Internet中是唯一的。同一物理子網(wǎng)的所有主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)中是唯一的。同一物理子網(wǎng)的所有主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如服務(wù)器、工作站等）的網(wǎng)絡(luò)號是相同的。而對于不同物理網(wǎng)備（如服務(wù)器、工作站等）的網(wǎng)絡(luò)號是相同的。而對于不同物理網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備而言，其網(wǎng)絡(luò)號是不同的。絡(luò)上的主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備而言，其網(wǎng)絡(luò)號是不同的。l 主機(jī)號主機(jī)號是用來區(qū)別同一物理子網(wǎng)內(nèi)不同的主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的。在同是用來區(qū)別同一物理子網(wǎng)內(nèi)不同的主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的。在同一物理子網(wǎng)中，每一臺主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)

24、設(shè)備的主機(jī)號也是唯一的。一物理子網(wǎng)中，每一臺主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主機(jī)號也是唯一的。l 在在Internet中根據(jù)中根據(jù)IP地址尋找主機(jī)時，首先根據(jù)網(wǎng)絡(luò)號找到主機(jī)所地址尋找主機(jī)時，首先根據(jù)網(wǎng)絡(luò)號找到主機(jī)所在的物理網(wǎng)絡(luò)，在同一物理網(wǎng)絡(luò)中，再根據(jù)每個結(jié)點(diǎn)設(shè)備的物理地在的物理網(wǎng)絡(luò)，在同一物理網(wǎng)絡(luò)中，再根據(jù)每個結(jié)點(diǎn)設(shè)備的物理地址（址（ Physical Address）來完成主機(jī)間的數(shù)據(jù)交換。來完成主機(jī)間的數(shù)據(jù)交換。2. IP地址的表示方法地址的表示方法 l IP地址以地址以32個二進(jìn)制數(shù)字形式表示，不適合閱讀和記憶。為了便于個二進(jìn)制數(shù)字形式表示，不適合閱讀和記憶。為了便于用戶閱讀和理解用戶閱讀和理解IP地

25、址，地址，Internet管理委員會采用了一種管理委員會采用了一種“點(diǎn)分十進(jìn)點(diǎn)分十進(jìn)制制” 表示方法表示表示方法表示IP地址。地址。l 將將IP地址分為地址分為4個字節(jié)（每個字節(jié)個字節(jié)（每個字節(jié)8個比特），每個字節(jié)用十進(jìn)制表個比特），每個字節(jié)用十進(jìn)制表示，每個十進(jìn)制數(shù)的取值范圍是示，每個十進(jìn)制數(shù)的取值范圍是0255，且相鄰兩個十進(jìn)制數(shù)間用，且相鄰兩個十進(jìn)制數(shù)間用“”分隔。如下圖分隔。如下圖7-5所示：所示：1 11 10 00 00 00 00 00 01 10 01 10 01 10 00 00 00 00 00 00 01 10 01 10 00 00 01 11 11 10 01 10

26、08二二- -十十進(jìn)進(jìn)制制轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換圖圖7-5 IP地址的點(diǎn)分十進(jìn)制表示方法地址的點(diǎn)分十進(jìn)制表示方法3. IP地址的分類地址的分類 IP地址一共分為地址一共分為5類：類：A類、類、B類、類、C類、類、D類和類和E類。其中類。其中A、B和和C類地址是基本的類地址是基本的Internet地址，是用戶使用的地址，地址，是用戶使用的地址，為主類地址為主類地址。D類和類和E類為類為次類地址次類地址。5類類 IP地址的表示如圖地址的表示如圖7-6所示：所示：多播地址預(yù)留01011011101111A 類類B 類類C 類類D 類類E 類類字節(jié)字節(jié)1字節(jié)字節(jié)2字節(jié)字節(jié)3字節(jié)字節(jié)4網(wǎng)絡(luò)號網(wǎng)

27、絡(luò)號網(wǎng)絡(luò)號主機(jī)號主機(jī)號主機(jī)號圖圖7-6 IP地址的地址的分類分類l A類地址類地址的前一個字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號，且最前端的前一個字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號，且最前端1 1個二進(jìn)制位固定是個二進(jìn)制位固定是“0”。表示的地址范圍是從。表示的地址范圍是從55。A類地址允許類地址允許有有272=126個網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)絡(luò)號的個網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)絡(luò)號的0和和127保留用于特殊目的），每個網(wǎng)保留用于特殊目的），每個網(wǎng)絡(luò)有絡(luò)有2242=16777214個主機(jī)。個主機(jī)。l B類地址類地址的前兩個字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號，且最前端的的前兩個字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號，且最前端的2個二進(jìn)制位固定個二進(jìn)制位固定是是“10”。表示的地

