第4章因特網(wǎng)組成

第4章因特網(wǎng)組成2023/1/122(2)TCP/IP協(xié)議

計算機網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)中，不同計算機的同一層必須共同遵循相同的規(guī)則和約定，才能正確地進行數(shù)據(jù)通信，這些規(guī)則和約定就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議TCP/IP協(xié)議系列2023/1/123什么是TCP/IP協(xié)議？TCP/IP是網(wǎng)絡(luò)互連的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它包含了100多個協(xié)議，其中：TCP（傳輸控制協(xié)議)和IP(網(wǎng)際協(xié)議)是兩個最基本、最重要的協(xié)議4321網(wǎng)絡(luò)接口和硬件層(以太網(wǎng),FDDI,X.25,ATM等)網(wǎng)絡(luò)互連層（IP）傳輸層（TCP或UDP）應(yīng)用層(SMTP,HTTP,FTP等)如電子郵件、HTML文檔等應(yīng)用數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為1個或多個TCP數(shù)據(jù)段或UDP數(shù)據(jù)段TCP或UDP數(shù)據(jù)報封裝為IP數(shù)據(jù)報IP數(shù)據(jù)報封裝為以太網(wǎng)信息幀或ATM信元后進行傳輸負責(zé)把數(shù)據(jù)封裝為TCP或UDP數(shù)據(jù)報，在兩個應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù)負責(zé)把數(shù)據(jù)封裝為IP數(shù)據(jù)報，并負責(zé)把IP數(shù)據(jù)報從發(fā)送方計算機通過物理網(wǎng)絡(luò)傳送到接受方計算機負責(zé)將IP數(shù)據(jù)報封裝成能在物理網(wǎng)絡(luò)（局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)）中傳輸?shù)膸⑦M行傳輸應(yīng)用程序與應(yīng)用程序之間通信時使用的協(xié)議2023/1/1244.3.2IP協(xié)議和路由器（IP協(xié)議第4版簡稱IPv4）2023/1/125因特網(wǎng)上的計算機如何統(tǒng)一編址？因特網(wǎng)上的每臺計算機使用“IP地址”作為其標(biāo)識IP地址的特點：惟一性：網(wǎng)絡(luò)上每臺計算機都有一個與眾不同的惟一的IP地址簡明性：所有地址的長度都是32個二進位IP地址的格式：包含網(wǎng)絡(luò)號和主機號

2個部分A類地址B類地址C類地址主機號（24位）網(wǎng)絡(luò)號0主機號(8位)網(wǎng)絡(luò)號011主機號（16位）網(wǎng)絡(luò)號01指明計算機所屬網(wǎng)絡(luò)的編號指明計算機在該網(wǎng)絡(luò)中的編號由網(wǎng)絡(luò)號中的最高1～4位指明該IP地址的類型：分為A,B,C,D,E五類IP地址2023/1/1265類IP地址的具體格式01234310111組播地址D類01234311111備用E類00181631網(wǎng)絡(luò)號主機號A類（超大型網(wǎng)絡(luò),擁有大量主機(≤16777214)，只有不超過128個網(wǎng)絡(luò)可獲得A類地址）012163101網(wǎng)絡(luò)號主機號B類（規(guī)模適中的網(wǎng)絡(luò)(≤65534臺主機)使用B類地址，首字節(jié)大于等于128但小于192

）01232431011網(wǎng)絡(luò)號主機號C類（用于主機不超過254臺的小型網(wǎng)絡(luò)，其IP地址的首字節(jié)大于等于192但小于224

）兩個特殊的IP地址：主機號為“全0”的IP地址，稱為網(wǎng)絡(luò)地址，用來表示整個一個網(wǎng)絡(luò)主機號為“全1”的IP地址，稱為直接廣播地址，指整個網(wǎng)絡(luò)中的所有主機2023/1/127IP地址的“點分十進制”表示IP地址是一個32位的地址碼，書寫和記憶很不方便“點分十進制”表示：用4個十進制數(shù)來表示一個IP地址，每個十進制數(shù)對應(yīng)IP地址中的8位(1個字節(jié))，相互間用小數(shù)點“．”隔開。例如：800011010000010100010001100110000A類地址810000010000110000010001101000100B類地址211000110011101110001011100001100C類地址點分十進制表示二進制表示IP地址類型IP地址首字節(jié)取值網(wǎng)絡(luò)號取值舉例

