Internet概念.ppt

1、第 1 章 Internet概述,主編：阿不來提等,Internet技術與應用,學習導航,Internet技術與應用,第 1 章 學習要點,1.1 Internet的基本概念 1.2 Internet的產(chǎn)生與發(fā)展 1.3 Internet的主要功能與服務 1.4 Internet的物理結(jié)構與工作模式 1.5 Internet的管理機構 1.6 Internet地址 1.7下一代Internet技術,INTERNET實用技術,情境分析,計算機網(wǎng)絡基礎知識，Internet技術，常見網(wǎng)絡服務，網(wǎng)絡連接，網(wǎng)絡安全等。 Internet的產(chǎn)生、發(fā)展及其主要功能的基礎上，分析Internet的主要功能與

2、工作模式，重點講解IP地址的組成與表示方法，最后對下一代Internet技術進行詳細的介紹。,問題分析, 什么是Internet？ Internet是一個全球性的“互聯(lián)網(wǎng)”，中文名稱為“因特網(wǎng)”。它并非一個獨立形態(tài)的網(wǎng)絡，而是將分布在世界各地、類型各異、規(guī)模大小不一、數(shù)量眾多的計算機網(wǎng)絡互聯(lián)在一起而形成的網(wǎng)絡集合體，Internet是當今最大的和最流行的國際性網(wǎng)絡。 Internet能夠為人們提供哪些服務？ 目前Internet提供的服務有：WWW、電子郵件（E-mail）、文件傳輸（FTP）、遠程登錄（Telnet）、新聞論壇（Usenet）等服務。 IP地址是如何進行分類的？ 目前的IP地

3、址（IPv4：IP第4版本）由32個二進制位表示，每8位二進制數(shù)為一個整數(shù)，中間由小數(shù)點間隔，如8。整個IP地址空間有4組8位二進制數(shù)，由表示主機所在的網(wǎng)絡地址以及主機在該網(wǎng)絡中的標識共同組成。 為了便于尋址和層次化的構造網(wǎng)絡，IP地址被分為A、B、C、D、E五類，商業(yè)應用中只用到A、B、C三類。 4域名系統(tǒng)的作用是什么？ 域名管理系統(tǒng)-DNS（Domain Name System）是域名解析服務器的意思，它在互聯(lián)網(wǎng)的作用是：把域名轉(zhuǎn)換成為網(wǎng)絡可以識別的IP地址。,知識講解與教學案例,Internet是世界是最大的計算機互聯(lián)網(wǎng)，是全球最大的、最有影響的計算機信息資源網(wǎng)。

4、它將世界范圍內(nèi)成千上萬個相同或不同類型的計算機和計算機網(wǎng)絡連接在一起，彼此遵循TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）協(xié)議，實現(xiàn)相互之間的通信。 1.1 Internet的基本概念 Internet表示“互聯(lián)網(wǎng)”、“網(wǎng)際網(wǎng)”。但是隨著Internet的發(fā)展，它現(xiàn)在已經(jīng)變成了一個專有名詞，它表示一個采用特定規(guī)則把世界各地的計算機網(wǎng)絡連接在一起，實現(xiàn)資源共享，并提供各種應用服務的遍及全球的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)。 1.1.1 什么是Internet “Inter”在英語中的含義是“交互的”，“net”是指“網(wǎng)絡”。簡單地講，Intern

5、et 是一個計算機交互網(wǎng)絡，又稱網(wǎng)間網(wǎng)。它是一個全球性的巨大的計算機網(wǎng)絡體系，它把全球數(shù)萬個計算機網(wǎng)絡，數(shù)千萬臺主機連接起來，包含了難以計數(shù)的信息資源，向全世界提供信息服務。,1.1.2 Internet的組成,Internet主要由通信線路、路由器（ROUTER）、服務器與客戶機以及信息資源等幾個部分組成。 1通信線路 通信線路是Internet的基礎設施，它負責將Internet中的路由器與主機連接起來。Internet中的通信線路可以分為兩類：有線通信線路與無線通信信道。 2路由器（ROUTER） 路由器是一種多端口設備，它可以連接不同傳輸速率并運行于各種環(huán)境的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，也可以采用

6、不同的協(xié)議。路由器是Internet中最重要的設備之一，它負責將Internet中的各個局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)連接起來。 3服務器與客戶機 服務器是信息資源與服務的提供者，它一般是性能較高、存儲容量較大的計算機。 客戶機是信息資源與服務的使用者，它可以是普通的微型機或便攜機。 4信息資源 信息資源是用戶最關心的問題，它會影響到Internet受歡迎的程度。 在Internet中存在著很多類型的信息資源，例如文本、圖像、聲音與視頻等多種信息類型，并涉及到社會生活的各個方面。通過Internet，我們可以查找科技資料、獲得商業(yè)信息、下載流行音樂、參與聯(lián)機游戲或收看網(wǎng)上直播等。,1.2 Internet的產(chǎn)

