第04章Internet基礎(chǔ)知識

1第4章

Internet基礎(chǔ)知識2第4章Internet基礎(chǔ)知識Internet概述4.1Internet的基本原理4.2Internet的服務(wù)4.3IP地址規(guī)劃4.4Internet的域名管理4.534.1Internet概述發(fā)展形成定義組成44.1.1Internet的定義Internet是將世界上各個國家和地區(qū)成千上萬的同類型和異類型網(wǎng)絡(luò)互連在一起而形成的一個全球性大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。從網(wǎng)絡(luò)通信的角度：Internet是以TCP/IP連接各個國家、各個地區(qū)及各個機構(gòu)的計算機網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。從信息資源的角度：Internet是集各個部門、各個領(lǐng)域的各種信息資源為一體，供網(wǎng)上用戶共享的信息資源網(wǎng)。54.1.1Internet的定義Internet的特性：1基于IP的全球唯一的地址空間，邏輯的連接在一起。2能夠支持使用TCP/IP協(xié)議集來通信。3TCP/IP是實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)連接性和互操作性的關(guān)鍵。64.1.1Internet的定義Internet的特點：4公開或私下地提供、利用或形成在上述通信與相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施之上的高層服務(wù)。5Internet是一個網(wǎng)絡(luò)用戶的集團(tuán)，網(wǎng)絡(luò)使用者在使用網(wǎng)絡(luò)資源的同時，也為網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展壯大貢獻(xiàn)自身的力量。6Internet是所有可被訪問和利用的信息資源的集合。7Internet的起源于美國國防部建立的ARPANET網(wǎng)。1984年ARPAnet分解成兩部分：民用科研網(wǎng)(ARPAnet)和軍用計算機網(wǎng)絡(luò)(MILNET)。

1986年，面對網(wǎng)上信息流量的迅速增加，NSF美國國家科學(xué)基金會(TheU.S.NationalScienceFoundation)開始組建NSFNET國家科學(xué)基金網(wǎng)(NationalScienceFoundationNetwork)，計劃將美國六個超級計算中心聯(lián)接到一起組成主干網(wǎng)來代替阿帕網(wǎng)。4.1.2Internet的形成與發(fā)展1、Internet的起源與發(fā)展81988年9月，國家科學(xué)基金網(wǎng)(NSFNET)正式投入運行。1990年，阿帕網(wǎng)退役，國家科學(xué)基金網(wǎng)正式成為美國的Internet主干網(wǎng)。1991年后，Internet轉(zhuǎn)為商用。1994年4月20日，NCFC工程通過美國Sprint公司連入Internet的64K國際專線開通，實現(xiàn)了與Internet的全功能連接。4.1.2Internet的形成與發(fā)展91987年9月20日，錢天白教授發(fā)出我國第一封電子郵件“越過長城，通向世界”，揭開了中國人使用Internet的序幕。1988年，實現(xiàn)了與歐洲和北美地區(qū)的E—mail通信。1990年10月，注冊登記了我國的頂級域名CN。4.1.2Internet的形成與發(fā)展2、Internet在中國的發(fā)展101993年3月2日，中國科學(xué)院高能物理研究所租用AT&T公司的國際衛(wèi)星信道接入美國斯坦福線性加速器中心（SLAC）的64K專線正式開通。這條專線是我國部分連入Internet的第一根專線。1994年后，以中科院、北大和清華為核心的“中國國家計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)施(NCFC)”

通過TCP/IP和Internet全面連通，從而獲得了Internet的全功能服務(wù)。4.1.2Internet的形成與發(fā)展11中國教育和科研計算機網(wǎng)（CERNET）"中國科技網(wǎng)"（CSTNet）中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)(CHINANET)中國金橋信息網(wǎng)(CHINAGBN)中國國際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易互聯(lián)網(wǎng)（CIETNET）中國聯(lián)通網(wǎng)（UNINET）中國網(wǎng)通網(wǎng)（CNCNET）中國移動互聯(lián)網(wǎng)（CMNET）4.1.2Internet的形成與發(fā)展3、我國已建立的骨干互聯(lián)網(wǎng)12中國教育和科研計算機網(wǎng)（CERNET）由國家計委投資、國家教委主持建設(shè)。其目的是建設(shè)一個全國性的教育研究基地，把全國大部分的高等院校和中學(xué)連接起來，推動校園建設(shè)和促進(jìn)信息資源的交流共享，推動我國教育和科研事業(yè)的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)總控中心設(shè)在清華大學(xué)。CERNET的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)全國網(wǎng)絡(luò)中心地區(qū)網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)省教育科研網(wǎng)省教育科研網(wǎng)省教育科研網(wǎng)校園網(wǎng)1314中國科技網(wǎng)（CSTNet）中國科技網(wǎng)（ChineseScienceandTechnoloyNetwork，簡稱CSTNET）由中國科學(xué)院主管。網(wǎng)絡(luò)由兩級組成，以北京地區(qū)為中心，共設(shè)置了27個主站點，分別設(shè)在北京和全國部分大、中城市，該網(wǎng)絡(luò)中心還承擔(dān)著國家域名服務(wù)的功能。15中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)(CHINANET)中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)（ChinaNET），是由中國郵電部投資建設(shè)的中國公用Internet網(wǎng)絡(luò)，是中國最大的Internet服務(wù)提供商,網(wǎng)絡(luò)國際出口總帶寬已突破6G，業(yè)務(wù)范圍覆蓋全國所有電話通達(dá)的地區(qū)。ChinaNET也是一個分層體系結(jié)構(gòu)，由核心層、區(qū)域?qū)?、接入?個層次組成。16中國金橋信息網(wǎng)(CHINAGBN)金橋網(wǎng)以光纖、衛(wèi)星、微波、無線移動等多種傳播方式，形成天、地一體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)、話音網(wǎng)和圖象網(wǎng)相結(jié)合并與Internet相連。根據(jù)計劃，金橋網(wǎng)將建立一個覆蓋全國，與國內(nèi)其他專用網(wǎng)絡(luò)相連接，并與30幾個省市自治區(qū)，500個中心城市，12000個大型企業(yè)，100個重要企業(yè)集團(tuán)相聯(lián)接的國家公用經(jīng)濟(jì)信息通信網(wǎng)。

