初級(jí)第7章因特網(wǎng)

安徽省通信產(chǎn)業(yè)服務(wù)有限公司培訓(xùn)分公司2012年商密第7章因特網(wǎng)長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作伙伴L(zhǎng)ong-termstrategicpartnership主要內(nèi)容7.1因特網(wǎng)的基本概念7.2IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)*7.3網(wǎng)絡(luò)協(xié)議*7.4中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)7.5寬帶IP城域網(wǎng)及應(yīng)用7.6因特網(wǎng)業(yè)務(wù)提供商及業(yè)務(wù)7.1因特網(wǎng)的基本概念

因特網(wǎng)是Internet的中文譯名，Internet一個(gè)覆蓋全球范圍的廣域網(wǎng)絡(luò)，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中包含了成千上萬(wàn)的大小和結(jié)構(gòu)不相同的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)在TCP/IP協(xié)議的支持下，實(shí)現(xiàn)了相互之間通信和資源共享。因特網(wǎng)的歷史

1969年美國(guó)開(kāi)始研究籌建ARPAnet。1972年國(guó)際計(jì)算機(jī)通信會(huì)議首次公開(kāi)展示ARPAnet模型，并開(kāi)始TCP/IP協(xié)議研究，并于1983年正式啟用。1985年美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)開(kāi)始籌建NSFnet，1988年以后逐步連接到其他國(guó)家。1989年，ARPAnet由NSFnet接管，并改名為Internet。ARPAnetInternetTCP/IPNSFnetANSnet7.2TCP/IP體系結(jié)構(gòu)

TCP/IP協(xié)議（簇）簡(jiǎn)介：

TCP/IP協(xié)議是由美國(guó)國(guó)防部(DoD)高級(jí)研究計(jì)劃局制定的Internet專(zhuān)用協(xié)議。它雖然不是OSI國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，但已經(jīng)被公認(rèn)為目前的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或“事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)”。就是說(shuō)全世界所有想連入Internet的計(jì)算機(jī)都必須使用TCP/IP協(xié)議，它的地位就相當(dāng)于英語(yǔ)在語(yǔ)言上的地位。

TCP/IP協(xié)議的主要特點(diǎn)開(kāi)放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可以免費(fèi)使用可運(yùn)行于局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中各層的功能網(wǎng)絡(luò)接口層（networkinterfacelayer）是TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的最底層，網(wǎng)絡(luò)接口層的功能是負(fù)責(zé)發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)報(bào)。典型協(xié)議:

以太網(wǎng)(Ethernet)、令牌環(huán)(tokenring)網(wǎng)、幀中繼(Framerelay)、ATM等;互聯(lián)層（internetlayer）是TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的第二層,它的功能相當(dāng)OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)層的功能,提供端到端(源計(jì)算機(jī)到目的計(jì)算機(jī))的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。

它主要解決端到端數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的路由選擇、擁塞控制問(wèn)題。典型互聯(lián)層協(xié)議：1.網(wǎng)際協(xié)議IP2.(反向)地址解析協(xié)議(R)ARP3.Internet控制消息協(xié)議ICMP4.Internet組管理協(xié)議IGMP典型互聯(lián)層設(shè)備：路由器傳輸層（transportlayer）它的主要功能與OSI參考模型傳輸層功能類(lèi)似，提供（不）可靠的端到端（源進(jìn)程和目的進(jìn)程）數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。典型互聯(lián)層協(xié)議：面向連接傳輸控制協(xié)議TCP

面向無(wú)連接用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDPTCP協(xié)議是可靠的協(xié)議，它采用確認(rèn)，超時(shí)重發(fā)，流量控制等方法保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

UDP協(xié)議是不可靠的協(xié)議，但是它具有高效傳輸，協(xié)議和協(xié)議格式都簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。應(yīng)用層（applicationlayer）

應(yīng)用層是TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中的最高層。它的功能是提供給網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)一組常用的程序。典型應(yīng)用層協(xié)議：遠(yuǎn)程登錄協(xié)議Telnet文件傳輸協(xié)議FTP簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議SMTP域名系統(tǒng)DNS簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP超文本傳輸協(xié)議HTTP7.3網(wǎng)絡(luò)協(xié)議7.3.1TCP/IP應(yīng)用層協(xié)議人們很難記住IP數(shù)字地址。于是，人們創(chuàng)建了可以將數(shù)字地址轉(zhuǎn)換為簡(jiǎn)單易記名稱(chēng)的域名系統(tǒng)。域名系統(tǒng)DNS協(xié)議HTTP協(xié)議當(dāng)在

web瀏覽器中輸入一個(gè)

