第5章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)-二版

第5章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)5.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述5.2計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)基礎(chǔ)5.3Internet基礎(chǔ)題外話：有趣的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)六度分隔假說

又稱為“小世界現(xiàn)象”，你和任何一個(gè)陌生人之間所間隔的人不會(huì)超過六個(gè)，也就是說，最多通過六個(gè)人你就能夠認(rèn)識(shí)任何一個(gè)陌生人2001年，哥倫比亞大學(xué)社會(huì)學(xué)系的登肯·瓦茲，對(duì)“六度分隔”理論進(jìn)行了驗(yàn)證工程166個(gè)不同國(guó)家的六萬(wàn)多名志愿者參加隨機(jī)選定18名目標(biāo)（比如一名美國(guó)的教授、一名澳大利亞警察和一名挪威獸醫(yī)）要求志愿者選擇其中的一名發(fā)送電子郵件給自己認(rèn)為最有可能發(fā)送郵件給目標(biāo)的親友。《科學(xué)》雜志上發(fā)表最新論文表明：平均也只要經(jīng)歷5～7個(gè)人左右。5.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述5.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展第一階段：面向終端的第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第二階段：以分組交換網(wǎng)為中心的第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（ARPNET）第三階段：體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化的第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（OSI/RM）第四階段：以網(wǎng)絡(luò)互連為核心的第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（Internet）分時(shí)系統(tǒng)：通過只含顯示器和鍵盤的啞終端來使用主機(jī)。在分時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過Modem（調(diào)制解調(diào)器）和PSTN（公用電話網(wǎng)）把計(jì)算機(jī)資源向地理上分布的許多遠(yuǎn)程終端用戶提供共享資源服務(wù)的。在共享介質(zhì)通信網(wǎng)平臺(tái)上的共享文件服務(wù)器結(jié)構(gòu)。同軸電纜、光纖等高速傳輸介質(zhì)通過網(wǎng)卡上網(wǎng)5.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義凡將地理位置不同，具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過通信設(shè)備和線路連接起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（即網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議、信息交換方式及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信和資源共享的系統(tǒng)，稱之為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。硬件資源子網(wǎng)（計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）通信子網(wǎng)（數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)）軟件網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議5.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能資源共享均衡負(fù)載及分布處理信息快速傳遞和集中處理綜合信息服務(wù)提高系統(tǒng)的性能價(jià)格比，維護(hù)方便，擴(kuò)展靈活給你發(fā)E-mail網(wǎng)絡(luò)最基本的功能：共享資源我的東西丟失了??！沒關(guān)系！共享硬件資源5.1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.網(wǎng)絡(luò)硬件（1）服務(wù)器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的核心負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)資源管理和用戶服務(wù)，并使網(wǎng)上的各工作站能共享軟件資源和昂貴的外設(shè)（2）工作站網(wǎng)絡(luò)上的個(gè)人計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)接口卡和通信電纜連接到文件服務(wù)器上坐享其成者服務(wù)提供者5.1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.網(wǎng)絡(luò)硬件（3）網(wǎng)絡(luò)接口卡簡(jiǎn)稱網(wǎng)卡，又稱為網(wǎng)絡(luò)接口適配器是計(jì)算機(jī)與通信介質(zhì)的接口，是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的基本部件主要功能是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)格式與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送等。每塊網(wǎng)卡都有一個(gè)唯一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)地址，它是網(wǎng)卡生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)時(shí)寫入ROM中的，我們把它叫做MAC地址（物理地址），且保證絕對(duì)不會(huì)重復(fù)。10/100Mbps的PCI網(wǎng)卡計(jì)算機(jī)的哨卡NETGEAR54Mbps無線USB2.0適配器WG111網(wǎng)卡的接口旁邊有紅、綠兩個(gè)小燈，是網(wǎng)卡的工作指示燈。