28、址范圍是從。表示的地址范圍是從55。B類地類地址允許有址允許有214=16384個網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)有個網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)有2162=65534個主機(jī)。個主機(jī)。 l C類地址類地址的前三個字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號，且最前端的的前三個字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號，且最前端的3個二進(jìn)制位是個二進(jìn)制位是“110”。表示的地址范圍是從。表示的地址范圍是從55。C類地址類地址允許有允許有221=2097152個網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)有個網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)有282=254個主機(jī)。個主機(jī)。 l D類地址類地址不標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)，一般用于其它一些特殊用途，如供特殊協(xié)議不標(biāo)識

29、網(wǎng)絡(luò)，一般用于其它一些特殊用途，如供特殊協(xié)議向選定的節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息時使用，它又被稱作廣播地址。它的地址范向選定的節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息時使用，它又被稱作廣播地址。它的地址范 圍圍 是從是從55。l E類地址類地址尚未使用，暫時保留將來使用。它的地址范圍是從尚未使用，暫時保留將來使用。它的地址范圍是從55。7.5.3 Internet上的幾個特殊上的幾個特殊IP地址地址l 多點(diǎn)廣播地址多點(diǎn)廣播地址 凡凡IP地址中的第一個字節(jié)以地址中的第一個字節(jié)以“1110”開始的地址都叫多點(diǎn)廣播地址。開始的地址都叫多點(diǎn)廣播地址。l “0

30、”地址地址 網(wǎng)絡(luò)號的每一位全為網(wǎng)絡(luò)號的每一位全為“0”的的IP地址，叫地址，叫“0”地址。網(wǎng)絡(luò)號全為地址。網(wǎng)絡(luò)號全為0的網(wǎng)絡(luò)被稱為本地子網(wǎng)，當(dāng)主機(jī)想跟本地子網(wǎng)內(nèi)的另一主機(jī)進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)被稱為本地子網(wǎng)，當(dāng)主機(jī)想跟本地子網(wǎng)內(nèi)的另一主機(jī)進(jìn)行通信時，可使用通信時，可使用“0”地址。地址。 l 全全“0”地址地址 IP地址中的每一個字節(jié)都為地址中的每一個字節(jié)都為0的地址（的地址（“”）對應(yīng)于當(dāng)前主機(jī)。）對應(yīng)于當(dāng)前主機(jī)。 l 有限廣播地址有限廣播地址 IP地址中的每一個字節(jié)都為地址中的每一個字節(jié)都為1的的IP地址（地址（“55”）叫）叫當(dāng)前子網(wǎng)的廣播地址。當(dāng)不知道網(wǎng)絡(luò)號

31、時，可以通過有限廣播地址當(dāng)前子網(wǎng)的廣播地址。當(dāng)不知道網(wǎng)絡(luò)號時，可以通過有限廣播地址向本地子網(wǎng)的所有主機(jī)進(jìn)行廣播。向本地子網(wǎng)的所有主機(jī)進(jìn)行廣播。 l 環(huán)回地址環(huán)回地址 IP地址一般不能以十進(jìn)制數(shù)地址一般不能以十進(jìn)制數(shù)“127”作為開頭。以作為開頭。以“127”開頭的地開頭的地址，如址，如，通常用于網(wǎng)絡(luò)軟件測試以及本地主機(jī)進(jìn)程間的通信。，通常用于網(wǎng)絡(luò)軟件測試以及本地主機(jī)進(jìn)程間的通信。 7.5.4 IP地址和物理地址的轉(zhuǎn)換地址和物理地址的轉(zhuǎn)換l IP地址和物理地址之間是有區(qū)別的，地址和物理地址之間是有區(qū)別的，IP地址地址只在網(wǎng)絡(luò)層中使用，其只在網(wǎng)絡(luò)層中使用，其長度為長度為32位。位

32、。l物理地址物理地址工作在網(wǎng)絡(luò)最底層，其長度為工作在網(wǎng)絡(luò)最底層，其長度為48位。通常將物理地址固化在位。通常將物理地址固化在網(wǎng)卡的網(wǎng)卡的ROM芯片中，因此有時也稱之為芯片中，因此有時也稱之為“硬件地址硬件地址”或或“MAC地址地址”。l IP地址是不能被物理網(wǎng)絡(luò)所識別的，當(dāng)?shù)刂肥遣荒鼙晃锢砭W(wǎng)絡(luò)所識別的，當(dāng)IP數(shù)據(jù)報(bào)在物理網(wǎng)絡(luò)中傳數(shù)據(jù)報(bào)在物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸時，最終是以輸時，最終是以48位的位的MAC地址地址來完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，因此必須在來完成?shù)據(jù)傳輸?shù)模虼吮仨氃贗P地址和物理地址之間要建立映射關(guān)系來完成地址和物理地址之間要建立映射關(guān)系來完成地址解析，地址解析，如圖如圖7-7所示。所示。l 地址解析的

