計算機網(wǎng)絡技術項目化教程.doc

項目1 計算機網(wǎng)絡基礎知識項目1計算機網(wǎng)絡基礎知識知識點、技能點 計算機網(wǎng)絡定義和基本功能 IP地址概述 域名 子網(wǎng)劃分以及IP地址的相關計算學習要求 掌握和了解計算機網(wǎng)絡定義和基本功能 掌握和了解子網(wǎng)劃分以及IP地址的相關計算教學基礎要求 掌握子網(wǎng)劃分以及IP地址的相關計算1.1 項 目 分 析1.1.1 計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生和發(fā)展目前，計算機網(wǎng)絡已成為全球信息產(chǎn)業(yè)的基石。計算機網(wǎng)絡在信息的采集、存儲、處理、傳輸和分發(fā)中扮演了極其重要的角色，它突破了單臺計算機系統(tǒng)應用的局限，使多臺計算機相互交換信息、資源共享和協(xié)同工作成為可能。計算機網(wǎng)絡的廣泛使用，改變了傳統(tǒng)意義上時間和空間的概念，對社會的各個領域，包括人們的生活方式產(chǎn)生了變革性的影響，促進了社會信息化的發(fā)展進程。在計算機誕生之初，計算機技術與通信技術并沒有直接的聯(lián)系，一臺昂貴的計算機只能供單用戶獨占使用。后來出現(xiàn)了批處理系統(tǒng)和分時系統(tǒng)，一臺計算機可以同時為多個用戶服務，但是分時系統(tǒng)所連接的多個終端都必須靠近計算機，且無法實現(xiàn)遠距離共用一臺計算機。20世紀50年代初期，美國麻省理工學院林肯實驗室為美國空軍設計半自動地面防空系統(tǒng)（Semi-Automatic Ground Environment，SAGE），該系統(tǒng)將防區(qū)內(nèi)的遠程雷達和其他測量控制設備的信息通過通信線路匯集到一臺IBM計算機中，進行集中的防空信息處理和控制，開創(chuàng)了計算機技術與通信技術相結(jié)合的嘗試。緊隨其后，許多系統(tǒng)都將在地理上分散的多個終端通過通信線路連接到中心計算機上，分時訪問中心計算機資源進行信息處理，并把處理結(jié)果再通過通信線路送回到用戶的終端上顯示或打印出來。這樣，就產(chǎn)生了第1代網(wǎng)絡。第1代網(wǎng)絡是以單計算機為中心的聯(lián)機系統(tǒng)。這種系統(tǒng)除了中心計算機外，其余的終端不具備自主處理數(shù)據(jù)的功能，中心計算機既要承擔數(shù)據(jù)處理，又要承擔與各終端之間的通信工作。隨著所連遠程終端數(shù)量的增多，主機負擔必然加重，致使工作效率降低。后來出現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理和通信的分工，即在中心計算機前設置一臺前端處理機來負責數(shù)據(jù)的收發(fā)等通信控制和通信處理工作，而讓中心計算機專門進行數(shù)據(jù)處理。另外，分散的遠程終端都要單獨占用一條通信線路，線路利用率低，但其成本很高，因此采取了一些改進措施來提高通信線路的利用率。如采用多點通信線路，在一條通信線上串接多個終端，使多個終端共享一條線路與主機進行通信；在終端相對集中的地區(qū)，用終端集中器與各個終端以低速線路連接，收集終端的數(shù)據(jù)，再用高速線路傳送給主機。第2代網(wǎng)絡實現(xiàn)了多計算機的互聯(lián)。從20世紀60年代中期到70年代中期，隨著計算機技術和通信技術的不斷進步，可以將多個單計算機連接起來，形成計算機計算機的網(wǎng)絡，實現(xiàn)廣域范圍內(nèi)的資源共享。這種網(wǎng)絡中，各個計算機是獨立的，彼此借助于連接的通信設備和通信線路來交換信息，通信方式已由終端和計算機間的通信發(fā)展到計算機和計算機之間的通信，用戶服務的模式也由單臺中心計算機的服務模式被互聯(lián)在一起的多臺主計算機共同完成的模式所替代。第2代計算機網(wǎng)絡的典型代表是1969年美國國防部高級研究計劃局建成的ARPANET。該網(wǎng)絡開始只有4個節(jié)點，以電話線為主干網(wǎng)絡，1973年發(fā)展到40個節(jié)點，1983年已經(jīng)達到100多個節(jié)點。ARPANET地域范圍跨越了美洲大陸，連通了美國東西部的許多大學和研究機構(gòu)，通過衛(wèi)星通信線路與夏威夷和歐洲等地區(qū)的計算機網(wǎng)絡相互連通。ARPANET首次提出了資源子網(wǎng)、通信子網(wǎng)兩級網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的概念，采用了層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)模型與協(xié)議體系，是計算機網(wǎng)絡發(fā)展的一個重要的里程碑。