第23讲Internet的应用.ppt

第23讲Internet的应用 一 5 1Internet概述 5 1 1Internet的起源与现状 5 1 2Internet在我国的发展与现状 5 2IP地址和域名系统 5 2 1IP地址 5 2 2域名系统 5 3Internet接入 5 3 1使用调制解调器入网 5 3 2通过ISDN或ADSL专线入网 5 3 3以局域网方式入网 5 3 4以DDN 帧中继FR专线方式入网 5 3 5以无线方式入网 第23讲Internet的应用 一 通过本讲的学习 使学生了解Internet的起源 发展历程及应用情况 掌握IP地址的概念 结构格式及IP分类 掌握域名系统的概念 结构组成及域名分级 熟悉Internet的接入方式 应用范围及其技术特点 教学目标及基本要求 教学重点 Internet技术的发展及应用 IP地址 域名系统 接入方式 第23讲Internet的应用 一 教学难点 Internet技术知识 IP地址及分类 域名系统 Internet的起源和发展IP地址及其分类域名系统Internet的接入方式 教学内容 第23讲Internet的应用 一 1学时 教学时间 5 1Internet概述 它是是全球最大的 最有影响的计算机信息资源网 就像是在计算机与计算机之间架起的一条条高速公路 遍及世界各地 能快速传递各种信息 形成了像蜘蛛网一样的网状结构 Internet的中文名称为国际互联网或因特网 Internet是一个基于TCP IP的 由各种不同类型和规模的且能够独立运行和管理的成千上万的计算机相互联接在一起组成的世界范围的计算机网络系统 5 1 1Internet的起源与现状 1 Internet的发展历程 Internet的前身是美国国防部高级研究计划局 ARPA 于1968年主持研制的用于支持军事研究的计算机实验网络 ARPAnet 80年代初 ARPAnet开始被用于教育和科研 1985年美国国家科学基金会从ARPA手中接管了Internet 并提供了巨额资金建造了全美五大超级计算中心 从此 NSFnet逐渐取代了ARAPnet成为Internet的主干网络 并将Internet向用户开放 5 1 1Internet的起源与现状 2 谁掌管Internet 从Internet的发展历程可以看到 连接到Internet上的网络超过百万 主机超过亿台 用户达数亿 遍及180个国家和地区 没有任何机构和政府完全拥有Internet 为促进全球信息交流 监督和管理Internet标准的建立 发布和更新 由相关的社会团体 政府机构 企业 个人等自愿组织成立了一个Internet学会 ISOC 每年都召开一次年会 共商Internet发展大计 并建立InternetNOC和InternetNIC 5 1 2Internet在我国的发展与现状 我国在接入Internet基础设施上已进行了大规模的投资 如中国公用分组交换数据网CHINAPAC和中国公用数字数据网CHINADDN 覆盖全国范围的数据通信网络已初具规模 为Internet在我国普及打下了良好的基础 中国Internet的发展可分为两个阶段 5 1 2Internet在我国的发展与现状 第一阶段 1987 1993年 1987年9月20日 北京计算机应用技术研究所通过与德国某大学的合作 通过拨号 X 25协议 实现了电子邮件转发系统的连接 向世界发出了我国的第一封电子邮件 第二阶段 从1994年至今 通过TCP IP协议实现了与Internet的连接 从而开通了Internet的全功能服务 5 1 2Internet在我国的发展与现状 1 中国公用计算机互联网 CHINANET CHINANET是美国Internet网络在中国的延伸 2 中国国家计算机与网络设施 NCFC NCFC是由世界银行贷款 重点学科发展项目 中的一个高技术信息基础设施项目3 中国教育和科研计算机网 CERNET 即中国教育网4 中国国家公用经济信息通信网 CHINAGBNET 国家公用经济信息通信网 即金桥信息网 