7、生與發(fā)展,1.2.1 Internet的產(chǎn)生 Internet的發(fā)展史要追溯到美國最早的軍用計算機網(wǎng)絡ARPANET，ARPANET 同時也是世界上第一個遠程分組交換網(wǎng)。 美國國家科學基金會（NSF）于1984年開始著手籌建一個向所有大學開放的計算機網(wǎng)絡。NSF利用56kbps的租用線路建成了連接全美六個超級計算機中心的骨干網(wǎng)，并且籌集資金將大約20個地區(qū)網(wǎng)連接到骨干網(wǎng)上，骨干網(wǎng)和地區(qū)網(wǎng)的整個網(wǎng)絡被稱為NSFNET，NSFNET通過線路與ARPANET相連。 與此同時其他國家和地區(qū)也建立了類似于NSFNET的網(wǎng)絡，這些網(wǎng)絡通過通訊線路同NSFNET或ARPANET相連，80年代中期人們將這些互

8、聯(lián)在一起的網(wǎng)絡看作為一個互聯(lián)網(wǎng)絡，后來就以Internet來稱呼它。 Internet的規(guī)模一直呈指數(shù)增長，除了網(wǎng)絡規(guī)模在擴大外，Internet應用領域也在走向多元化。最初的網(wǎng)絡應用主要是電子郵件、新聞組、遠程登陸和文件傳輸，網(wǎng)絡用戶主要是科技工作者。然而到了90年代早期，一種新型的網(wǎng)絡應用萬維網(wǎng)問世后，一下子將無數(shù)非學術領域的用戶帶進了網(wǎng)絡世界，萬維網(wǎng)以其信息量大、查詢快捷方便而很快被人們所接受。 隨著多媒體通訊業(yè)務的開通，Internet已經(jīng)實現(xiàn)了網(wǎng)上購物、遠程教育、遠程醫(yī)療、視頻點播、視頻會議等新應用，可以說Internet的應用領域已經(jīng)深人到社會生活的方方面面。,1.2.2 Inte

9、rnet的發(fā)展,雖然ARPANET在20世紀80年代初已取得巨大成功，但仍不能滿足廣大用戶日益增長的需要，為了解決這一問題，1986年美國國家科學基金會又計劃建立橫跨全美國的國家科學基金會網(wǎng)NSFNET，計劃在全美國設置若干個超級計算機中心，并建設一個高速主干網(wǎng)，把這些中心的計算機連接起來，從而形成NSFNET。 1990年開始，由IBM、MCI和Merit三家公司共同組建了先進網(wǎng)絡服務公司ANS（Advanced Network Services），專門為NFSNET提供服務。NFSNET的形成和發(fā)展，使它后來成為Internet的主干網(wǎng)。 Internet已有近40年的歷史，目前已具有上萬

10、個技術資料庫，其信息內(nèi)容涉及政治、經(jīng)濟、科學、教育、法律、文藝、體育、商業(yè)等社會生活的各個方面，網(wǎng)上的使用者也遍布了社會生活的各個領域。,1.2.3 Internet在中國的發(fā)展,Internet在我國的發(fā)展，大致可分為兩個階段：第一個階段是1987年 1993年，一些科研機構通過X.25實現(xiàn)了與Internet的電子郵件轉(zhuǎn)發(fā)的聯(lián)結(jié)；第二階段是從1994年開始，實現(xiàn)了和Internet的TCP/IP聯(lián)結(jié)，從而開始了Internet全功能服務，幾個全國范圍的計算機信息網(wǎng)絡相繼建立，Internet在我國得到了迅猛發(fā)展。 目前，國內(nèi)的Internet主要由九大骨干互聯(lián)網(wǎng)絡組成，而中國教育和科研計算

11、機網(wǎng)、中國科研網(wǎng)、中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)和寬帶中國CHINA169網(wǎng)四大網(wǎng)絡是其中的典型代表。,CERNET & CSTNET,1中國教育和科研計算機網(wǎng)（CERNET） 中國教育和科研計算機網(wǎng)（Chinese Education and Research Network，CERNET）是由國家投資建設，教育部負責管理，清華大學等高等學校承擔建設和管理運行的全國學術性計算機互聯(lián)網(wǎng)絡。其網(wǎng)址為：，如圖1-1所示。它主要面向教育和科研單位，是全國最大的公益性互聯(lián)網(wǎng)絡。 2中國科技網(wǎng)（CSTNET） 中國科技網(wǎng)（Chinese Science and Technology Network，CSTNET）

12、是在中關村地區(qū)教育與科研示范網(wǎng)和中國科學院計算機網(wǎng)絡的基礎上建設和發(fā)展起來的覆蓋全國范圍的大型計算機網(wǎng)絡，其網(wǎng)址為：，如圖1-2所示。是我國最早建設并獲國家承認的具有國際信道出口的中國四大互聯(lián)網(wǎng)絡之一。,圖1-1 中國教育和科研計算機網(wǎng) 圖1-2 中國科技網(wǎng),CHINANET & CHINA169網(wǎng),3中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET） CHINANET是中國最大的Internet服務提供商。它是在1994年由前郵電部（現(xiàn)為信息產(chǎn)業(yè)部）投資建設的公用計算機互聯(lián)網(wǎng)，現(xiàn)由中國電信經(jīng)營管理，于1995年5月正式向社會開放，其網(wǎng)址為：，如圖1-3所示。它是中國第一個商業(yè)化的計算機互聯(lián)網(wǎng)，旨在為中

