第5章Internet基礎(chǔ)知識

第5章Internet基礎(chǔ)知識5.1TCP/IP協(xié)議

5.2Internet的域名管理5.3局域網(wǎng)與Internet的連接

5.1TCP/IP協(xié)議5.1.1TCP/IP協(xié)議概述5.1.2Internet網(wǎng)際協(xié)議（IP）

5.1.3TCP/IP的配置5.1.4TCP/IP測試與查看5.1.5下一代的網(wǎng)際協(xié)議IPv6

返回5.1.1TCP/IP協(xié)議概述NCP（NetworkControlProtocol，網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議）

“同構(gòu)”環(huán)境要求網(wǎng)絡(luò)中所有計算機都運行相同的操作系統(tǒng)

TCP/IP（傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議）是Internet賴以存在的基礎(chǔ)，可用于“異構(gòu)”網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。

TCP/IP通信體系中，通信雙方均使用TCP/IP通信協(xié)議及相應(yīng)的應(yīng)用程序。返回5.1.2Internet網(wǎng)際協(xié)議（IP）

IP地址

子網(wǎng)掩碼及其作用

IP路由

返回IP地址（IPv4）1．IP地址分配IP地址由32位二進制數(shù)組成。在實際應(yīng)用中，將這32位二進制數(shù)分成4段，每段包含8位二進制數(shù)。為了便于應(yīng)用，采用點分十進制表示法，將每段都轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)，段與段之間用“.”號隔開。IP地址采用兩級結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)標識（表示主機所屬的網(wǎng)絡(luò)）和主機標識（代表主機）。IP地址實際上是分配給網(wǎng)絡(luò)適配器的。2．IP地址級別考慮到不同規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的需要，為充分利用IP地址空間，IP協(xié)議定義了5類地址，即A類至E類。其中A、B、C三類由InterNIC（互聯(lián)網(wǎng)信息中心）在全球范圍內(nèi)統(tǒng)一分配，D（多播或組播）、E（保留）類為特殊地址。IP地址采用高位字節(jié)的高位來標識地址類別。IP地址編碼方案及A、B、C類地址格式如圖。返回IP地址編碼方案及A、B、C類地址格式IP地址編碼方案

地址類別高位字節(jié)最高字節(jié)范圍可支持的網(wǎng)絡(luò)數(shù)目每個網(wǎng)絡(luò)支持的主機數(shù)A0-------1～12612616777214B10------128～1911638465534C110-----192～2232097152254IP地址編碼方案及A、B、C類地址格式（續(xù)）返回1位7位24位0網(wǎng)絡(luò)ID主機IDA類地址格式（保留地址～54）

B類地址格式（保留地址～54）

2位14位16位10網(wǎng)絡(luò)ID主機IDC類地址格式（保留地址～54）

3位21位8位110網(wǎng)絡(luò)ID主機ID子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼1.子網(wǎng)IP地址的32位二進制數(shù)所表示的網(wǎng)絡(luò)數(shù)目是有限的，因為每一個網(wǎng)絡(luò)都需要一個唯一的網(wǎng)絡(luò)號來標識。人們采用子網(wǎng)尋址技術(shù)。子網(wǎng)把單一網(wǎng)絡(luò)劃分為多個物理網(wǎng)絡(luò)，并使用路由器將其互聯(lián)起來。子網(wǎng)聯(lián)接案例2.子網(wǎng)掩碼進行網(wǎng)絡(luò)劃分時必須引入子網(wǎng)掩碼的概念。子網(wǎng)掩碼：是一個32位的二進制的數(shù)字，用于屏蔽IP地址的一部分以區(qū)分網(wǎng)絡(luò)號和主機號，并說明該IP地址在局域網(wǎng)上還是在遠程網(wǎng)上。子網(wǎng)掩碼的表示形式和IP地址的表示類似，也用圓點“.”分隔開的4段32位二進制數(shù).為了便于記憶常用十進制數(shù)表示。用子網(wǎng)掩碼判斷IP地址的網(wǎng)絡(luò)號與主機號的方法是用IP地址與相應(yīng)的子網(wǎng)掩碼進行”AND”運算，這樣可以區(qū)分出網(wǎng)絡(luò)號和主機號部分。子網(wǎng)掩碼例如：IP地址：11000000.00001010.00001010.00000110子網(wǎng)掩碼：11111111.11111111.11111111.00000000