174.1.3Internet的組成用來把Internet服務(wù)器連接在一起，供服務(wù)器之間相互傳輸各種信息和數(shù)據(jù)的通信設(shè)施。連接在Internet上提供給網(wǎng)絡(luò)用戶使用的計算機，用來運行用戶端所需的應(yīng)用程序，為用戶提供豐富的資源和各種服務(wù)。通過一定的設(shè)備接入Internet，從而可以訪問Internet提供的資源，并享受Internet提供的各種服務(wù)的用戶。Internet服務(wù)器通訊子網(wǎng)Internet用戶18局域網(wǎng)Internet用戶ADSLModemInternet服務(wù)器通信子網(wǎng)Modem單機Internet用戶Internet組成示意圖194.2Internet的基本原理客戶機和服務(wù)器程序P2P技術(shù)分組交換201．什么是交換？交換就是按某種方式動態(tài)地分配傳輸線路資源例如，電話交換機在用戶呼叫時為用戶選擇一條可用的線路進(jìn)行接續(xù)。用戶掛機后則斷開該線路，該線路又可分配給其它用戶。

4.2.1Internet的基本原理2.為什么要采用交換技術(shù)？節(jié)省線路投資，提高線路利用率3.實現(xiàn)交換的方法主要有：

電路交換、報文交換、分組交換21

在撥號的過程中，電話網(wǎng)中的程控交換機建立物理通路的過程，我們稱之為電路交換。⑴電路交換(CircuitSwitching)技術(shù)電路交換的工作模式電路交換通信的三個階段電路建立通過源節(jié)點請求完成交換網(wǎng)中相應(yīng)節(jié)點的連接過程，這個過程建立起一條由源節(jié)點到目的節(jié)點傳輸通道。數(shù)據(jù)傳輸電路建立完成后，就可以在這條臨時的專用電路上傳輸數(shù)據(jù)，通常為全雙工傳輸。電路拆除在完成數(shù)據(jù)傳輸后，源節(jié)點發(fā)出釋放請求信息，請求終止通信，若目的節(jié)點接受釋放請求，則發(fā)回釋放應(yīng)答信息。在電路拆除階段，各節(jié)點相應(yīng)地拆除該電路的對應(yīng)連接，釋放由該電路占用的節(jié)點和信道資源。25優(yōu)點：①由于通信線路為通信雙方用戶專用，數(shù)據(jù)直達(dá)，所以傳輸數(shù)據(jù)的時延非常小。

②通信雙方之間的物理通路一旦建立，雙方可以隨時通信，實時性強。

③雙方通信時按發(fā)送順序傳送數(shù)據(jù)，不存在失序問題。

④電路交換既適用于傳輸模擬信號，也適用于傳輸數(shù)字信號。

⑤電路交換的交換的交換設(shè)備（交換機等）及控制均較簡單。缺點：①電路交換的平均連接建立時間對計算機通信來說太長。

②電路交換連接建立后，物理通路被通信雙方獨占，即使通信線路空閑，也不能供其他用戶使用，因而信道利用率低。

③電路交換時，數(shù)據(jù)直達(dá)，不同類型、不同規(guī)格、不同速率的終端很難相互進(jìn)行通信，也難以在通信過程中進(jìn)行差錯控制。

26⑵報文交換(MessageSwitching)技術(shù)報文交換是以報文為數(shù)據(jù)交換的單位，報文攜帶有目標(biāo)地址、源地址等信息，在交換結(jié)點采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的傳輸方式。27優(yōu)點：

①“存儲-轉(zhuǎn)發(fā)”;②不獨占線路,多個用戶的數(shù)據(jù)可以通過存儲和排隊共享一條線路;③無線路建立的過程,提高了線路的利用率;④可以支持多點傳輸。

缺點：①報文大小不一，造成存儲管理復(fù)雜。②大報文造成存儲轉(zhuǎn)發(fā)的延時過長；③出錯后整個報文全部重發(fā)。④報文交換難以支持實時通信和交互式通信的要求。28分組交換仍采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)傳輸方式，但它是將一個長報文先分割為若干個較短的分組，然后把這些分組（攜帶源、目的地址和編號信息）逐個地發(fā)送出去。特點：分割總量，輪流發(fā)送。⑶分組交換(PacketSwitching)技術(shù)2930優(yōu)點：