13、國的廣大用戶提供Internet的各類服務，推進信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 4寬帶中國CHINA169網(wǎng) 中國網(wǎng)通寬帶中國CHINA169是以原中國電信中國寬帶互聯(lián)網(wǎng)CHINANET的北方十省的互聯(lián)網(wǎng)絡為基礎，通過大規(guī)模的技術改造和擴容，從網(wǎng)絡特性上滿足未來各類寬帶業(yè)務的需要，在全國范圍內(nèi)提供組播、VPN、網(wǎng)絡電視、寬帶游戲、視頻會議、大容量網(wǎng)上洽談聊天等寬帶網(wǎng)絡功能。其網(wǎng)址為：，如圖1-4所示。,1.3 Internet的主要功能與服務,1.3.1 Internet的主要功能 目前，Internet能為人們提供的主要功能有電子郵件服務、數(shù)據(jù)檢索、電子公告板、遠程登錄服務和商業(yè)應用等五大類。,1.3.2

14、 Internet的主要信息服務 據(jù)統(tǒng)計，Internet上的各種服務多達65500多種，其中多數(shù)服務是免費的，隨著Internet的發(fā)展，它所提供的服務將會進一步增加。其中，最基本、最常用的服務功能有：電子郵件（E-mail）、遠程登錄（Telnet）、文件傳輸（FTP）、WWW和新聞組（NewsGroup）等。,1 . 電子郵件E-mail,1) 電子郵件簡介 電子郵件是英文 Electronic Mail 的譯意，簡寫為E-mail。它是利用計算機網(wǎng)絡的通信功能實現(xiàn)普通信件傳遞的一種技術，是計算機網(wǎng)絡用戶之間、計算機網(wǎng)絡與其他用戶之間進行聯(lián)系的一種快捷、簡便、高效、廉價的現(xiàn)代化通信手段。

15、E-mail與傳統(tǒng)郵件相比，具有速度快、價格低廉、方便高效的優(yōu)點，它可以傳輸?shù)膬?nèi)容包括文本、圖像、聲音、動畫等多媒體信息。,通過E-mail，可以方便快捷地實現(xiàn)Internet上任意用戶之間的信息傳遞。只要用戶在某個ISP的主機上申請一個“電子郵箱”帳號，就可以將要發(fā)送的信息通過電子郵件發(fā)送給他人，也可以同時發(fā)給多個收信人乃至全網(wǎng)的用戶。因特網(wǎng)的電子郵件系統(tǒng)會自動將郵件送到目的地。接收方可以通過自己的電子郵件來讀取郵件，還可以打印、轉(zhuǎn)發(fā)、回復或刪除這些信件，也可以使用郵件收發(fā)軟件將其下載到自己的硬盤上。E-mail是目前Internet中應用最為廣泛，同時也是最受歡迎的一種通信手段。,2) 電

16、子郵件的傳送 在Internet上，將電子郵件從一臺計算機發(fā)送到另一臺計算機，可通過兩種協(xié)議來完成，即簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP(Simple Message Transfer Protocol)和郵件協(xié)議POP3(Post Office Protocol3)。 一個完整的電子郵件系統(tǒng)應該包括電子郵件服務器、電子郵箱、客戶計算機。 電子郵件服務器就像我們平時的郵局，寄信和收信都必須經(jīng)過它。電子郵件服務器對發(fā)郵件和收郵件有明確的劃分，分別稱為發(fā)送郵件服務器(通常就用SMTP表示)和接收郵件服務器(通常就用POP或POP3表示)，這兩個服務器可以是分開的兩臺主機，也可以是同一臺主機。郵件服務器上必須

17、安裝有郵件系統(tǒng)軟件。,電子郵件系統(tǒng)的構成,客戶機,服務器,客戶機,信箱,SMTP,POP3,電子郵箱就是電子郵件服務器上劃分出來的硬盤空間，實際上由文件管理系統(tǒng)支持，每位在郵件服務器內(nèi)有信箱帳號的用戶都被分配一定的存儲空間作為其“信箱”，用來存儲接收的郵件，其空間的大小因不同的ISP提供的電子郵箱而有所不同。現(xiàn)在要得到電子郵箱有下列途徑：ISP根據(jù)您的上網(wǎng)帳號分配一個帳號郵箱；在提供免費郵件服務的網(wǎng)站申請免費電子郵箱；向提供有償電子郵箱的網(wǎng)站購買電子郵箱。 客戶計算機即是用戶自己的電腦，它通過互連網(wǎng)與郵件服務器相連接?？蛻粲嬎銠C上一般安裝有一個電子郵件客戶端軟件，通過這個軟件可以書寫、發(fā)送和接

18、收電子郵件等。,電子郵件服務器,SMTP服務器,信箱,信箱,信箱,電子郵件 服務器,地址解析,電子郵件的發(fā)送,SMTP服務器,SMTP服務器,發(fā)送方,接收方,發(fā)送和接收電子郵件的整個過程如下：發(fā)件人在自己的電腦上書寫電子郵件；把自己的電腦連上Internet，將郵件發(fā)送到發(fā)件人的發(fā)送郵件服務器上；發(fā)送郵件服務器將郵件傳送到收件人的接收郵件服務器上；收件人將自己的計算機連上Internet，從接收郵件服務器上收取郵件。,電子郵件的接收,SMTP服務器,信箱,信箱,信箱,接收方,3 電子郵件地址 就像普通郵件需要寫上收信人的姓名、地址和郵編一樣，E-mail是否能發(fā)到預定的目的地，主要取決于E-m