AND

11000000.00001010.00001010.00000000這是一個C類IP地址和子網(wǎng)掩碼,IP地址的網(wǎng)絡(luò)號為“”，主機號為“６”，上述子網(wǎng)掩碼的使用實際上把一個C類地址作為了一個獨立的網(wǎng)絡(luò)，前24位為網(wǎng)絡(luò)號，后８位為主機號，一個C類地址可以容納的主機數(shù)為２8-2=254個（全０和全１除外）1.確定網(wǎng)絡(luò)和主機地址子網(wǎng)掩碼是一個32位的數(shù)字，其作用是聲明IP地址的哪些位為網(wǎng)絡(luò)地址，哪些位為主機地址。

TCP/IP協(xié)議利用子網(wǎng)掩碼判斷目標主機地址是位于本地網(wǎng)絡(luò)還是遠程網(wǎng)絡(luò)。（例：31與52、

01與5）下表列出了A、B、C三類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼。掩碼中為1的位表示IP地址中相應(yīng)的位為網(wǎng)絡(luò)標識號，為0的位則表示IP地址中相應(yīng)的位為主機標識號。子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼

子網(wǎng)掩碼類型返回類別二進制值十進制值A(chǔ)11111111.00000000.00000000.00000000B11111111.11111111.00000000.00000000C11111111.11111111.11111111.000000002．劃分IP子網(wǎng)為了以下原因：（1）減少每個子網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)通信量（2）便于網(wǎng)絡(luò)管理（3）解決物理網(wǎng)絡(luò)本身的某些問題（如網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍超過以太網(wǎng)段最大長度的問題）可以將IP地址原有的兩級結(jié)構(gòu)擴充為如下的3級結(jié)構(gòu)：

IP地址內(nèi)的原主機部分被分解為子網(wǎng)標識和主機標識兩個部分，這種子網(wǎng)的劃分是通過子網(wǎng)掩碼機制來實現(xiàn)的。

（例：將網(wǎng)絡(luò)地址為的C類網(wǎng)絡(luò)劃分為6個子網(wǎng)，子網(wǎng)掩碼怎樣設(shè)置各個子網(wǎng)的IP地址范圍？）返回網(wǎng)絡(luò)標識部分子網(wǎng)標識部分主機標識部分（例：將網(wǎng)絡(luò)地址為的C類網(wǎng)絡(luò)劃分為6個子網(wǎng)）返回網(wǎng)絡(luò)標識部分子網(wǎng)標識部分主機標識部分子網(wǎng)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)地址實際IP地址范圍1號23~22號45~43號67~264號2829~585號6061~906號9293~22IP路由

在網(wǎng)絡(luò)中要實現(xiàn)IP路由必須使用路由器，路由器工作在OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層，屬于網(wǎng)絡(luò)層的互連設(shè)備。“路由”是指數(shù)據(jù)包從一個網(wǎng)絡(luò)送到另一個網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備上的路徑信息。路由的完成離不開兩個基本步驟：一是選擇合適的路徑，二是數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。路由器都是靠路由表來確定數(shù)據(jù)報的流向的。IP路由表中保存了網(wǎng)絡(luò)IP地址與路由器端口的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)路由器接收到一個數(shù)據(jù)報時，便查詢路由表，判斷目的地址是否在路由表中，如果是，則直接送交該網(wǎng)絡(luò)，否則轉(zhuǎn)交其他網(wǎng)絡(luò)，直到最后到達目的地。

如圖所示，計算機A、B就是通過若干路由器來完成彼此之間的信息交換的。在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中，IP路由器又叫IP網(wǎng)關(guān)。每一個結(jié)點都有自己的網(wǎng)關(guān)。