ARPANET是Internet的前身。在第2代網(wǎng)絡階段，為了促進網(wǎng)絡產(chǎn)品的開發(fā)，各大計算機公司紛紛制定了自己的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)標準以及實現(xiàn)這些網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的軟硬件產(chǎn)品。用戶只要購買該計算機公司提供的網(wǎng)絡產(chǎn)品，借助通信線路，就可組建自己的計算機網(wǎng)絡。其中典型的有：1974年IBM公司提出的SNA（System Network Architecture，系統(tǒng)網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)）和1975年DEC公司提出的DNA（Digital Network Architecture，數(shù)字網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)）。這些網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)只局限于使用同一公司的產(chǎn)品，若在一個網(wǎng)絡中使用不同公司的產(chǎn)品或者把異種網(wǎng)連接起來，將是非常困難的。網(wǎng)絡公司各自為政的狀況使用戶無所適從，也不利于網(wǎng)絡的自身發(fā)展和應用。第3代網(wǎng)絡是體系結(jié)構(gòu)標準化網(wǎng)絡。經(jīng)過前期的發(fā)展，人們對網(wǎng)絡的技術、方法和理論的研究日趨成熟，各大計算機公司自己制定的網(wǎng)絡技術標準，最終促成了國際標準的制定，遵循網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)標準建成的網(wǎng)絡成為第3代網(wǎng)絡。1977年，國際標準化組織（ISO）的計算機與信息處理標準化技術委員會TC97成立了一個分委員會SC16，專門研究網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡協(xié)議的標準化問題。經(jīng)過多年卓有成效的工作，1983年ISO正式制定并頒布了“開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型”（Open System Interconnection/Reference Model，OSI/RM）的國際標準ISO7498。標準化使得網(wǎng)絡對不同的計算機系統(tǒng)都是開放的，可以方便地互聯(lián)異種機和異種網(wǎng)絡。該模型分7層，也稱OSI七層模型。OSI模型目前已被國際社會普遍接受，成為研究和制定新一代計算機網(wǎng)絡標準的基礎。電器與電子工程師學會IEEE于1980年2月公布了IEEE 802標準來規(guī)范局域網(wǎng)的體系機構(gòu)，使其成為局域網(wǎng)的國際標準。20世紀80年代，微型計算機迅速發(fā)展，這種廉價的適合辦公室和家庭使用的新機種對計算機的普及起到了極大的促進作用。在一個單位內(nèi)部微型計算機互聯(lián)不再采用以往的遠程計算機網(wǎng)絡，因而計算機局域網(wǎng)技術也得到了相應發(fā)展。目前計算機網(wǎng)絡正向全面互聯(lián)、高速和智能化方向發(fā)展。1.1.2 計算機網(wǎng)絡定義和基本功能目前網(wǎng)絡定義通常采用資源共享的觀點，即將地理位置不同的具有獨立功能的計算機或由計算機控制的外部設備，通過通信設備和線路連接起來，按照約定的通信協(xié)議進行信息交換，實現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)稱為計算機網(wǎng)絡。從這個定義可以看出，計算機網(wǎng)絡主要涉及以下3個方面：（1）一個計算機網(wǎng)絡可以包含多臺具有獨立功能的計算機。被連接的計算機有自己的CPU、主存儲器、終端，甚至輔助存儲器，還有完善的系統(tǒng)軟件，能單獨進行信息處理加工。因此，通常將這些計算機稱為“主機”（Host），在網(wǎng)絡中又稱作節(jié)點或站點。一般在網(wǎng)絡中的共享資源（即硬件、軟件和數(shù)據(jù)）均分布在這些計算機中。（2）構(gòu)成計算機網(wǎng)絡時需要使用通信手段把有關的計算機連接起來。連接要靠通信設備和通信線路，通信線路分有線（如同軸電纜、雙絞線、光纜等）和無線（如微波、衛(wèi)星通信等）。連接還需遵循所規(guī)定的約定和規(guī)則，即通信協(xié)議。