《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》課件第4章4.3 互聯(lián)網(wǎng)的組成

4.3互聯(lián)網(wǎng)的組成4.3.1網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)與TCP/IP協(xié)議4.3.2IP協(xié)議與路由器4.3.3互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及組成4.3.4互聯(lián)網(wǎng)的接入選講4.3.1網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)與

TCP/IP協(xié)議（1）網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)（2）TCP/IP協(xié)議(棧)（1）網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)文件處理模塊主機

甲主機

乙文件處理模塊通信服務(wù)模塊通信服務(wù)模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊網(wǎng)絡(luò)接入模塊物理通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口計算機網(wǎng)絡(luò)為什么要劃分層次？例：主機甲通過網(wǎng)絡(luò)向主機乙傳送一個文件，甲乙雙方均劃分為三層，其分工為：從指定位置處讀出文件，然后交給下層模塊進行發(fā)送把文件保存到指定的文件夾中將文件分成一個個包，交給下層模塊傳輸將一個個包組裝成文件負(fù)責(zé)完成與具體物理網(wǎng)絡(luò)的接口，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成幀，按幀在物理網(wǎng)上傳輸從物理網(wǎng)上接收幀，將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)包計算機網(wǎng)絡(luò)分層的優(yōu)點優(yōu)點：各層之間是獨立的靈活性好結(jié)構(gòu)上可分割開易于實現(xiàn)和維護能促進標(biāo)準(zhǔn)化工作劃分為多少層？若層數(shù)太少，就會使每一層太復(fù)雜。若層數(shù)太多，描述和綜合各層功能時太繁瑣國際標(biāo)準(zhǔn)（7層）互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（4層）(2)TCP/IP協(xié)議(棧)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)議現(xiàn)在大多數(shù)局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，都采用源自美國國防部的TCP/IP協(xié)議系列什么是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(fù)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(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)封裝為IP數(shù)據(jù)報，并負(fù)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(fù)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?，并進行傳輸應(yīng)用程序與應(yīng)用程序之間通信時使用的協(xié)議例:瀏覽網(wǎng)頁時使用的TCP/IP協(xié)議4321網(wǎng)絡(luò)接口和硬件層(以太網(wǎng))網(wǎng)絡(luò)互連層（IP）傳輸層（TCP協(xié)議）應(yīng)用層(HTTP協(xié)議)

HTML文檔（網(wǎng)頁）

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TCP數(shù)據(jù)報

TCP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)信息幀進行傳輸瀏覽器使用HTTP協(xié)議向Web服務(wù)器請求網(wǎng)頁網(wǎng)頁所對應(yīng)的HTML文檔拆分并封裝為若干個TCP數(shù)據(jù)報，由Web服務(wù)器用TCP協(xié)議逐個進行發(fā)送負(fù)責(zé)把每個TCP報封裝為IP數(shù)據(jù)報，在路由器之間用IP協(xié)議進行傳送路由器負(fù)責(zé)將IP數(shù)據(jù)報封裝成以太網(wǎng)幀，在局域網(wǎng)中傳輸給瀏覽器4.3.2IP協(xié)議和路由器（IPv4）互聯(lián)網(wǎng)上的計算機如何統(tǒng)一編址？互聯(lián)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地址選講：

5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126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，指該網(wǎng)絡(luò)中的所有主機IP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1

1261

126 42B類128

191128.0

191.255 1C類192

223192.0.0

223.255.255 2A、B、C三類IP地址的十進制表示：網(wǎng)絡(luò)類型、網(wǎng)絡(luò)號和IP地址舉例128.10.0.010.0.0.0191.211.0.0192.5.48.015795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)選講：

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(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）選講：

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：A類地址:B類地址：C類地址: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）它的子網(wǎng)掩碼為：兩者邏輯乘結(jié)果＝網(wǎng)絡(luò)號＝202.119.36.0（前24位）例2：若某主機IP地址為：212.16.2.120（C類地址）它的子網(wǎng)掩碼為：255.255.255.240邏輯乘結(jié)果＝網(wǎng)絡(luò)號＝110101000001000000000010