①加速了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸；②簡化了存儲管理;③減少了出錯機率和重發(fā)數(shù)據(jù)量;④由于分組短小，更適用于采用優(yōu)先級策略，便于及時傳送一些緊急數(shù)據(jù)。

缺點：①結(jié)點必須具有極強的處理能力，數(shù)據(jù)傳輸仍有延遲。②每個分組都要加上控制信息，造成整體信息量加大。③出錯后整個報文全部重發(fā)。④分組到達(dá)目的地后，要根據(jù)編號進(jìn)行排序，增加了工作量。31客戶機/服務(wù)器系統(tǒng)是目前分布式網(wǎng)絡(luò)普遍采用的一種技術(shù)，也是Internet所采用的重要技術(shù)之一。在客戶機/服務(wù)器系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中將計算機劃分為服務(wù)器和客戶機兩部分。服務(wù)器：提供特定的資源（控制數(shù)據(jù)、打印機及客戶機需要訪問的其他資源）客戶機：使用資源（通過集線器或交換機與服務(wù)器相連）典型的客戶機程序InternetExplore、Navigator。4.客戶機和服務(wù)器程序32

優(yōu)點：

①把一個應(yīng)用系統(tǒng)分成兩部分，簡化了應(yīng)用程序的設(shè)計過程，使客戶機程序與服務(wù)器程序之間的通信過程標(biāo)準(zhǔn)化。

②實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分散化存儲和集中化使用。

③客戶機程序可以與多個服務(wù)器程序進(jìn)行鏈?zhǔn)竭B接，用戶可更具自己的需要靈活地訪問多臺主機。

5.P2P技術(shù)

點對點技術(shù)（peertopeer,P2P）又稱對等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，是一種網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)，依賴網(wǎng)絡(luò)中參與者的計算力和帶寬，而不是把依賴都聚集在較少的幾臺服務(wù)器上。P2P是一種分布式網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)參與者共享他們所有的一部分硬件資源（處理能力、存儲能力、網(wǎng)絡(luò)能力、打印機等），這些共享資源需由網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)和內(nèi)容，能被其他對等節(jié)點直接訪問。在此網(wǎng)絡(luò)中的參與者既是服務(wù)的提供者，又是獲取者。應(yīng)用：文件共享、即時通訊、協(xié)同計算、搜索引擎3334優(yōu)點：

①非中心化，網(wǎng)絡(luò)中的資源和服務(wù)分散在所有結(jié)點上，信息的傳輸和服務(wù)的實現(xiàn)都直接在結(jié)點之間進(jìn)行，可以無須中間環(huán)節(jié)和服務(wù)器的介入，避免了瓶頸；②可擴展性，整個體系是全分布的，不存在瓶頸。理論上其可擴展性幾乎可以認(rèn)為是無限的;③健壯性，P2P架構(gòu)天生具有耐攻擊、高容錯的優(yōu)點;④高性能/價格比，性能優(yōu)勢是P2P被廣泛關(guān)注的一個重要原因；⑤隱私保護(hù)，在P2P網(wǎng)絡(luò)中，由于信息的傳輸分散在各結(jié)點之間無須經(jīng)過某個集中環(huán)節(jié)，用戶的隱私信息被竊聽和泄露的可能性大大縮??；⑥負(fù)載均衡，P2P網(wǎng)絡(luò)中由于每個結(jié)點既是服務(wù)器又是客戶機，減少了傳統(tǒng)C/S模式結(jié)構(gòu)對服務(wù)器計算能力、存儲能力的要求，同時因為資源分布在多個結(jié)點，更好實現(xiàn)了整個網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡。

缺點：①結(jié)點管理、信息的定位搜索、安全方面存在一些問題。35

簡單說，Inernet又叫互聯(lián)網(wǎng)，是一個由各種不同類型和規(guī)模的、獨立運行和管理的計算機網(wǎng)絡(luò)組成的世界范圍的巨大計算機網(wǎng)絡(luò)—全球性計算機網(wǎng)絡(luò)。組成互聯(lián)網(wǎng)的計算機網(wǎng)絡(luò)包括小規(guī)模的局域網(wǎng)（LAN）、城市規(guī)模的區(qū)域網(wǎng)（MAN）以及大規(guī)模的廣域網(wǎng)（WAN）等。這些網(wǎng)絡(luò)通過普通電話線、高速率專用線路、衛(wèi)星、微波和光纜等線路把不同國家的大學(xué)、公司、科研部門及軍事和政府等組織的網(wǎng)絡(luò)連接起來。4.2.2Internet與局域網(wǎng)的關(guān)系364.3Internet的服務(wù)Internet為人們提供了一個巨大的并且在迅速增長的信息資源庫，用戶可從中獲得各方面的信息，如自然、政治、歷史、科技、教育、衛(wèi)生、娛樂、政府決策、金融、商業(yè)、氣象等。其中主要的服務(wù)資源包括以下幾項。1．E-mail（ElectronicMail）是Internet最主要繁榮的服務(wù)之一，也是最基本的和用戶最常用的服務(wù)之一。它是利用計算機網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送或接收的郵件。374.3Internet的服務(wù)

