計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)PPT第8章111

第8章廣域網(wǎng)技術(shù)及Internet8.1廣域網(wǎng)概述8.2廣域網(wǎng)中的路由8.3網(wǎng)絡(luò)互連及TCP/IP協(xié)議

8.4IP地址

8.5地址解析協(xié)議（ARP）8.6Internet8.7小結(jié)習(xí)題8.l廣域網(wǎng)概述8.1.1廣域網(wǎng)的構(gòu)成通常廣域網(wǎng)由許多交換機(jī)和計算機(jī)所組成，其基本的交換機(jī)稱為包交換機(jī)(packetswitch)或分組交換機(jī)，因?yàn)樗馨淹暾陌鼜囊粋€節(jié)點(diǎn)傳送到另一個節(jié)點(diǎn)，并且利用其輸入／輸出接口，構(gòu)建許多不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。交換機(jī)是廣域網(wǎng)的基本組成，一組交換機(jī)相互連接構(gòu)成廣域網(wǎng)。見圖8-1。ABCD交換機(jī)2交換機(jī)1地址[1,2][1,5]地址[2,1][2,4]8.1.2存儲轉(zhuǎn)發(fā)廣域網(wǎng)允許多個計其機(jī)同時發(fā)送數(shù)據(jù)包，如果有許多包都必須送到同一出口，則交換機(jī)可以將數(shù)據(jù)包臨時存儲在存儲器中，直到輸出設(shè)備空閑可以轉(zhuǎn)發(fā)。廣域交換系統(tǒng)的基本模式是存儲轉(zhuǎn)發(fā)（storeandforward），為了完成存儲轉(zhuǎn)發(fā)功能，當(dāng)數(shù)據(jù)包到達(dá)時，交換機(jī)的輸入／輸出硬件把一個包的副本放在存儲器的隊(duì)列中并通知處理器，當(dāng)處理器發(fā)送完一個包，便從出口隊(duì)列中提取下一個包，決定應(yīng)該送到哪個接口，并把包輸送到輸出硬件進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)(forward)操作。8.2廣域網(wǎng)中的路由8.2.1廣域網(wǎng)的物理編址廣域網(wǎng)技術(shù)定義了計算機(jī)收發(fā)幀時的具體格式，而且連到廣域網(wǎng)上的每臺計算機(jī)都有一個物理地址。當(dāng)將幀發(fā)送到另外一臺計算機(jī)時，發(fā)送者必須給出目的計算機(jī)的地址。最簡單的層次地址方案把一個地址分為兩部分，第一部分表示交換機(jī)，第二部分表示連到交換機(jī)上的計算機(jī)，并用兩個十進(jìn)制整數(shù)來說明一個地址。見圖8-2。ABCD交換機(jī)2交換機(jī)1地址[1,2][1,5]地址[2,1][2,4]交換機(jī)不必保存所有可能到達(dá)的目的地的完整信息。只要包含該包能到達(dá)目的地的下一站(nexthop)的信息即可，這也稱為下一站轉(zhuǎn)發(fā)(next-hopforwarding)。圖8-3說明了在一個包交換網(wǎng)絡(luò)中的下一站轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。其中包轉(zhuǎn)發(fā)到下一站的過程稱為路由。交換機(jī)2目的地下一站[1,2]接口1[1,5]接口1[3,2]接口4[3,5]接口4[2,1]計算機(jī)E[2,4]計算機(jī)E(a)三個交換機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)(b)交換機(jī)2中下一站轉(zhuǎn)發(fā)信息交換機(jī)3C[3,2]D[3,5]接口1接口4E[2,1]F[2,4]A[1,2]B[1,5]交換機(jī)18.2.2廣域網(wǎng)中的路由表由圖8-3可見，目的地址的第一部分如果地址相同，數(shù)據(jù)包將被轉(zhuǎn)發(fā)到同一個交換機(jī)。因此說，使用兩部分層次地址轉(zhuǎn)發(fā)包時，首先檢查包的目的地址中與交換機(jī)相應(yīng)的那部分，如果它與該包交換機(jī)相一致，就利用第二部分地址把包發(fā)送到計算機(jī)；否則利用該地址在路由表中選擇下一站。為使廣域網(wǎng)能正確地運(yùn)行，路由表中的數(shù)據(jù)必須符合以下條件：（1）普遍性的路由。每個交換機(jī)的路由表必須包含有所有可能目的地的下一跳。（2）最佳路由。