紅燈亮?xí)r表示正在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)綠燈亮則表示網(wǎng)絡(luò)連接正常，否則就不正常題外話：如何獲取MAC地址？ ipconfig/all5.1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.網(wǎng)絡(luò)硬件（4）通信介質(zhì)①雙絞線雙絞線點(diǎn)到點(diǎn)的通信距離一般不能超出100m雙絞線電纜的連接器一般為RJ-45信號(hào)的馬路RJ-45雙絞線題外話：如何做5類網(wǎng)線RJ-45水晶頭？①②③④⑤⑥⑦⑧5.1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.網(wǎng)絡(luò)硬件（4）通信介質(zhì)②同軸電纜③光纜玻璃封套塑料外套玻璃內(nèi)芯銅芯塑料絕緣層外導(dǎo)體屏蔽層塑料保護(hù)套5.1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成1.網(wǎng)絡(luò)硬件（5）終結(jié)匹配器與BNC接頭（6）集線器HUB在雙絞線系統(tǒng)中是連接各計(jì)算機(jī)和智能外部設(shè)備的設(shè)備（7）中繼器連接相同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)間的關(guān)卡（8）網(wǎng)橋（和交換機(jī)）連接不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)段（9）路由器用于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)既可以用于局域網(wǎng)互聯(lián)，也可以用于廣域網(wǎng)互聯(lián)（10）網(wǎng)關(guān)在不兼容的協(xié)議之間進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換信號(hào)的加油站題外話：如何在寢室組建局域網(wǎng)？1.通過路由器組建硬件系統(tǒng)WAN端口LAN端口題外話：如何在寢室組建局域網(wǎng)？2.設(shè)置賬號(hào)和密碼（），進(jìn)入設(shè)置界面設(shè)置向?qū)ь}外話：UPS不間斷電源（UninterruptiblePowerSystem），是一種含有儲(chǔ)能裝置，并以逆變器為主要組成部分的恒壓恒額的不間斷電源。配備UPS的主要目的是防止由于突然停電而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)丟失信息和破壞硬盤。堅(jiān)強(qiáng)的后盾5.1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成2.網(wǎng)絡(luò)軟件（1）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ)之上的，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供共享資源管理服務(wù)、基本通信服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全服務(wù)及其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的軟件系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)的核心，而其他應(yīng)用軟件系統(tǒng)需要網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的支持才能運(yùn)行。（2）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)或兩個(gè)以上計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行信息交換的規(guī)則，它包括一套完整的語(yǔ)句和語(yǔ)法規(guī)則。比較流行的協(xié)議有IPX/SPX、TCP/IP（Internet的協(xié)議）等5.1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洌═opology）結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中通信線路和站點(diǎn)（計(jì)算機(jī)或設(shè)備）的相互連接的方法和幾何形式。常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星形總線形環(huán)形樹形5.1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1．星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：①可靠性高②方便服務(wù)③故障診斷容易缺點(diǎn)：①安裝費(fèi)用高②擴(kuò)展困難③對(duì)中央節(jié)點(diǎn)的依賴性強(qiáng)5.1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2．總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：①布線容易、電纜用量小②可靠性高③易于擴(kuò)充④易于安裝缺點(diǎn)：①故障診斷困難②故障隔離困難③中繼器配置④通信介質(zhì)或中間某一接口點(diǎn)出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)隨即癱瘓⑤終端必須是智能的5.1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3．環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：①電纜長(zhǎng)度短②適用于光纖③無差錯(cuò)傳輸缺點(diǎn)：①可靠性差②故障診斷困難③調(diào)整網(wǎng)絡(luò)比較困難5.1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4．樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，成本低②網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不產(chǎn)生回路，每個(gè)鏈路都支持雙向傳輸③網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)擴(kuò)充方便靈活，尋找鏈路路徑比較方便缺點(diǎn)：①任何一個(gè)故障都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)②對(duì)根的依賴性太大5.1.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按照網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模及覆蓋范圍來分局域網(wǎng)LAN（km）城域網(wǎng)MAN（10~100km）廣域網(wǎng)WAN（更大）從通信技術(shù)的角度來分廣播型網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)到點(diǎn)型網(wǎng)絡(luò)從網(wǎng)絡(luò)的交換方式來分電路交換網(wǎng)報(bào)文交換網(wǎng)分組交換網(wǎng)按照網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)對(duì)象來分公用網(wǎng)專用網(wǎng)5.1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)分層是構(gòu)建復(fù)雜系統(tǒng)的主要方法。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用分層結(jié)構(gòu)，每一層在其下一層提供的功能基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)為上一層提供的功能。因此，越是底層，功能越弱；越是高層，功能越強(qiáng)。每一層的用戶可以使用該層提供的功能。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)同樣采用分層結(jié)構(gòu)。5.1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.郵政系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)1）用層次結(jié)構(gòu)構(gòu)建復(fù)雜系統(tǒng)2）垂直調(diào)用和逐層封裝3）兩端每一層之間都有相應(yīng)的約定5.1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)2.分層的優(yōu)點(diǎn)(1)各層之間是獨(dú)立的。(2)靈活性好。(3)結(jié)構(gòu)上可分割開。(4)易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。(5)能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。生活實(shí)例5.1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)3.ISO參考模型網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)模型的概念為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)提供了很大的方便。但各個(gè)廠商都有自己產(chǎn)品的體系結(jié)構(gòu)，不同的體系結(jié)構(gòu)有不同的分層與協(xié)議，這就給網(wǎng)絡(luò)的互連造成困難。為了使不同體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)都能互連，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO于1977年成立了專門機(jī)構(gòu)研究該問題。該機(jī)構(gòu)于1981年頒布了著名的“開放系統(tǒng)互連基本參考模型OSI/RM（OpenSystemInterconnectionReferenceModel），簡(jiǎn)稱為“OSI七層模型”。5.1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)3.ISO參考模型整個(gè)OSI/RM模型共分7層，從下往上分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。在OSI/RM模型中，當(dāng)接受數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)是自下而上傳輸?shù)?；?dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)是自上而下傳輸?shù)?。?yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層協(xié)議：DP8650“公共應(yīng)用服務(wù)元素用協(xié)議”，文件傳送，訪問和管理服務(wù)及協(xié)議表示層協(xié)議：為服務(wù)，協(xié)議，文本通信符制定了DP8822，DP8823，DIS6937/2等一系列標(biāo)準(zhǔn)會(huì)話層協(xié)議：“DIS8236：會(huì)話服務(wù)定義”和“DIS8237：會(huì)話協(xié)議規(guī)范”傳輸層協(xié)議：ISO8072，ISO8072：分組交換協(xié)議ISO1745--1975：，ISO3309—1984，ISO7776ISO2110，ISO2593，ISO4092，CCITTV.245.1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)4.TCP/IP體系結(jié)構(gòu)與OSI的7層體系結(jié)構(gòu)不同的是，TCP/IP采用4層體系結(jié)構(gòu)，從上到下依次是應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。