2．WWW是WorldWideWeb的縮寫，又稱為W3、3W或Web，中文譯為全球信息網(wǎng)或萬維網(wǎng)。WWW是融合信息檢索技術(shù)與超文本和超媒體技術(shù)而形成的使用簡單、功能強大的全球信息系統(tǒng)。它將文本、圖像、聲音和其他資源以超文本（HTML）的形式提供給訪問者，是Internet上最方便和最受歡迎的信息瀏覽方式。3．FTP（FileTransferProtocol）是WWW出現(xiàn)以前Internet中使用最廣泛的服務(wù)。

FTP用來在計算機之間傳輸文件。384.3Internet的服務(wù)

4.遠(yuǎn)程登錄與BBS，遠(yuǎn)程登錄服務(wù)Telnet用于在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實現(xiàn)資源的共享。利用遠(yuǎn)程登錄，可以將自己計算機暫時變成遠(yuǎn)程計算機的終端，從而直接調(diào)用遠(yuǎn)程計算機的資源和服務(wù)。5．Netnews也稱為USENTER（網(wǎng)絡(luò)論壇或電子新聞），是針對有關(guān)的專題講座而設(shè)計的，是共享信息、交換意見和知識的地方。News新聞在Internet上隨處可見，USENET則是主要的新聞傳播工具。6．信息查詢服務(wù)7．娛樂和會話服務(wù)

8．名錄服務(wù)9．電子商務(wù)服務(wù)394.4Internet的IP地址與域名系統(tǒng)在Internet上定義了兩種方法來標(biāo)識網(wǎng)上的計算機，分別是Internet的IP地址和域名。

Internet上的數(shù)據(jù)能夠發(fā)送到目的端的原因是：任何一個連接到Internet上的計算機都有一個惟一的網(wǎng)絡(luò)地址。為了確保Internet上的每一個網(wǎng)絡(luò)地址始終是惟一的，國際網(wǎng)絡(luò)信息中心組織（InterNIC）根據(jù)公司網(wǎng)絡(luò)的大小給他們分配了一系列IP地址（又稱為Internet地址）。404.4.1IPv4地址1、IP地址概述IP地址是指給Internet上的主機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“．”分隔的4個十進(jìn)制數(shù)字表示，如“8”。IP地址由32比特組成，包括三個部分：地址類別、網(wǎng)絡(luò)號和主機號；IP地址以32個二進(jìn)制數(shù)字形式表示，不適合閱讀和記憶。為了便于用戶閱讀和理解IP地址，Internet管理委員會采用了一種“點分十進(jìn)制”表示方法表示IP地址。將IP地址分為4個字節(jié)（每個字節(jié)8個比特），且每個字節(jié)用十進(jìn)制表示，并用點號“．”隔開，

2、IP地址的組成

3、IP地址分類Internet的IP地址分為五種類型：A類、B類、C類、D類和E類A類地址A類地址第一字節(jié)的第1位為“0”，其余7位表示網(wǎng)絡(luò)號。第二、三、四個字節(jié)共計24位，用于主機號。所以A類地址的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為27（128）個，每個網(wǎng)絡(luò)包含的主機數(shù)為224（16777216）個，A類地址的范圍是～55。由于網(wǎng)絡(luò)號全為0和全為1保留用于特殊目的，所以A類地址有效的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為126個，其范圍是1～126。另外，主機號全為0和全為1也有特殊作用，所以每個網(wǎng)絡(luò)號包含的主機數(shù)應(yīng)該是224-2（16777214）個。因此，一臺主機能使用的A類地址的有效范圍是：～54。B類地址B類地址第一字節(jié)的前兩位為“10”，剩下的6位和第二字節(jié)的8位共14位用于表示網(wǎng)絡(luò)號。第三、第四字節(jié)共16位表示主機號。所以B類地址網(wǎng)絡(luò)數(shù)為214個。B類地址的范圍為～55，與A類地址類似（主機號全0和全1有特殊作用），一臺主機能使用的B類地址的有效范圍是：～54C類地址C類地址第一字節(jié)的前3位為“110”，剩下的5位和第二、三字節(jié)共21位用于表示網(wǎng)絡(luò)號，第四字節(jié)的8位用于表示主機號。因此C類地址網(wǎng)絡(luò)數(shù)為221個，每個網(wǎng)絡(luò)號所包含的主機數(shù)為256（實際有效的為254）個。C類地址的范圍為～55，同樣，一臺主機能使用的C類地址的有效范圍是：～54D類地址和E類地址D類地址D類地址第一字節(jié)的前4位為“1110”。用于多播，多播就是同時把數(shù)據(jù)發(fā)送給一組主機，只有那些已經(jīng)登記可以接收多播地址的主機，才能接收多播數(shù)據(jù)包。D類地址的范圍是～55。

E類地址E類地址第一字節(jié)的前4位為“1111”。E類為將來預(yù)留的，同時也可以用于實驗?zāi)康?，它們不能被分配給主機。474.4.2特殊IP地址1、3個特殊網(wǎng)絡(luò)地址段由于IP地址資源緊缺，為了各部門內(nèi)部構(gòu)建Intranet環(huán)境及新技術(shù)發(fā)展、測試方便，Internet國際組織保留了3個特殊網(wǎng)絡(luò)地址段用于內(nèi)部網(wǎng)的擴展使用。它們是：A類：～55B類：～55C類：～55484.4.2特殊IP地址