01110000(前28位)選講：動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP路由器運行DHCP服務(wù)器軟件，監(jiān)聽著局域網(wǎng)中的客戶機有無DHCP請求當(dāng)設(shè)置為“自動獲取IP地址”的客戶機開機時，路由器會收到DHCP請求，于是為客戶機分配配置參數(shù)（包括IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)、DNS服務(wù)器等數(shù)據(jù)）3種IP地址分配方式：自動分配：例如TP-LINK無線路由器，一般是從00開始進行分配，直至54為止?？蛻魴C分配到IP地址之后，就固定使用該地址；手工分配：用戶自行選擇~9中的IP地址；動態(tài)分配：DHCP服務(wù)器分配到的IP地址租約到期后，客戶機就要釋放這個IP地址，供DHCP服務(wù)器分配給其它客戶機使用IP數(shù)據(jù)報的格式相互連接的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，它們使用的數(shù)據(jù)包（或幀）格式互不兼容，因此不能直接將一個網(wǎng)絡(luò)送來的包傳送給另一個網(wǎng)絡(luò)解決方法：IP協(xié)議定義了一種獨立于各種物理網(wǎng)的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)包格式，稱為IP數(shù)據(jù)報（IPdatagram）IPv4數(shù)據(jù)報格式：頭部03478151631數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)(最少1B，包含頭部最大64KB）接收IP數(shù)據(jù)報的主機IP地址32bit發(fā)送IP數(shù)據(jù)報的主機IP地址32bit數(shù)據(jù)報總長度16bit服務(wù)類型頭部長度版本號標(biāo)志片偏移13bit頭部檢驗和16bit生成時間8bit協(xié)議8bit標(biāo)識16bit可選字段（長度可變）填充源地址和目的地址有效載荷校驗信息選講：采用TCP/IP協(xié)議時

主機甲向主機乙傳送文件的過程5432154321主機

甲AP2AP1主機乙應(yīng)用程序把需要傳送的文件交給應(yīng)用層文件數(shù)據(jù)5432154321主機

甲AP2AP1主機乙應(yīng)用層把文件數(shù)據(jù)加上應(yīng)用層首部，成為應(yīng)用層PDU，交給傳輸層H5文件數(shù)據(jù)選講：采用TCP/IP協(xié)議時

主機甲向主機乙傳送文件的過程5432154321主機

甲AP2AP1主機

乙傳輸層加上首部，成為傳輸層報文(TCP報文或UDP報文)，交給網(wǎng)絡(luò)層H4H5文件數(shù)據(jù)選講：采用TCP/IP協(xié)議時

主機甲向主機乙傳送文件的過程5432154321主機

甲AP2AP1主機

乙網(wǎng)絡(luò)層加上首部成為IP數(shù)據(jù)報(IP分組)，然后交給數(shù)據(jù)鏈路層H3H4H5文件數(shù)據(jù)選講：采用TCP/IP協(xié)議時

主機甲向主機乙傳送文件的過程5432154321主機

甲AP2AP1主機乙鏈路層再加上鏈路層的首部，成為數(shù)據(jù)鏈路層的幀，交給物理層進行傳送H3H4H5文件數(shù)據(jù)H2選講：采用TCP/IP協(xié)議時

主機甲向主機乙傳送文件的過程5432154321物理傳輸媒體主機

甲AP2AP1電信號(或光信號)在物理媒體中傳播,從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層主機

乙傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層應(yīng)用層選講：采用TCP/IP協(xié)議時

主機甲向主機乙傳送文件的過程5432154321主機甲AP2AP1主機乙物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層H3H4H5文件數(shù)據(jù)H2選講：采用TCP/IP協(xié)議時

主機甲向主機乙傳送文件的過程5432154321主機

甲AP2AP1主機

乙數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)氖撞?，取出?shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層H3H4H5文件數(shù)據(jù)選講：采用TCP/IP協(xié)議時