33、算法根據(jù)硬件編址方案的不同而不同。（例如，將地址解析的算法根據(jù)硬件編址方案的不同而不同。（例如，將IP地址解析為以太網(wǎng)地址的方案和將地址解析為以太網(wǎng)地址的方案和將IP在地址解析為令牌環(huán)網(wǎng)地在地址解析為令牌環(huán)網(wǎng)地址的方法是不同的）。址的方法是不同的）。l Internet中，實(shí)現(xiàn)地址解析使用較多的是中，實(shí)現(xiàn)地址解析使用較多的是查表法查表法，即在計(jì)算機(jī)中，即在計(jì)算機(jī)中存放一個從存放一個從IP地址到物理地址的映射表，并將該表經(jīng)常動態(tài)更新，地址到物理地址的映射表，并將該表經(jīng)常動態(tài)更新，通過查表找到對應(yīng)的物理地址。通過查表找到對應(yīng)的物理地址。圖圖7-7 IP地址到地址到MAC地址的解析地址的解析圖圖7-

34、8 ARP地址解析過程示意圖地址解析過程示意圖l 地址解析工作由地址解析工作由ARP來完成，地址解析過程如圖來完成，地址解析過程如圖7-8所示。所示。 返回本節(jié)首頁返回本節(jié)首頁返回本章首頁返回本章首頁7.6 子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼 7.6.1 子網(wǎng)子網(wǎng) l 子網(wǎng)子網(wǎng)，是指把單一的網(wǎng)絡(luò)劃分成多個物理網(wǎng)絡(luò)，并使用路由器，是指把單一的網(wǎng)絡(luò)劃分成多個物理網(wǎng)絡(luò)，并使用路由器將其互連起來，這些物理網(wǎng)絡(luò)就稱為子網(wǎng)，如圖將其互連起來，這些物理網(wǎng)絡(luò)就稱為子網(wǎng)，如圖7-9所示。所示。l 劃分子網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)有：有利于充分使用劃分子網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)有：有利于充分使用IP地址空間、使物理網(wǎng)絡(luò)地址空間、使物理網(wǎng)絡(luò)易于管理、提高

35、網(wǎng)絡(luò)的可靠性等。易于管理、提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性等。圖圖7-9 子網(wǎng)劃分示意圖子網(wǎng)劃分示意圖l 對子網(wǎng)劃分，可以將表示主機(jī)號的二進(jìn)制數(shù)中劃分出一定的位數(shù)用對子網(wǎng)劃分，可以將表示主機(jī)號的二進(jìn)制數(shù)中劃分出一定的位數(shù)用做本網(wǎng)的各個子網(wǎng)，剩余的部分作為相應(yīng)子網(wǎng)的主機(jī)號。劃分多少做本網(wǎng)的各個子網(wǎng)，剩余的部分作為相應(yīng)子網(wǎng)的主機(jī)號。劃分多少 位二進(jìn)制給子網(wǎng)，取決于具體的需要。在劃分了子網(wǎng)以后，位二進(jìn)制給子網(wǎng)，取決于具體的需要。在劃分了子網(wǎng)以后，IP地址實(shí)地址實(shí)際上就由三部分組成際上就由三部分組成網(wǎng)絡(luò)號網(wǎng)絡(luò)號、子網(wǎng)號子網(wǎng)號和和主機(jī)號主機(jī)號。如圖。如圖7-10所示：所示：網(wǎng)絡(luò)號主主機(jī)機(jī)號號網(wǎng)絡(luò)號子網(wǎng)號主主機(jī)機(jī)號號圖圖

36、7-10 劃分子網(wǎng)后的劃分子網(wǎng)后的IP地址結(jié)構(gòu)地址結(jié)構(gòu)7.6.2 子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼 l 子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼（Subnet Mask）也是一個也是一個“點(diǎn)分十進(jìn)制點(diǎn)分十進(jìn)制”表示的表示的32位位二進(jìn)制數(shù)，通過子網(wǎng)掩碼，可以指出一個二進(jìn)制數(shù)，通過子網(wǎng)掩碼，可以指出一個IP地址中的哪些位對應(yīng)地址中的哪些位對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)號（包括子網(wǎng)號）、哪些位對應(yīng)于主機(jī)號。于網(wǎng)絡(luò)號（包括子網(wǎng)號）、哪些位對應(yīng)于主機(jī)號。并說明該并說明該IP地地址是在局域網(wǎng)上，還是在遠(yuǎn)程網(wǎng)上。址是在局域網(wǎng)上，還是在遠(yuǎn)程網(wǎng)上。 l 對于子網(wǎng)掩碼的取值，通常是將對應(yīng)于對于子網(wǎng)掩碼的取值，通常是將對應(yīng)于IP地址中網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)地址中網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號的所有

