数据通信与计算机网络ppt课件

.,第7章因特网：TCP/IP,.,本章重点内容,Internet概述Internet的定义和组成、发展历程Internet的协议网络操作系统,.,7.1Internet概述,7.1.1Internet的定义与组成,所有连接在Internet上的计算机统称为主机，它是信息资源和服务的载体，根据功能又可分为两类，即服务器（Server）和客户机（Client）。所有Internet上的主机和路由器都采用统一的TCP/IP协议，它构建在数据链路层协议以上，屏蔽了数据链路层和物理层协议的差异，使用户感觉使用的是一个单一网络，并可以通过这个网络访问Internet上任何主机。,.,7.1.2Internet的发展历程,研究实验阶段：Internet起源于1969年建成的ARPAnet，直到1983年，ARPAnet上的协议才完全过渡到TCP/IP。实用发展阶段：1986年，美国国家科学基金会（NSF）利用TCP/IP协议建立了美国国家科学基金网（NSFnet）。随后，ARPAnet逐步被NSFnet替代。到1990年，ARPAnet退出了历史舞台，NSFnet成为Internet的骨干网。商业化阶段：1991年，美国的三家公司开始分别经营自己的CERFnet、PSInet及Alternet网络,组成“商用Internet协会”。1995年4月30日，NSFnet正式宣布停止运作，代替它维护和运营Internet骨干网的是经美国政府指定的三家私营企业：PacificBell、AmeritechAdvancedDataServicesandBellcore以及Sprint。至此，Internet骨干网的商业化彻底完成。,.,我国Internet的发展,1989年至1993年建成世界银行贷款项目中关村地区教育与科研示范网络（NCFC）工程，包括一个主干网和三个院校网中科院院网（CASNET）、清华大学校园网（TUNET）、北京大学校园网（PUNET）。1994年4月20日，NCFC工程通过美国Sprint公司连入Internet的64K国际专线开通，实现了与Internet的全功能连接。1994年尹始，我国相继建成四大互联网中国科学技术网（CSTNET）、中国教育和科研网（CERNET）、中国公用计算机网（CHINANET）、中国金桥信息网（CHINAGBN）。1997年6月3日，组建了中国互联网络信息中心CNNIC。,.,7.1.4Internet管理组织,.,自治系统,自治系统（AutonomousSystem，简称AS）。AS是指由一个Internet服务提供商（ISP）按统一的网络管理策略和路由方法管理的一组互联网络，如前面提到的ChinaNet、CerNet等都可看做一个AS。一个AS一般分三层：接入层、分布层和核心层,.,自治系统（AutonomousSystem，简称AS）,接入层：提供用户与边缘网络（就是分布层）的连接分布层：负责接入网与核心网之间的信息交换核心层：在主要连接节点之间承载快速通信流量的通信传输网络,7.1.4Internet管理组织,.,7.1.4Internet管理组织,在Internet中没有一个有绝对权威的管理机构，任何接入者都是自愿的。Internet是一个互相协作、共同遵守一种通信协议的集合体,.,Internet管理者：Internet协会（ISOC，InternetSociety）我国Internet管理者：中国互联网络信息中心（CNNIC，ChinaInternetNetworkInformationCenter）,.,我国Internet的管理组织,1997年6月3日，中国互联网络信息中心（CNNIC，ChinaInternetNetworkInformationCenter）在北京成立，并开始管理我国Internet的主干网。其主要职责如下：为我国的互联网用户提供域名注册、IP地址分配等注册服务；提供网络技术资料、政策与法规、入网方法、用户培训资料等信息服务；提供网络通信目录、主页目录与各种信息库等目录服务。,.,7.2Internet协议,OSI与TCP/IP协议协议,.,7.2Internet的协议,7.2.1OSI与TCP/IP参考模型TCP/IP协议是传输控制协议/网际协议，用于网际互连Internet就是基于TCP/IP协议的网络Internet的前身是arpanet，使用的是NCP（网络控制协议）NCP适用于同构网络环境，不适合异构网络TCP/IP是用于不同网络互连的协议,.,TCP/IP的网络体系结构,OSI,TCP/IP,TCP/IP的各层主要子协议,网络接口层：是TCP/IP提供与各种物理网络的接口（具体协议由各物理网络提供）,.,.,1、网络接口层（NetworkInterfaceLayer）TCP/IP的网络接口层对应OSI参考模型的12层，即物理层和数据链路层。功能：将网际层的IP数据报通过物理网络发送，或从物理网络接收数据帧，抽出IP数据报上交网际层。TCP/IP标准并没有定义具体的网络接口层协议，而是旨在提供灵活性，以适用于不同的物理网络，如各种LAN、MAN、WAN。,.,2、网际层也称互联网层，网际层所提供的是一种无连接的、尽力而为的分组（IP数据报）传输服务，负责将IP数据报从源主机传送到目的主机。