主機甲向主機乙傳送文件的過程5432154321主機

甲AP2AP1主機乙網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞浚〕鰯?shù)據(jù)部分上交給傳輸層H4H5文件數(shù)據(jù)選講：采用TCP/IP協(xié)議時

主機甲向主機乙傳送文件的過程5432154321主機

甲AP2AP1主機乙傳輸層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用層H5文件數(shù)據(jù)選講：采用TCP/IP協(xié)議時

主機甲向主機乙傳送文件的過程5432154321主機甲AP2AP1主機

乙應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞浚〕鑫募?shù)據(jù)上交給應(yīng)用程序文件數(shù)據(jù)選講：采用TCP/IP協(xié)議時

主機甲向主機乙傳送文件的過程5432154321主機

甲AP2AP1主機乙我收到了

AP1

發(fā)來的文件！選講：采用TCP/IP協(xié)議時

主機甲向主機乙傳送文件的過程網(wǎng)絡(luò)互連與路由器異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)如何互連？為了把不同類型的網(wǎng)絡(luò)互連成一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，必須解決：所有計算機應(yīng)統(tǒng)一編址傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包格式應(yīng)該統(tǒng)一···解決方案：統(tǒng)一采用TCP/IP協(xié)議！使用的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備：路由器EthernetFDDIATM(a)實際的物理網(wǎng)絡(luò)IP路由器主機主機主機主機主機主機主機主機(b)用戶所理解的網(wǎng)絡(luò)基于TCP/IP協(xié)議、邏輯上單一的計算機網(wǎng)絡(luò)主機主機主機主機主機主機主機主機TCP/IPEthernetFDDICSMA/CD令牌ATM面向連接X.25（光纖、微波、衛(wèi)星、同軸、電話、雙絞線）虛電路不同的鏈路層不同的物理層統(tǒng)一的應(yīng)用層、傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層路由器的功能在兩個物理網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報（主機A→主機B）：若主機B在網(wǎng)絡(luò)2中，主機A將IP數(shù)據(jù)報發(fā)送給路由器后，路由器通過查找轉(zhuǎn)發(fā)表得知，由路由器直接發(fā)給B若主機B不在網(wǎng)絡(luò)2中，則主機A將IP數(shù)據(jù)報發(fā)給路由器后，路由器通過查找轉(zhuǎn)發(fā)表得知，再將IP數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)給另一個路由器網(wǎng)絡(luò)接口層主機A主機B路由器網(wǎng)絡(luò)2網(wǎng)絡(luò)14321傳輸層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)互連層網(wǎng)絡(luò)互連層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層傳輸層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)互連層4321路由器的作用與IP地址設(shè)置路由器是一種能夠連接異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的分組交換機，其作用是：按照路由表在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包根據(jù)需要對數(shù)據(jù)包的格式進行轉(zhuǎn)換路由器的IP地址設(shè)置：當(dāng)路由器某端口連接一個物理網(wǎng)絡(luò)時，該端口應(yīng)分配IP地址該IP地址的網(wǎng)絡(luò)號，必須與所連接物理網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號相同例：75以太網(wǎng)I()FDDI網(wǎng).0FDDI網(wǎng).0ACR1R2以太網(wǎng)II()B數(shù)據(jù)在計算機、通信鏈路和路由器中的流動過程數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)TCP頭部IP數(shù)據(jù)IP頭部幀數(shù)據(jù)幀頭部網(wǎng)絡(luò)互連層網(wǎng)絡(luò)接口層應(yīng)用層應(yīng)用層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)互連層網(wǎng)絡(luò)互連層網(wǎng)絡(luò)互連層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層以太網(wǎng)光纖網(wǎng)衛(wèi)星網(wǎng)計算機-計主算機應(yīng)用進程-應(yīng)用進程計算機A計算機C以太網(wǎng)路由器R1路由器R2路由器的工作過程工作過程：發(fā)送端計算機將數(shù)據(jù)封裝成IP數(shù)據(jù)報的形式，發(fā)送給路由器路由器接收到IP數(shù)據(jù)報之后，根據(jù)IP數(shù)據(jù)報中目的地主機的IP地址，查找路由表，選擇轉(zhuǎn)發(fā)路徑根據(jù)下個網(wǎng)絡(luò)所使用的協(xié)議，將IP數(shù)據(jù)報封裝成相應(yīng)的數(shù)據(jù)包（幀）格式，送入緩沖器中排隊在數(shù)據(jù)鏈路空閑時將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到另一網(wǎng)絡(luò)若目的地計算機就在該網(wǎng)絡(luò)上，則送達計算機，否則再傳送給下一個路由器進行處理例：主機A=>主機B223.240.129.17