（3）建立計算機網(wǎng)絡的主要目的是為了實現(xiàn)通信的交往、信息資源的交流、計算機分布資源的共享或者是協(xié)同工作。一般將計算機資源共享作為網(wǎng)絡的最基本特征，例如，連接網(wǎng)絡之后，用戶可以互發(fā)電子郵件、查詢資料等。一個現(xiàn)代的計算機網(wǎng)絡可以實現(xiàn)以下3個基本功能：（1）計算機之間和計算機用戶之間的相互通信與交往。（2）資源共享，包含計算機硬件資源、軟件資源和信息資源。（3）計算機之間或計算機用戶之間的協(xié)同工作。1.1.3 IP地址概述Internet是全世界范圍的計算機連為一體而構(gòu)成的通信網(wǎng)絡的總稱。為準確找到目的地，連接在某個網(wǎng)絡上的兩臺計算機之間在相互通信時，在它們所傳送的數(shù)據(jù)包里都會含有發(fā)送數(shù)據(jù)的計算機地址和接收數(shù)據(jù)的計算機地址的附加信息。為了通信方便，給每一臺計算機都事先分配一個類似電話號碼的標識地址，該標識地址就是IP地址。根據(jù)TCP/IP協(xié)議規(guī)定，IP地址（IPv4）是由32位（4B）二進制數(shù)組成，而且在Internet范圍內(nèi)是唯一的。為了方便記憶，Internet管理委員會采用了一種“點分十進制”方法表示IP地址，即將IP地址分為4個字節(jié)，且每個字節(jié)用十進制表示，并用點號“.”隔開，例如，其二進制和十進制表示如表1-1所示。表1-1 二進制和十進制表示IP地址二進制IP1101001010010011000110000000010十進制IP210731402Internet的每個接口必須有一個唯一的IP地址，多接口主機具有多個IP地址，其中每個接口都對應一個IP地址。由于因特網(wǎng)上的每個接口必須有一個唯一的IP地址，因此必須要有一個管理機構(gòu)為接入因特網(wǎng)的接口分配IP地址。這個管理機構(gòu)就是國際互聯(lián)網(wǎng)絡信息中心（Internet Information Center，InterNIC），InterNIC只分配網(wǎng)絡標識，主機標識的分配由系統(tǒng)管理員來負責。1.1.4 IP地址表示方法及分類IP地址分為網(wǎng)絡地址和主機地址兩部分，IP地址的格式可表示為網(wǎng)絡地址+主機地址。IP地址的這種結(jié)構(gòu)使得在Internet上的尋址很方便，即先按IP地址中的網(wǎng)絡號找到網(wǎng)絡，再按主機號找到主機。如果把整個Internet看作單一的網(wǎng)絡，IP地址就是給每個連在Internet的主機分配一個在全世界范圍內(nèi)唯一的標識符。Internet管理委員會定義了A、B、C、D、E 5類地址，在每類地址中，還規(guī)定了網(wǎng)絡標識和主機標識。在 TCP/IP協(xié)議中，IP地址是以二進制數(shù)字形式出現(xiàn)的，共32b，1b就是二進制中的1個二進制位，但這種形式非常不適合閱讀和記憶。因此Internet管理委員會決定采用一種“點分十進制”方法表示IP地址即由4位構(gòu)成的32組的IP地址被直觀地表示為4個以點號“.”隔開的十進制整數(shù)，其中，每一個十進制整數(shù)對應一個字節(jié)（8位二進制數(shù)為一個字節(jié)稱為一組）。在上述5類地址中，A、B、C地址類最常用，下面加以介紹。 A類地址A類地址的網(wǎng)絡標識由第一組8位二進制數(shù)表示。A類地址的特點是網(wǎng)絡標識的第一位二進制數(shù)取值必須為“0”。不難算出，A類地址第一個地址為00000001即十進制數(shù)1，最后一個地址是01111111，即十進制數(shù)127，其中127留作保留地址，所以A類地址的第一組數(shù)據(jù)范圍是：1126。A類地址允許有27-2=126個網(wǎng)段（第一個可用網(wǎng)段號為1，最后一個可用網(wǎng)段號為126，減2是因為0不用，而127留作他用）。A類地址中的主機標識占3組8位二進制數(shù)，每個網(wǎng)絡允許有224-2=16777214臺主機（減2是因為主機標識全0地址為網(wǎng)絡地址，全1為廣播地址，這兩個地址一般不分配給主機）。A類地址通常分配給擁有大量主機的網(wǎng)絡。 B類地址B類地址的網(wǎng)絡標識由前兩組8位二進制數(shù)表示，網(wǎng)絡中的主機標識占兩組8位二進制數(shù)，B類地址的特點是網(wǎng)絡標識的前兩位二進制數(shù)取值必須為“10”。B類地址第一個地址為10000000，最后一個地址是10111111，換算成十進制后，B類地址第一組數(shù)據(jù)范圍就是128191。B類地址允許有214=16 384個網(wǎng)段（第一個可用網(wǎng)段號128.0，最后一個可用網(wǎng)段號191.255）。