返回路由器的作用示意圖

返回某一計算機X被用做路由器，以實現(xiàn)兩個網(wǎng)絡(luò)與（它們的子網(wǎng)掩碼為）的互聯(lián)，怎樣設(shè)置？

計算機承擔(dān)路由器的功能

返回5.1.3TCP/IP的配置

在利用TCP/IP進行通信時，主要應(yīng)設(shè)置如下參數(shù)：l

IP地址。標識TCP/IP主機的唯一的32位地址。l

子網(wǎng)掩碼。用來判別目標IP地址是否屬于本地網(wǎng)絡(luò)。l

默認網(wǎng)關(guān)：與遠程網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的路由器的IP地址。具體的設(shè)置步驟如下：（1）依次選擇“開始→設(shè)置→控制面板”，打開“控制面板”對話框。（2）雙擊“網(wǎng)絡(luò)”圖標，打開“網(wǎng)絡(luò)”屬性對話框。（3）選擇網(wǎng)卡的TCP/IP協(xié)議，然后單擊“屬性”按鈕。（4）輸入相關(guān)參數(shù)，按“確定”按鈕。返回5.1.4TCP/IP測試與查看1.TCP/IP測試工具PingPing是Windows98/NT/2000中集成的一個TCP/IP協(xié)議探測工具。凡是使用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，不論其網(wǎng)絡(luò)規(guī)模如何，當(dāng)計算機之間無法相互訪問或網(wǎng)絡(luò)工作不穩(wěn)定時，可利用Ping來確定問題的癥結(jié)所在。2.測試TCP/IP協(xié)議配置工具Ipconfig/Winipcfg

利用Ipconfig和Winipcfg工具可以查看與TCP/IP協(xié)議有關(guān)的配置，如IP地址、網(wǎng)關(guān)、子網(wǎng)掩碼等。這兩個工具在Windows95/98中都能使用，功能基本相同，只是Ipconfig以文本方式顯示結(jié)果，而Winipcfg用圖形方式顯示。在WindowsNT/2000中只能使用Ipconfig。返回TCP/IP測試工具Ping1．Ping命令的格式Ping命令的格式為：ping目的地址［參數(shù)1］［參數(shù)2］……其中“目的地址”指被測試計算機的IP地址或域名。Ping命令的主要參數(shù)有（1）“N數(shù)值”，發(fā)出的測試包的個數(shù)，缺省值為4；（2）“L數(shù)值”，發(fā)送緩沖區(qū)的大小；（3）“T”，不停地執(zhí)行Ping命令，直到用戶按Ctrl+C鍵時為止。返回TCP/IP測試工具Ping2．用Ping工具測試TCP/IP協(xié)議的工作情況（1）Ping回環(huán)地址，以確定本機是否正確配置了TCP/IP。命令：Ping（2）Ping工作站的IP地址，以驗證工作站是否正確加入了網(wǎng)絡(luò)，并檢驗IP地址是否沖突。命令：ping工作站IP地址（3）Ping默認網(wǎng)關(guān)的IP地址，以驗證默認網(wǎng)關(guān)設(shè)置是否正確。命令：Ping默認網(wǎng)關(guān)IP地址（4）Ping遠程網(wǎng)絡(luò)上主機的IP地址，以驗證能否通過路由器進行通信。命令：Ping遠程主機的IP地址返回測試TCP/IP協(xié)議配置工具IpconfigIpconfig命令的格式和應(yīng)用命令格式為：Ipconfig[/參數(shù)l][/參數(shù)2]……返回5.1.5

下一代的網(wǎng)際協(xié)議IPv6

IPv6主要在以下幾個方面進行了擴充和改進。

（1）IPv6把原來IPv4地址增大到了128bit，其地址空間大約是3.4×1038，是原來IPv4地址空間的296倍。（2）IPv6沒有完全拋棄原來的IPv4，且允許與IPv4在若干年內(nèi)共存。它使用一系列固定格式的擴展首部取代了IPv4中可變長度的選項字段。（3）與原來的IPv4相比，IPv6對IP數(shù)據(jù)報協(xié)議單元的頭部進行了簡化，僅包含7個字段（IPv4有13個），這樣，數(shù)據(jù)報文經(jīng)過中間的各個路由器時，各個路由器對其處理的速度可以更快，從而可提高網(wǎng)絡(luò)吞吐率。（4）IPv6另一個主要的改進體現(xiàn)在安全性上。返回5.2Internet的域名管理5.2.1