37、位都置為號的所有位都置為“1”，對應(yīng)于主機(jī)號的所有位都設(shè)置為，對應(yīng)于主機(jī)號的所有位都設(shè)置為“0”。7.6.3 A類、類、B類、類、C類類IP地址的標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼地址的標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼 由子網(wǎng)掩碼的定義，我們可以很容易得出由子網(wǎng)掩碼的定義，我們可以很容易得出A類地址、類地址、B類地類地址和址和C類地址的標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼。如圖類地址的標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼。如圖7-11所示：所示： l 用子網(wǎng)掩碼判斷用子網(wǎng)掩碼判斷IP地址的網(wǎng)絡(luò)號與主機(jī)號的方法是：用地址的網(wǎng)絡(luò)號與主機(jī)號的方法是：用IP地址與地址與相應(yīng)的子網(wǎng)掩碼進(jìn)行相應(yīng)的子網(wǎng)掩碼進(jìn)行“AND”運(yùn)算，這樣可以區(qū)分出網(wǎng)絡(luò)號部分和運(yùn)算，這樣可以區(qū)分出網(wǎng)絡(luò)號部分和主機(jī)號部分。

38、主機(jī)號部分。 圖圖7-11 IP地址的標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼地址的標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼7.6.4 確定子網(wǎng)掩碼的方法步驟確定子網(wǎng)掩碼的方法步驟確定子網(wǎng)掩碼的步驟可歸納如下：確定子網(wǎng)掩碼的步驟可歸納如下：l 首先根據(jù)網(wǎng)絡(luò)類型首先根據(jù)網(wǎng)絡(luò)類型確定每一個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號。確定每一個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號。l 確定需要多少位子網(wǎng)號來標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)上的每一個子網(wǎng)。確定需要多少位子網(wǎng)號來標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)上的每一個子網(wǎng)。l 確定需要多少位主機(jī)號來標(biāo)識每個子網(wǎng)上的每臺主機(jī)。確定需要多少位主機(jī)號來標(biāo)識每個子網(wǎng)上的每臺主機(jī)。l 把已確定的網(wǎng)絡(luò)號把已確定的網(wǎng)絡(luò)號+子網(wǎng)號的各個二進(jìn)制位都置為子網(wǎng)號的各個二進(jìn)制位都置為“1”，主機(jī)，主機(jī)號對應(yīng)的二進(jìn)制位都置為號對應(yīng)

39、的二進(jìn)制位都置為“0”。l 最后再將該子網(wǎng)掩碼的二進(jìn)制表示形式轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制形式，即最后再將該子網(wǎng)掩碼的二進(jìn)制表示形式轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制形式，即為所需的子網(wǎng)掩碼。為所需的子網(wǎng)掩碼。l 然后確定所需要的子網(wǎng)數(shù)和每個子網(wǎng)的最大主機(jī)數(shù)。然后確定所需要的子網(wǎng)數(shù)和每個子網(wǎng)的最大主機(jī)數(shù)。具體實(shí)例請參照教材具體實(shí)例請參照教材P143P144 7.6.4返回本節(jié)首頁返回本節(jié)首頁返回本章首頁返回本章首頁7.7 域名系統(tǒng)（域名系統(tǒng)（DNS）7.7.1 什么是域名什么是域名 l IP地址是一個具有地址是一個具有32位比特長度的二進(jìn)制數(shù)，對于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來位比特長度的二進(jìn)制數(shù)，對于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來講數(shù)字型講數(shù)字型IP地址自然是最有

40、效的，但對于一般用戶來說，要記住地址自然是最有效的，但對于一般用戶來說，要記住IP地地址比較困難。址比較困難。l 為了向一般用戶提供一種直觀明了的主機(jī)識別符（主機(jī)名），為了向一般用戶提供一種直觀明了的主機(jī)識別符（主機(jī)名），TCP/IP專門設(shè)計(jì)了一種專門設(shè)計(jì)了一種字符型的主機(jī)命名機(jī)制字符型的主機(jī)命名機(jī)制，給每一臺主機(jī)一個，給每一臺主機(jī)一個由字符串組成的名字，這種主機(jī)名相對于由字符串組成的名字，這種主機(jī)名相對于IP地址來說是一種更為高級地址來說是一種更為高級的地址形式，我們將它稱為的地址形式，我們將它稱為域名域名。7.7.2 域名系統(tǒng)的層次命名機(jī)構(gòu)域名系統(tǒng)的層次命名機(jī)構(gòu) l 層次域名機(jī)制，是指按層

41、次結(jié)構(gòu)依次為主機(jī)命名。名字空間被分成層次域名機(jī)制，是指按層次結(jié)構(gòu)依次為主機(jī)命名。名字空間被分成若干級域名，并授權(quán)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行管理，該管理機(jī)構(gòu)又有權(quán)對其所若干級域名，并授權(quán)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行管理，該管理機(jī)構(gòu)又有權(quán)對其所管轄的這一級域名進(jìn)一步劃分，并再授權(quán)其它相應(yīng)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行管理。管轄的這一級域名進(jìn)一步劃分，并再授權(quán)其它相應(yīng)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行管理。l 首先由中央管理機(jī)構(gòu)（首先由中央管理機(jī)構(gòu)（NIC）將第一級域名劃分為若干部分，包括將第一級域名劃分為若干部分，包括一些國家代碼和美國的各種組織機(jī)構(gòu)的域名。一些國家代碼和美國的各種組織機(jī)構(gòu)的域名。l 第一級域名將其各部分的管理權(quán)授予相應(yīng)的機(jī)構(gòu)，再由它們負(fù)責(zé)分第一級域