B類地址中的主機標識占2組8位二進制數(shù)，每個網(wǎng)絡允許有216-2=65534臺主機，適用于節(jié)點比較多的網(wǎng)絡。 C類地址C類地址的網(wǎng)絡標識由前3組8位二進制數(shù)表示，網(wǎng)絡中主機標識占1組8位二進制數(shù)。C類地址的特點是網(wǎng)絡標識的前3位二進制數(shù)取值必須為“110”。C類地址第一個地址為11000000，最后一個地址是11011111，換算成十進制，C類地址第一組數(shù)據(jù)范圍就是192223。C類地址允許有221=2097152個網(wǎng)段（第一個可用網(wǎng)段號為192.0.0，最后一個可用網(wǎng)段號為223.255.255）。C類地址中的主機標識占1組8位二進制數(shù)，每個網(wǎng)絡允許有28-2=25428-2=254臺主機，適用于節(jié)點比較少的網(wǎng)絡。以下介紹幾個特殊的IP地址。1私有地址前面提到IP地址在全世界范圍內(nèi)唯一，看到這句話你可能會產(chǎn)生疑問，像這樣的地址在許多地方都能看到，并不唯一，這是為何？這是因為Internet管理委員會規(guī)定了一些地址段為私有地址，私有地址可以在組網(wǎng)局部范圍內(nèi)使用，但不能在Internet上使用，Internet沒有這些地址的路由，有這些地址的計算機要上網(wǎng)必須轉(zhuǎn)換成為合法的IP地址，也稱為公網(wǎng)地址。這就像有很多世界公園，不同的公園都可用相同的名字命名公園內(nèi)的大街，如香榭麗舍大街，但對外我們只能看到公園的地址和真正的香榭麗舍大街。下面是A、B、C類網(wǎng)絡中的私有地址段。 A類網(wǎng)絡私有地址段：55。 B類網(wǎng)絡私有地址段：55。 C類網(wǎng)絡私有地址段：55。2回送地址A類網(wǎng)絡的網(wǎng)絡標識127是一個保留地址，用于網(wǎng)絡軟件測試以及本地機進程間通信，叫做回送地址（Loopback Address）。無論什么程序，一旦使用回送地址發(fā)送數(shù)據(jù)，協(xié)議軟件立即將其返回，不進行任何網(wǎng)絡傳輸。含網(wǎng)絡標識127的分組不能出現(xiàn)在任何網(wǎng)絡上。3廣播地址TCP/IP協(xié)議規(guī)定，主機標識全為“1”的網(wǎng)絡地址用于廣播之用，叫做廣播地址。所謂廣播，指在同一時刻向同一子網(wǎng)所有主機發(fā)送報文。4網(wǎng)絡地址TCP/IP協(xié)議規(guī)定，各位全為“0”的網(wǎng)絡標識被解釋成“本”網(wǎng)絡?？梢钥闯觯鳈C標識全“0”、全“1”的地址在TCP/IP協(xié)議中有特殊含義，一般不能用作一臺主機的有效IP地址。1.1.5 子網(wǎng)劃分與子網(wǎng)掩碼1子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼又叫網(wǎng)絡掩碼、地址掩碼、子網(wǎng)絡遮罩，它是一種用來指明一個IP地址的哪些位標識的是主機所在的子網(wǎng)以及哪些位標識的是主機的位掩碼。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)掩碼只有一個作用，就是將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡地址和主機地址兩部分。2子網(wǎng)的作用使用子網(wǎng)是為了減少IP地址的浪費。因為隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來越多的網(wǎng)絡產(chǎn)生，有的網(wǎng)絡多達幾百臺，有的則只有區(qū)區(qū)幾臺，這樣就浪費了很多IP地址，所以要劃分子網(wǎng)。使用子網(wǎng)可以提高網(wǎng)絡應用的效率。3子網(wǎng)掩碼的作用通過IP 地址的二進制與子網(wǎng)掩碼的二進制進行“與”運算，確定某個設備的網(wǎng)絡標識和主機標識，也就是說通過子網(wǎng)掩碼分辨一個網(wǎng)絡的網(wǎng)絡部分和主機部分。子網(wǎng)掩碼一旦設置，網(wǎng)絡地址和主機地址就固定了。子網(wǎng)一個最顯著的特征就是具有子網(wǎng)掩碼。與IP地址相同，子網(wǎng)掩碼的長度也是32位，也可以使用十進制的形式。例如，二進制形式的子網(wǎng)掩碼：11111111.11111111.11111111.00000000，采用十進制的形式為：。4掩碼的組成掩碼是一個32位二進制數(shù)字，用點分十進制來描述，默認情況下，掩碼包含兩個域：網(wǎng)絡域和主機域，分別對應網(wǎng)絡標識和本地可管理的網(wǎng)絡地址部分。