19、ail地址是否正確，一個完整的電子郵件地址格式是： 電子郵件帳號名接收郵件服務器名 電子郵件帳號名也稱為“用戶名”，是用戶在注冊時自己命名的一個字符串。符號“”的原形為“mailto”，念為at，意思為“位于”。接收郵件服務器名就是提供電子郵件地址的主機的域名。例如，某用戶以“tianma”在搜狐網(wǎng)站上申請的帳號，則他的電子郵件地址為：。,認識電子郵件地址,用戶名電子郵件服務器,HT_10765163.COM,電子郵件系統(tǒng)的設置,設置你的E-Mail地址，如 設置你的郵件服務器 POP服務器，如 SMTP服務器，如 設置你的登錄帳號（POP User ID） 設置你的密碼,POP3.163.C

20、OM,SMTP.163.COM,HT_10765163.COM,2. 萬維網(wǎng) (WWW)服務 1什么是WWW WWW是World Wide Web的縮寫，也可以簡稱為 Web、3W、W3等，中文譯名為“萬維網(wǎng)”，是Internet的多媒體信息查詢工具。WWW使用超文本 (Hypertext) 方式組織、查找和表示信息，實現(xiàn)一個站點到另一個站點的連接。WWW具有友好的用戶查詢接口，是目前廣為流行的最受歡迎的、最先進的信息服務工具。,超文本文件是用超文本標記語言(HTML)格式寫成，這種語言是歐洲粒子物理實驗室CERN(the European Laboratory for Particle Ph

21、ysics)提出的WWW描述性語言。WWW文本不僅含有文本和圖像，還含有作為超級鏈接的詞、詞組、句子、圖像、圖標。這些超級鏈接通過顏色和字體的改變與普通文本區(qū)別開來，含有指向其他Internet信息的URL地址。將鼠標移到超級鏈接上，左單擊，Web就根據(jù)超級鏈接所指向的URL地址跳到不同站點、不同文件。WWW實現(xiàn)了文本與聲音、圖像的同時傳輸，大大擴展了Internet的傳輸信息范圍?，F(xiàn)在，Web服務器成為Internet上最大的計算機群，Web文檔之多、鏈接的網(wǎng)絡之廣，令人難以想象。,WWW將不同的信息系統(tǒng)統(tǒng)一在一個Web網(wǎng)中，這樣人們就可以充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源，而不需要運行不同軟件。它是建

22、立在鏈接基礎上，不僅實現(xiàn)了與其他文件的鏈接和同一文件標記的鏈接，也實現(xiàn)了與其他資源的鏈接。 WWW采用的是客戶機/服務器結(jié)構，其作用是整理和儲存各種WWW資源，并響應客戶軟件的請求，把客戶所需的資源傳送到客戶所用的Windows、Linux和UNIX等平臺上。,2WWW的工作原理 WWW由三部分組成：客戶機(Client)、服務器(Server)和HTTP協(xié)議，以客戶機/服務器方式工作?？蛻魴C向服務器發(fā)送一個請求，并從服務器上得到一個響應。服務器負責管理信息和對來自客戶機的請求作出回答。客戶機與服務器使用HTTP協(xié)議傳送文本信息。服務器的基本信息單位是網(wǎng)頁，由HTML (超文本標記語言) 寫成

23、，具體地說，是HTML對Web頁的內(nèi)容、格式機Web頁的超級鏈接進行描述?？蛻魴C請求采用URL形式，Web頁有許多超級鏈接，每個超級鏈接指向含有其他文件的URL地址信息。當用戶選擇一個請求，要求相應的文件時，服務器對此作出響應，將超文本文件傳送過來，這樣用戶就可以不知道地址而找到感興趣的資源信息。,用戶用來查看HTML超文本文件的客戶機軟件稱為WWW瀏覽軟件或WWW瀏覽器。瀏覽器的作用就在于讀取Web站點上的HTML文檔，再根據(jù)此類文檔中的描述組織并顯示相應的Web頁面。瀏覽器使用戶對超文本文件的鏈有清楚的認識，鏈與其他文本有顏色或字體上的差異。對于由圖像制作的鏈，鼠標移動到圖像上面時會變成手

24、掌狀，瀏覽器提供了從一個文件跳轉(zhuǎn)到另一個文件的方法，WWW瀏覽器和WWW服務器的交互作用完成了信息查詢。,3.文件傳輸FTP服務,FTP（File Transfer Protocol）是一個雙向的文件傳輸協(xié)議,上載,下載,FTP,FTP協(xié)議的工作原理,如前所述，F(xiàn)TP協(xié)議是基于客戶機/服務器模式而設計的。客戶機只提出請求和接受服務；服務器只接收請求和執(zhí)行服務。用戶在利用FTP進行文件傳送之前，其計算機必須先連接入Internet，在本地計算機上啟動FTP協(xié)議程序，利用它與遠地計算機系統(tǒng)建立連接，并激活遠地計算機系統(tǒng)上的FTP協(xié)議程序，然后才能進行文件傳輸。這樣，本地FTP程序就成為一個客戶，而

