大学生信息技术基础-----InternetPPT课件

4.4Internet,4.4.1Internet的发展4.4.2Internet的层次结构与TCP/IP协议4.4.3IP地址与域名4.4.4统一资源定位器4.4.5Internet的接入方式,4.4.1Internet的发展,因特网的发展过程,因特网(互联网)是将遍布世界各地的计算机网络互连而成的一个超级计算机网络因特网发展的3个阶段：第1阶段：起源于1969年的美国国防部ARPANET网(4个大学互连)，1983年确定TCP/IP协议作为ARPANET的标准协议第2阶段：20世纪90年代起，美国政府机构和公司的计算机也纷纷入网，建成了由主干网、地区网和校园网（或企业网）三级结构组成的因特网第3阶段：迅速扩大到全球约100多个国家和地区，逐渐形成了多层次ISP结构的因特网，出现了因特网服务提供商ISP,TimBerners-Lee,基于ISP的多层结构的因特网,因特网的2大组成部分,边缘部分由所有连接在因特网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信和资源共享,核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成，他们是为边缘部分服务的（提供连通性和交换）,因特网服务提供商ISP,ISP：拥有自己的通信线路拥有从因特网管理机构申请得到的许多IP地址用户计算机若要接入因特网，必须获得ISP分配的IP地址：对于单位用户，ISP通常分配一批地址（如一个或若干个C类网络号），单位的网络中心再对网络中的每一台主机指定其子网号和主机号，使每台计算机都有固定的IP地址对于家庭用户，ISP一般不分配固定的IP地址，而采用动态分配的方法。即上网时由ISP的DHCP服务器临时分配一个IP地址，下网时立即收回给其他用户使用。,Internet用户数目的增长,(Source：联合国),2009年因特网的用户数目已超过18亿，连接了数百万个网络，4亿多台计算机,4.4.2Internet的层次结构与TCP/IP协议,Internet的层次结构,Internet的各项标准都是开放的，只要满足标准的计算机网络或计算机就可以接入到Internet中，分为四个层次：应用层：规定了各个计算机各种应用程序之间如何通过互联网进行通信。传输层：规定了如何进行网络终端之间的“端端”的通信，提供了网络终端之间的数据传输服务。网络互联层：规定了整个Internet中计算机的统一编址方案，提供了在Internet中传输数据的封装服务和数据传输的路径选择服务。网络接口层：规定了各种类型网络的使用规则，负责各种类型网络数据与网络互联层数据之间的转换。,TCP/IP协议(栈),计算机网络的分层结构中，不同计算机的同一层必须共同遵循相同的规则和约定，才能正确地进行数据通信，这些规则和约定就是网络协议现在的大多数局域网和因特网，采用的是发源于美国国防部的TCP/IP协议系列,什么是TCP/IP协议？,TCP/IP是网络互连的工业标准，它包含了100多个协议，其中：TCP（传输控制协议)和IP(网际协议)是两个最基本、最重要的协议,负责把数据封装为TCP或UDP数据报，在两个应用程序之间传送数据,负责把数据封装为IP数据报，并负责把IP数据报从发送方计算机通过物理网络传送到接受方计算机,负责将IP数据报封装成能在物理网络（局域网、广域网）中传输的帧，并进行传输,应用程序与应用程序之间通信时使用的协议,例:浏览网页时使用的TCP/IP协议,浏览器使用HTTP协议向Web服务器请求网页,网页所对应的HTML文档拆分并封装为若干个TCP数据报，由Web服务器一个一个地进行发送,负责把每个TCP报封装为IP数据报，在路由器之间进行传送，直到目的计算机所在局域网连接的路由器为止,路由器负责将IP数据报封装成以太网帧，在局域网中传输给浏览器,4.4.3IP地址与域名,（IPv4）,因特网上的计算机如何统一编址？