42、名將其各部分的管理權(quán)授予相應(yīng)的機(jī)構(gòu)，再由它們負(fù)責(zé)分配第二級域名。第二級域名往往表示主機(jī)所屬的網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)，比如是屬配第二級域名。第二級域名往往表示主機(jī)所屬的網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)，比如是屬于教育界（于教育界（EDU）還是政府部門（還是政府部門（GOV）等。等。l 第二級域名又將其各部分的管理權(quán)授予若干機(jī)構(gòu)。比如第二級域名又將其各部分的管理權(quán)授予若干機(jī)構(gòu)。比如EDU的域的域名管理權(quán)授予國家教育部，名管理權(quán)授予國家教育部，NET的域名管理權(quán)授予國家郵電部等，的域名管理權(quán)授予國家郵電部等，如此下去，域名空間的組織管理便形成一種樹狀的層次結(jié)構(gòu)，如圖如此下去，域名空間的組織管理便形成一種樹狀的層次結(jié)構(gòu)，如圖7-12所示。

43、所示。 根域根域 CN EDU NET COM GOV ORG INT EDU NET AC IBM DEC ATT 圖圖7-12 域名系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)示意圖域名系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)示意圖 一些國家或地區(qū)一級域名的代碼如下圖一些國家或地區(qū)一級域名的代碼如下圖7-13所示：所示： 圖圖7-13 一級域名的國家或地區(qū)代碼一級域名的國家或地區(qū)代碼第一級域名的機(jī)構(gòu)組織代碼及意義如下圖第一級域名的機(jī)構(gòu)組織代碼及意義如下圖7-14所示：所示：域名代碼域名代碼意義意義COM商業(yè)組織商業(yè)組織EDU教育機(jī)構(gòu)教育機(jī)構(gòu)GOV政府部門政府部門MIL軍事部門軍事部門NET網(wǎng)絡(luò)支持中心網(wǎng)絡(luò)支持中心ORG其他組織其他組織INT國際

44、組織國際組織1997年年新增的第一級新增的第一級域名域名代碼代碼 FIRM商業(yè)公司商業(yè)公司STORE商品銷售企業(yè)商品銷售企業(yè)WEB與與WWW相關(guān)的單位相關(guān)的單位ARTS文化和娛樂單位文化和娛樂單位REC消遣和娛樂單位消遣和娛樂單位INFO提供信息服務(wù)的單位提供信息服務(wù)的單位NOM個人個人圖圖7-14 一級域名的組織機(jī)構(gòu)代碼一級域名的組織機(jī)構(gòu)代碼 7.7.3 域名的表示方式域名的表示方式 l 域名結(jié)構(gòu)和域名結(jié)構(gòu)和IP地址一樣，都采用典型的層次結(jié)構(gòu)，其通用的格式如地址一樣，都采用典型的層次結(jié)構(gòu)，其通用的格式如圖圖7-15所示：所示：第四級域名第四級域名第三級域名第三級域名第二級域名第二級域名第一級

45、域名第一級域名.圖圖7-15 域名地址的格式域名地址的格式 l 在在名字中，名字中，www為主機(jī)名，由服務(wù)器管理員命名；為主機(jī)名，由服務(wù)器管理員命名；為域名，由服務(wù)器管理員合法申請后可以使用。其中為域名，由服務(wù)器管理員合法申請后可以使用。其中scu表表示四川大學(xué)，示四川大學(xué)，edu表示國家教育機(jī)構(gòu)部門，表示國家教育機(jī)構(gòu)部門，cn表示中國。表示中國。就表示中國教育機(jī)構(gòu)四川大學(xué)的就表示中國教育機(jī)構(gòu)四川大學(xué)的www主機(jī)。主機(jī)。l 域名地址是比域名地址是比IP地址更高級，更直觀的一種地址表示形式，它們都地址更高級，更直觀的一種地址表示形式，它們都是是Internet地址的兩種不同的表示方法。在叫法上應(yīng)

46、嚴(yán)格區(qū)分，不能地址的兩種不同的表示方法。在叫法上應(yīng)嚴(yán)格區(qū)分，不能搞混淆。搞混淆。7.7.4 域名服務(wù)器和域名的解析過程域名服務(wù)器和域名的解析過程 1. 域名服務(wù)器域名服務(wù)器 l 為了用戶使用和記憶方便，我們通常習(xí)慣使用域名來表示一臺主機(jī)。為了用戶使用和記憶方便，我們通常習(xí)慣使用域名來表示一臺主機(jī)。但主機(jī)域名不能直接用于但主機(jī)域名不能直接用于TCP/IP的路由選擇之中。當(dāng)用戶使用主機(jī)域的路由選擇之中。當(dāng)用戶使用主機(jī)域名進(jìn)行通信時，必須首先將其映射成名進(jìn)行通信時，必須首先將其映射成IP地址，實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的主機(jī)我地址，實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的主機(jī)我們稱為們稱為域名服務(wù)器域名服務(wù)器（DNS Server）。）。