25、遠地FTP程序成為服務器，它們之間經(jīng)過TCP協(xié)議進行通信。每次用戶請求傳送文件時，服務器便負責找到用戶請求的文件，利用TCP協(xié)議將文件通過Internet網(wǎng)絡傳送給客戶。而客戶程序收到文件后，便負責將文件寫到用戶本地計算機系統(tǒng)的硬盤上，一旦文件傳送完成之后，客戶程序和服務器程序便終止和服務器傳送數(shù)據(jù)的TCP連接。,這里需要指出的是，與其他的客戶機/服務器模式不同，F(xiàn)TP協(xié)議的客戶機與服務器之間需要建立雙重連接，一個是控制連接，一個是數(shù)據(jù)連接，這樣就需要占用兩個信道。如上所述，F(xiàn)TP協(xié)議是一個交互式的會話系統(tǒng)，一個客戶每次調(diào)用FTP，便與服務器建立一個會話，用于維持控制連接?？刂七B接負責傳送控制

26、信息，尤其是客戶命令(例如，文件傳送命令等)。客戶每提出一個請求，服務器就與客戶機建立一個數(shù)據(jù)連接，進行實際的數(shù)據(jù)(例如文件)傳送。一旦數(shù)據(jù)傳送結(jié)束，數(shù)據(jù)連接便相繼撤銷，但是控制連接仍然存在，客戶可以繼續(xù)發(fā)出命令。直到客戶鍵入close命令撤銷控制連接，再鍵入quit命令，退出FTP，此時雙方的連接才算完全終止。,2 FTP的基本概念 (1) FTP服務器。FTP服務器是安裝有FTP服務器程序的文件服務器，存放有各種類型的文件。用戶計算機可以通過安裝一個客戶端FTP服務程序來實現(xiàn)對FTP服務器的訪問。 當通過FTP客戶端程序登錄FTP服務器時，要求正確輸入帳號(用戶名和口令)，才能取得訪問權。

27、FTP還限制登錄訪問的時間和范圍。,(2) 匿名服務器。在Internet上要連接FTP服務器，通常要經(jīng)過一個登錄的過程，要求正確輸入用戶在該主機上登記的帳號和密碼，這對用戶和遠地計算機管理人員來說，都是一件很麻煩的事。為了方便用戶，大部分主機都提供了一種稱為匿名(anonymous)FTP的服務，用戶不需要主機的帳號和密碼即可進入FTP服務器，任意瀏覽和下載文件，但不能上傳文件或修改服務器上的文件。 使用匿名FTP登錄FTP服務器時，用戶以“anonymous”或“guest”作為登錄的帳號，以用戶的電子郵件地址作為密碼，即可進入服務器。,4. 遠程登錄Telnet,可以實時地使用遠程計算機

28、上對外開放的全部資源，也可以查詢數(shù)據(jù)庫、檢索資料或利用遠程計算機完成大量的計算工作。,本地計算機連接到遠端的另一臺計算機上去，作為這臺遠程主機的終端,通常我們所說的遠程登錄Telnet是使用Telnet協(xié)議的應用程序，事實上，Telnet是Internet應用層網(wǎng)間通信的標準協(xié)議之一遠程終端協(xié)議，它屬于TCP/IP協(xié)議組。Telnet協(xié)議允許網(wǎng)絡上某個節(jié)點上的用戶與另外一個節(jié)點上的服務器建立TCP連接。 遠程登錄服務也稱仿真終端，是Internet上最早使用的一種服務和最常用的工具。它一旦連接成功，個人計算機就可以使用遠程計算機的資源進行數(shù)據(jù)查詢和文件的瀏閱等工作。,Telnet的客戶機/服務

29、器模型,5. Internet其他應用工具,1網(wǎng)絡新聞 2電子公告牌 3文件查詢服務 4WAIS(全稱Wide Area Information System，即廣域信息查詢系統(tǒng) ),返回本節(jié),1.4 Internet的物理結(jié)構與工作模式,1.4.1 Internet的物理結(jié)構 Internet的物理結(jié)構是指與連接Internet相關的網(wǎng)絡通信設備之間的物理連接方式，即網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構。網(wǎng)絡通信設備包括網(wǎng)間設備和傳輸媒體（數(shù)據(jù)通信線路），常見的網(wǎng)間設備有：多協(xié)議路由器、網(wǎng)絡交換機、數(shù)據(jù)中繼器、調(diào)制解調(diào)器；常見的傳輸媒體有：雙絞線、同軸電纜、光纜、無線媒體。Internet的邏輯結(jié)構如圖1-5所示

30、。,圖1-5 I nternet的邏輯結(jié)構,Internet實際上是由許多的校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)等互聯(lián)而成，網(wǎng)絡中嵌套著網(wǎng)絡，如圖1-6所示。校園網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng)主要由網(wǎng)絡交換機（如圖中的cisco catalyst 4000網(wǎng)絡交換機和三層交換校園主干）、服務器組（如圖中的服務器群）、園區(qū)通信光纖及銅纜等組成，這些網(wǎng)絡都是局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN）。在局域網(wǎng)絡邊界使用路由器（如圖中的廣域網(wǎng)連接）和調(diào)制解調(diào)器，并租用數(shù)據(jù)通信專用線路與廣域網(wǎng)（Wide Area Network）相聯(lián)，即聯(lián)入Internet，成為Internet的一份子。,圖1-6 Internet由校園網(wǎng)、企業(yè)