5.1.7計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)4.TCP/IP體系結(jié)構(gòu)TCP/IP協(xié)議集中有100多個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，其中最主要的是傳輸控制協(xié)議（TransmissionControlProtocol，TCP）和網(wǎng)際協(xié)議（InternetProtocol，IP）TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的目的是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的互連，現(xiàn)已成為網(wǎng)絡(luò)互連的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。目前流行的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)都已包含了上述協(xié)議，成了標(biāo)準(zhǔn)配置。通俗而言：TCP負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)膯栴}，一有問題就發(fā)出信號(hào)，要求重新傳輸，直到所有數(shù)據(jù)安全正確地傳輸?shù)侥康牡?。IP協(xié)議為IP數(shù)據(jù)報(bào)（數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝唬┰贗nternet上的發(fā)送、傳輸和接收制定了詳細(xì)的規(guī)則題外話：Internet一些術(shù)語(yǔ)報(bào)文：網(wǎng)絡(luò)中交換與傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元，包含了將要發(fā)送的完整的數(shù)據(jù)信息，其長(zhǎng)短很不一致。在傳輸過程中會(huì)不斷的封裝成包、幀等來傳輸。封裝的方式就是添加一些信息段，那些就是報(bào)文頭。數(shù)據(jù)包、幀：我們可以用一個(gè)形象的例子加以說明：產(chǎn)品本身帶有自己的包裝盒，但是在郵寄的時(shí)候只用產(chǎn)品原包裝盒來包裝顯然是不行的。必須把內(nèi)裝產(chǎn)品的包裝盒放到一個(gè)郵局指定的專用紙箱里，這樣才能夠郵寄。這里，產(chǎn)品包裝盒相當(dāng)于數(shù)據(jù)包，里面放著的產(chǎn)品相當(dāng)于可用的數(shù)據(jù)，而專用紙箱就相當(dāng)于幀，且一個(gè)幀中只有一個(gè)數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包主要由“目的IP地址”、“源IP地址”、“凈載數(shù)據(jù)”等部分構(gòu)成。IP目的地址IP源地址IP目的地址IP源地址IP目的地址IP源地址IP目的地址IP源地址IP目的地址IP源地址IP目的地址IP源地址TCP清單TCP清單拆包并建立清單（分解）依據(jù)清單打包（還原）在數(shù)據(jù)傳送中，可以形象地理解為TCP和IP就像是兩個(gè)信封。要傳遞的信息被劃分成若干段，每一段塞入一個(gè)TCP信封，并在該信封封面上記錄有分段號(hào)的信息，再將TCP信封塞入IP大信封，發(fā)送上網(wǎng)。在接受端，一個(gè)TCP軟件包收集信封，抽出數(shù)據(jù)，按發(fā)送前的順序還原，并加以校驗(yàn)，若發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)，TCP將會(huì)要求重發(fā)。因此，TCP/IP在INTERNET中幾乎可以無差錯(cuò)地傳送數(shù)據(jù)。5.1.8數(shù)字通信基礎(chǔ)1.數(shù)據(jù)傳輸速率描述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)之一。數(shù)據(jù)傳輸速率在數(shù)值上等于每秒傳輸二進(jìn)制位數(shù)（bit，比特），單位為bps2.帶寬與數(shù)據(jù)傳輸速率在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，人們總是以“帶寬”來表示信道的數(shù)據(jù)傳輸速率3.誤碼率衡量數(shù)據(jù)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸精確性的指標(biāo)4.時(shí)延時(shí)延指從終端A發(fā)送第一位數(shù)據(jù)到終端B接收最后一位數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔。5.2計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)基礎(chǔ)局域網(wǎng)也是建立互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，，在企業(yè)、機(jī)關(guān)和學(xué)校等各種單位中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。5.2.1局域網(wǎng)概述1.局域網(wǎng)的特點(diǎn)（1）共享傳輸信道。（2）范圍有限。局域網(wǎng)的覆蓋范圍一般在幾公里范圍內(nèi)。（3）傳輸速度高。目前常用的是100Mbps。（4）工作可靠，誤碼率低局域網(wǎng)概述2.局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)中常用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是：星型、環(huán)型和總線型。交換技術(shù)的發(fā)展使得星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在局域網(wǎng)中被廣泛采用。3.局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)目前最常用的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)：IEEE802.3（以太網(wǎng)）和IEEE802.11（無線局域網(wǎng)）局域網(wǎng)概述4.載波偵聽多路訪問/沖突檢測(cè)協(xié)議一種介質(zhì)訪問控制技術(shù)，也就是計(jì)算機(jī)訪問網(wǎng)絡(luò)的控制方式。介質(zhì)訪問控制技術(shù)是局域網(wǎng)最重要的一項(xiàng)基本技術(shù)，也是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和組成的最根本問題包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是要確定網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠?qū)⑿畔l(fā)送到介質(zhì)上去的特定時(shí)刻；二是如何對(duì)公用傳輸介質(zhì)進(jìn)行訪問，并加以利用和控制。