TCP/IP的网际层包括多个重要协议，主要协议有4个：网际协议（IP）：是其中的核心协议，IP协议规定网际层数据分组的格式；Internet控制消息协议（ICMP）：提供网络控制和消息传递功能；地址解释协议（ARP）：用来将逻辑地址解析成物理地址；反向地址解释协议（RARP）：将物理地址解析成逻辑地址。,.,3、传输层（TransportLayer）传输层的主要协议有两个：传输控制协议（TCP）：面向连接，用三次握手和滑动窗口机制来保证传输的可靠性和进行流量控制。用户数据报协议（UDP）：无连接，通过牺牲可靠性来简化传输过程、减少开销、提高传输效率。,.,4、应用层（ApplicationLayer）应用层涵盖了OSI模型中的应用层、表示层和会话层，其中包括了众多的应用与应用支撑协议。常见的应用协议有：文件传输协议FTP、超文本传输协议（HTTP）、简单邮件传输协议（SMTP）、远程登录（Telnet）等；常见的应用支撑协议包括域名服务（DNS）和简单网络管理协议（SNMP）等。,.,7.2.2五层体系结构,应用层(applicationlayer)传输层(transportlayer)网络层(networklayer)数据链路层(datalinklayer)物理层(physicallayer),数据链路层,5应用层,4传输层,3网络层,2数据链路层,1物理层,.,7.3网络操作系统,即支持TCP/IP网络协议软件的操作系统典型的网络操作系统：Windows类Windows网络操作系统可以组成两种类型的网络模型：工作组模型和域模型。NetWareUnixLinux,.,7.3网络操作系统,7.3.1网络操作系统的功能文件服务（FileService）打印服务（PrintService）数据库服务（DatabaseService）通信服务（CommunicationService）信息服务（MessageService）分布式服务（DistributedService）网络管理服务（NetworkManagementService）Internet/Intranet服务（Internet/IntranetService）,.,7.3.2典型的网络操作系统,Windows类：WindowsNT4.0Serve、Windows2000Server/AdvancedServer、以及最新的Windows2003Server/AdvancedServerNetWareUnixLinux,.,7.3.3Windows系列操作系统,Windows网络操作系统可以组成两种类型的网络模型：工作组模型和域模型。工作组模型,.,域模型,.,WindowsNT四种域模型,单域模型,.,单主域模型,.,多主域模型,.,完全信任模型,.,7.3.4Unix操作系统,Unix操作系统的组成结构核心程序（kernel）负责调度任务和管理数据存储；外围程序（shell）接受并解释用户命令；实用性程序（utilityprogram）完成各种系统维护功能；应用程序（application）在Unix操作系统上开发的实用工具程序。,.,Unix操作系统的特点,可移植性好。使用C语言编写，易于在不同计算机之间移植。多用户和多任务。Unix采用时间片技术，同时为多个用户提供并发服务。层次式的文件系统，文件按目录组织，目录构成一个层次结构。最上层的目录为根目录，根目录下可建子目录，使整个文件系统形成一个从根目录开始的树型目录结构。文件、设备统一管理。Unix将文件、目录、外部设备都作为文件处理，简化了系统，便于用户使用。功能强大的Shell。Shell具有高级程序设计语言的功能。方便的系统调用。系统可以根据用户要求，动态创建和撤销进程；用户可在汇编语言、C语言级使用系统调用，与核心程序通信，获得资源。有丰富的软件工具。支持电子邮件和网络通信，系统还提供在用户进程之间进行通信的功能。,.,Unix操作系统的工作态,核心态Unix的内核工作在核心态用户态外围软件包括用户程序工作在用户态,.,Unix操作系统的网络操作,（1）显示局域网中各计算机的状态命令：ruptime；（2）显示网络中的用户信息命令：rwho（显示网络中所有用户信息）和finger（显示网络中指定主机上的用户的信息）；（3）远程登录命令：r1ogin（用于Unix系统）和telnet（用于非Unix系统）；（4）文件传送命令：rcp（用于Unix系统）和ftp（用于非Unix系统）；（5）网络文件共享NFS（NetworkFileSystem）安装和卸载命令：mount和umount；（6）电子邮件命令：mail和mailx（7）系统配置与系统管理命令。,.,Linux操作系统,Linux操作系统的组成Linux由三个主要部分组成：内核、shell环境和文件结构内核（kernel）是运行程序和管理诸如磁盘和打印机之类的硬件设备的核心程序。shell环境（environment）提供了操作系统与用户之间的接口，它接收来自用户的命令并将命令送到内核去执行。文件结构（filestructure）决定了文件在磁盘等存储设备上的组织方式,.,Linux操作系统的特点,不限制应用程序可用内存大小；具有虚拟内存的能力，可以利用硬盘来扩展内存；允许在同一时间内运行多个应用程序；支持多用户，在同一时间内可以有多个用户使用主机；具有先进的网络能力，可以通过TCP/IP协议与其他计算机连接，通过网络进行分布式处理；符合Unix标准，可以将Linux上完成的程序移植到Unix