5 1 2Internet在我国的发展与现状 最新统计情况 IP地址和域名系统无论是从使用Internet的角度还是从运行Internet的角度看 IP地址和域名都是十分重要的概念 当与Internet上其他用户进行通信时 或者寻找Internet的各种资源时 都会用到IP地址或者域名 5 2IP地址和域名系统 域名系统又简称DNS是DomainNameSystem的缩写 IP地址的概念Internet中不同计算机的相互通信必须有相应的地址标识 这个地址标识称为IP地址 IP地址的结构目前使用的IP版本是IPv4 IP第4版本 它规定了IP地址长度为32位 是一个32位的二进制 4个字节 地址 通常用4个十进制来表示 十进制数之间用 分开 这种标识方法叫做点分十进制 5 2 1IP地址 11001010011100101100111011001010202 114 200 202IP地址是Internet主机的一种数字型标识 它由两部分构成 一部分是网络标识 Netid 另一部分是主机标识 Hostid IP地址一般格式 5 2 1IP地址 用来区分IP地址的类型 表示入网主机所在的网络 表示入网主机在本网段中的标识 4 IP地址的分类通常Internet的网络IP地址可分为5种类型 即A类 B类 C类 D类 E类 其中A B C3类由各国互联网信息中心在全球范围内统一分配 D E两类为特殊地址 每一类网络中IP地址的结构即网络标识长度和主机标识长度都有所不同 5 2 1IP地址 5 2 1IP地址 A类地址网络标识占1个字节 第1位为 0 允许有126 27 2 个A类网络 每个网络大约允许有1670 224 2 万台主机 A类地址通常分配给国家级网络和大型的组织拥有大量主机的网络 如一些大公司 如IBM公司等 和因特网主干网络 A类地址格式为 5 2 1IP地址 类地址网络标识占2个字节 第1 2位为 10 前2个字节表示网络类型和网络标识号 后2个字节标识主机标识号 允许有16382 214 2 个网络 每个网络大约允许有65534 216 2 台主机 B类地址适用于主机数量较大的中型网络 通常分配给结点比较多的网络 如区域网 B类地址格式为 5 2 1IP地址 C类地址网络标识占3个字节 第1 2 3位为 110 用前3个字节表示网络类型和网络标识号 后1个字节标识主机标识号 允许有200 221 2 万个网络 每个网络大约允许有254 28 2 台主机 C类地址适用于小型网络 通常分配给结点比较少的网络 如公司 院校等 一些大的校园网可以拥有多个C类地址 C类地址格式为 5 2 1IP地址 D类地址 特殊的IP地址 D类地址为组播地址 前4位为 1110 用于多址投递系统 组播 目前使用的视频会议等应用系统都采用了组播技术进行传输 E类地址 特殊的IP地址 E类地址为地址预留 前4位为 1111 保留未用 由于数字形式的IP地址难以记忆和理解 为此 Internet引入了一种字符型的主机命名机制 域名系统 用来表示主机的地址 域名系统 又称DNS DomainNameSystem 系统是Internet上主机名称的管理系统 它主要用途是把主机名和电子邮件地址映射为IP地址 DNS的核心是分级的 基于域的命名机制以及为实行这个命名机制的分布式数据库系统 5 2 2域名系统 DNS包括3个组成部分 域名空间 域名服务器 解析程序 TCP IP采用分层次结构方法命名域名 这种命名方法的优点是将结构加入到名字的命名中间 将名字分成若干层次 每个层次只管理自己的内容 此外 每一层又分成若干层次 这样一层一层分开 使整个域名空间成为一个倒立的分层树型结构 5 2 2域名系统 5 2 2域名系统 域名的结构是由若干个分量组成 各分量之间用点 隔开 即 三级域名 二级域名 顶级域名 各分量分别代表不同级别的域名 域名只是逻辑概念 并不反映主机所在的物理地点 Internet域名空间的结构 它是一个倒过来的树 树根在最上面而没有名称 树根下面一级的节点就是最高一级的顶级域节点 在顶级域节点的下面是二级域节点 