在要劃分子網(wǎng)時，要重新調(diào)整對IP地址的認識。如果工作在B類網(wǎng)絡中，并使用標準的掩碼，則此時沒有劃分子網(wǎng)。例如，在下面的地址和掩碼中，網(wǎng)絡標識由前兩個255來說明，而主機標識是由后面的0.0來說明。IP地址子網(wǎng)掩碼40此時網(wǎng)絡標識是153.88，主機標識是4.240。換句話說，前16位代表著網(wǎng)絡標識，而后面剩余的16位代表著主機標識。如果我們將網(wǎng)絡劃分成幾個子網(wǎng)，則網(wǎng)絡的層次將增加。從網(wǎng)絡到主機的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成了從網(wǎng)絡到子網(wǎng)再到主機的結(jié)構(gòu)。如果我們使用子網(wǎng)掩碼對網(wǎng)絡進行子網(wǎng)劃分，則需要增加輔助的信息塊。在增加一個子網(wǎng)域時，我們的想法發(fā)生了一些變化?？匆豢辞懊娴睦樱?53.88還是網(wǎng)絡標識。當使用掩碼時，則說明子網(wǎng)號被定位在第三個8位位組上。子網(wǎng)標識是4，主機標識是240。通過掩碼可將本地標識管理的網(wǎng)絡地址劃分成多個子網(wǎng)。掩碼用來說明子網(wǎng)域的位置。我們給子網(wǎng)域分配一些特定的位數(shù)后，剩下的位數(shù)就是新的主機標識了。在下面的例子中，我們使用了一個B類地址，它有16位主機標識。此時我們將主機標識分成一個8位子網(wǎng)標識和一個8位主機標識。此時這個B類地址的掩碼是：。網(wǎng)絡標識網(wǎng)絡標識子網(wǎng)標識主機標識2552552550111111111111111111111111000000005掩碼值的二進制表示如何確定使用哪些掩碼呢？表面上看，過程非常簡單。首先要確定在網(wǎng)絡中需要有多少個子網(wǎng)，這就需要充分研究該網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)和設計。一旦知道需要幾個子網(wǎng)，就能夠決定使用多少個子網(wǎng)位。你一定要保證子網(wǎng)域足夠大，以滿足未來子網(wǎng)數(shù)量的需求。當網(wǎng)絡在設計階段時，網(wǎng)絡管理員要和地址管理員討論設計問題。他們的結(jié)論是：在目前的設計中應有73個子網(wǎng)根據(jù)實際經(jīng)驗得出，并使用一個B類地址。為了確定子網(wǎng)掩碼，我們需要知道子網(wǎng)標識的大小。本地可管理的B類地址部分只有16位。記住，子網(wǎng)標識是這16位中的一部分?，F(xiàn)在的問題是要確定存儲十進制數(shù)73需要多少二進制位。一旦能夠知道存放十進制數(shù)73所需位數(shù)，我們就能夠確定使用哪些掩碼。首先將十進制數(shù)73轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。(73)10=(1001001)2這個二進制數(shù)的位數(shù)為7位。此時我們需要保留本地管理的子網(wǎng)掩碼部分中的前7位作為子網(wǎng)標識，剩余部分作為主機標識。在上面的例子中，我們?yōu)樽泳W(wǎng)標識保留前7位，每一位用1來表示；剩余的位數(shù)為主機標識，由0表示。11111110 00000000將上面子網(wǎng)的二進制信息轉(zhuǎn)換成十進制，然后把它作為掩碼的一部分加入到整個掩碼中。此時我們就能夠得到一個完整的子網(wǎng)掩碼。(11111110)2=(254)10十進制(00000000)2=(0)10十進制完整的掩碼是：。B類地址的默認掩碼是。現(xiàn)在我們已經(jīng)將本地的可管理掩碼部分.0.0轉(zhuǎn)換成254.0。這個過程描述了劃分子網(wǎng)的方法。軟件通過254.0這部分就會知道本地可管理地址部分的前7位是子網(wǎng)標識，剩余部分是主機標識。當然，如果子網(wǎng)掩碼的個數(shù)發(fā)生變化，對子網(wǎng)域的解釋也將變化。1.1.6 IPv6協(xié)議IPv6（Internet Protocol Version 6），是IETF（Internet Engineering Task Force，互聯(lián)網(wǎng)工程任務組）設計的用于替代現(xiàn)行IP協(xié)議的下一代IP協(xié)議。目前IP協(xié)議是IPv4。IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議。它的提出最初是因為隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，IPv4定義的有限IP地址空間將被耗盡，地址空間的不足必將妨礙互聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展。