這三個網(wǎng)段只能用于內(nèi)部網(wǎng)，不能跨網(wǎng)段和路由，即在Internet上無法直接找到標(biāo)記這三個網(wǎng)段地址的主機。標(biāo)記這三個網(wǎng)段地址的主機必須通過代理（Proxy）或NAT（NetworkAddressTransfer）經(jīng)過IP地址轉(zhuǎn)換才能與Internet進(jìn)行通信。大多數(shù)內(nèi)部網(wǎng)使用這三個特殊網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)互連，同時也緩解了IP地址的緊缺局面。

494.4.2特殊IP地址2、回送地址IP地址一般不能以十進(jìn)制數(shù)“127”作為開頭。以“127”開頭的地址，如，通常用于網(wǎng)絡(luò)軟件測試以及本地主機進(jìn)程間的通信。504.4.2特殊IP地址

網(wǎng)絡(luò)地址又稱網(wǎng)段地址。網(wǎng)絡(luò)號不空而主機號全“0”的IP地址表示網(wǎng)絡(luò)地址，即網(wǎng)絡(luò)本身。例如，地址表示其網(wǎng)絡(luò)地址為210.40.13。3、網(wǎng)絡(luò)地址51

網(wǎng)絡(luò)號不空而主機號全“1”表示直接廣播地址，表示這一網(wǎng)段下的所有用戶（可用作目的地址）。廣播地址的應(yīng)用代表同時向網(wǎng)絡(luò)中的所有主機發(fā)送信息。例如55就是C類地址中的一個直接廣播地址，表示210.40.13網(wǎng)段下的所有用戶。4.4.2特殊IP地址4、直接廣播地址52

網(wǎng)絡(luò)號和主機號都是全“1”的IP地址是有限廣播地址，即55（可用作目的地址使用）。當(dāng)需要在本子網(wǎng)內(nèi)廣播但又不知道本子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號時，可以利用有限廣播地址。4.4.2特殊IP地址5、有限廣播地址53

網(wǎng)絡(luò)號和主機號都為全“0”的IP地址表示本網(wǎng)絡(luò)上的本機地址（可以作為源地址使用）。若主機想在本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通信，但又不知道本網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號，那么可以利用“0”地址。4.4.2特殊IP地址6、本機地址54特殊IP地址（總結(jié)）網(wǎng)絡(luò)號主機號源地址使用目的地址使用代表的意思00可以不可以在本網(wǎng)絡(luò)上的本主機0Host-id可以不可以在本網(wǎng)絡(luò)上的某個主機Host-id全1全1不可可以只在本網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣播（各路由器均不轉(zhuǎn)發(fā)）Net-id全1不可可以對Net-id上的所有主機進(jìn)行廣播127非全0或全1的任何數(shù)可以可以用作本地軟件環(huán)回測試之用55內(nèi)容回顧

IP地址的結(jié)構(gòu)？

IP地址的分類？每一類IP地址可分配的網(wǎng)絡(luò)號和主機號？辨認(rèn)以下IP地址的網(wǎng)絡(luò)類別

⑴⑵7⑶⑷45以下特殊IP地址代表的含義？

⑴⑵⑶55⑷2564.4.3子網(wǎng)及子網(wǎng)掩碼1、二級IP地址存在的問題？

IP地址空間的利用率有時很低，利用率很高的話又造成管理上的困難。

IP地址資源的嚴(yán)重匱乏。給每一個物理網(wǎng)絡(luò)分配一個網(wǎng)絡(luò)號會使路由表變的太大，從而使網(wǎng)絡(luò)性能變壞。

兩級IP地址不夠靈活。574.4.3子網(wǎng)及子網(wǎng)掩碼2、解決的辦法？

劃分子網(wǎng)，即在原來IP地址結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加一級結(jié)構(gòu)（從主機號部分拿出幾位作為子網(wǎng)號）。

使用子網(wǎng)掩碼，從而保證網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡(luò)以外是不可知的。（即子網(wǎng)掩碼對外屏蔽了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，可大大簡化路由表的長度）。子網(wǎng)，是指把單一的網(wǎng)絡(luò)劃分成多個物理網(wǎng)絡(luò)，并使用路由器將其互連起來，這些物理網(wǎng)絡(luò)就稱為子網(wǎng)，如下圖：58網(wǎng)絡(luò)R2R1R30101563一個B類網(wǎng)絡(luò)（劃分子網(wǎng)之前）59一個B類網(wǎng)絡(luò)（劃分子網(wǎng)之后）R2R1R30101子網(wǎng)456子網(wǎng)0子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)60主機Internet地址網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)地址主機地址Internet子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)

網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)子網(wǎng)子網(wǎng)主機主機主機主機主機主機主機IP地址的分層結(jié)構(gòu)61

引進(jìn)了子網(wǎng)的概念后，將IP地址中的主機號地址部分再一分為二，一部分作為“本地網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的子網(wǎng)號”，另一部分作為“子網(wǎng)內(nèi)主機號”。這樣一來，IP地址則是由網(wǎng)絡(luò)號、子網(wǎng)號、子網(wǎng)內(nèi)主機號三部分組成。4．子網(wǎng)地址4.4.3子網(wǎng)及子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)號