交換機(jī)內(nèi)路由表中下一跳的值，應(yīng)該指向目的地的最短路徑。如果圖中每個節(jié)點(diǎn)(node)代表一個交換機(jī)，若網(wǎng)絡(luò)中兩個交換機(jī)直接相連，則在圖中的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)間用一條邊(edge)或連接(link)表示。從圖8-5可見，節(jié)點(diǎn)l的路由表中其它項(xiàng)的下一站都是節(jié)點(diǎn)2。在較小的網(wǎng)絡(luò)中，路由表中重復(fù)的不多。然而，表示大型廣域網(wǎng)的圖中會有非常多的重復(fù)項(xiàng)，因此大多數(shù)廣域網(wǎng)用一個項(xiàng)來代替路由表中有相同下一跳值的項(xiàng)，稱為缺省路由（defaultroute)。目的地下一站1-2(1,2)3(1,2)4(1,2)站點(diǎn)1目的地下一站1(2,1)2-3(2,3)4(2,4)站點(diǎn)2目的地下一站1(3,2)2(3,2)3-4(3,4)站點(diǎn)3目的地下一站1(4,2)2(4,2)3(4,3)4-站點(diǎn)4目的地下一站1-*(1,2)

站點(diǎn)1目的地下一站1(2,1)2-3(2,3)4(2,4)站點(diǎn)2目的地下一站2(3,2)3-*(3,4)站點(diǎn)3目的地下一站3(4,3)4-*(4,2)站點(diǎn)48.3網(wǎng)絡(luò)互連及TCP/IP協(xié)議將不同的網(wǎng)絡(luò)彼此連接在一起，形成一個更大的網(wǎng)絡(luò)，相互連接的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)稱為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（internetwork）或互聯(lián)網(wǎng)（internet）。一般常用路由器來連接不同的網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)槁酚善骺梢詫⒉煌夹g(shù)的網(wǎng)絡(luò)連接起來，包括使用不同的介質(zhì)、不同的物理編址方式和不同幀格式的網(wǎng)絡(luò)。8.3.1TCP和UDP協(xié)議l.TCP協(xié)議傳輸控制協(xié)議TCP提供了面向連接的服務(wù)，保證從一個應(yīng)用到另一個應(yīng)用的可靠傳輸，并且利用滑動窗口的原理調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)流，進(jìn)行流量控制。TCP根據(jù)內(nèi)部定時器計時，可以重發(fā)數(shù)據(jù)，識別和丟棄重復(fù)的數(shù)據(jù)等。

2.UDP協(xié)議UDP協(xié)議是IP協(xié)議的一種簡單擴(kuò)展，提供的是無連接、不可靠的數(shù)據(jù)報服務(wù)，能夠高效率地傳輸數(shù)據(jù)。用戶數(shù)據(jù)報都以一個UDP報頭開始。8.3.2IP協(xié)議IP協(xié)議是Internet協(xié)議簇中最重要的協(xié)議，通過IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了Internet異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互連，體現(xiàn)了TCP/IP技術(shù)的包容性。IP協(xié)議的主要功能有：無連接數(shù)據(jù)報傳送、數(shù)據(jù)報路由選擇和差錯控制。1.IP協(xié)議的數(shù)據(jù)報在IP協(xié)議中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元為數(shù)據(jù)報，也稱IP數(shù)據(jù)報，由報頭和數(shù)據(jù)兩部分組成。2.IP協(xié)議的路由選擇在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，每個主機(jī)和路由器都有一個路由選擇表，其中，目的地址和路由器地址都是用IP地址表示的，路由器地址指向IP數(shù)據(jù)報應(yīng)送往的下一個路由器；忙閑程度是用這個路由器所發(fā)送的數(shù)據(jù)報數(shù)量來衡量的，當(dāng)一個目的地址有多個路由時，IP協(xié)議總是選擇忙閑度值最小的路由。