47、l 域名服務(wù)器是一個基于域名服務(wù)器是一個基于客戶機(jī)客戶機(jī)/服務(wù)器服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫，在這個數(shù)據(jù)庫中，的數(shù)據(jù)庫，在這個數(shù)據(jù)庫中，每個主機(jī)的域名和每個主機(jī)的域名和IP地址是一一對應(yīng)的。地址是一一對應(yīng)的。 l 域名服務(wù)器域名服務(wù)器的主要功能是：回答有關(guān)域名、地址、域名到地址或地的主要功能是：回答有關(guān)域名、地址、域名到地址或地址到域名的映射的詢問以及維護(hù)關(guān)于詢問類型、分類或域名的所有資址到域名的映射的詢問以及維護(hù)關(guān)于詢問類型、分類或域名的所有資源記錄的列表。源記錄的列表。2. 域名的解析過程域名的解析過程 l 將主機(jī)域名映射為將主機(jī)域名映射為IP地址的過程叫做地址的過程叫做域名解析域名解析。域名解析包括。

48、域名解析包括正向正向解析解析（從域名到（從域名到IP地址）以及地址）以及反向解析反向解析（從（從IP地址到域名）。地址到域名）。Internet的域名系統(tǒng)的域名系統(tǒng)DNS能夠透明地完成此項(xiàng)工作。能夠透明地完成此項(xiàng)工作。l 域名到域名到IP地址之間的轉(zhuǎn)換具體可分為兩種情況：一種是目標(biāo)主機(jī)地址之間的轉(zhuǎn)換具體可分為兩種情況：一種是目標(biāo)主機(jī)（要訪問的主機(jī)）在本地網(wǎng)絡(luò)，另一種當(dāng)目標(biāo)主機(jī)不在本地網(wǎng)絡(luò)。（要訪問的主機(jī)）在本地網(wǎng)絡(luò)，另一種當(dāng)目標(biāo)主機(jī)不在本地網(wǎng)絡(luò)。l 對于第一種情況，解析過程比較簡單：對于第一種情況，解析過程比較簡單： 首先首先，客戶機(jī)向本地域名服務(wù)器發(fā)出域名解析的請求；，客戶機(jī)向本地域名服務(wù)器

49、發(fā)出域名解析的請求； 然后然后，本地域名服務(wù)器檢查其管理范圍內(nèi)主機(jī)的域名，查出目標(biāo)，本地域名服務(wù)器檢查其管理范圍內(nèi)主機(jī)的域名，查出目標(biāo) 主機(jī)的域名所對應(yīng)的主機(jī)的域名所對應(yīng)的IP地址；地址； 最后最后，將解析出的，將解析出的IP地址返回給客戶機(jī)。地址返回給客戶機(jī)。l 對于第二種情況，解析過程就相對對于第二種情況，解析過程就相對稍微復(fù)雜一些稍微復(fù)雜一些，我們以解析，我們以解析的的IP地址為例：地址為例： 首先首先，客戶機(jī)向自身指定的本地，客戶機(jī)向自身指定的本地DNS服務(wù)器發(fā)出域名解析的請求，請服務(wù)器發(fā)出域名解析的請求，請求得到求得到的的IP地址；地址； 接著接著，收到查詢請求的本地，收到查詢請求的

50、本地DNS服務(wù)器若未能找到其對應(yīng)的服務(wù)器若未能找到其對應(yīng)的IP地址，地址，則立即從根域?qū)拥挠蛎?wù)器開始自上而下地逐層查詢，直到找到則立即從根域?qū)拥挠蛎?wù)器開始自上而下地逐層查詢，直到找到對應(yīng)該域名的對應(yīng)該域名的IP地址為止；地址為止； 然后然后，域名服務(wù)器給本地域名服務(wù)器給本地DNS服務(wù)器返回服務(wù)器返回所對應(yīng)的所對應(yīng)的IP地址；地址； 最后最后，本地，本地DNS服務(wù)器向客戶機(jī)發(fā)送一個包含有服務(wù)器向客戶機(jī)發(fā)送一個包含有 IP地址回復(fù)。地址回復(fù)。返回本節(jié)首頁返回本節(jié)首頁返回本章首頁返回本章首頁整個域名的解析過程如圖整個域名的解析過程如圖7-16所示：所示： 圖圖7-16 域名解析過程域名解析過