78.0.0.15223.240.129.2FDDI廣域網(wǎng)131.108.99.5R1R2131.108.99.2

223.240.129.5主機A主機B1212路由器設(shè)備路由器是連接兩個或多個計算機網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，它安裝在兩個或多個網(wǎng)絡(luò)的交匯處路由器之間通過路由協(xié)議進行通訊，它能創(chuàng)建和維護各自的路由表。路由表存儲了去往其他網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑互聯(lián)網(wǎng)中有2類路由器：核心路由器（corerouter）：只負(fù)責(zé)與其他路由器之間（例如ISP的網(wǎng)絡(luò)）傳遞數(shù)據(jù)邊緣路由器（edgerouter）：將客戶連接到Internet大型核心路由器無線網(wǎng)絡(luò)路由器4.3.3互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及組成Internet,internet與intranetInternet(開頭的“I”是大寫字母)專指前身為美國ARPA網(wǎng)、使用IP協(xié)議將各種實體網(wǎng)絡(luò)連結(jié)而成的邏輯上的單一網(wǎng)絡(luò)internet(開頭的“i”是小寫字母)可以是任何分離的實體網(wǎng)絡(luò)之集合，它們以一組通用的協(xié)議互連成為邏輯上的單一網(wǎng)絡(luò)Internet的中文名：大陸：互聯(lián)網(wǎng)、因特網(wǎng)或者英特網(wǎng)臺灣：網(wǎng)際網(wǎng)路港澳：互聯(lián)網(wǎng)注意與internet的區(qū)別Intranet：內(nèi)部網(wǎng)，是一個使用與互聯(lián)網(wǎng)同樣技術(shù)的計算機網(wǎng)絡(luò)，通常創(chuàng)建在一個企業(yè)或組織的內(nèi)部并只為其成員提供服務(wù)Internet是功能最強、影響最大的IT技術(shù)電話機、收音機、電視機、計算機、Internet、手機、…對人們的生活、工作、思維及社會、經(jīng)濟等產(chǎn)生全面影響！從一種技術(shù)發(fā)明到推廣普及至5000萬人，電話用了近100年，收音機用了38年，電視用了15年，而Internet僅用了5年。Internet是近70年來影響最大的IT技術(shù)!互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的3個階段：第1階段：起源于1969年美國國防部的ARPANET網(wǎng)(4個大學(xué)互連)，1983年確定TCP/IP協(xié)議作為ARPANET的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議第2階段：20世紀(jì)90年代起，美國政府機構(gòu)和公司的計算機也紛紛入網(wǎng)，建成了由主干網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)和校園網(wǎng)（或企業(yè)網(wǎng)）三級結(jié)構(gòu)組成的互聯(lián)網(wǎng)第3階段：迅速擴大到全球約100多個國家和地區(qū)，逐漸形成了多層次ISP結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)，出現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）

TimBerners-Lee互聯(lián)網(wǎng)的2大組成部分邊緣部分由所有連接在互聯(lián)網(wǎng)上的主機組成。這部分是用戶直接使用的，用來進行通信和資源共享互聯(lián)網(wǎng)的核心部分互聯(lián)網(wǎng)的邊緣部分主機網(wǎng)絡(luò)路由器

核心部分由大量網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成，他們是為邊緣部分服務(wù)的（提供連通性和交換）基于ISP的3層結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)一級ISP一級ISP第一層

