《Internet技术基础》PPT课件

Internet技术与应用,第1章Internet技术基础清华大学出版社2010年,第1章Internet技术基础,本章学习目标：了解：因特网的起源、发展和功能掌握：Internet的定义、技术等基本概念了解：Internet的组成结构掌握：Internet的主要资源和服务掌握：TCP/IP中IP地址的相关概念掌握：互联网中有关域名和域名系统的知识,1.1Internet的发展史的形成与发展,1.Internet的发展史美国的ARPANet网络被认为是网络的起源，也是Internet的起源。为了方便美国各研究机构和政府部门使用，美国国防部的高级研究计划署（ARPA）于1968年提出了ARPANet的研制计划。,2Internet在中国的形成与发展,第一阶段为1987-1993年。第二阶段从1994年开始到现在。,1.1Internet在我国发展阶段,3.中国互联网的发展状况中国互联网的发展历史上网方式和质量网民的网络应用:参见表1-2。4.中国互联网的未来,图1-1全球部分国家互联网普及率的比较,1.2Internet的基本概念1.2.1Internet的定义,Internet的名称与定义Internet的中文译名为因特网，也被称为国际互联网。Internet的简单定义为：Internet就是由多个不同结构的网络，通过统一的协议和网络设备（即TCP/IP协议和路由器等）互相连接而成的、跨越国界的、世界范围的大型计算机互联网络。Internet可以在全球范围内，提供电子邮件、WWW信息浏览与查询、文件传输、电子新闻、多媒体通信等服务功能。Internet的定义至少包含以下三个方面的内容：,1.2Internet的基本概念1.2.1Internet的定义,Internet是一个基于TCP/IP协议簇的国际互联网络。Internet是一个各种网络用户的集合。Internet是包含了所有可以访问和利用的信息资源的集合。,1.2Internet的基本概念1.2.1Internet的定义,2.为什么要建立Internet？建立Internet的最主要目的就是在计算机之间交换信息和共享资源。3.Internet的语言TCP/IP协议为Internet上的各种不同用户和计算机提供了互连和互相访问的能力。,1.3Internet的网络结构与组成1.3.1Internet的组成结构,1.Internet的3层网络结构主干网。中间层网。低层网。2.Internet的硬件结构如图1-2所示，Internet是由分布在世界各地的、各种不同规模、不同物理网络技术通过路由器等网络互连设备组成的大型综合信息网络。,图1-2Internet的基本结构示意图,1.3Internet的网络结构与组成,3.Internet的组成通信网络。通信线路。路由器。主机：不但是资源子网的主要成员，也是Internet上各节点的主要设备。信息资源。,1.3.2CHINANET中国的主干网,CHINANET是中国最主要的主干网，占据了我国国际出入口总带宽的80以上。1.CHINANET的组成2.CHINANET的结构基本结构：由核心层和区域组成骨干网。核心层：由全国八大区中心节点构成。接入层：由各省内的网络组成。网管中心：负责CHINANET骨干网的管理。,1.3.2CHINANET中国的主干网,3.CHINANET的基础设施4.CHINANET提供的服务个人通信。远程访问。信息服务。,1.4Internet的管理机构,Internet体系结构委员会（IAB）Internet网络运行中心（NOC）Internet网络信息中心（NIC）中国的Internet组织“中国互联网络信息中心”的英文缩写为CNNIC。,1.4Internet的管理机构,提供域名注册、IP地址分配等项服务。提供政策法规、网络技术资料、入网方法等Internet方面的信息服务。提供网络通信目录、主页目录与各种信息库的目录服务。,1.5Internet提供的主要资源和服务,1.5.1Internet的主要资源信息是Internet上最重要的资源,也是进入Internet的人们希望得到的东西。