5.2.2常用局域網(wǎng)簡(jiǎn)介1.以太網(wǎng)采用IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)組建的局域網(wǎng)就是以太網(wǎng)（Ethernet），它是有線局域網(wǎng)，是目前組建局域網(wǎng)技術(shù)最成熟、應(yīng)用范圍最廣泛的一種局域網(wǎng)技術(shù)。2.無線局域網(wǎng)采用IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)組建的局域網(wǎng)就是無線局域網(wǎng)（WirelessLAN，WLAN）目前無線局域網(wǎng)還不能完全脫離有線網(wǎng)絡(luò)，它只是有線網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展和補(bǔ)充。5.3Internet基礎(chǔ)5.3Internet基礎(chǔ)Internet是目前世界上覆蓋面最廣、最成功的國(guó)際計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。若把世界各地已建成的局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）和廣域網(wǎng)（WAN）看作物理網(wǎng)絡(luò)，Internet則是把物理上的網(wǎng)絡(luò)按照層次關(guān)系連接在一起而形成的邏輯網(wǎng)絡(luò)。1997年，我國(guó)正式確定中文名稱為“因特網(wǎng)”。5.3.1Internet的起源和發(fā)展1.Internet概況1969年，第一個(gè)遠(yuǎn)程分組交換網(wǎng)ARPANET正式問世。在1984年，ARPANET分解成兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)仍稱為ARPANET，是民用科研網(wǎng)。另一個(gè)是軍用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)MILNET。NSFNET接管了ARPANET，將網(wǎng)絡(luò)改名為Internet。1996年美國(guó)率先發(fā)起下一代高速互聯(lián)網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)的研究，其中有代表性的是Internet2計(jì)劃Internet2聯(lián)盟正在籌建一個(gè)最高傳輸速度達(dá)100Gbps的新網(wǎng)絡(luò)5.3.1Internet的起源和發(fā)展2.Internet在中國(guó)1987～1993年是Internet在中國(guó)的起步階段。從1994年開始至今，Internet在我國(guó)進(jìn)入飛速發(fā)展時(shí)期。目前經(jīng)國(guó)家批準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)已建成十大主干網(wǎng)絡(luò)，并與Internet連通。這十大主干網(wǎng)絡(luò)分別是中國(guó)科學(xué)技術(shù)網(wǎng)（CSTNET）、中國(guó)教育和科研網(wǎng)（CERNET）、中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)（ChinaNet）、中國(guó)聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)（UNINET）、中國(guó)網(wǎng)通公用互聯(lián)網(wǎng)（CNCNET）、中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)（CMNET）、寬帶中國(guó)（China169）、中國(guó)長(zhǎng)城互聯(lián)網(wǎng)（CGWNET）、中國(guó)衛(wèi)星集團(tuán)互聯(lián)網(wǎng)（CSNET）、中國(guó)國(guó)際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易互聯(lián)網(wǎng)（CIETNET）。5.3.2Internet地址1．IP地址IP協(xié)議中有一個(gè)非常重要的內(nèi)容，那就是給因特網(wǎng)上的每臺(tái)計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備都規(guī)定了一個(gè)唯一的地址，叫做“IP地址”。Internet為聯(lián)網(wǎng)的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)和每臺(tái)主機(jī)都分配了一個(gè)唯一的邏輯地址，稱為IP地址。5.3.2Internet地址1．IP地址（1）IP地址的格式（2）IP地址的記法IPv4“點(diǎn)分十進(jìn)制”:為32位，分為4個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)可對(duì)應(yīng)一個(gè)0~255的十進(jìn)制整數(shù)，整數(shù)之間用點(diǎn)號(hào)分隔。形如“×××.×××.×××.×××”。采用這種編址方法，Internet可以容納約40億臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)上網(wǎng)。5.3.2Internet地址1．IP地址（3）IP地址的類型Internet將IP地址分為5類，即A類、B類、C類、D類和E類。目前使用的基本IP地址包括A類、B類和C類地址，而D類地址是組播地址，E類地址保留作為研究使用。地址數(shù)據(jù)中的全0或全1有特殊含義，不能作為普通地址使用5.3.2Internet地址