最下面的叶子节点是主机名称 5 2 2域名系统 Internet的域名空间 5 2 2域名系统 根据Internet国际特别委员会IAHC的最新报告 将顶级域定义为两类 机构域和地理域 以com edu等结尾的域名为机构性域名 大多数的域名都为美国 北美或与美国有关的机构 在地理性域名中 则根据地理位置来命名主机所在的区域 在地理性域名中 则根据地理位置来命名主机所在的区域 常用的国家 地区顶级地理域名如表所示 5 2 2域名系统 中国互联网络的二级域名也分为地理性域名和机构性域名两大类 地理性域名使用4个直辖市和各省 自治区的名称缩写表示 机构性域名表示各单位的机构共6个 如表所示 5 2 2域名系统 一个简单的DNS例子 主机要获取gaia cs umass edu的IP地址1 连接到本地DNS2 如果需要再连接到根DNS3 如果需要根域名服务器再连接到权威DNSdns umass edu 发出请求的主机 gaia cs umass edu 根DNS 1 2 3 4 5 6 Internet接入是指用户采用什么设备 采用什么通信网络或者线路接入Internet 下面介绍几种常用的接入方式 使用调制解调器入网 通过ISDN或ADSL专线入网 以局域网方式入网 以DDN 帧中继FR专线方式入网 以无线方式入网 5 3Internet接入 家庭用户上网最常用的接入方式是通过使用调制解调器 Modem 经过电话线与Internet服务提供商 ISP 相连接 现在常用的Modem的最大传输速率为56Kb s 但是实际使用中由于受线路的影响 实际传输速率为40Kb s左右 调制解调器入网方式如图所示 5 3 1使用调制解调器入网 ISDN入网ISDN IntegratedServiceDigitalNetwork 综合业务数字网 是通过对电话网进行数字化改造 可将电话 传真 数字通信等业务全部通过数字化的方式传输的网络 ISDN具有连接速率较高 通信费用低 同时支持多种业务 如上网的同时还可以打电话 发传真 等优点 国外采用这种方式接入Internet非常广泛 通过ISDN接入Internet的速率可达128Kb s 5 3 2通过ISDN或ADSL专线入网 ASDL专线入网ADSL AsymmetricDigitalSubscriberLine 非对称数字用户线 是20世纪末开始出现的宽带接入技术 目前已经获得广泛应用 ADSL在概念上类似于拨号接入 也是运行在现存的双绞线电话线上 但是采用了一种新的调制解调技术 使得下行速率可以达到8Mb s 从ISP到用户 其上行速率接近1Mb s 和ISDN一样 允许用户一边打电话 一边上网 5 3 2通过ISDN或ADSL专线入网 用路由器将本地计算机局域网作为一个子网连接到Internet上 使得局域网中的所有计算机都能够访问Internet 这种连接的本地传输速率可达10 100Mb s 但访问Internet的速率要受到局域网出口 路由器 的速率和同时访问Internet的用户数量的影响 该入网方式适用于用户数较多 且较为集中的情况 5 3 3以局域网方式入网 许多种类的公共通信线路如DDN 帧中继 FR 也支持Internet的接入 这些接入方式比较复杂 成本较昂贵 适合于公司 机构单位使用 使用这些接入方式时 需要在用户及ISP两端各加装支持TCP IP的路由器 为局域网上的每一台计算机申请一个静态IP地址 并向电信部门申请相应的数字专线 由用户独自使用 专线方式连接的最大优点是访问速率高 可靠性高 5 3 4以DDN 帧中继FR专线方式入网 无线接入方式是使用无线电波将移动端系统 笔记本式计算机 PDA 手机等 和ISP的基站 BaseStation 连接起来 基站又可以通过有线方式连入Internet 无线方式入网的特点 可移动性 不受布线接点位置限制 数据传输速率高 抗干扰性强 能实现很低的误码率 保密性较强 高可靠性 兼容性好 快速安装 5 3 5以无线方式入网 小结 通过本讲的学习使学生对Internet发展和应用从整体上有