,因特网上的每台计算机使用“IP地址”作为其标识IP地址的特点：惟一性：网络上每台计算机都有一个与众不同的惟一的IP地址简明性：所有地址的长度都是32个二进位IP地址的格式：包含网络号和主机号2个部分,指明计算机所属网络的编号,指明计算机在该网络中的编号,由网络号中的最高14位指明该IP地址的类型：分为A,B,C,D,E五类IP地址,5类IP地址的具体格式,两个特殊的IP地址：主机号为“全0”的IP地址，称为网络地址，用来表示整个一个网络主机号为“全1”的IP地址，称为直接广播地址，指整个网络中的所有主机,IP地址的“点分十进制”表示,IP地址是一个32位的地址码，书写和记忆很不方便“点分十进制”表示：用4个十进制数来表示一个IP地址，每个十进制数对应IP地址中的8位(1个字节)，相互间用小数点“”隔开。例如：,点分十进制表示二进制表示IP地址类型,网络类型、网络号和IP地址举例,IP数据报的格式,相互连接的异构网络，它们使用的数据包（或帧）格式互不兼容，因此不能直接将一个网络送来的包传送给另一个网络解决方法：IP协议定义了一种独立于各种物理网的统一的数据包格式，称为IP数据报（IPdatagram）IPv4数据报格式：,选讲：采用TCP/IP协议时主机甲向主机乙传送文件的过程,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机甲,AP2,AP1,主机乙,应用进程把需要传送的文件交给应用层,文件数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机甲,AP2,AP1,主机乙,应用层把文件数据加上应用层首部，成为应用层PDU，交给传输层,选讲：采用TCP/IP协议时主机甲向主机乙传送文件的过程,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机甲,AP2,AP1,主机乙,传输层加上首部，成为传输层报文(TCP报文或UDP报文)，交给网络层,选讲：采用TCP/IP协议时主机甲向主机乙传送文件的过程,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机甲,AP2,AP1,主机乙,网络层加上首部成为IP数据报(IP分组)，然后交给数据链路层,选讲：采用TCP/IP协议时主机甲向主机乙传送文件的过程,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机甲,AP2,AP1,主机乙,链路层再加上链路层的首部，成为数据链路层的帧，交给物理层进行传送,选讲：采用TCP/IP协议时主机甲向主机乙传送文件的过程,5,4,3,2,1,物理传输媒体,主机甲,AP2,AP1,电信号(或光信号)在物理媒体中传播,从发送端物理层传送到接收端物理层,主机乙,选讲：采用TCP/IP协议时主机甲向主机乙传送文件的过程,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机甲,AP2,AP1,主机乙,物理层接收到比特流，上交给数据链路层,选讲：采用TCP/IP协议时主机甲向主机乙传送文件的过程,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机甲,AP2,AP1,主机乙,数据链路层剥去帧的首部，取出数据部分，上交给网络层,选讲：采用TCP/IP协议时主机甲向主机乙传送文件的过程,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机甲,AP2,AP1,主机乙,网络层剥去首部，取出数据部分上交给传输层,选讲：采用TCP/IP协议时主机甲向主机乙传送文件的过程,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机甲,AP2,AP1,主机乙,传输层剥去首部，取出数据部分上交给应用层,选讲：采用TCP/IP协议时主机甲向主机乙传送文件的过程,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机甲,AP2,AP1,主机乙,应用层剥去首部，取出文件数据上交给应用进程,文件数据,选讲：采用TCP/IP协议时主机甲向主机乙传送文件的过程,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机甲,AP2,AP1,主机乙,我收到了AP1发来的文件！