Web地址（或者

URL地址）時(shí)，Web瀏覽器將通過(guò)

HTTP協(xié)議建立與服務(wù)器上的

Web服務(wù)之間的連接.SMTP/POP3協(xié)議客戶(hù)端使用SMTP將郵件發(fā)送到服務(wù)器。使用POP3接收電子郵件。FTP協(xié)議FTP用于客戶(hù)端和服務(wù)器之間的文件傳輸?；赥CP協(xié)議，使用兩個(gè)端口號(hào)：20與2120端口用于數(shù)據(jù)傳輸，21端口用于命令傳輸DHCP協(xié)議通過(guò)動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議

(DHCP)服務(wù)，計(jì)算機(jī)可以從DHCP服務(wù)器中獲取

IP地址。Telnet協(xié)議遠(yuǎn)程登錄到對(duì)方的計(jì)算機(jī)或路由器（交換機(jī)）。7.3.2IP協(xié)議目前使用的是IPv4。例如255最大值255255255主機(jī)ID網(wǎng)絡(luò)ID理論上IPv4地址可以有42億多個(gè)。但是由于早期Internet管理機(jī)構(gòu)極端不合理的分配方案以及近年來(lái)全球Internet用戶(hù)急劇增長(zhǎng)，導(dǎo)致IPv4地址已經(jīng)枯竭。一些報(bào)告預(yù)計(jì)，IPv4地址會(huì)在2010年前耗盡，而其它的報(bào)告則說(shuō)要到2012年才會(huì)耗盡。針對(duì)IPv4地址枯竭問(wèn)題，人們提出了短期和長(zhǎng)期的兩套解決方案。短期方案：NAT技術(shù)和CIDR長(zhǎng)期方案：IPv6IPv6地址是一個(gè)128位的二進(jìn)制數(shù)值，可表示為32個(gè)十六進(jìn)制數(shù)字。Pv6地址數(shù)量非常巨大，即使為地球上的每一個(gè)人分配相當(dāng)于整個(gè)IPv4Internet地址空間的地址還綽綽有余。7.3.3IPv6IPV6IPv6提供的許多增強(qiáng)功能，其中包括：增強(qiáng)的IP編址簡(jiǎn)化的報(bào)頭移動(dòng)性和安全性多種過(guò)渡方式簡(jiǎn)單報(bào)頭IPv4報(bào)頭具有20個(gè)八位二進(jìn)制數(shù)和12個(gè)基本報(bào)頭字段，然后是選項(xiàng)字段和數(shù)據(jù)部分（通常是傳輸層數(shù)據(jù)段）。IPv6報(bào)頭具有40個(gè)八位二進(jìn)制數(shù)、三個(gè)IPv4基本報(bào)頭字段和五個(gè)附加報(bào)頭字段。IPv6地址表示方法三大運(yùn)營(yíng)商正在積極備戰(zhàn)下一代互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心(CNNIC)提供的最新數(shù)據(jù)顯示，截至2012年6月26日，三大運(yùn)營(yíng)商已完成海量IPv6地址的申請(qǐng)。中國(guó)電信獲得了4099/32塊地址中國(guó)移動(dòng)和中國(guó)聯(lián)通則分別獲得了4098/32塊地址。

(“塊”為國(guó)際IPv6地址數(shù)量單位，1/32塊為2的96次方個(gè)地址，大約為7.9乘10的28次方個(gè))7.3.4IP電話(huà)技術(shù)及應(yīng)用IP電話(huà)始于1995年，所謂IP電話(huà)，是在IP網(wǎng)上通過(guò)TCP／IP協(xié)議實(shí)時(shí)傳送語(yǔ)音信息的應(yīng)用。最初的IP電話(huà)技術(shù)，只是計(jì)算機(jī)對(duì)計(jì)算機(jī)的語(yǔ)音傳輸技術(shù)。雙方用戶(hù)都必須與因特網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，還要具備一套IP電話(huà)軟件、音頻卡、麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器等設(shè)置，因此雖然能通話(huà)，但范圍很有限，還算不上是真正的IP電話(huà)。