8.4IP地址網(wǎng)絡(luò)互連的目的是提供一個無縫的通信系統(tǒng)，因此在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，所有主機(jī)必須使用統(tǒng)一的編址模式，每個地址必須是惟一的。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，協(xié)議軟件定義了一種獨(dú)立于物理層地址的編址模式，在IP協(xié)議層提供IP地址。IP地址在集中管理下進(jìn)行分配，確保網(wǎng)絡(luò)中的每臺計算機(jī)對應(yīng)一個IP地址。8.4.1IP地址的分類IP地址由32個二進(jìn)制位數(shù)字組成，每個32位的IP地址被劃分為兩部分，即前綴和后綴，地址的前綴標(biāo)識了與計算機(jī)相連的物理網(wǎng)絡(luò)，使每個物理網(wǎng)絡(luò)有一個惟一的號碼，稱為網(wǎng)絡(luò)號；后綴標(biāo)識了這個網(wǎng)絡(luò)上的獨(dú)立計算機(jī)。一個IP地址占用32bit或4字節(jié)長，用“點(diǎn)分十進(jìn)制”的方法來表示，點(diǎn)分十進(jìn)制表示法將IP地址表示為一系列以圓點(diǎn)隔開的十進(jìn)制教，其中每個數(shù)對應(yīng)一個字節(jié)，因此不可能出現(xiàn)大于255的數(shù)。例如，32位二進(jìn)制數(shù)為10000001001101000000011000000000，對應(yīng)的點(diǎn)分十進(jìn)制數(shù)為。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，IP地址分成A類、B類、C類、D類和E類，見圖8-11所示。0網(wǎng)絡(luò)地址（7bit）主機(jī)地址（24bit）10網(wǎng)絡(luò)地址（14bit）主機(jī)地址（16bit）110網(wǎng)絡(luò)地址（21bit）主機(jī)地址（8bit）1110多目廣播地址（28bit）11110留待后用其中A類、B類和C類為基本類地址，D類用于組播傳輸，用戶可根據(jù)需要申請不同的IP地址。A類地址，最高比特是0為A類網(wǎng)識別符，網(wǎng)絡(luò)地址為7bit，允許126個不同的A類網(wǎng)絡(luò)，起始地址為l～126，0和127兩個地址用于特殊目的。主機(jī)號有24比特編址，每個網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)地址可達(dá)224=16777216個。即主機(jī)地址范圍為l.0.0.0～55，適用于有大量主機(jī)的大型網(wǎng)絡(luò)。B類地址，最高二個比特是10為B類網(wǎng)識別符，網(wǎng)絡(luò)地址為14bit，允許214=16384個不同的B類網(wǎng)絡(luò)，起始地址為128～191，主機(jī)號有16比特編址，每個網(wǎng)絡(luò)能容納

216=65536臺主機(jī)，這種編址適用于國際性大公司和政府機(jī)構(gòu)等。C類地址的最高三個比特為110，網(wǎng)絡(luò)地址為21bit，允許多達(dá)221=2097150種不同的C類網(wǎng)絡(luò)，起始地址為192～223，主機(jī)號僅有8比特編址，每個C類網(wǎng)絡(luò)能容納28=256臺主機(jī)，特別適用于一些小公司或研究機(jī)構(gòu)，是一個小型網(wǎng)絡(luò)。D類地址不標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)，最高四比特為1110，其起始地址為224～239，即主機(jī)地址范圍為～55，用于特殊用途，表示多播地址。E類地址暫時保留，用于某些實(shí)驗(yàn)和將來使用，其起始地址為240～255，即主機(jī)地址范圍為～55。