1.5.2Internet的主要服务E-mail（ElectronicMail，电子邮件）服务WWW（WorldWideWeb，万维网）的浏览和访问服务FTP（文件传输）服务Telnet（远程登录）服务,1.5Internet提供的主要资源和服务,5.BBS（电子公告板系统）服务6.Usenet（新闻组）服务7.电子商务8.网络传真9.IP电话10.网络视频会议11.网上社区与聊天12.网络游戏13.提供的其他服务,1.6TCP/IP参考模型,TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）的中文名称为“传输控制协议/网间协议”。它是一个32位的、可路由的工业标准的协议集，也是目前使用最为广泛的通信协议。TCP/IP参考模型由上至下划分为如图1-4所示的4层，其中，只有3个层次包含了实际的协议。,1.6TCP/IP参考模型,1.6TCP/IP参考模型,1.网络接口层没有定义具体的网络接口协议，但是可以与当前流行的大多数类型的网络接口进行连接。2.网际层网际层与OSI模型的网络层相对应。IP层中各个协议的功能如下：IP（网际协议）：为IP数据包进行寻址和路由，它使用IP地址确定收发端，并将数据包从一个网络转发到另一个网络。,1.6TCP/IP参考模型,ARP（地址解析协议）：用于完成主机的IP地址向物理地址的转换。这种转换又被称为“映射”。RARP（逆向地址解析协议）：用来完成主机的物理地址到IP地址的转换或映射功能。ICMP（网际控制报文协议）：用于处理路由、协助IP层实现报文传送的控制机制，为IP协议提供差错报告。,1.6TCP/IP参考模型,3.传输层TCP传输控制协议：是一种面向连接的、高可靠性的、提供流量与拥塞控制的传输层的协议。UDP用户数据报协议：是一种面向无连接的、不可靠的、没有流量控制的传输层协议。,1.6TCP/IP参考模型,（1）TCP/IP的TCP或UDP端口长度为16位，因此端口号可以为065535之间的任意整数。默认端口号的值定义在01023范围内。（2）套接字（Socket）套接字中的IP地址可协助标识和定位目标计算机，而其中的端口则决定数据所要送达的具体应用程序。,1.6TCP/IP参考模型,4.应用层（1）依赖于TCP协议的应用层协议（2）依赖于无连接的UDP协议的应用层协议（3）既依赖于TCP也依赖于UDP协议的应用层协议（4）非标准化协议,1.7TCP/IP网络中的地址,在使用TCP/IP协议的网络中使用的有IP地址和后面将要介绍的域名地址两种。IP地址又分为IPv4和IPv6两种。1.7.1网络中地址的基本概念网络中地址的含义在网络中，地址被用来标识网络中的各种对象。物理地址和逻辑地址（1）物理地址,1.7TCP/IP网络中的地址,即MAC地址,它通常被固化在网卡中，在网络中它是惟一的，用12个16进制数字表示，总共48位二进制数位，例如，00-51-20-DF-A0-81。（2）逻辑地址IP地址、端口号用户名等叫做逻辑地址。IP协议提供了一种全网统一的地址格式,保证了一个地址对应一台主机（包括路由器或网关）。,1.7.2IPV4地址,1.IP地址的表示在IPv4中，IP地址表示为32位二进制数，分为4段，每段用8位表示。采用“点分十进制”的表示方法，如，。2.IP地址的结构IP地址结构如图1-5所示。由两部分组成，网络地址和主机地址。LB代表地址的类别。,3.IP地址的类别,表1-3&表1-4网络类别、网络地址和主机编号字段的取值范围,1.7.2IPV4地址,4.IP地址中网络地址的使用规则网络地址必须惟一。网络地址中W字段的各位不能全为“1”。网络地址不能以127开头。网络地址中W字段的各位不能全为“0”。网络地址的各位不能全为“1”。,1.7.2IPV4地址,5.IP地址中主机地址的使用规则主机编号的各位不能全为0。主机编号的各位不能全为“1”。在同一网络中，主机地址（编号）必须惟一。用于测试,不能分配给网络上的任何计算机使用。