ISP大公司本地

ISP大公司大公司公司本地

ISP本地

ISP政府網(wǎng)家庭網(wǎng)企業(yè)網(wǎng)校園網(wǎng)第二層

ISP第二層

ISPNAPNAPAB第一層

ISP第二層

ISP本地

ISP本地

ISP本地

ISP本地

ISP第一層

ISP第一層第二層第三層本地

ISP第二層

ISP本地

ISP本地

ISP本地

ISP本地

ISP第二層

ISP本地

ISP本地

ISP第二層

ISP基于ISP的互聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)入網(wǎng)點#3互聯(lián)網(wǎng)用戶（企業(yè)、機構(gòu)、家庭、個人等）第2層ISP第3層網(wǎng)絡(luò)第2層網(wǎng)絡(luò)第3層網(wǎng)絡(luò)(單一鏈接的ISP)第3層網(wǎng)絡(luò)(多重鏈接的ISP)入網(wǎng)點#2入網(wǎng)點#1互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）無論是單位的計算機網(wǎng)絡(luò)，還是個人的一臺計算機，如要接入互聯(lián)網(wǎng)，必須通過互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）。ISP（例如：江蘇電信、南京廣電、CERNET等）：擁有自己的通信線路擁有從互聯(lián)網(wǎng)管理機構(gòu)申請得到的許多IP地址用戶計算機若要接入互聯(lián)網(wǎng)，必須獲得ISP分配的IP地址：對于單位用戶，ISP通常分配一批地址（如一個或若干個C類網(wǎng)絡(luò)號），單位的網(wǎng)絡(luò)中心再對網(wǎng)絡(luò)中的每一臺主機指定其子網(wǎng)號和主機號，使每臺計算機都有固定的IP地址對于個人用戶，ISP一般不分配固定的IP地址，而采用動態(tài)分配的方法。即上網(wǎng)時由ISP的DHCP服務(wù)器臨時分配一個IP地址，下網(wǎng)時立即收回給其他用戶使用?；ヂ?lián)網(wǎng)主機的IP地址及其域名互聯(lián)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，不便記憶和使用互聯(lián)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地址國家/地區(qū)名機構(gòu)名網(wǎng)絡(luò)名主機名互聯(lián)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:

www.nju.edu.cn

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:

www.harvard.edu

主機名.網(wǎng)絡(luò)名.機構(gòu)名選講：

互聯(lián)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江蘇選講：

互聯(lián)網(wǎng)的域名空間為避免域名重復(fù)，互聯(lián)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)成互聯(lián)網(wǎng)的域名空間cnedunju互聯(lián)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cctvwww選講：

域名系統(tǒng)與域名服務(wù)器域名系統(tǒng)（DomainNameSystem，DNS）將主機域名翻譯為主機IP地址的軟件，它是一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。域名服務(wù)器（DomainNameServer，DNS）運行域名系統(tǒng)軟件的一臺服務(wù)器

每個互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)或校園網(wǎng)都有一個域名服務(wù)器，它用于實現(xiàn)入網(wǎng)主機域名與IP地址的轉(zhuǎn)換為實現(xiàn)域名的查找，需要在本地網(wǎng)域名服務(wù)器與上級網(wǎng)的域名服務(wù)器之間建立鏈接選講：

將域名翻譯成IP地址的過程假設(shè)某臺域名為的主機需要訪問英國某個名字為paradisc.ulcc.uk的主機，它必須先取得對方主機的IP地址，然后才能相互通信。大體步驟如下：(1)首先通過本機所在子網(wǎng)（即nju子域）的域名服務(wù)器(在南京大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心)查找，知道paradisc.ulcc.uk主機不在南京大學(xué)校園網(wǎng)內(nèi)，于是通過鏈接找到管理edu子域的域名服務(wù)器(在清華大學(xué)CERNET網(wǎng)絡(luò)中心)。(2)edu子域的域名服務(wù)器中存有我國所有高校的子域名字，查找后得知目的地主機不在CERNET范圍內(nèi)，于是再利用同樣方法找到管理edu子域的我國頂級域名cn的域名服務(wù)器(在中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心CNNIC)。(3)cn域名服務(wù)器中存放了我國所有二級域名（6個類別域名，34個行政域名）的名字，通過查找得知，需要訪問的目的地主機不在我國，于是再向國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心的域名服務(wù)器進行查找。(4)國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心的域名服務(wù)器存有所有國際通用頂級域名和所有國家和地區(qū)的頂級域名的地址，這樣就可以找到uk域名服務(wù)器的地址。(5)從uk域名服務(wù)器找到ulcc子域的域名服務(wù)器地址，然后再從ulcc子域的域名服務(wù)器中查找，知道paradisc.ulcc.uk主機的IP地址是6。4.3.4互聯(lián)網(wǎng)的接入城域網(wǎng)在互聯(lián)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)互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，滿足人們訪問互聯(lián)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：