對應(yīng)每類的十進(jìn)制值范圍。類取值范圍A0～127B128～191C192～223D224～239E240～2558.4.2特殊的IP地址TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中保留了一些IP地址，這些IP地址具有特殊的用途，表8-1給出了這些地址及其所代表的含義8.4.3地址掩碼1.子網(wǎng)編址模式地址掩碼（addressmask）又稱子網(wǎng)掩碼（subnetmask），是指定網(wǎng)絡(luò)前綴和主機(jī)后綴之間界限的32位值，該32位值稱作地址掩碼。為了充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，可以將一個較大的網(wǎng)絡(luò)劃分成較小的網(wǎng)絡(luò)，稱之為子網(wǎng)。如此可以將IP地址中主機(jī)號細(xì)分為子網(wǎng)號和主機(jī)號兩部分，其子網(wǎng)編址模式見圖8-13。IP地址由網(wǎng)間網(wǎng)和本地網(wǎng)兩部分組成，其中本地部分又分為物理子網(wǎng)和主機(jī)兩部分，物理網(wǎng)絡(luò)用來表示同一IP網(wǎng)絡(luò)號下不同的子網(wǎng)，所以一個物理網(wǎng)絡(luò)可以用網(wǎng)絡(luò)號+子網(wǎng)號來惟一標(biāo)識。含有1的幾位標(biāo)記了網(wǎng)絡(luò)號，含有0的幾位標(biāo)記了主機(jī)號。原則上0與1可以任意分布，不過一般在設(shè)計掩碼時，把掩碼開始連續(xù)的幾位設(shè)為1。IP地址與掩碼中為1的位相對應(yīng)的部分為子網(wǎng)地址，其他的位則是主機(jī)地址。與A、B、C類地址對應(yīng)的有一個標(biāo)準(zhǔn)掩碼，見表8-2。類缺省子網(wǎng)掩碼ABC如果已知子網(wǎng)掩碼，可以求出其子網(wǎng)數(shù)、有效主機(jī)和廣播地址。子網(wǎng)數(shù)等于2x-2，x是被借為子網(wǎng)號的位數(shù)，即1的個數(shù)，減2是指減去子網(wǎng)為全1獲全0。例如，11111000能產(chǎn)生25-2個子網(wǎng)。每個子網(wǎng)的有效主機(jī)數(shù)等于2y-2，y是沒有被借為子網(wǎng)的位數(shù)，即0的個數(shù)。例如，11111000能產(chǎn)生23-2個主機(jī)。2.IP尋址子網(wǎng)編碼惟一確定或劃分了IP地址，路由器則依據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)來尋址，它首先要判斷欲轉(zhuǎn)發(fā)的IP地址屬于哪個網(wǎng)絡(luò)，然后根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)號，確定轉(zhuǎn)發(fā)的端口等。具體方法是路由器將掩碼與目的地址做“邏輯與”操作，邏輯與運(yùn)算后獲得的結(jié)果就是該IP地址的確切的網(wǎng)絡(luò)號。例如：IP=00，mask=40IP11000000101010001001100011001000Mask11111111111111111111111111110000IPandMask11000000101010001001100011000000所以路由器通過計算可以得出，該IP地址所在的網(wǎng)絡(luò)號為92。8.4.4IP數(shù)據(jù)報和數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報又稱數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包頭中源地址和目的地址是IP地址。當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)包時，首先要選擇數(shù)據(jù)包的下一跳，根據(jù)路由信息表（routingtable）進(jìn)行選擇。當(dāng)路由器啟動時，必須初始化路由表，而且，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生了改變或硬件失效時，路由表必須更新。見圖8-14，下面以R2路由器為例，構(gòu)造實(shí)際路由表。

/8/8/8/8

R1

R2R3

在數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)時，路由軟件將掩碼與數(shù)據(jù)包目的地址做布爾與運(yùn)算，查表中第i項(xiàng)的計算可以如下表示：if((Mask[i]&D)==Destination[i])forwardtonexthop[i]由上圖可以得出R2路由器的實(shí)際路由表。見圖8-15。目的掩碼下一跳

直接傳送直接傳送