,1.8域名系统1.8.1域名和域名系统,域名和域名系统的概念域名（DN）：又称为主机识别符或主机名。如：。DNS：域名系统，由分布在世界各地的DNS服务器组成，担负着将形象的域名翻译为数字型IP地址的工作。域名的层次结构,1.8域名系统1.8.1域名和域名系统,（1）DNS的名子完整的DNS名字由不超过255个英文字符组成。每一层的名字都不得超过63个字符，而且在其所在的层必须惟一。（2）DNS名称的树状组织结构在Internet或Intranet上整个数据库仿佛是一棵倒立的树，见图1-7。,图1-7Internet或Intranet的层次型域名系统树状结构示意图,1.8.1域名和域名系统,3.DNS服务器应具有的基本功能具有保存了“主机”对应“IP”地址的数据库。可接受DNS客户机提出的查询请求。若不在本服务器中，能够自动向其他“DNS服务器”查询。向DNS客户机提供查询结果。,1.8.2互联网络的域名规定,1.根域如图1-7所示，位于该结构顶部，它代表整个Internet或Intranet，在文本格式中被写成“.”。2.第一级域名（顶级域名）参见表1-5和表1-6.3.第二级域名第二级域名，其名字必须是惟一的，在使用前必须向InterNIC子机构注册。4.子域名,表1-5Internet第一级域名的代码及意义,1.8.2互联网络的域名规定,5.主机名6.完整域名的组成本地名.组名.网点名最终的层次型主机名可表示为：主机名.本地名.组名.网点名,1.8.3Internet的域名管理机构,1.Internet的国际域名管理机构国际互联网络信息中心（InterNIC）。2.Internet的中国域名管理机构CNNIC行使国家互联网络信息中心的职责,1.8.4域名解析,域名与IP地址之间的解析2.IP地址与物理地址之间的解析,1.9Internet中常用的术语,1.超文本标记语言HTML（hypertextmarkuplanguage）、静态与动态网页HTML超文本标记语言是一种专门的编程语言，用于编制要通过WWW显示的超文本文件的页面。静态网页：是指没有经过应用程序，而直接或间接制作成的.html的网页。动态网页：是指经过应用程序，即由网页脚本语言，如，php、asp、jsp等编写的程序自动生成的网页。,1.9Internet中常用的术语,动态网页应具有以下3个特点：交互性。自动更新。随机性。2.超文本传输协议HTTP是WWW上用于发布信息的主要协议。用户通过该协议，可以在网络上查询文件。3.“环球信息网”WWW（WorldWideWeb）,1.9Internet中常用的术语,简称Web，也被称作“万维网”。Web由许多Web站点构成，每个站点由许多Web页面构成，起始页叫做“主页”（HomePage）。4.主页、网页和超级链接（1）网页的构成（2）超级链接、超文本和超媒体超级链接：是已经嵌入了Web地址的文字、表格、或图形。,1.9Internet中常用的术语,超文本：就是指具有了超级链接功能的文件。超媒体：就是包含有文字、影像、图片、动画、声音等多种信息的文件。（3）浏览器与网页浏览浏览器是指安装在计算机上，用来显示指定文件的程序，如IE。5.“统一资源定位器”（URL）（1）URL用来表示Internet或Web的地址URL的中文名称是“统一资源定位器”。URL不但指定了存储页面的计算机名、确切路径，而且还给出了此页面的存取方式。,1.9Internet中常用的术语,（2）标准的URL的组成协议名站点的位置。负责维护该站点的组织的名称。标识组织类型的后缀。端口号码。（3）URL的标准语法形式：/：网络端口/,1.9Internet中常用的术语,1.9Internet中常用的术语,示例：分析Internet服务提供者：ISPISP可以提供连接Internet的接口。使用ISP一般都需要付费。,1.10下一代因特网,1.10.1解决IPv4地址耗尽的技术措施采用无类别编址CIDR。采用NAT（网络地址转换）方法。采用具有更大地址空间的新版本IPv6协议。,1.10.2IPv6协议,1.IPv6协议的主要功能和特征