為了擴大地址空間，擬通過IPv6重新定義地址空間。IPv6采用128位地址長度，幾乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6在整個地球的每平方米面積上可分配1000多個IP地址。在IPv6的設計過程中除了地解決了地址短缺問題以外，還考慮了在IPv4中未解決其他問題，例如端到端IP連接、服務質(zhì)量（Quality of Service，QoS）、安全性、多播、移動性、即插即用等。IPv6特點主要有：（1）IPv6地址長度為128位，地址空間增大了296倍。（2）靈活的IP報文頭部格式。使用一系列固定格式的擴展頭部取代了IPv4中可變長度的選項字段。IPv6中選項部分的出現(xiàn)方式也有所變化，使路由器可以簡單瀏覽選項而不做任何處理，加快了報文處理速度。（3）IPv6簡化了報文頭部格式，報文頭部字段只有8個，加快了報文轉(zhuǎn)發(fā)，提高了吞吐量。（4）提高安全性。身份認證和隱私權是IPv6的關鍵特性。（5）支持更多的服務類型。（6）允許協(xié)議繼續(xù)演變，增加新的功能，使之適應未來技術的發(fā)展。IPv6的一個重要的普及應用是網(wǎng)絡實名制下的互聯(lián)網(wǎng)身份證（Virtual Identity Electronic Identification，VIeID）。目前基于IPv4的網(wǎng)絡之所以難以實現(xiàn)網(wǎng)絡實名制，一個重要原因就是因為IP地址資源的共用，因為IP資源不夠，所以不同的人在不同的時間段共用一個IP地址，IP地址和上網(wǎng)用戶無法實現(xiàn)一一對應。在IPv4下，現(xiàn)在根據(jù)IP查找用戶也比較麻煩，這需要電信局保留一段時間內(nèi)的用戶上網(wǎng)日志才能實現(xiàn)。而通常因為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)量很大，運營商只能保留三個月左右的上網(wǎng)日志，比如查找兩年前通過某個IP發(fā)帖子的用戶就不能實現(xiàn)。IPv6的出現(xiàn)可以從技術上解決實名制這個問題，因為到那時IP地址空間資源將不再緊張，運營商有足夠多的IP地址，運營商在受理入網(wǎng)申請的時候，可以直接給一個用戶分配一個固定IP地址，這樣就實現(xiàn)了實名制，也就是一個真實用戶和一個IP地址的一一對應。當一個上網(wǎng)用戶的IP固定了之后，你任何時間做的任何事情都和一個唯一IP綁定，你在網(wǎng)絡上做的任何事情在任何時間段內(nèi)都有據(jù)可查。1.1.7 域名1域名的概念域名（Domain Name），是由一串用點“.”分隔的名字組成的，是Internet上某一臺計算機或計算機組的名稱，用于在數(shù)據(jù)傳輸時標識計算機的電子方位（有時也指地理位置）。DNS（Domain Name System，簡稱為域名）是Internet的一項核心服務，它作為可以將域名和IP地址相互映射的一個分布式數(shù)據(jù)庫，能夠使人更方便地訪問Internet，而不用去記憶能被機器直接讀取的IP地址數(shù)串。例如，作為一個域名，便和IP地址相對應。DNS就像是一個自動的電話號碼簿，我們可以直接撥打wikipedia的名字來代替電話號碼（IP地址）。DNS在我們直接呼叫網(wǎng)站的名字以后，就會把像一樣便于人類使用的名字轉(zhuǎn)化成便于機器識別的IP地址。DNS規(guī)定，域名中的標號都由英文字母和數(shù)字組成，每一個標號不超過63個字符，也不區(qū)分大小寫字母。標號中除連字符（-）外不能使用其他的標點符號。級別最低的域名寫在最左邊，而級別最高的域名寫在最右邊。由多個標號組成的完整域名總共不超過255個字符。近年來，一些國家也紛紛開發(fā)使用采用本民族語言構(gòu)成的域名，如德語、法語等。中國也開始使用中文域名，但可以預計的是，在今后相當長的時期內(nèi)，以英語為基礎的域名（即英文域名）仍然是國內(nèi)主流。2域名級別域名可分為不同級別，包括頂級域名、二級域名等。（1）頂級域名頂級域名又分為兩類： 國家頂級域名（National Top-Level Domain Names，nTLDs）。目前200多個國家都按照ISO 3166國家代碼分配了頂級域名，例如中國是cn、美國是us、日本是jp等。 國際頂級域名（International Top-Level Domain Names，iTDs）。例如，表示工商企業(yè)的com，表示網(wǎng)絡提供商的net，表示非盈利組織的org等。目前大多數(shù)域名爭議都發(fā)生在com的頂級域名下，因為多數(shù)公司上網(wǎng)的目的都是為了贏利。