（3）IP地址的類型A類地址可分配272=126個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址；每個(gè)A類地址可支持（2242）臺(tái)主機(jī)（減2的理由是網(wǎng)絡(luò)地址或主機(jī)地址全1或全0的不能作為普通地址使用）。B類和C類以此類推。B類A類18162432網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)主機(jī)號(hào)C類主機(jī)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)010110001.x.y.z～126.x.y.z128.x.y.z～191.x.y.z192.x.y.z～223.x.y.z5.3.2Internet地址補(bǔ)充話題：IP地址分配指南通常，IP地址由國(guó)際組織按級(jí)別統(tǒng)一分配，機(jī)構(gòu)用戶在申請(qǐng)入網(wǎng)時(shí)可以獲取相應(yīng)的IP地址。1）NetworkInformationCenter（NIC）最高一級(jí)IP地址由國(guó)際網(wǎng)絡(luò)信息中心（NIC）負(fù)責(zé)分配。其職責(zé)是分配A類IP地址、授權(quán)分配B類IP地址的組織并有權(quán)刷新IP地址2）INTERNIC、APNIC和ENIC。分配B類IP地址的國(guó)際組織有三個(gè)：ENIC負(fù)責(zé)歐洲地區(qū)的分配工作，INTERNIC負(fù)責(zé)北美地區(qū)，設(shè)在日本東京大學(xué)的APNIC負(fù)責(zé)亞太地區(qū)。我國(guó)的Internet地址由APNIC分配（B類地址），由郵電部數(shù)據(jù)通信局或相應(yīng)網(wǎng)管機(jī)構(gòu)向APNIC申請(qǐng)地址。3）分配C類地址。由地區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心向國(guó)家級(jí)網(wǎng)管中心（如CHINANET的NIC）申請(qǐng)分配補(bǔ)充話題：IP地址分配指南在分配網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)時(shí)應(yīng)遵守以下幾條準(zhǔn)則：（1）網(wǎng)絡(luò)號(hào)不能為127。該標(biāo)識(shí)號(hào)被保留作回路及診斷功能。（2）不能將網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)的各位均置1。如果每一位都是1的話，該地址會(huì)被解釋為網(wǎng)內(nèi)廣播而不是一個(gè)主機(jī)號(hào)（TCP/IP是一個(gè)可廣播的協(xié)議）。（3）相應(yīng)于上面一條，各位均不能置0，否則該地址被解釋為“就是本網(wǎng)絡(luò)”。（4）對(duì)于本網(wǎng)絡(luò)來說，主機(jī)號(hào)應(yīng)該是唯一的（否則會(huì)出現(xiàn)IP地址已分配或有沖突之類的錯(cuò)誤）。5.3.2Internet地址1．IP地址（4）保留地址由于地址資源緊張，因而在A、B、C類IP地址中預(yù)留部分保留地址段保留地址不能在Internet上使用，但可以重復(fù)地使用在各個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，它們也被稱為私有地址。采用NAT技術(shù)接入Internet網(wǎng)絡(luò)類別地址段網(wǎng)絡(luò)數(shù)A類～551B類～5516C類～552565.3.2Internet地址1．IP地址（5）IPv6地址按照目前發(fā)展速度，IPv4的地址會(huì)在2013年耗盡IPv6使用128位IP編址方案，共有2128個(gè)IP地址，有充足的地址量。IPv6采用冒號(hào)十六進(jìn)制表示，例如FDEC:BA09:7695:3815:ADBD:BB67:2922:37B35.3.2Internet地址2．子網(wǎng)掩碼一個(gè)單位分配到的IP地址是網(wǎng)絡(luò)地址，而后面的主機(jī)地址則是由本單位進(jìn)行分配。本單位所有主機(jī)使用同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址。當(dāng)一個(gè)單位的主機(jī)很多而且分布在很大的地理范圍時(shí)，往往需要用一些網(wǎng)橋?qū)⑦@些主機(jī)互連起來。但網(wǎng)橋的缺點(diǎn)很多。5.3.2Internet地址2．子網(wǎng)掩碼為了使本單位的主機(jī)便于管理，可以將本單位所屬主機(jī)劃分為若干個(gè)子網(wǎng)，用IP地址主機(jī)地址中的前若干個(gè)二進(jìn)制位來作為“子網(wǎng)號(hào)地址”，后面剩下的仍為主機(jī)地址。這樣做就可以在本單位的各個(gè)子網(wǎng)之間用路由器互連，因而便于管理。子網(wǎng)的劃分純屬于本單位內(nèi)部的事，在本單位外是看不到這樣的劃分的。從外部看，這個(gè)單位仍為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址。只有當(dāng)外部的數(shù)據(jù)分組進(jìn)入本單位范圍時(shí)，本單位的路由器再根據(jù)子網(wǎng)地址進(jìn)行選擇，最后送到目的主機(jī)Internet地址2．子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)地址究竟選為多長(zhǎng)，由本單位根據(jù)子網(wǎng)的劃分?jǐn)?shù)來定。例如：某個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)需要?jiǎng)澐肿泳W(wǎng)10個(gè)子網(wǎng)，則需要將該網(wǎng)絡(luò)地址的主機(jī)地址空間的前4位作為子網(wǎng)地址空間151001631網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)地址子網(wǎng)地址2019增加子網(wǎng)地址Internet地址2．子網(wǎng)掩碼Internet規(guī)定用一個(gè)32位的子網(wǎng)掩碼來表示子網(wǎng)地址的長(zhǎng)度。具體做法是：子網(wǎng)掩碼由一連串的“1”和一連串的“0”組成。其中“1”對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)地址，而“0”對(duì)應(yīng)于主機(jī)地址。該子網(wǎng)掩碼為