8.5地址解析協(xié)議（ARP）8.5.1地址解析IP地址是一個虛擬的地址，是使用協(xié)議軟件實(shí)現(xiàn)的。網(wǎng)絡(luò)在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時，下一跳的地址和數(shù)據(jù)包的目標(biāo)地址都是IP地址，然而，這個協(xié)議地址卻不能在物理硬件傳輸?shù)膸惺褂?，因?yàn)橛布荒芾斫釯P地址。所以在實(shí)際發(fā)送幀之前，下一跳協(xié)議地址必須被轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的硬件地址。從計算機(jī)的協(xié)議地址轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的硬件地址的過程稱為地址解析（addressresolution）。地址解析是在本地網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的，兩臺計算機(jī)同時連接在同一個物理網(wǎng)絡(luò)上才能進(jìn)行地址解析，因此不能解析遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)中計算機(jī)的地址。8.5.2地址解析算法地址解析算法主要有三種方法：1.查表法地址綁定或地址映射被存儲在內(nèi)存的表中，軟件如果需要解析地址可以去查找這個表。2.closed-form計算用基本的布爾運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算計算出計算機(jī)的硬件地址。硬件地址=IP地址&0xff。3.消息交換如果某臺計算機(jī)需要地址解析時，它在網(wǎng)絡(luò)中廣播請求地址綁定的消息，所有收到的計算機(jī)檢查請求中的地址，如果與自身的地址匹配，則另一臺計算機(jī)返回一個含有被請求信息的應(yīng)答。8.5.3地址解析協(xié)議ARP為了保證在地址解析消息的格式和語義上達(dá)成一致，TCP/IP協(xié)議簇包含一個地址解析協(xié)議ARP(AddressResolutionProtocol)，定義了兩種基本消息類型：請求和應(yīng)答。請求消息含有一個IP地址，請求相應(yīng)的硬件地址；應(yīng)答消息含有IP地址和對應(yīng)的硬件地址。ARP消息是被直接封裝在硬件幀中傳送，見圖8-16。

8.6Internet8.6.1概述1969年，美國高級研究計劃署ARPA(AdvancedResearchProjectAgency)建立了著名的ARPAnet，開發(fā)研究和應(yīng)用分組交換等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并進(jìn)一步利用專線和無線信道開發(fā)研究并實(shí)現(xiàn)異種網(wǎng)絡(luò)之間的計算機(jī)互連(Interconnection)和互通（Intercommunication）。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織從1977年開始進(jìn)行開放系統(tǒng)互連標(biāo)準(zhǔn)化工作，1984年ISO發(fā)表OSI七層協(xié)議參考模型。同時，美國國防部高級研究計劃署也在大力發(fā)展異機(jī)種網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)，制定了一組通信協(xié)議TCP/IP作為ARPANET的第2代協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，并完成了向TCP/IP協(xié)議的轉(zhuǎn)換。Internet描述了通過節(jié)點(diǎn)使用TCP/IP協(xié)議來通信網(wǎng)絡(luò)的集合。這些網(wǎng)絡(luò)通過路由器和網(wǎng)關(guān)連接到一起，見圖8-17。圖8-17Internet的連接ExternalGatewayEthernet802.5InternalGatewayInternalGatewayInternet8.6.2Internet應(yīng)用1.客戶/服務(wù)器模式Internet上的客戶/服務(wù)器模式是建立在TCP或UDP之上的。Internet的應(yīng)用層服務(wù)幾乎都采用客戶/服務(wù)器模式。