域名系統(tǒng)概述5.2.2

DNS域名結(jié)構(gòu)

返回域名為了使用和記憶方便，因特網(wǎng)還采用了域名管理系統(tǒng)，簡稱DNS（DomainNameSystem），在IP地址之外，網(wǎng)上的計算機還有另一種表示法：域名，它是由代表一定意義的英文單詞的縮寫構(gòu)成。返回域名服務(wù)器主機域名不能直接用于TCP/IP協(xié)議的路由選擇中。當(dāng)用戶使用主機域名進行通信時，必須首先要將其映射成IP地址。這種將主機域名映射為IP地址的過程稱為域名解析，Internet的域名系統(tǒng)DNS能夠完成此項工作。DNS是一種基于分布式數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)，采用客戶/服務(wù)器模式完成主機名稱與IP地址之間的轉(zhuǎn)換。通過建立DNS數(shù)據(jù)庫，記錄主機名稱與IP地址的對應(yīng)關(guān)系。DNS駐留在服務(wù)器端，為客戶端的主機提供IP地址解析服務(wù)。DNS服務(wù)器在專設(shè)的結(jié)點上運行，運行DNS服務(wù)器程序的計算機稱為域名服務(wù)器。

返回DNS域名結(jié)構(gòu)域名是一種按一定規(guī)律書寫的、用戶容易理解、容易記憶的Internet地址。Internet上一臺主機的主機名是由它所屬的各級域的域名和分配給該主機的名字共同構(gòu)成的。書寫的時候，頂級域名放在最右面，各級名字之間有“.”隔開。域名是有層次的。Internet主機域名的一般格式為：四級域名.三級域名.二級域名.頂級域名（并不一定分四級）如：。頂級的域名常見的有兩類：國家級頂級域名、通用頂級域名域名服務(wù)器返回DNS域名結(jié)構(gòu)（續(xù)）國家級頂級域名（地理模式）返回通用的頂級域名（組織模式）返回5.3

局域網(wǎng)與Internet的連接5.3.1

Internet接入方式5.3.2

Internet接入技術(shù)

返回5.3.1Internet接入方式Internet接入方式主要有兩類：有線接入和無線接入。有線接入包括傳統(tǒng)公用電話網(wǎng)（PSTN）接入、局域網(wǎng)接入、ADSL接入以及基于有線電視網(wǎng)的CableModel接入和光纖接入。無線接入包括IEEE802.11b,Wi-Fi、BlueTooth等。Internet接入方式電話撥號上網(wǎng)原理示意圖Internet接入技術(shù)SLIP/PPP接入SLIP/PPP是串行線路實現(xiàn)TCP/IP連接的兩個標準協(xié)議，分別是串行線路IP(SerialLineIPProtocol)和點到點協(xié)議（PointtoPointProtocol）簡稱。SLIP是一種比較老的連接方法目的是提供串行線路（如電話線）訪問Internet的方法。其優(yōu)點是實現(xiàn)比較容易。PPP是目前廣域上應(yīng)用廣泛的協(xié)議之一。目前一些家庭撥號上網(wǎng)采用的是通過PPP在用戶端和ISP的接入服務(wù)器之間建立通信鏈路來訪問Internet的。Internet接入方式電話撥號上網(wǎng)原理示意圖Internet接入技術(shù)PSTN(PublicSwitchedTelephoneNetwork)定義：公共交換電話網(wǎng)絡(luò)，一種常用舊式電話系統(tǒng)。即我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫碾娫捑W(wǎng)。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（IntegratedServicesDigitalNetwork，ISDN）是一個數(shù)字電話網(wǎng)絡(luò)國際標準，是一種典型的電路交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在ITU的建議中，ISDN是一種在數(shù)字電話網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上發(fā)起來的通信網(wǎng)絡(luò)，我采用數(shù)字交換和數(shù)字傳

輸?shù)碾娦啪W(wǎng)，中國電信俗稱一線通。Internet接入方式

返回局域網(wǎng)方式接入方式Internet接入方式ADSL接入示意圖Internet接入技術(shù)ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberline

)非對