,选讲：采用TCP/IP协议时主机甲向主机乙传送文件的过程,域名,因特网采用TCP/IP协议由大量网络和计算机互连而成，网络中的每一台主机都有一个IP地址IP地址用4个十进制数字来表示，不便记忆和使用因特网采用域名(domainname)作为IP地址的文字表示，易用易记。例如：南京大学的WWW服务器的IP地址是：它对应的域名是：用户可以按IP地址访问主机，也可按域名访问主机主机IP地址与域名的关系：一个IP地址可对应多个域名，一个域名只能对应一个IP地址主机从一个物理网络移到另一个网络时，其IP地址必须更换，但可以保留原来的域名。,因特网域名的结构,域名的格式：5级域名.4级域名.3级域名.2级域名.顶级域名举例：中国南京大学校园网www服务器的域名为:主机名.网络名.机构名.国家名美国哈佛大学校园网www服务器的域名为:主机名.网络名.机构名,因特网域名命名规则,只许使用字母、数字和连字符，以字母或数字开头并结尾，域名总长度不超过255个字符顶级域名规定：国际顶级域名，int（国际组织）国家顶级域名，例：cn（中国），uk（英国）通用顶级域名：com（营利性组织），net（网络服务机构），美国专用：org，edu，gov，mil等我国对二级域名的规定：机构类别域名：ac科研机构，com企业，net网络服务机构，org非营利性组织，edu教育机构，gov政府部门行政区域域名：例：bj北京，sh上海，js江苏,因特网的域名空间,为避免域名重复，因特网的域名空间划分为许多不同的域，每个域又分若干子域，从而构成因特网的域名空间,选讲：域名系统与域名服务器,域名系统（DomainNameSystem，DNS）将主机域名翻译为主机IP地址的软件，它是一个分布式数据库系统。域名服务器（DomainNameServer，DNS）运行域名系统软件的一台服务器每个因特网服务提供商(ISP)或校园网都有一个域名服务器，它用于实现入网主机域名与IP地址的转换为实现域名的查找，需要在本地网域名服务器与上级网的域名服务器之间建立链接,4.4.4统一资源定位器,统一资源定位器,统一资源定位器（URL，UniformResourceLocators），唯一标识某一Internet资源。访问协议:/主机标识:端口号/（路径/文件名）通过统一资源定位器，Internet用户可以很方便的访问互联网中的各种资源。,4.4.5Internet的接入方式,城域网在因特网接入中起重要作用,什么是城域网？以高速光纤传输网为平台，与国家主干网连接，提供宽带IP出口采用多种宽带和窄带接入技术，构成不同的接入网，实现因特网接入服务，满足人们访问因特网的需求汇聚点(POP)汇接接入网的流量，进行数据的转发与交换,接入网的作用：使用各种不同接入技术，解决“最后一公里”问题：电话拨号接入ADSL接入有线电视接入光纤接入无线接入,接入技术1：电话拨号接入,通过本地公用电话网接入计算机网络设备：电话MODEM（调制解调器）技术原理：数字调制最高传输速率：56Kbps,把计算机送出的数字信号调制成为适合于在用户线上传输的音频模拟信号,把从电话线接收到载波信号恢复成数字信号送给计算机,缺点：传输速率低每次都要拨号上网时不能通电话费用不便宜,接入技术2：ADSL,不对称数字用户线(ADSL):也通过本地公用电话网接入计算机网络配置：ADSLModem以太网网卡原理：频分多路复用+数字调制传输速率：上传:64kbps256kbps下行速度:18Mbps,(1)上网和通话互不影响(2)不需要缴付额外的电话费(3)传输速率可根据线路情况调整,接入技术3：有线电视网接入,有线电视已经广泛采用光纤同轴电缆混合网（HybridFiberCoaxial，简称HFC）进行信息传输。HFC主干线部分采用光纤连接到小区，然后在“最后1公里”时使用同轴电缆以树枝型总线方式接入用户居所。HFC网络接入因特网时大部分采用传统的高速局域网技术，但最重要的组成部分也就是同轴电缆到用户电脑这一段使用的是电缆调制解调器（CableMODEM）技术CableMODEM的基本原理与ADSL相似,接入技术4：光纤接入,使用光纤作为计算机接入网络的主要传输介质,分为：光纤到小区（FT