所謂“客戶”和“服務(wù)器”均是指進(jìn)程，即運(yùn)行的程序，其中，“客戶”指客戶進(jìn)程；“服務(wù)器”指的是一個被動等待通信并提供服務(wù)的進(jìn)程，而不是指具體的計算機(jī)?？蛻簦╟lient）/服務(wù)器（server）模式的服務(wù)過程通過客戶進(jìn)程和服務(wù)器進(jìn)程來完成，客戶主動發(fā)起與服務(wù)器的通信，請求服務(wù)。而服務(wù)器則是被動地等待來自任意客戶的通信請求，并提供服務(wù)。這兩個過程分別稱為客戶和服務(wù)器。2.Internet域名與域名系統(tǒng)（l）IP地址和域名的應(yīng)用在Internet中,IP地址使用長度為32位的點(diǎn)分十進(jìn)制來表示，對于用戶來說很難記憶。為此，IP地址采用域名（Domainname)來表示。所謂域名，指主機(jī)或機(jī)構(gòu)的一種有層次結(jié)構(gòu)的名字，用來代替IP地址。域名采用了與Internet結(jié)構(gòu)一致的層次型結(jié)構(gòu)命名法，橫向多級子域結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式為：“本地名.子域名.網(wǎng)點(diǎn)名”。各層名字的排列順序?yàn)椋旱蛯用衷谇埃邔用衷诤?。TCP/IP還專門設(shè)計了對域名的管理機(jī)制，稱為Internet域名系統(tǒng)（DNS：DomainNameSystem）。域名系統(tǒng)是管理域的命名、管理主機(jī)域名、實(shí)現(xiàn)主機(jī)域名與IP地址解析的系統(tǒng)。（2）Internet的域名系統(tǒng)Internet中的域名系統(tǒng)，實(shí)際上是一個分布式的主機(jī)信息數(shù)據(jù)庫，它要求所命名的主機(jī)名全局惟一、便于管理、方便映射。域名的層次還與名字空間的管理機(jī)構(gòu)的層次相對應(yīng)，由網(wǎng)絡(luò)信息中心NIC(NetworkInformationCenter)負(fù)責(zé)維護(hù)，即在Internet層次名字管理中，NIC將最高一級名字空間劃分為若干部分，將各部分的管理權(quán)授予相應(yīng)機(jī)構(gòu)，各管理機(jī)構(gòu)將管轄內(nèi)的名字空間進(jìn)一步劃分成若干子域，并將子域的管理特權(quán)再授予子管理機(jī)構(gòu)。如此下去，便形成層次型域名。域名系統(tǒng)為一個分布式數(shù)據(jù)庫，它使本地可以負(fù)責(zé)控制整個數(shù)據(jù)庫中的部分段，每一段中的數(shù)據(jù)通過客戶/服務(wù)器模式在整個網(wǎng)絡(luò)上均可以存取。美國是Internet的發(fā)源地，其主機(jī)域名的國別代碼常被省略。因此，美國Internet的最高級域名是組織類代碼，共有13種：表8-3域名類型的含義.int國際組織.firm商業(yè)公司.store商品銷售企業(yè).com商業(yè)組織.web與www相關(guān)的實(shí)體.edu教育組織.arts文化和娛樂實(shí)體.gov政府組織.info提供信息服務(wù)的實(shí)體.mil軍事組織.nom個體或個人.org非商業(yè)組織.net網(wǎng)絡(luò)組織但是，其他國家的最高一級域名為國家代碼。國別代碼由兩個字母組成。例如“cn”代表中國，.ca代表加拿大等等。所以，Internet實(shí)際主機(jī)域名的一般格式是主機(jī)名.單位名.類型名.國家代碼但主機(jī)域名不能直接用于數(shù)字型IP地址的路由選擇中。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IP地址，這種將主機(jī)域名映射為IP地址的過程叫做域名解析。域名解析包括正向解析（從域名到IP地址）以及反向解析（從IP地址到域名）。Internet域名到IP地址的映射是由一組域名服務(wù)器來完成的（運(yùn)行域名服務(wù)軟件的計算機(jī)稱為域名服務(wù)器）。對應(yīng)于域名結(jié)構(gòu)，域名服務(wù)器也構(gòu)成一定的層次結(jié)構(gòu)，應(yīng)該說DNS作為Internet的域名服務(wù)系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng)用。