子網(wǎng)號主機號子網(wǎng)具體的劃分方法劃分子網(wǎng)號的位數(shù)，取決于具體的需要。若子網(wǎng)號所占的比特越多，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(luò)，將主機號分為兩部分，其中8個比特用于子網(wǎng)號，另外8個比特用于主機號，那么這個B類網(wǎng)絡(luò)就被分為254個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)可以容納254臺主機。劃分子網(wǎng)后出現(xiàn)的問題如何區(qū)分這兩個地址？如何確定兩個IP地址是否屬于同一個網(wǎng)絡(luò)？645．子網(wǎng)掩碼的作用

對外主要用來屏蔽網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)；對內(nèi)主要是告訴本網(wǎng)絡(luò)上的路由器，主機的IP地址中哪一部分是子網(wǎng)號，哪一部分子網(wǎng)內(nèi)部的主機號。子網(wǎng)掩碼可用來區(qū)分IP數(shù)據(jù)報是否發(fā)送到外部網(wǎng)絡(luò)上去。5、子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩瑪（SubnetMask）也是一個“點分十進(jìn)制”表示的32位二進(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)于網(wǎng)絡(luò)地址（包括子網(wǎng)地址）、哪些位對應(yīng)于主機地址。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)地址（網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號）的所有位都設(shè)置為“1”，對應(yīng)于主機地址（主機號）的所有位都設(shè)置為“0”。11……1100….00“網(wǎng)絡(luò)號+子網(wǎng)號”部分“主機號”部分5、子網(wǎng)掩碼A類、B類、C類IP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A類地址、B類地址和C類地址的標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼。地址類型點分十進(jìn)制表示子網(wǎng)掩碼的二進(jìn)制位A11111111000000000000000000000000B11111111111111110000000000000000C11111111111111111111111100000000675．利用IP地址和子網(wǎng)掩碼計算子網(wǎng)地址

方法：IP地址∧子網(wǎng)掩碼，結(jié)果就是該子網(wǎng)的地址。兩個二進(jìn)制數(shù)相與：1∧0=00∧1＝00∧0＝01∧1＝1總結(jié)出一條規(guī)律：兩個二進(jìn)制數(shù)相與，有0則0，同1則1。

TCP/IP對子網(wǎng)掩碼和IP地址進(jìn)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(luò)地址取出，從而知道兩個IP地址所對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)。通過子網(wǎng)掩碼識別網(wǎng)絡(luò)地址69確定子網(wǎng)掩碼的方法步驟：（1）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。（2）然后確定所需要的子網(wǎng)數(shù)和每個子網(wǎng)的最大主機數(shù)。（3）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)。（4）確定需要多少位主機號來標(biāo)識每個子網(wǎng)上的每臺主機。（5）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“1”，主機號對應(yīng)的二進(jìn)制位都置為“0”。（6）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。70例如：對于一個B類網(wǎng)絡(luò),若將第三個字節(jié)的前3位用于子網(wǎng)號，而將剩下的位用于主機號，則子網(wǎng)掩碼為。由于使用了3位分配子網(wǎng)，所以這個B類網(wǎng)絡(luò)被分為6個子網(wǎng)，它們的網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址下圖，每個子網(wǎng)有13位可用于主機的編址。子網(wǎng)掩碼與主機IP地址范圍的計算子網(wǎng)劃分的規(guī)則：在RFC文檔中，RFC950規(guī)定了子網(wǎng)劃分的規(guī)范，其中對網(wǎng)絡(luò)地址中的子網(wǎng)號作了如下的規(guī)定：由于網(wǎng)絡(luò)號全為“0”代表的是本網(wǎng)絡(luò)，所以網(wǎng)絡(luò)地址中的子網(wǎng)號也不能全為“0”，子網(wǎng)號全為“0”時，表示本子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。由于網(wǎng)絡(luò)號全為“1”表示的是廣播地址，所以網(wǎng)絡(luò)地址中的子網(wǎng)號也不能全為“1”，全為“1”的地址用于向子網(wǎng)廣播。子網(wǎng)劃分的步驟在劃分子網(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(luò)地址（網(wǎng)絡(luò)號+子網(wǎng)號）的范圍和主機號的范圍。劃分子網(wǎng)的步驟如下：確定需要多少子網(wǎng)號來唯一標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)上的每一個子網(wǎng)。確定需要多少主機號來標(biāo)識每個子網(wǎng)上的每臺主機。定義一個符合網(wǎng)絡(luò)要求的子網(wǎng)掩碼。確定標(biāo)識每一個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址。確定每一個子網(wǎng)上所使用的主機地址的范圍。74子網(wǎng)規(guī)劃舉例例：某單位因需要申請了一個C類網(wǎng)絡(luò)地址，;為了便于管理，現(xiàn)需要劃分20個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)中放5臺主機。

請問：①該子網(wǎng)應(yīng)如何劃分?②劃分后的子網(wǎng)地址分別是什么？規(guī)劃方法：①對于C類地址，要從最后8位中分出幾位作為子網(wǎng)號：