31、網(wǎng)等互聯(lián)而成,Internet的物理結(jié)構,從物理構成上看，計算機網(wǎng)絡包括硬件、軟件、協(xié)議三大部分。,1硬件 兩臺以上的計算機及終端設備，統(tǒng)稱為主機（host），其中部分host充當服務器，部分host充當客戶機。 前端處理機（FEP）或通信處理機或通信控制處理機（CCP），負責發(fā)送、接收數(shù)據(jù)，最簡單的CCP是網(wǎng)卡。 路由器、交換機等連接設備，交換機將計算機連接成網(wǎng)絡，路由器將網(wǎng)絡互聯(lián)組成更大的網(wǎng)絡。 通信線路，具體完成將信號從一個地方傳送到另一個地方，包括有線線路和無線線路。,2軟件 主要有實現(xiàn)資源共享的軟件、方便用戶使用的各種工具軟件。,3協(xié)議 協(xié)議由語法、語義和時序三部分構成。其中語法部分

32、規(guī)定傳輸數(shù)據(jù)的格式，語義部分規(guī)定所要完成的功能，時序部分規(guī)定執(zhí)行各種操作的條件、順序關系等。協(xié)議是計算機網(wǎng)絡的核心。一個完整的協(xié)議應完成線路管理、尋址、差錯控制、流量控制、路由選擇、同步控制、數(shù)據(jù)分段與裝配、排序、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、安全管理、計費管理等功能。,1.4計算機網(wǎng)絡工作模式,一、計算機網(wǎng)絡的工作模式有對等模式和客戶機/服務器模式兩種 。 1、對等工作模式 對等工作模式(Peer to Peer)保證一個網(wǎng)絡內(nèi)部的各臺計算機沒有主次之分,完全平等地相互通信,從而實現(xiàn)共享文件和共享打印等功能。,2、客戶機/服務器工作模式 在客戶機/服務器(Client/Server)工作模式中,由一臺服務器提供

33、全部服務功能,其它計算機則處于從屬的地位(統(tǒng)稱為客戶機)?？蛻魴C可以向服務器提出請求,根據(jù)外部表現(xiàn)能力,服務器又分為文件服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器等。 Internet采用客戶機/服務器工作模式。,1.4.2 Internet的工作模式,Internet采用C/S（Client/Server，即客戶機/服務器）模式，C/S模式簡單地講就是基于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡的應用系統(tǒng)，通過它可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢，將任務合理分配到Client端和Server端來實現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的通訊開銷。 理解客戶（Client）、服務器（Server）及它們間的關系對掌握Internet的工作原理至關重要。客戶軟

34、件運行在客戶機（本地機）上，而服務器軟件則運行在Internet的某臺服務器上用以提供信息服務。只有客戶軟件與服務器軟件協(xié)同工作才能保證用戶獲取所需的信息。,圖1-7 CS模式的示意圖,1.5 Internet的管理機構,Internet的發(fā)展和正常運轉(zhuǎn)需要一些管理機構的管理，如IP地址的分配需要有IP地址資源的管理機構，各種標準的形成需要有專門的技術管理機構。本節(jié)將介紹Internet各個管理機構的職能及它們之間的關系。 1.5.1 Internet管理機構 Internet它不受某一政府或個人的控制，但它本身卻以自愿的方式組成了一個幫助和引導Internet發(fā)展的最高組織，即“Intern

35、et協(xié)會”（Internet Society，ISOC）。 Internet協(xié)會本身并不經(jīng)營Internet，但它支持Internet體系結(jié)構委員會（Internet Architecture Board，IAB）開展工作，并通過IAB進行實施。 IAB負責定義Internet的總體結(jié)構（框架和所有與其連接的網(wǎng)絡）和技術上的管理，對Internet存在的技術問題及未來將會遇到的問題進行研究。IAB下設Internet研究任務組（IRTF）、Internet工程任務組（IETF）和Internet網(wǎng)絡號碼分配機構IANA。IAB的組織架構可用圖1-8來說明。,1.5.2 Internet域名與地

36、址管理機構,Internet域名與地址管理機構（ICANN）是為承擔域名系統(tǒng)管理、IP地址分配、協(xié)議參數(shù)配置、以及主服務器系統(tǒng)管理等職能而設立的非盈利機構?，F(xiàn)由IANA和其他實體與美國政府約定進行管理。 ICANN理事會是ICANN的核心權利機構，共由19位理事組成：9位At-Large理事，9位來自ICANN三個支持組織提名的理事（每家3名），和一位總裁。根據(jù)ICANN的章程規(guī)定，它設立三個支持組織，從三個不同方面對Internet政策和構造進行協(xié)助，檢查，以及提出建議。這些支持組織幫助促進了Internet政策的發(fā)展，并且在Internet技術管理上鼓勵多樣化和國際參與。 這三個支持組織是