3.Internet上的基本服務(wù)隨著Internet的高速發(fā)展，在internet上提供的各種服務(wù)形式越來越多，包括：遠(yuǎn)程登錄TELNET、遠(yuǎn)程文件傳輸FTP、電子郵件Email、電子公告板BBS、網(wǎng)絡(luò)新聞?wù)搲疷SENET、實(shí)時在線交談IRC、視頻會議VIC、分布式文件查詢系統(tǒng)Gopher、廣域信息服務(wù)WAIS，環(huán)球信息網(wǎng)WWW等。Internet的基本服務(wù)功能有：遠(yuǎn)程登錄Telnet、文件傳輸FTP和電子郵件E-mail。（1）.遠(yuǎn)程登錄TelnetTELNET客戶和服務(wù)器之間互相通信使用的協(xié)議就稱TELNET。所謂遠(yuǎn)程登錄是指Internet用戶在網(wǎng)絡(luò)通信軟件的支持下，使自己的計算機(jī)暫時成為遠(yuǎn)程計算機(jī)仿真終端，使用遠(yuǎn)程計算機(jī)的硬件和軟件資源的過程。Telnet采用客戶/服務(wù)器模式，用戶在本地機(jī)上啟動telnet進(jìn)程即TELNET的客戶進(jìn)程，通過TCP面向連接的服務(wù)發(fā)到遠(yuǎn)程主機(jī)或服務(wù)器，向遠(yuǎn)程主機(jī)發(fā)起登錄請求。遠(yuǎn)程計算機(jī)上運(yùn)行的TELNET服務(wù)器進(jìn)程就提供登錄服務(wù)，并顯示從TCP連接上收到的數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶使用Telnet登錄遠(yuǎn)程主機(jī)時，首先應(yīng)該給出遠(yuǎn)程計算機(jī)的域名或IP地址，同時該用戶必須在這個遠(yuǎn)程主機(jī)中擁有合法的帳號和相應(yīng)的密碼，否則遠(yuǎn)程主機(jī)將會拒絕登錄。Telnet服務(wù)建立在TCP之上。源主機(jī)上的telnet客戶為了與目標(biāo)主機(jī)上的Telnet服務(wù)器進(jìn)行通信，首先要建立TCP連接，由源主機(jī)的TCP為TELNET客戶進(jìn)程分配一個未使用的端口號作為標(biāo)識，該TCP端口號是惟一的，在連接關(guān)閉后就釋放，因此說這是一種動態(tài)分配方式。例如，現(xiàn)在假設(shè)已經(jīng)為TELNET服務(wù)器進(jìn)程分配了TCP端口號23，則TELNET客戶進(jìn)程向目標(biāo)主機(jī)的TCP端口23發(fā)起連接請求，而TELNET服務(wù)器進(jìn)程則在TCP端口23監(jiān)聽，它在收到連接請求后就生成一個服務(wù)器子進(jìn)程來接受該連接請求，建立一條連接，這條連接就是TELNET客戶進(jìn)程和遠(yuǎn)程主機(jī)的服務(wù)器子進(jìn)程之間傳送數(shù)據(jù)的邏輯連接或邏輯通道。Telnet的主要用途有：①在用戶終端與遠(yuǎn)程主機(jī)之間建立有效的連接；②可以共享遠(yuǎn)程主機(jī)上的軟件和數(shù)據(jù)資源；③可以利用遠(yuǎn)程主機(jī)提供的信息查詢服務(wù)進(jìn)行信息查詢。（2）文件傳輸協(xié)議FTPFTP是Internet上的文件傳輸標(biāo)準(zhǔn)，該服務(wù)解決了遠(yuǎn)程傳輸文件的問題。用戶在本地主機(jī)上啟動的是FTP客戶進(jìn)程，與遠(yuǎn)程計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行連接，激活要訪問的遠(yuǎn)程計算機(jī)上的FTP服務(wù)器進(jìn)程，它為用戶操作遠(yuǎn)程計算機(jī)上的文件系統(tǒng)。FTP客戶進(jìn)程和FTP服務(wù)器進(jìn)程之間使用的協(xié)議稱為FTP。FTP服務(wù)也是建立在TCP之上的面向連接的服務(wù)，它們之間經(jīng)過TCP協(xié)議進(jìn)行通信。需要使用兩條TCP連接來完成文件傳輸，一條連接用于控制（約定FTP服務(wù)使用TCP端口21），另一條為數(shù)據(jù)連接。當(dāng)用戶要求傳輸文件前，F(xiàn)TP客戶進(jìn)程首先向遠(yuǎn)程計算機(jī)的TCP端口21發(fā)起連接請求，F(xiàn)TP服務(wù)器進(jìn)程則在TCP端口21監(jiān)聽，當(dāng)FTP服務(wù)器進(jìn)程收到一個連接請求，它就生成一個子進(jìn)程處理到來的連接請求，建立一條連接。這條連接稱為控制連接，用它來傳送客戶端的命令和服務(wù)器端的響應(yīng)等。