∵24<20<25

∴應(yīng)選擇5位作為子網(wǎng)號，這樣共可提供30個子網(wǎng)號（全“0”和全“1”一般不使用），完全滿足了劃分20個子網(wǎng)的需要。

75②檢查剩余的位數(shù)能否滿足每個子網(wǎng)中主機臺數(shù)的要求：

∵子網(wǎng)號為5位，故還剩3位可以作為主機號，而且23－2>5∴可以滿足每個子網(wǎng)中放置5臺主機的要求。子網(wǎng)規(guī)劃舉例③將網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制表示方式：11000000000010100001111100000000④5位子網(wǎng)號的30種組合方式為：

00001

00010

00011

…

…

11110

第1個子網(wǎng)

第2個子網(wǎng)

第3個子網(wǎng)

…

…

第30個子網(wǎng)

對應(yīng)的子網(wǎng)號為：8、16、24…

…240

76子網(wǎng)劃分舉例④所劃分的子網(wǎng)地址為：

10000000000010100001111100001000即10000000000010100001111100010000即610000000000010100001111100011000即410000000000010100001111100100000即2。。。10000000000010100001111111110000即40774.4.3子網(wǎng)及子網(wǎng)掩碼7．如何利用IP地址和子網(wǎng)掩碼直接計算出主機號。

方法：IP地址∧子網(wǎng)掩碼的反碼，結(jié)果就是主機號。二進(jìn)制數(shù)的反碼：1的反碼是0；0的反碼是1。例如：1100011001的反碼為

001110011078例題例：已知某主機的IP地址07，子網(wǎng)掩碼24求：該主機的主機號？

①子網(wǎng)掩碼的反碼為：二進(jìn)制數(shù)

11111111111111111111111111100000反碼00000000000000000000000000011111

②進(jìn)行與運算IP地址11001010011101010000000111001111子網(wǎng)掩碼的反碼00000000000000000000000000011111∧主機號00000000000000000000000000001111∴該主機的主機號為：15794.4.4無類域間路由

1、CIDR編址方法

CIDR的基本思想是取消IP地址的分類結(jié)構(gòu)，將多個地址聚合在一起生成一個更大的網(wǎng)絡(luò)，以包含更多的主機。CIDR將32位IP地址分為兩個部分：網(wǎng)絡(luò)前綴（或簡稱為“前綴”）用來指明網(wǎng)絡(luò)；主機號用來指明主機。CIDR還使用“斜線記法”，即在IP地址后面加上斜線“/”，然后寫上網(wǎng)絡(luò)前綴所占的位數(shù)。CIDR把網(wǎng)絡(luò)前綴都相同的連續(xù)的IP地址稱為一個“CIDR地址塊”，只要知道CIDR地址塊中的任何4.4.4無類域間路由一個IP地址，就可以知道這個地址的起始地址和最大地址，以及地址塊中的地址數(shù)。例：已知IP地址2/23是某CIDR地址塊中的一個地址，現(xiàn)在把它寫成二進(jìn)制表示，其中前23位是網(wǎng)絡(luò)前綴，而后9位是主機號，表示如下所示：

2/23=11001000000101110001000000001100

這個地址塊所表示的地址范圍很容易得出，最小地址，最大地址55.其中主機號為全“0”和全“1”的地址一般不用。上面的地址塊可記為/23，其可以表示傳統(tǒng)分類中的500個C類地址。4.4.4無類域間路由

由于CIDR地址塊中有很多地址，所以路由表中就用CIDR地址來查找目的網(wǎng)絡(luò)，它使得路由表中的一個項目就可以表示傳統(tǒng)分類地址中的很多條記錄，稱為路由聚合，也稱為構(gòu)成超網(wǎng)。它可以限制路由器中路由表的增大，減少路由通告；同時，CIDR有助于IPv4地址的充分利用。如果沒有采用CIDR，在1994和1995年時，Internet上一個路由表的記錄就會超過7萬多條，而使用了CIDR之后，在1996年一個路由表的記錄數(shù)為3萬多個。

CIDR記法有很多形式，例如，地址塊/14可以簡寫為193.120/14,也就是把點分十進(jìn)制中低位連續(xù)的0省略。另一種簡化表示方法是在網(wǎng)絡(luò)前綴的后面加一個星號*，如：4.4.4無類域間路由11000001.011110*，意思是在星號*之前是網(wǎng)絡(luò)前綴，而星號*后表示IP地址中的主機號，可以是任意值。CIDR一般使用13~27位可變網(wǎng)絡(luò)前綴。例：一個ISP被分配了一些C類網(wǎng)絡(luò),這個ISP準(zhǔn)備把這些C類網(wǎng)絡(luò)分配給各個用戶群,目前已經(jīng)分配了四個C類網(wǎng)段給用戶,如果沒有實施CIDR技術(shù).ISP的路由器的路由表中會有四條下連網(wǎng)段的路由條目,并且會把它通告給Internet上的路由器.通過實施CIDR技術(shù),我們可以在ISP的路由器上把這四個網(wǎng)段/24,/24,/24,/24匯聚成一條路由/22.這樣ISP路由器只向Internet通告/22這一條路由,大大減少了路由表的數(shù)目.從而為網(wǎng)絡(luò)路由器節(jié)省出了存儲空間。如圖所示：4.4.4無類域間路由4.4.4無類域間路由2、CIDR子網(wǎng)掩碼