A類11261126 42B類128191128.0191.255 1C類192223192.0.0223.255.255 2A、B、C三類IP地址的十進制表示：2023/1/128網(wǎng)絡(luò)類型、網(wǎng)絡(luò)號和IP地址舉例15795紅色表示網(wǎng)絡(luò)號主機IP地址A類網(wǎng)絡(luò)C類網(wǎng)絡(luò)路由器路由器路由器B類網(wǎng)絡(luò)B類網(wǎng)絡(luò)2023/1/129

什么是子網(wǎng)？考慮：小型網(wǎng)絡(luò)越來越多（只有幾十臺主機，有的甚至只有2、3臺計算機），如果這些小網(wǎng)絡(luò)也占用一個網(wǎng)絡(luò)號，地址空間浪費太大。為此引入了“子網(wǎng)”的概念子網(wǎng)：把標(biāo)準(zhǔn)IP地址中的主機號劃分成“子網(wǎng)號”和“主機號”兩部分,也就是把一個大網(wǎng)劃分成若干小一些的“子網(wǎng)”例如：對于C類地址中的8位主機號：劃出2位作為子網(wǎng)號，那么2個子網(wǎng)的每一個均可容納62臺主機(Why?)

劃出3位作為子網(wǎng)號，那么6個子網(wǎng)中每個可容納的主機減少為30臺(Why?)(注：全0和全1通常不能作為子網(wǎng)號)主機號網(wǎng)絡(luò)號（標(biāo)準(zhǔn)IP地址）網(wǎng)絡(luò)號

主機號

子網(wǎng)號（子網(wǎng)IP地址）請一定要理解！2023/1/1210

關(guān)于子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼——一個32位的代碼，其中與IP地址中網(wǎng)絡(luò)號、子網(wǎng)號對應(yīng)位置處的二進位是“1”，與主機號對應(yīng)位置處的二進位是“0”三類IP地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼：ABC子網(wǎng)掩碼的用途：從IP地址中分離出網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號方法：使用子網(wǎng)掩碼與IP地址進行邏輯乘例1：若某主機IP地址為：2（C類地址）兩者邏輯乘結(jié)果＝網(wǎng)絡(luò)號＝.0（前24位）例2：若某主機IP地址為：2（C類地址）它的子網(wǎng)掩碼為：40邏輯乘結(jié)果＝網(wǎng)絡(luò)號＝11010100000100000000001001110000(前28位)2023/1/1211因特網(wǎng)主機的IP地址及其域名因特網(wǎng)采用TCP/IP協(xié)議由大量網(wǎng)絡(luò)和計算機互連而成，網(wǎng)絡(luò)中的每一臺主機都有一個IP地址IP地址用4個十進制數(shù)字來表示，不便記憶和使用因特網(wǎng)采用域名(domainname)作為IP地址的文字表示，易用易記。例如：南京大學(xué)的WWW服務(wù)器的IP地址是：它對應(yīng)的域名是：用戶可以按IP地址訪問主機，也可按域名訪問主機主機IP地址與域名的關(guān)系：一個IP地址可對應(yīng)多個域名，一個域名只能對應(yīng)一個IP地址主機從一個物理網(wǎng)絡(luò)移到另一個網(wǎng)絡(luò)時，其IP地址必須更換，但可以保留原來的域名。2023/1/1212因特網(wǎng)域名的結(jié)構(gòu)域名的格式：

5級域名.4級域名.3級域名.2級域名.頂級域名舉例：

中國南京大學(xué)校園網(wǎng)www服務(wù)器的域名為:

主機名.網(wǎng)絡(luò)名.機構(gòu)名.國家名美國哈佛大學(xué)校園網(wǎng)www服務(wù)器的域名為:

主機名.網(wǎng)絡(luò)名.機構(gòu)名2023/1/1213因特網(wǎng)域名命名規(guī)則只許使用字母、數(shù)字和連字符，以字母或數(shù)字開頭并結(jié)尾，域名總長度不超過255個字符頂級域名規(guī)定：國際頂級域名，int（國際組織）國家頂級域名，例：cn（中國），uk（英國）通用頂級域名<機構(gòu)名>：com（營利性組織），net（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機構(gòu)），美國專用：org，edu，gov，mil等我國對二級域名的規(guī)定：機構(gòu)類別域名：ac科研機構(gòu)，com企業(yè)，net網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機構(gòu)，

org非營利性組織，edu教育機構(gòu)，gov政府部門行政區(qū)域域名：例：bj北京，sh上海，js江蘇2023/1/1214因特網(wǎng)的域名空間為避免域名重復(fù)，因特網(wǎng)的域名空間劃分為許多不同的域，每個域又分若干子域，從而構(gòu)成因特網(wǎng)的域名空間cnedunju因特網(wǎng)域名空間milgovcomnetorgukedu根intacnetseutsinghuapkuwwwbbscs……頂級域名二級域名三級域名四級域名cctvwww2023/1/12154.3.4因特網(wǎng)的接入2023/1/1216城域網(wǎng)在因特網(wǎng)接入中起重要作用什么是城域網(wǎng)？以高速光纖傳輸網(wǎng)為平臺，與國家主干網(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)，實現(xiàn)因特網(wǎng)接入服務(wù)，滿足人們訪問因特網(wǎng)的需求匯聚點(POP)匯接接入網(wǎng)的流量，進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)與交換接入網(wǎng)的作用：使用各種不同接入技術(shù)，解決“最后一公里”問題：●撥號接入 ●ADSL接入●有線電視接入 ●光纖接入●無線接入POP寬帶主干網(wǎng)接入網(wǎng)用戶用戶用戶POP用戶用戶用戶用戶接入網(wǎng)國家網(wǎng)主干2023/1/1217接入技術(shù)1：撥號接入通過本地公用網(wǎng)接入計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：MODEM（調(diào)制解調(diào)器）技術(shù)原理：數(shù)字調(diào)制最高傳輸速率：56Kbps把計算機送出的數(shù)字信號調(diào)制成為適合于在用戶線上傳輸?shù)囊纛l模擬信號把從線接收到載波信號恢復(fù)成數(shù)字信號送給計算機MODEM本地電話網(wǎng)MODEM計算機網(wǎng)絡(luò)音頻模擬信號計算機數(shù)字信號因特網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)計算機用戶數(shù)字信號缺點：傳輸速率低每次都要撥號上網(wǎng)時不能通費用不便宜2023/1/1218接入技術(shù)2：ADSL不對稱數(shù)字用戶線(ADSL):也通過本地公用網(wǎng)接入計算機網(wǎng)絡(luò)配置：ADSLModem以太網(wǎng)網(wǎng)卡原理：頻分多路復(fù)用+數(shù)字調(diào)制傳輸速率：上傳:64kbps～256kbps下行速度:1～8Mbps(1)上網(wǎng)和通話互不影響(2)不需要繳付額外的費(3)傳輸速率可根據(jù)線路情況調(diào)整電話機PC機以太網(wǎng)卡

（住戶）ADSLMODEM電話交換機計算機網(wǎng)(ISP)（電話局）ADSLMODEM分離器(濾波器)電話機濾波器ADSL（AsymmetricDigitalSubscriberLine，非對稱數(shù)字用戶環(huán)路）是一種新的數(shù)據(jù)傳輸方式。它因為上行和下行帶寬不對稱，因此稱為非對稱數(shù)字用戶線環(huán)路。

2023/1/1219接入技術(shù)4：光纖接入使用光纖作為計算機接入網(wǎng)絡(luò)的主要傳輸介質(zhì),分為