IP電話(huà)的引入真正意義的IP電話(huà)出現(xiàn)在1996年3月，當(dāng)時(shí)一家美國(guó)公司推出了用因特網(wǎng)傳送國(guó)際長(zhǎng)途電話(huà)的業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)了從普通電話(huà)機(jī)到普通電話(huà)機(jī)的IP電話(huà)。目前，IP電話(huà)已經(jīng)通過(guò)電話(huà)網(wǎng)關(guān)把因特網(wǎng)與傳統(tǒng)電話(huà)網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)，用戶(hù)可以和普通電話(huà)用戶(hù)一樣，只要有電話(huà)機(jī)就能打因特網(wǎng)的國(guó)際長(zhǎng)途電話(huà)，而通話(huà)費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際長(zhǎng)途電話(huà)的費(fèi)用。

IP電話(huà)從形式上可分為四種：PC—PC、電話(huà)—PC、PC—電話(huà)、電話(huà)—電話(huà)?，F(xiàn)在人們所說(shuō)的真正意義上的IP電話(huà)，也是最具有商業(yè)價(jià)值的IP電話(huà)是通過(guò)Internet實(shí)現(xiàn)從普通電話(huà)到普通電話(huà)之間的通話(huà)。IP電話(huà)運(yùn)營(yíng)商電信（17909、17908、190200）移動(dòng)（17951）

聯(lián)通（17911、17910、19300、96031）網(wǎng)通（17969、17931、17930、196）IP電話(huà)的基本原理(1)普通電話(huà)客戶(hù)通過(guò)PSTN撥號(hào)連接本地的IP電話(huà)網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)對(duì)用戶(hù)進(jìn)行認(rèn)證及授權(quán)，并進(jìn)行呼叫管理。(2)關(guān)守根據(jù)被叫號(hào)碼進(jìn)行網(wǎng)關(guān)路由選擇，找到被叫方的IP電話(huà)網(wǎng)關(guān)地址，并返回給呼叫方的網(wǎng)關(guān)。(3)兩端網(wǎng)關(guān)建立呼叫，如果呼叫成功，則在兩端建立語(yǔ)音通道，記賬服務(wù)器開(kāi)始計(jì)費(fèi)。

(4)在通信過(guò)程中，呼叫方網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并壓縮打包，成為可以在Internet上傳輸?shù)姆纸M語(yǔ)音信號(hào)；(5)被叫方網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)將分組語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行解包、解壓和解碼，還原為模擬語(yǔ)音信號(hào)。(6)通話(huà)結(jié)束后，拆除呼叫連接，記賬服務(wù)器終止計(jì)費(fèi)。

IP電話(huà)的基本原理7.3.5移動(dòng)IP移動(dòng)IP技術(shù)是以固定的網(wǎng)絡(luò)IP地址，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)跨越不同網(wǎng)段的漫游功能，并保證了基于網(wǎng)絡(luò)IP的網(wǎng)絡(luò)權(quán)限在漫游過(guò)程中不發(fā)生任何改變。關(guān)鍵技術(shù)代理發(fā)現(xiàn)：是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)用來(lái)判斷自己是否處于漫游狀態(tài)。轉(zhuǎn)交地址：是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到外網(wǎng)時(shí)從外代理處得到的臨時(shí)地址。登錄：是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)到達(dá)外網(wǎng)時(shí)進(jìn)行一系列認(rèn)證、注冊(cè)、建立隧道的過(guò)程。隧道：是家代理與外地代理之間臨時(shí)建立的雙向數(shù)據(jù)通道。7.4中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)1994年4月我國(guó)被正式接納為Internet成員，目前我國(guó)有四類(lèi)互聯(lián)網(wǎng)：中國(guó)教育與科研網(wǎng)絡(luò)（CERNET）中國(guó)電信公用網(wǎng)（CHINANET）、中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)（CMNET）、中國(guó)聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)（UNINET）等。。。中國(guó)科技網(wǎng)（CSTNET）、中國(guó)經(jīng)貿(mào)網(wǎng)（CIETNET）中國(guó)金橋網(wǎng)（CHINAGBNET）ChinaNET