●電話撥號接入 ●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)主干接入技術(shù)1：電話撥號接入(現(xiàn)很少使用)通過本地公用電話網(wǎng)接入計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：電話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模擬信號把從電話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)字信號互聯(lián)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)時不能通電話費用不便宜接入技術(shù)2：ADSL不對稱數(shù)字用戶線(ADSL):也通過本地公用電話網(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頻率25.875kHz1.104MHz上行通道下行通道語音頻道4.3125kHz的子通道4kHz224個下行子通道26個上行子通道138kHz(1)上網(wǎng)和通話互不影響(2)不需要繳付額外的電話費(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)電話機濾波器電話線接入技術(shù)3：有線電視網(wǎng)接入有線電視已廣泛采用光纖同軸電纜混合網(wǎng)(HybridFiberCoaxial，簡稱HFC)進行信息傳輸:主干線路采用光纖連接到小區(qū)然后用同軸電纜以總線方式接入用戶需要以太網(wǎng)卡和電纜調(diào)制解調(diào)器（CableMODEM）CableMODEM的基本原理與ADSL相似，以頻分多路復(fù)用的方式工作小區(qū)內(nèi)多個用戶共享信道有線電視網(wǎng)絡(luò)（HFC）住戶分頻器共享信道同軸電纜CableMODEM(1)上網(wǎng)和電視互不影響(2)傳輸速率受并發(fā)用戶數(shù)目多少的影響接入技術(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：光纖到小區(qū)（FTTZ）：將光網(wǎng)絡(luò)單元放置在小區(qū)，為整個小區(qū)服務(wù)光纖到大樓（FTTB）：將光網(wǎng)絡(luò)單元放置在大樓內(nèi)，以每棟樓為單位，提供高速數(shù)據(jù)通信、遠(yuǎn)程教育等寬帶業(yè)務(wù)，主要為單位服務(wù)光纖到家庭（FTTH）：將光網(wǎng)絡(luò)單元放置在樓層或用戶家中，由幾戶或1戶家庭專用，為家庭提供寬帶業(yè)務(wù)“光纖到樓、以太網(wǎng)入戶”（FTTx+ETTH）的原理：小區(qū)核心交換機城域網(wǎng)骨干交換機ONU光網(wǎng)絡(luò)單元光纖雙絞線雙絞線光纖城域網(wǎng)樓道交換機光纖入戶與三網(wǎng)合一大容量接入系統(tǒng)（局端）IP互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)internet合波器CATV核心網(wǎng)絡(luò)電話網(wǎng)光貓PC電話CATVFTTH接入網(wǎng)絡(luò)分纖盒

(用戶端）無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)（3~5km范圍）家庭網(wǎng)絡(luò)WiFi路由器接入技術(shù)5：無線接入4種無線接入技術(shù)的比較注：我國3G移動通信有3種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（中國移動的TD-SCDMA、中國電信的CDMA2000和中國聯(lián)通的WCDMA），他們各自使用專門的上網(wǎng)卡，相互并不兼容。接入技術(shù)使用的接入設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸速率說明無線局域網(wǎng)(WLAN)接入Wi-Fi無線網(wǎng)卡，無線接入點11Mbps～100Mbps必須在安裝有接入點（AP）的熱點區(qū)域中才能接入GPRS移動電