用戶在登錄后便可以使用傳送文件的put，get等命令，這時服務(wù)器進(jìn)程為了傳送文件要啟動一個輔助進(jìn)程，該進(jìn)程建立發(fā)起一條連接，這條連接稱為數(shù)據(jù)連接，只用于數(shù)據(jù)傳送。數(shù)據(jù)傳送完成后，連接關(guān)閉，輔助進(jìn)程終止。客戶可以向服務(wù)器提出任意多次的請求，一個請求就相當(dāng)于一個客戶命令?？蛻裘刻岢鲆粋€請求，服務(wù)器便為客戶建立一個數(shù)據(jù)連接，進(jìn)行實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束時，數(shù)據(jù)連接撤消，但控制連接仍然保持。客戶還可以繼續(xù)發(fā)出命令，直到客戶撤消了控制連接，雙方的連接才算完全終止。一般的FTP都支持匿名登錄，即FTP服務(wù)器的提供者設(shè)置了一個特殊的用戶名anonymous提供公眾使用，用戶登錄到這些服務(wù)器時無需事先注冊用戶名和口令，只要以“Anonymous”為用戶名和自己的E-mail地址（或guest）作為口令就可以訪問該FTP服務(wù)器，并共享這個主機(jī)對公眾開放的資源。（3）電子郵件E-mail電子郵件系統(tǒng)采用了簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP（SimpleMailTransferProtocol），在每個郵件服務(wù)器之間必須使用SMTP協(xié)議通信，以保證不同類型的計算機(jī)之間電子郵件的傳送。簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP也采用客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，通過建立SMTP客戶機(jī)與遠(yuǎn)程主機(jī)上SMTP服務(wù)器間的連接來傳送電子郵件。電子郵箱（MailBox）是由電子郵件服務(wù)的機(jī)構(gòu)（一般是ISP）為用戶建立的。每個電子郵箱都有一個郵箱地址，稱為電子郵件地址（E-mailAddress）。用戶的E-mail地址格式為：用戶名＠主機(jī)名，主機(jī)名指的是擁有獨(dú)立IP地址的計算機(jī)的名字，用戶名是指在該計算機(jī)上為用戶建立的E-mail帳戶名。電子郵件有固定的格式，它由郵件頭（mailheader）與郵件體（mailbody）兩部分組成。采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式，用戶所發(fā)送的電子郵件首先傳送到ISP的E-mail服務(wù)器的郵箱中，E-mail服務(wù)器根據(jù)電子郵件的目的地址，通過Internet存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式，將郵件傳送到收信人所在的E-mail服務(wù)器。當(dāng)收信人的計算機(jī)開機(jī)時，E-Mail服務(wù)器將自動地將郵件傳送到收信人的電子信箱中。4.IP電話IP電話是以Internet作為傳送媒體的電話系統(tǒng)。最初Internet只支持計算機(jī)之間的語音通信，另一方可以使用普通電話機(jī)的Internet話音服務(wù)。現(xiàn)在雙方都可以使用電話機(jī)，而話音通過Internet傳送。所以IP電話主要可以分為3類：計算機(jī)之間的語音通信；計算機(jī)到電話機(jī)間的語音通信；普通電話機(jī)之間的語音通信。（1）計算機(jī)之間的語音通信這種網(wǎng)絡(luò)電話是利用Internet的語音傳送技術(shù)，不通過電話網(wǎng)，不過通話雙方的計算機(jī)一定要配置語音卡、音響、話筒和相同的網(wǎng)絡(luò)電話軟件，而且當(dāng)一方呼叫時，另一方的主機(jī)必須在網(wǎng)上，并預(yù)先運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)電話軟件。（2）計算機(jī)到電話機(jī)間的語音通信計算機(jī)到電話機(jī)間的語音通信指主叫計算機(jī)登錄到網(wǎng)絡(luò)電話接入服務(wù)器，呼叫信號通過Internet到達(dá)遠(yuǎn)端交換機(jī)后，自動轉(zhuǎn)接到被叫電話上。（3）普通電話機(jī)之間的語音通信在普通電話機(jī)之間的語音通信過程中，主叫用戶呼叫首先通