51、程7.8 IPv4的應(yīng)用及其局限性的應(yīng)用及其局限性7.8.1 什么是什么是IPv4 l IP是是Internet中的關(guān)鍵協(xié)議，中的關(guān)鍵協(xié)議，IP第第4版作為網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施，廣泛版作為網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施，廣泛地應(yīng)用在地應(yīng)用在Internet和難以計(jì)數(shù)的小型專用網(wǎng)絡(luò)上，這就是和難以計(jì)數(shù)的小型專用網(wǎng)絡(luò)上，這就是IPv4。 l IPv4是在是在20世紀(jì)世紀(jì)70年代末期設(shè)計(jì)的。對于當(dāng)前年代末期設(shè)計(jì)的。對于當(dāng)前Internet的發(fā)展，無的發(fā)展，無論是規(guī)模還是傳輸速率來說，論是規(guī)模還是傳輸速率來說，IPv4已經(jīng)很不適用了，最主要的問題已經(jīng)很不適用了，最主要的問題就是就是32位的位的IP地址不夠用了。地址不夠用了

52、。7.8.2 IPv4的應(yīng)用的應(yīng)用 l 除了幾乎所有的計(jì)算機(jī)都支持除了幾乎所有的計(jì)算機(jī)都支持IP外，外，IP也越來越多地用于連接其他也越來越多地用于連接其他一些設(shè)備，如移動電話、家用電器，甚至還支持無線一些設(shè)備，如移動電話、家用電器，甚至還支持無線Internet連接的汽連接的汽車等。車等。l 使用使用IP的網(wǎng)絡(luò)除了的網(wǎng)絡(luò)除了Internet之外，還包括內(nèi)聯(lián)網(wǎng)（之外，還包括內(nèi)聯(lián)網(wǎng)（Intranet）和外）和外聯(lián)網(wǎng)（聯(lián)網(wǎng)（Extranet）。）。內(nèi)聯(lián)網(wǎng)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)一般是一個公司或企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，一般是一個公司或企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，外外聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)則是出于某個共同目標(biāo)在實(shí)體間提供安全連接的專用則是出于某個共同目

53、標(biāo)在實(shí)體間提供安全連接的專用IP網(wǎng)。網(wǎng)。7.8.3 IPv4的局限性的局限性 l 在過去的在過去的1015年間，連接到年間，連接到Internet的網(wǎng)絡(luò)數(shù)量每隔不到一年的的網(wǎng)絡(luò)數(shù)量每隔不到一年的時間就會增加一倍，主機(jī)遞增的速度更是高得驚人，這很快就使得時間就會增加一倍，主機(jī)遞增的速度更是高得驚人，這很快就使得IP地址匱乏的矛盾顯現(xiàn)了出來。地址匱乏的矛盾顯現(xiàn)了出來。l IPv4的地址空間雖然在理論上具有多于的地址空間雖然在理論上具有多于40億的地址，但實(shí)際的地億的地址，但實(shí)際的地址分配規(guī)程使得地址的利用率很低，址分配規(guī)程使得地址的利用率很低，IPv4的地址空間已經(jīng)越來越不的地址空間已經(jīng)越來越不能

54、滿足用戶的需要。能滿足用戶的需要。 l IETF在在1992年年6月就提出要制定下一代的月就提出要制定下一代的IP，即，即IPng（IP Next Generation），），IPng現(xiàn)正式稱為現(xiàn)正式稱為IPv6。1995年以后陸續(xù)公布了一系列年以后陸續(xù)公布了一系列有關(guān)有關(guān)IPv6的協(xié)議、編址方法、路由選擇以及安全等問題的的協(xié)議、編址方法、路由選擇以及安全等問題的RFC文檔。文檔。 返回本節(jié)首頁返回本節(jié)首頁返回本章首頁返回本章首頁7.9 IPv6簡介簡介7.9.1 IPv6的發(fā)展歷史的發(fā)展歷史l 現(xiàn)有現(xiàn)有Internet的基礎(chǔ)是的基礎(chǔ)是IPv4，即，即“Internet協(xié)議第四版協(xié)議第四版”。

55、IPv4是是在在20世紀(jì)世紀(jì)70年代末期設(shè)計(jì)的，到目前為止已有近年代末期設(shè)計(jì)的，到目前為止已有近30年的歷史了。年的歷史了。l IPv4在過去在過去30年里取得了輝煌的成績，但隨著年里取得了輝煌的成績，但隨著Internet的飛速發(fā)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)顯露出很多弊端（如地址匱乏等），面臨諸多困難。展，現(xiàn)在已經(jīng)顯露出很多弊端（如地址匱乏等），面臨諸多困難。 l 20世紀(jì)世紀(jì)80年代后期，研究人員開始注意到了年代后期，研究人員開始注意到了IPv4地址的實(shí)際地址地址的實(shí)際地址分配效率不高這個問題，并提出了研究下一代分配效率不高這個問題，并提出了研究下一代IP的設(shè)想。的設(shè)想。l 1993年末，年末，I