（11111111111111111111100000000000）Internet地址2．子網(wǎng)掩碼若一個(gè)單位不劃分子網(wǎng)，則其子網(wǎng)掩碼即為默認(rèn)值。因此，對(duì)于A類、B類和C類IP地址，其對(duì)應(yīng)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼值分別為，和。Internet地址2．子網(wǎng)掩碼例如，某公司申請(qǐng)了一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)地址，該公司下屬有6個(gè)部門，每個(gè)部門都需要設(shè)置為獨(dú)立的子網(wǎng)。為此,可將該C類網(wǎng)絡(luò)地址的主機(jī)地址空間的前3位劃出作為子網(wǎng)地址空間，此時(shí)具有6個(gè)子網(wǎng)。相應(yīng)的子網(wǎng)掩碼為24（11111111111111111111111111100000）Internet地址2．子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼的作用：區(qū)分計(jì)算機(jī)是在本地網(wǎng)絡(luò)還是在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)上。如果兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的IP地址和子網(wǎng)掩碼“與”運(yùn)算結(jié)果相同，則表示兩臺(tái)計(jì)算機(jī)處于同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)可以直接通信。例如：設(shè)置1號(hào)機(jī)的IP地址為，子網(wǎng)掩碼為，2號(hào)機(jī)的IP地址為00，子網(wǎng)掩碼為

Internet地址2．子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼的作用：快速確定IP地址的哪部分代表網(wǎng)絡(luò)號(hào)，哪部分代表主機(jī)號(hào)，以及判斷兩個(gè)IP地址是否屬于同一網(wǎng)絡(luò)。例如，若上例公司中的其中一臺(tái)計(jì)算機(jī)的IP地址/子網(wǎng)掩碼為3/24，另外一臺(tái)計(jì)算機(jī)的IP地址/子網(wǎng)掩碼為7/24，將各自的IP地址和子網(wǎng)掩碼進(jìn)行“與”運(yùn)算，其結(jié)果分別為2和4，則可以判斷這2臺(tái)主機(jī)不在一個(gè)子網(wǎng)內(nèi)。Internet地址2．子網(wǎng)掩碼對(duì)于一臺(tái)主機(jī)的IP地址和子網(wǎng)掩碼的記法除了采用“IP地址/子網(wǎng)掩碼”的方法外，還有一種比較常見且更簡(jiǎn)潔的方法，即“IP地址/整數(shù)”，后面的整數(shù)就是子網(wǎng)掩碼中1的位數(shù)。如上例中某主機(jī)的地址記法就可以描述為3/27。Internet地址3.網(wǎng)關(guān)地址在Internet中的網(wǎng)關(guān)一般是指用于連接兩個(gè)或者兩個(gè)以上網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通常使用路由器（Router）作為網(wǎng)關(guān)。在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系中，網(wǎng)關(guān)的基本作用是根據(jù)目的IP地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)與子網(wǎng)號(hào)，選擇最佳的出口對(duì)IP分組進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)段的數(shù)據(jù)通信。Internet地址3.網(wǎng)關(guān)地址比如有網(wǎng)絡(luò)A和網(wǎng)絡(luò)B，網(wǎng)絡(luò)A的IP地址范圍為“~54”，子網(wǎng)掩碼為；網(wǎng)絡(luò)B的IP地址范圍為“~54”，子網(wǎng)掩碼為。在沒有路由器的情況下，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間是不能進(jìn)行TCP/IP通信的，即使是兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接在同一臺(tái)交換機(jī)（或集線器）上，TCP/IP協(xié)議會(huì)判定兩個(gè)主機(jī)處在不同的網(wǎng)絡(luò)里。Internet地址3.網(wǎng)關(guān)地址如果兩個(gè)IP地址不在同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，這時(shí)候要想通過IP地址訪問另一網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)，就需要網(wǎng)關(guān)地址。路由器連接多少個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)，就至少應(yīng)該有多少個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口和IP地址（網(wǎng)關(guān)地址）。默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址就是主機(jī)地址部分取值1的IP地址。Internet地址3.網(wǎng)關(guān)地址題外話：為什么講這些地址？在應(yīng)用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，為了唯一地確定一臺(tái)主機(jī)的位置，必須為TCP/IP協(xié)議指定三個(gè)參數(shù)：IP地址子網(wǎng)掩碼網(wǎng)關(guān)地址Internet地址4．域名系統(tǒng)IP地址是難于記憶的，為此，又產(chǎn)生了一種字符型標(biāo)識(shí)，即域名系統(tǒng)（DomainNameSystem，DNS）域名系統(tǒng)DNS就是一個(gè)命名系統(tǒng)以及按命名規(guī)則產(chǎn)生的名字管理和名字與IP地址的對(duì)應(yīng)方法。TCP/IP域名地址是分層次的，各層之間用圓點(diǎn)“.”隔開，一般格式為：…….三級(jí)域名.二級(jí)域名.頂級(jí)域名例如：：表示中國(guó)（cn）教育機(jī)構(gòu)（edu）武漢科技大學(xué)（wust）提供www服務(wù)的主機(jī)。

：表示中國(guó)（cn）教育機(jī)構(gòu)（edu）武漢科技大學(xué)（wust）計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院（cs）的主機(jī)。Internet地址4．域名系統(tǒng)

(1)國(guó)家頂級(jí)域名國(guó)家（地區(qū)）別

名國(guó)家（地區(qū)）別

名國(guó)家（地區(qū)）別