37、： 1地址支持組織（ASO）負責IP地址系統(tǒng)的管理。 2域名支持組織（DNSO）負責互聯(lián)網(wǎng)上的域名系統(tǒng)（DNS）的管理。 3協(xié)議支持組織（PSO）負責涉及Internet協(xié)議的唯一參數(shù)的分配。,1.5.3 IP地址管理機構,IP地址分配機構分為三級：IANA、地區(qū)級的INTERNET注冊機構（IR）、本地級的IR。 1IANA 負責全球INTERNET上的IP地址進行編號分配的機構。按照地區(qū)級IR的需要，IANA將部分地址空間分配它們。 2地區(qū)級的IR 負責該地區(qū)的登記注冊服務。目前全球共有三個地區(qū)級的IR：ARIN，RIPE，APNIC。ARIN主要負責北美地區(qū)業(yè)務，RIPE主要負責歐洲地區(qū)

38、業(yè)務，亞太地區(qū)的IP地址分配由APNIC管理。由于這三個地區(qū)的IR的服務覆蓋范圍沒有遍及全球，因此它們同時還為所在地區(qū)的周邊范圍提供注冊服務。 3本地級的IR 本地級的IR從地區(qū)級的IR中獲得IP地址空間。本地級的IR一般是以國家為單位設立的，它為本國的ISP和用戶向地區(qū)級的IR申請IP地址。,1.6 Internet地址,在網(wǎng)絡要發(fā)送數(shù)據(jù)，就需要知道數(shù)據(jù)從哪里來到哪里去，用來標識的就是IP地址，目前在互聯(lián)網(wǎng)上使用的IP地址是IPv4版本的地址。 1.6.1 IP地址的組成與表示方法 為了實現(xiàn)Internet上不同計算機之間的通信，除使用相同的通信協(xié)議TCP/IP協(xié)議之外,每臺計算機都必須有一

39、個不與其他計算機重復的地址，它相當于通信時每個計算機的身份證號。 1IP地址的表示方法 為了便于記憶，實際使用IP地址時，幾乎都將組成IP地址的二進制數(shù)記為4個十進制數(shù)（0255）表示，每相鄰兩個字節(jié)的對應十進制數(shù)間以英文句號點分隔。具體表示方法可用點分十進制法或后綴標記法。如：6或8/24。 2IP地址的組成 IP地址采用層次方式按 邏輯網(wǎng)絡的結(jié)構進行劃分。 一個IP地址由網(wǎng)絡地址、主 機地址兩部分組成，其結(jié)構 如圖1-9所示。,1.6.2 IP地址的分類,IP地址中的網(wǎng)絡地址是由Internet網(wǎng)絡信息中心（InterNIC）來統(tǒng)一分配的，In

40、terNIC將IP地址分為A類、B類、C類、D類、E類等五類，廣泛使用的有A、B、C三類，D類用于多播，E類為保留將來使用地址，各類地址的構成如圖1-10所示。,圖1-10 IP地址分類圖,1.6.2 Internet地址和域名,1. IP地址,每臺連接到Internet上的計算機都由授權單位制定一個唯一的地址，稱為IP地址。 IP地址由32位二進制數(shù)值組成，即IP地址占4個字節(jié)。 采用“點分十進制”表示，即：每8位二進制數(shù)為一組，用十進制數(shù)表示，并用小數(shù)點隔開。 例如，二進制數(shù)表示的IP地址： 11011010 11000011 11110111 11100111,218. 195 . 24

41、7 . 231,IP地址中每個十進制數(shù)值的取值范圍是0255.,1.6.2 IP地址的分類,一個IP地址由網(wǎng)絡地址、主機地址兩部分組成。網(wǎng)絡地址標識了主機所在的邏輯網(wǎng)絡，主機地址用來標識該網(wǎng)絡中的一臺主機。 IP地址中的網(wǎng)絡地址由Internet網(wǎng)絡信息中心來統(tǒng)一分配。IP地址分為A、B、C三個基本類。,B類,A類,網(wǎng)絡號(7位),網(wǎng)絡號(21位),機器號(8位),機器號(24位),C類,機器號(16位),網(wǎng)絡號(14位),A類,B類,C類,126,16384,20971152,1677214,65534,254,54,191.255.

42、255.254,54,1A類地址,A類地址將IP地址前8位（第1字節(jié)）做為網(wǎng)絡ID，并且前1位必須以0開頭，后24 位（第2、3、4字節(jié)）做為主機ID，所以網(wǎng)絡ID的范圍是： 最?。?0000001=1 最大：01111111=127 由于主機ID不能全0和全1，所以主機ID的范圍是： 最?。?0000000.00000000.00000001=0.0.1 最大：11111111.11111111.11111110=255.255.254 由此可見A類地址的地址范圍是：到54。 A類每個網(wǎng)段可容納主機數(shù)目的計算

43、公式是： 2的n次方-2=主機數(shù)目 n是主機位數(shù)24位,-2是因為有兩個全1和全0的地址。所以A類每個網(wǎng)段的主機數(shù)目等于2的24次方-2=16777214。,2B類地址,B類地址將IP地址前16位（第1、2字節(jié)）做為網(wǎng)絡ID，并且前2位必須以10開頭，后16 位（第3、4字節(jié)）做為主機ID，所以網(wǎng)絡ID的范圍是： 最小:10000000.00000000=128.0 最大:10111111.11111111=191.255 由于主機ID不能全0和全1，所以主機ID的范圍是： 最?。?0000000.00000001=0.1 最大：11111111.11111110=255.254 由此可見A類