是中國(guó)最大的Internet服務(wù)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(shè)的公用互聯(lián)網(wǎng)，現(xiàn)由中國(guó)電信經(jīng)營(yíng)管理，于1995年5月正式向社會(huì)開(kāi)放。它是中國(guó)第一個(gè)商業(yè)化的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)，旨在為中國(guó)的廣大用戶(hù)提供Internet的各類(lèi)服務(wù)，推進(jìn)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1995年5月，CHINANET上海節(jié)點(diǎn)正式向社會(huì)開(kāi)放業(yè)務(wù)。1995年11月，包括全國(guó)30個(gè)省市共31個(gè)節(jié)點(diǎn)的全國(guó)骨干網(wǎng)建設(shè)開(kāi)始全面啟動(dòng)。99年初，隨著CHINANET二期擴(kuò)容工程的實(shí)施與完成，現(xiàn)在的CHINANET已建成以北京、上海、廣州為國(guó)際節(jié)點(diǎn)和以北京、上海、廣州、沈陽(yáng)、南京、武漢、成都、西安為八大區(qū)中心節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的，覆蓋全國(guó)200多個(gè)城市不完全聯(lián)接的多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并建立了統(tǒng)一的全國(guó)網(wǎng)管中心。各省市節(jié)點(diǎn)打通了以多條高速數(shù)字專(zhuān)線(xiàn)形成的相互聯(lián)接，出口國(guó)際專(zhuān)線(xiàn)電路已有近200M。以上海為例，CHINANET上海節(jié)點(diǎn)目前已擁有國(guó)際專(zhuān)線(xiàn)數(shù)條共104M，省際高速中繼數(shù)百兆。2006年擴(kuò)容是中國(guó)電信ChinaNet自1995年開(kāi)始建設(shè)以來(lái)所進(jìn)行的第八次升級(jí)擴(kuò)容。在2005年11月的2005年擴(kuò)容中，中國(guó)電信已選用8臺(tái)思科公司的CRS-1產(chǎn)品，對(duì)ChinaNet的北京、上海、廣州、沈陽(yáng)、西安、成都、武漢和南京八大超級(jí)核心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了全面的整合和升級(jí)。2006年擴(kuò)容工程將令ChinaNet已有的8臺(tái)CRS-1平臺(tái)得到更為充分的利用，也標(biāo)志著ChinaNet正逐步演進(jìn)為以CRS-1為核心的IP骨干網(wǎng)。目前，中國(guó)電信ChinaNet是全球應(yīng)用CRS-1高端網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)數(shù)量最多的運(yùn)營(yíng)商之一。CHINANET網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)7.5寬帶IP城域網(wǎng)及應(yīng)用城域網(wǎng)通常是指一個(gè)覆蓋城市范圍內(nèi)的信息網(wǎng)絡(luò)。寬帶城域網(wǎng)從最初的連通性網(wǎng)絡(luò)到未來(lái)可運(yùn)營(yíng)的多業(yè)務(wù)承載網(wǎng)，經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：（1）連通性的城域網(wǎng)（1999～2001）通過(guò)ADSL或者以太網(wǎng)向用戶(hù)提供寬帶接入業(yè)務(wù)一般不對(duì)用戶(hù)進(jìn)行區(qū)分，不識(shí)別用戶(hù)。（2）“可運(yùn)營(yíng)、可管理”的IP城域網(wǎng)（2001-2003）寬帶接入服務(wù)器（BRAS）開(kāi)始在城域網(wǎng)中運(yùn)用，通過(guò)BRAS完成對(duì)寬帶ADSL、以太網(wǎng)用戶(hù)的授權(quán)、認(rèn)證和計(jì)費(fèi)，以及基本的安全防護(hù)。（3）承載電信業(yè)務(wù)的多業(yè)務(wù)承載網(wǎng)(2004年至今)

運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始尋求可運(yùn)營(yíng)的增值業(yè)務(wù)，包括IPTV、NGN、3G等等高品質(zhì)業(yè)務(wù)7.5.1IP城域網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)核心層匯接層接入層7.5.2IP城域網(wǎng)的技術(shù)體制組建IP城域網(wǎng)的方案：（1）采用高速路由器為核心思科GSR12416、12016；Alcatel7750；華為NE80、NE80E；港灣P320等。（2）采用高速LAN交換機(jī)為核心思科6509、7609；港灣6800；Foundry8000