名中國(guó)CN日本JP埃及EG中國(guó)香港HK加拿大CA卡塔爾QA中國(guó)臺(tái)灣TW法國(guó)FR馬來西亞MY英國(guó)UK俄羅斯RU巴西BR韓國(guó)KR德國(guó)DE新加坡SG意大利IT澳大利亞AU瑞典SE荷蘭NL挪威NO希臘GLInternet地址4．域名系統(tǒng)(2)國(guó)際頂級(jí)域名它代表國(guó)際性的組織。其名字為int(3)通用頂級(jí)域名（13個(gè)）com、firm表示公司企業(yè)

net表示網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機(jī)構(gòu)org表示非盈利性組織

edu表示教育機(jī)構(gòu)gov表示政府部門（美國(guó)專用）

mil表示軍事部門（美國(guó)專用）……5.3.3Internet接入技術(shù)Internet接入技術(shù)是指用戶計(jì)算機(jī)和用戶網(wǎng)絡(luò)接入Internet所采用的技術(shù)和接入方式的結(jié)構(gòu)。其發(fā)生在連接網(wǎng)絡(luò)與用戶的最后一段路程，是網(wǎng)絡(luò)中技術(shù)最復(fù)雜、實(shí)施最困難、影響面最廣的一部分。Internet服務(wù)提供商（InternetServiceProvider，ISP）是接入Internet的橋梁。無論是個(gè)人還是單位的計(jì)算機(jī)都不能直接連到Internet上，而是采用某種方式連接到ISP（InternetServeProvider）提供的某臺(tái)服務(wù)器上，通過它再接入Internet。5.3.3Internet接入技術(shù)1.電話撥號(hào)接入2.ISDN接入Internet計(jì)算機(jī)調(diào)制解調(diào)器PSTNISP接入服務(wù)器5.3.3Internet接入技術(shù)3.xDSL接入ADSL是目前最常用的。用戶還需為ADSLModem或ADSL路由器選擇一種通信連接方式。目前主要有靜態(tài)IP、PPPoA（PointtoPointProtocoloverATM）、PPPoE（PointtoPointProtocoloverEthernet）三種ADSL技術(shù)5.3.3Internet接入技術(shù)4.有線電視接入5.3.3Internet接入技術(shù)5.無線接入方式GPRS（GeneralPacketRadioService，通用信息包交換無線服務(wù)）、CDMA（CodeDivisionMultipleAccess，碼分多址）和WLAN。Internet接入技術(shù)6.共享接入（1）網(wǎng)卡共享方式（2）路由方式5.3.4Internet的基本服務(wù)1.WWW瀏覽（1）WWW概念WorldWideWeb，也稱萬(wàn)維網(wǎng)。它不是普通意義上的物理網(wǎng)絡(luò)，而是一種信息服務(wù)器的集合標(biāo)準(zhǔn)，是Internet的一種具體應(yīng)用。從網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的角度來看，WWW是在應(yīng)用層使用超文本傳輸協(xié)議（HypertextTransferProtocol，HTTP）的遠(yuǎn)程訪問系統(tǒng)，采用客戶機(jī)/服務(wù)器工作模式，提供統(tǒng)一的接口來使用TCP/IP協(xié)議，統(tǒng)一分配IP地址，使得客戶端和服務(wù)器的連接變成簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，用戶只需提出查詢要求就可以自動(dòng)完成查詢操作。5.3.4Internet的基本服務(wù)1.WWW瀏覽（1）WWW概念WWW由3部分組成：瀏覽器（Browser）、Web服務(wù)器（WebServer）和超文本傳輸協(xié)議（HTTP，HypertextTransferProtocol）。瀏覽器向Web服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，Web服務(wù)器向?yàn)g覽器返回其所要的萬(wàn)維網(wǎng)文檔，然后瀏覽器解釋該文檔并按照一定的格式將其顯示在屏幕上。瀏覽器與Web服務(wù)器使用HTTP進(jìn)行互相通信。為了指定用戶所要求的萬(wàn)維網(wǎng)文檔，瀏覽器發(fā)出的請(qǐng)求采用URL（統(tǒng)一資源定位）形式描述。5.3.4Internet的基本服務(wù)1.WWW瀏覽（2）統(tǒng)一資源定位使客戶端程序能找到位于整個(gè)Internet范圍的某個(gè)信息資源URL（UniformResourceLocator）由4部分組成：資源類型、存放資源的主機(jī)域名、端口號(hào)和資源文件名資源類型://存放資源的主機(jī)域名:端口號(hào)/資源文件名例如，:80/index.htm，其中端口號(hào)和資源文件都采用默認(rèn)的，可以省略掉，簡(jiǎn)化后為5.3.4Internet的基本服務(wù)1.WWW瀏覽（3）超文本傳輸協(xié)議超文本傳輸協(xié)議HTTP是一個(gè)專門為Web服務(wù)器和和Web瀏覽器之間交換數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。HTTP通過規(guī)定統(tǒng)一資源定位使客戶端的瀏覽器與各Web服務(wù)器的資源建立鏈接關(guān)系，并通過客戶機(jī)和服務(wù)器彼此互發(fā)信息的方式來進(jìn)行工作。HTTP提供的功能包括WWW客戶機(jī)與服務(wù)器的連接、發(fā)出帶文件名的訪問請(qǐng)求、接收文件及關(guān)閉連接等。5.3.4Internet的基本服務(wù)1.WWW瀏覽（4）瀏覽器瀏覽器作為用戶的代理同Web服務(wù)器使用HTTP進(jìn)行交互，瀏覽器向Web服務(wù)器發(fā)生請(qǐng)求并顯示接收到的網(wǎng)頁(yè)（5）Web服務(wù)器Web服務(wù)器一直在“監(jiān)聽”到來的HTTP請(qǐng)求。當(dāng)請(qǐng)求到達(dá)時(shí)，Web服務(wù)器對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，找到所請(qǐng)求的網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送到客戶的計(jì)算機(jī)。當(dāng)這個(gè)請(qǐng)求處理后，服務(wù)器就去處理另外的請(qǐng)求。5.3.4Internet的基本服務(wù)2.文件傳輸文件傳輸協(xié)議（FTP，F(xiàn)ileTransferProtocol）也采用“客戶機(jī)/服務(wù)器”模式工作，用戶端需要在自己的本地計(jì)算機(jī)上安裝FTP客戶程序