44、地址的地址范圍是：到54。 還利用前面講過的主機數(shù)目計算公式：2的n次方-2=主機范圍，那么就等2的16次方-2=65534,3C類地址,C類地址將IP地址前24位（第1、2、3字節(jié)）做為網(wǎng)絡ID，并且前3位必須以110開頭，后8位（第4字節(jié)）做為主機ID，所以網(wǎng)絡ID的范圍是： 最小:11000000.00000000=192.0 最大:11011111.11111111=223.255 由于主機ID不能全0和全1，所以主機ID的范圍是： 最?。?0000001=1 最大：11111110=254 由此可見A類地址的地址范圍是：到

45、54。 還利用前面講過的主機數(shù)目計算公式：2的n次方-2=主機范圍，那么就等2的8次方-2=254,1.6.3 特殊的IP地址,IP地址除了可以表示主機的一個物理連接外，還有幾種特殊的表現(xiàn)形式，如表1-3。,1.6.4 子網(wǎng)掩碼,與IP地址一樣，子網(wǎng)掩碼也是由四個8位的32位二進制組成，子網(wǎng)掩碼不能單獨存在，它必須結(jié)合IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼的主要功能有兩個，一是用來區(qū)分一個IP地址內(nèi)的網(wǎng)絡號和主機號；二是用來將一個網(wǎng)絡劃分為多個子網(wǎng)。通過使用掩碼，把子網(wǎng)隱藏起來，使外部網(wǎng)絡看不見它。子網(wǎng)掩碼的格式是與IP地址網(wǎng)絡號部分和子網(wǎng)號部分相對應的位值為“1”，與IP地址主

46、機號部分相對應的位值為“0”。 如果一個網(wǎng)絡沒有被分成多個子網(wǎng)，則默認的子網(wǎng)掩碼值是A類網(wǎng)絡的子網(wǎng)掩碼為255000，B類網(wǎng)絡的子網(wǎng)掩碼是25525500，C類網(wǎng)絡的子網(wǎng)掩碼是2552552550。,1.6.5 IP地址的分配方法,TCP/IP協(xié)議需要針對不同的網(wǎng)絡進行不同的設置，且每個節(jié)點一般需要一個“IP地址”、一個“子網(wǎng)掩碼”和一個“默認網(wǎng)關”。IP地址的分配有靜態(tài)分配和動態(tài)分配兩種方法。,【操作步驟】： 1在Windows XP的桌面依次點“開始”“設置”“網(wǎng)絡連接”， 進入“網(wǎng)絡連接” 窗口； 2在“網(wǎng)絡連接”頁面中，雙擊“本地連接”，進入“本地連接狀態(tài)”窗口； 3在“本地連接狀態(tài)”

47、頁面中，點擊“屬性”按鈕，進入 “本地連接屬性” 窗口； 4在“本地連接屬性”頁面中，選中“Internet協(xié)議（TCP/IP）”之后點“屬性”按鈕，隨后進入“Internet協(xié)議（TCP/IP）屬性” 窗口； 5在“Internet協(xié)議（TCP/IP）屬性” 窗口中，即可對IP地址、子網(wǎng)掩碼和DNS進行靜態(tài)分配或動態(tài)分配，如圖1-11所示。,【課堂實踐1-1】,任務1 配置靜態(tài)IP 1鼠標右鍵選擇“網(wǎng)上鄰居”選擇“屬性”； 2鼠標右鍵選擇“本地連接”選擇“屬性”； 3選擇“TCP/IP協(xié)議”選擇“屬性”； 4配置相應的參數(shù)： IP地址： 子網(wǎng)掩碼： 默認網(wǎng)關： 首選DNS服務器： 備用DNS

48、服務器： 配置完畢后，點擊確定即可。,1.6.6域名地址,域名管理系統(tǒng)DNS（Domain Name System）是域名解析服務器的意思，它在互聯(lián)網(wǎng)的作用是：把域名轉(zhuǎn)換成為網(wǎng)絡可以識別的IP地址。 DNS的域名空間是由樹狀結(jié)構組織的分層域名組成的集合，如圖1-12所示。,【課堂實踐1-2】,任務1 設計域名地址 給自己的學?；蚬静块T設計一個結(jié)構合理、通俗易懂的域名地址，并對自己所設計的域名地址的含義進行合理的解釋。 任務2 分析域名地址 請分析和的含義。,1.7下一代Internet技術,1.7.1 IPv6 IPv6是“Internet Protocol Version 6”的縮寫，也被

49、稱作下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，它是由IETF設計的用來替代現(xiàn)行的IPv4協(xié)議的一種新的IP協(xié)議。 在IP v6中，每個IP地址占128位地址，每16位為一組，每個分組寫成4個十六進制數(shù)，它是IP v4地址長度的4倍。如此定義的IP地址可以適應Internet在較長時期內(nèi)的發(fā)展學要。為了減少書寫一個IP地址所用的字符個數(shù)，IP v6設計者建議采用一種更加緊湊的方法，稱為“冒分16進制”表示法，如圖1-13所示。,該方法的要點時，每16位為一組，用16進制數(shù)表示，并用冒號將其分隔。例如：69DC：8864：FFFF：FFFF：0：1280：8C0A：FFFF是一個完整的IPv6地址。,IPv6地址的特殊表示法,另外，還有一種被稱為“零壓縮”的表示方法，可以進一步減少IP地址中的字符個