為加強域名管理，解決域名資源的緊張，Internet協(xié)會、Internet分址機構(gòu)及世界知識產(chǎn)權組織（WIPO）等國際組織經(jīng)過廣泛協(xié)商，在原來3個國際通用頂級域名（com）的基礎上，新增加了7個國際通用頂級域名：firm（公司企業(yè)）、store（銷售公司或企業(yè)）、web（突出WWW活動的單位）、arts（突出文化、娛樂活動的單位）、rec（突出消遣、娛樂活動的單位）、info（提供信息服務的單位）、nom（個人）。并在世界范圍內(nèi)選擇新的注冊機構(gòu)來受理域名注冊申請。（2）二級域名二級域名是指頂級域名之下的域名。在國際頂級域名下，它是指域名注冊人的網(wǎng)上名稱，例如ibm、yahoo、microsoft等；在國家頂級域名下，它是表示注冊企業(yè)類別的符號，例如com、edu、gov、net等。中國在國際互聯(lián)網(wǎng)絡信息中心（Inter NIC）正式注冊并運行的頂級域名是cn，這也是中國的一級域名。在頂級域名之下，中國的二級域名又分為類別域名和行政區(qū)域名兩類。類別域名共6個，包括用于科研機構(gòu)的ac；用于工商金融企業(yè)的com；用于教育機構(gòu)的edu；用于政府部門的gov；用于互聯(lián)網(wǎng)絡信息中心和運行中心的net；用于非盈利組織的org。而行政區(qū)域名有34個，分別對應于中國各省、自治區(qū)和直轄市。（3）三級域名三級域名用字母（AZ，az）、數(shù)字（09）和連字符（-）組成，各級域名之間用實點（.）連接，三級域名的長度不能超過20個字符。如無特殊原因，建議采用申請人的英文名（或縮寫）或者漢語拼音名（或縮寫）作為三級域名，以保持域名的清晰性和簡潔性。3注冊域名域名的注冊依管理機構(gòu)之不同而有所差異。一般來說，gTLD通用頂級域名的管理機構(gòu)，僅制定域名政策，而不涉入用戶注冊事宜，這些機構(gòu)會將注冊事宜授權給通過審核的頂級注冊商，再由頂級注冊商向下授權給其他二、三級代理商。ccTLD國名頂級域名的注冊就比較復雜，除了遵循前述規(guī)范外，部分國家將域名轉(zhuǎn)包給某些公司管理（如西薩摩亞ws），亦有管理機構(gòu)兼頂級注冊機構(gòu)的狀況（如南非za）。各種域名注冊所需資格不同，gTLD除少數(shù)例外（如travel）外，一般均不限資格；而ccTLD則往往有資格限制，甚至必需繳驗實體證件。一個域名的所有者可以通過查詢WHOIS數(shù)據(jù)庫而被找到；對于大多數(shù)根域名服務器，基本的WHOIS由ICANN（互聯(lián)網(wǎng)名稱與數(shù)字地址分配機構(gòu)）維護，而WHOIS的細節(jié)則由控制某個域的域注冊機構(gòu)維護。注冊域名之前可以通過WHOIS查詢提供商了解域名的注冊情況。對于240多個國家代碼頂級域名，通常由該域名權威注冊機構(gòu)負責維護WHOIS。一般來說，com注冊使用者為公司或企業(yè)，org為社團法人，edu為學校單位，gov為政府機構(gòu)。4域名命名由于Internet上的各級域名分別由不同機構(gòu)管理，因此，各個機構(gòu)管理域名的方式和域名命名的規(guī)則也有所不同。但域名的命名也有一些共同的規(guī)則，主要有以下幾點。（1）域名中只能包含以下字符： 26個英文字母。 “0，1，2，3，4，5，6，7，8，9”十個數(shù)字。 “-”（連詞符）。（2）域名中字符的組合規(guī)則： 在域名中，不區(qū)分英文字母的大小寫。 對于一個域名的長度是有一定限制的。（3）cn下域名命名的規(guī)則： 遵照域名命名的全部共同規(guī)則。 早期，cn域名只能注冊三級域名，從2002年12月開始，CNNIC（中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心）開放了國內(nèi).cn域名下的二級域名注冊，可以在.cn下直接注冊域名。不得使用，或限制使用以下名稱（以下列出了注冊此類域名時需要提供的一些材料）： 注冊含有“CHINA”、“CHINESE”、“CN”、“NATIONAL”等域名時需經(jīng)國家有關部門（指部級以上單位）正式批準（這條規(guī)則現(xiàn)在基本廢除了）。 不得使用公眾知曉的其他國家或者地區(qū)名稱、外國地名、國際組織名稱。 注冊縣級以上（含縣級）行政區(qū)域名稱的全稱或者縮寫時，需經(jīng)相關縣級以上（含縣級）人民政府正式批準。 不得使用行業(yè)名稱或者商品的通用名稱。 不得使用他人已在中國注冊過的企業(yè)名稱或者商標名稱。 不得使用對國家、社會或者公共利益有損害的名稱。經(jīng)國家有關部門（指部級以上單位）正式批準和相關縣級以上（含縣級）人民政府正式批準，是指相關機構(gòu)要出具書面文件表示同意XXXX單位注冊XXX域名。