為了方便進(jìn)行路由選擇，CIDR采用32位的地址掩碼。地址掩碼是一串1和0組成的，而1的個數(shù)就是網(wǎng)絡(luò)前綴的長度。雖然CIDR不使用子網(wǎng)了，但由于有一些網(wǎng)絡(luò)還在使用子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼，因此CIDR所使用的地址掩碼也可以稱為子網(wǎng)掩碼。例如，2/23地址塊的子網(wǎng)掩碼是：11111111111111111111111000000000。CIDR不使用子網(wǎng)是指在CIDR編址中并沒有指明若干字段作為子網(wǎng)字段，但是當(dāng)一個組織分配到一個CIDR地址塊之后，其仍可以根據(jù)自身的需求進(jìn)一步劃分子網(wǎng)。這些子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址也是由網(wǎng)絡(luò)前綴和主機號兩部分組成，但子網(wǎng)的前綴要比整個組織的網(wǎng)絡(luò)前綴更長一些。854.4.5IPv6簡介

當(dāng)前在Internet上使用的IP地址是在1978年確定的協(xié)議，它由4段8位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成。由于Internet協(xié)議的當(dāng)時版本號為4，因而稱為“IPv4”。

IPv4的地址長度是32位（bit），理論上可以支持多達(dá)16,000,000個網(wǎng)絡(luò)，容納四十多億臺主機（232=4,294,967,296），但由于IP對地址進(jìn)行了分類，分成A、B、C等類地址，實際可用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)和主機數(shù)遠(yuǎn)小于上述數(shù)目。864.4.5IPv6簡介

1994年，制定了IPv6作為下一代IP標(biāo)準(zhǔn)。IPv6在IPv4的基礎(chǔ)上，增加了一些新的功能。

IPv6的地址空間由原來的32位擴展到64位；簡化了IP報頭的格式?？蓴U展性。安全性。流標(biāo)號。874.5Internet的域名管理4.5.1DNS簡介4.5.2域名空間4.5.3域名服務(wù)器4.5.4解析器884.5.1DNS簡介

由于IP地址不容易記憶，從1985年起，在IP地址的基礎(chǔ)上開始向用戶提供域名系統(tǒng)（DNS）服務(wù)，即用一種字符型的主機命名機制來識別網(wǎng)上的計算機。為了向一般用戶提供一種直觀明了的主機識別符（主機名），TCP/IP專門設(shè)計了一種字符型的主機命名機制，給每一臺主機一個由字符串組成的名字，這種主機名相對于IP地址來說是一種更為高級的地址形式，我們將它稱為域名（domainname)。域名系統(tǒng)（DNS）就是一種幫助人們在Internet上用名字來標(biāo)識自己的計算機，并保證主機名和IP地址一一對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)。IP地址到名字地址間的映射：便于記憶例：8==四川大學(xué)Web服務(wù)器894.5.1DNS簡介DNS由3個部分組成：域名空間、域名服務(wù)器和解析器。

域名系統(tǒng)采用客戶機/服務(wù)器模式。當(dāng)一個應(yīng)用程序要求把一個主機域名轉(zhuǎn)換成IP地址時，該應(yīng)用程序需要與域名服務(wù)器建立連接，把主機名傳送給域名服務(wù)器，域名服務(wù)器經(jīng)過查找，把主機的IP地址回送給應(yīng)用程序。904.5.2域名空間任何Internet上的主機都有一個層次化的名字，稱之為域名。所有的主機的域名以樹形結(jié)構(gòu)構(gòu)成域名空間。域名系統(tǒng)將整個Internet劃分為多個頂級域，并為每個頂級域規(guī)定了通用的頂級域名；網(wǎng)絡(luò)信息中心（NIC）將頂級域的管理權(quán)授予指定的管理機構(gòu)；各個管理機構(gòu)再為它們所管理的域分配二級域名，并將二級域名的管理權(quán)授予其下屬的管理機構(gòu)；91頂級域名分配92國家名稱國家域名國家名稱國家域名中國CN日本JP巴西BR韓國KR加拿大CA中國澳門MO澳大利亞AU俄羅斯RU法國FR新加坡SG德國DE中國臺灣TW中國香港HK英國UK一些國家或地區(qū)一級域名的代碼如下圖所示：93CN以下二級域名分配CN以下域名域名類型com商業(yè)組織net網(wǎng)絡(luò)支持中心org各類組織機構(gòu)gov政府部門edu教育機構(gòu)地域代碼各個地區(qū)944.5.2域名空間

一個完整的域名由二個或二個以上部分組成，各部分之間用英文的句號"."來分隔，最后一個"."的右邊部分稱為頂級域名（TLD，也稱為一級域名），最后一個"."的左邊部分稱為二級域名（SLD），二級域名的左邊部分稱為三級域名，以此類推，每一級的域名控制它下一級域名的分配。

域名的表示方法：主機名.???.三級域名.二級域名.一級域名954.5.2域名空間注意：①國際域名和國內(nèi)域名的區(qū)別國際域名的最后一個后綴是.com、.net、.go