56、ETF成立了成立了IPng（下一代（下一代IP）工作部，該工作部制訂）工作部，該工作部制訂了了IPng技術(shù)準(zhǔn)則，并根據(jù)此準(zhǔn)則來評價已經(jīng)提出的各種方案。技術(shù)準(zhǔn)則，并根據(jù)此準(zhǔn)則來評價已經(jīng)提出的各種方案。l自自1995年末起，年末起，IPng工作部陸續(xù)發(fā)表了相關(guān)工作部陸續(xù)發(fā)表了相關(guān)IPv6規(guī)范等一批技術(shù)規(guī)范等一批技術(shù)文檔，并確定了文檔，并確定了IPng的協(xié)議規(guī)范。的協(xié)議規(guī)范。l SIPP（Simple Internet Protocol Plus）工作組提供了一個經(jīng)過修改）工作組提供了一個經(jīng)過修改的方案，的方案，IPng工作部建議工作部建議IETF將這個方案作為將這個方案作為IPng的基礎(chǔ)，稱為的基

57、礎(chǔ)，稱為“Internet協(xié)議第六版協(xié)議第六版”，即，即IPv6，并集中精力制定有關(guān)的文檔。，并集中精力制定有關(guān)的文檔。l 1996年，一個以研究年，一個以研究IPv6為目標(biāo)的虛擬實(shí)驗(yàn)網(wǎng)國際為目標(biāo)的虛擬實(shí)驗(yàn)網(wǎng)國際IPv6試驗(yàn)床試驗(yàn)床6Bone建立起來，歐洲、美洲、亞洲的許多國家和組織都紛紛加入建立起來，歐洲、美洲、亞洲的許多國家和組織都紛紛加入6Bone。 l 1998年底，面向?qū)嵱玫娜蛐阅甑?，面向?qū)嵱玫娜蛐訧Pv6研究和教育網(wǎng)（研究和教育網(wǎng)（6REN）開始啟）開始啟動。這期間以動。這期間以STAR TAP為依托的為依托的6TAP（IPv6Transit Access Point）得以實(shí)施

58、，建立了以得以實(shí)施，建立了以ATM交換機(jī)為中心的交換機(jī)為中心的IPv6洲際網(wǎng)絡(luò)。洲際網(wǎng)絡(luò)。 l 2004年，年，IETF確定確定IPv6進(jìn)入實(shí)用階段，并指定進(jìn)入實(shí)用階段，并指定6Bone為對商用為對商用IPv6地址申請者進(jìn)行評估的平臺。地址申請者進(jìn)行評估的平臺。 l目前，國際上多個國家的研究機(jī)構(gòu)和公司分別研制開發(fā)了不同平目前，國際上多個國家的研究機(jī)構(gòu)和公司分別研制開發(fā)了不同平臺上的臺上的IPv6系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，面向系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，面向IPv6網(wǎng)絡(luò)的路由器產(chǎn)品也被網(wǎng)絡(luò)的路由器產(chǎn)品也被陸續(xù)開發(fā)出來。陸續(xù)開發(fā)出來。7.9.2 IPv4的缺點(diǎn)及的缺點(diǎn)及IPv6的技術(shù)新特性的技術(shù)新特性 1. I

59、Pv4的缺點(diǎn)的缺點(diǎn) l 地址資源即將枯竭地址資源即將枯竭 IPv4提供的提供的IP地址位數(shù)是地址位數(shù)是32位，即位，即1億個左右的地址。隨著連接到億個左右的地址。隨著連接到Internet上的主機(jī)數(shù)目的迅速增加，有預(yù)測表明，所有上的主機(jī)數(shù)目的迅速增加，有預(yù)測表明，所有IPv4地址將在地址將在20052010年間分配完畢。年間分配完畢。 l 路由表越來越大路由表越來越大 由于由于IPv4采用與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無關(guān)的形式來分配地址，所以隨著連采用與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無關(guān)的形式來分配地址，所以隨著連入網(wǎng)絡(luò)數(shù)目的增長，路由器數(shù)目飛速增加，相應(yīng)地，決定數(shù)據(jù)傳輸路入網(wǎng)絡(luò)數(shù)目的增長，路由器數(shù)目飛速增加，相應(yīng)地，決定數(shù)

60、據(jù)傳輸路由的路由表也就在不斷增大。由的路由表也就在不斷增大。 l 缺乏服務(wù)質(zhì)量保證缺乏服務(wù)質(zhì)量保證 IPv4遵循遵循Best Effort原則，這一方面是一個優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗乖瓌t，這一方面是一個優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗笽Pv4簡簡單高效；但另一方面它對單高效；但另一方面它對Internet上涌現(xiàn)出的新業(yè)務(wù)類型缺乏有效的上涌現(xiàn)出的新業(yè)務(wù)類型缺乏有效的支持，如實(shí)時和多媒體應(yīng)用，這些應(yīng)用要求提供一定的服務(wù)質(zhì)量保證支持，如實(shí)時和多媒體應(yīng)用，這些應(yīng)用要求提供一定的服務(wù)質(zhì)量保證（QoS），如帶寬、延遲和抖動等。），如帶寬、延遲和抖動等。 l 地址分配不便地址分配不便 IPv4是采用手工配置的方法來給用戶分配地址，這不