如：要申請域名，則要提供北京市人民政府的批文。1.2 項 目 實 施1.2.1 本機IP的查詢（1）按Windows（徽標鍵）+R組合鍵，彈出【運行】對話框-，如圖1-1所示。圖1-1 【運行】對話框（2）在窗口中輸入cmd，單擊【確定】按鈕，打開命令窗口，如圖1-2所示。圖1-2 命令窗口（3）在命令窗口中輸入ipconfig/all，然后按Enter鍵即可查看本機IP，如圖1-3所示。圖1-3 查看本機IP地址1.2.2 子網(wǎng)劃分以及IP地址的相關計算1子網(wǎng)劃分假如給你一個C類的IP地址段：54，其中192.168.0屬于網(wǎng)絡標識，而1254表示這個網(wǎng)段中最多能容納254臺電腦主機。我們現(xiàn)在要做的就是把這254臺主機再次劃分一下，將它們區(qū)分開來。54默認使用的子網(wǎng)掩碼為，其中的0為十進制，如果用2進制中表示則為8個0，因此有8個二進制位沒有被網(wǎng)絡標識占用，28表示有256個地址，去掉一個頭地址（網(wǎng)絡標識）和一個尾地址（主機標識），則有254個電腦主機地址。因此我們想要對這254來劃分子網(wǎng)的話，就是占用最后8個0中的某幾位。假如占用第一個0，那么二進制表示的子網(wǎng)掩碼為：11111111.11111111.11111111.10000000轉(zhuǎn)換為十進制就為：28那么這時電腦主機數(shù)量應該為多少？其實很簡單，就是27（不再是原來的28），27=128，因此假如子網(wǎng)掩碼為28的話，這個C類地址可以被分為2個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)中最多有128臺主機。其中，27為第一個子網(wǎng)，29 55為第二個子網(wǎng)。再舉個例子，假如還是C類地址，其IP范圍為54，假如子網(wǎng)掩碼92（也就是最后8位主機位，被占用了2位，用2進制表示為11111111.11111111.11111111.11000000），那么這個網(wǎng)段的電腦主機數(shù)量就是26=64臺，總共有22=4個網(wǎng)段。第一個網(wǎng)段為3，第二個網(wǎng)段為4 27，第三個網(wǎng)段為2791，第四個網(wǎng)段為92 54。從以上2個例子中，我們可以總結(jié)出一個規(guī)律，就是主機地址被占用了N位數(shù)，那么就有2N個網(wǎng)絡，也就有28-N次方的主機數(shù)目了。最后講述一下B類地址的子網(wǎng)劃分方法。假如有一個B類地址網(wǎng)段，55子網(wǎng)掩碼為，現(xiàn)在需要將這個網(wǎng)段進行子網(wǎng)劃分。不劃分子網(wǎng)，那么就只有一個網(wǎng)絡，這個網(wǎng)絡里面包含216，也就有6萬多臺主機。因此，假如需要子網(wǎng)劃分，網(wǎng)絡地址就需要向主機地址借位。例1：第一步先把和轉(zhuǎn)換為二進制：10101100.00010000.00000000.0000000011111111.11111111.00000000.00000000假如網(wǎng)絡地址向主機地址借了2位的話，那么子網(wǎng)掩碼就是：11111111.11111111.11000000.00000000轉(zhuǎn)換為十進制為：。因為借了2位，所以就有22，就劃分了4個網(wǎng)絡，每個網(wǎng)絡就有214個主機地址，其IP地址范圍分別為：54545454例2：假如B類地址55需要劃分成更小的子網(wǎng)時，網(wǎng)絡地址向主機地址總共借用10位數(shù)。十進制： 二進制：10101100.00010000.00000000.0000000011111111.11111111.00000000.00000000借用10位數(shù)后。用二進制表示的子網(wǎng)掩碼就為：11111111.11111111.11111111.11000000用十進制表示的話就為：92那么總共有210個網(wǎng)絡數(shù)目，每個網(wǎng)絡中有26個地址，用十進制來表示這些地址范圍應該如下。前面6個：3427289192543427最后6個：28919255342728919255從以上兩個例子中可以看出，劃分B類子網(wǎng)的方法和劃分C類子網(wǎng)的方法基本是一樣的。不同的是，劃分C類子網(wǎng)的時候，是將第4段地址劃分；劃分B類的時候，可以劃分第3段，也可以劃分第4段。2IP地址的相關計算已知IP地址55/18，試計算：（1）子網(wǎng)數(shù)目（2）網(wǎng)絡標識（3）主機標識（4）廣播地址（5）可分配IP的起止范圍解：（1）計算子網(wǎng)數(shù)目首先將/18換成為我們習慣的表示法，即：把二進制表示的IP地址的全18位寫成