第二章Internet技术基础

1,第二章Internet技术基础,2,Internet网络构型,Internet网络构型,3,Internet通信基础,计算机之间通过电话线传输数据,4,模拟通信和数字通信,基本区别：模拟数据在传输时是根据时间产生连续变化的值，例如声音和视频信号。数字数据产生离散的值，例如由计算机产生的各种二进制数值。Internet是将数字传输和模拟传输相结合，全球性的通信网络。,5,数据调制和编码,基带传输将基带信号直接送到通信线路上的传输方式频带传输将基带信号经过调制后送到通信线路上的传输方式调制与解调在接收端将这种基带信号的低频分量搬移到适应于传输的高频谱上，这个过程为调制。在接收端需要将接收到的高频信号再搬回到原来较低的频谱上，这一过程称为解调。,6,调制方法,最基本的调制方法有下列三种：调幅（AM）：指载波的振幅随基带数字信号变化。调频（FM）：指载波的频率随基带数字信号变化。调相（PM）：指载波的初始相位随基带数字信号变化。,7,2.2分组交换技术,三种数据交换方式1.线路交换(CircuitSwitching)2.报文交换(MessageSwitching)3.分组交换(PacketSwitching),8,分组交换的原理,分组交换概念即把数据分割成一定大小的信息包进行传送，通过报头的目的地址信息进行路由选择，这样用户不仅可以轮流共用一条通信线路，而且一旦线路失效，只要还有迂回的线路，网络通信仍能照常进行。,9,将待发文件划分成多个分组,10,分组交换的优点,实现多用户平等地共享网络线路，提高了线路的利用率，加大了网络的吞吐量。分组交换能够匹配不同的数据接入速率。当网络容量很大时，分组交换仍然能够接受用户输入，只是延时会增加。分组交换可以给分组分配不同的优先权。分组交换可引入差错控制、自动重发等功能，以保证传输的可靠性。,11,2.3TCP/IP技术,网络协议网络协议是网络中各台计算机之间进行通信的一种语言和规范准则，它定义了计算机进行信息交换所必须遵循的规则，它被信息交换的双方所认可，接收到的信息和发送的信息均以这种规则加以解释。,12,开放的TCP/IP环境,TCP/IP提供了一个开放的环境，它能够把各种计算机平台，包括大型机、小型机、工作站和PC很好地连接在一起，从而达到了不同网络系统互联的目的。,13,TCP/IP是如何工作的,Socket(套接字)与TCP/IP协议栈用来理解和解释TCP/IP协议，能使PC机充分地使用Internet的特殊软件SLIP和PPP协议是专门为通过调制解调器上网的计算机而设计的。,14,TCP/IP的层次结构,OSI与TCP/IP协议的层次比较,15,TCP/IP的层次结构和主要功能,Internet网的对等通信实体模型,16,TCP/IP各层实现的具体功能和作用,数据链路层(NetworkInterfaceLayer)数据链路层提供了TCP/IP与各种物理网络的接口，把IP数据报封装成能在网络中传输的数据帧，为数据报的传送和校验提供了可能。网络层(NetworkLayer)网络层的功能主要体现在IP和ICMP协议上。,17,传输层(TransportLayer)传输层的主要服务功能是建立、提供端到端的通信连接，亦即一个应用程序到另一个应用程序的通信连接。应用层(ApplicationLayer)应用层根据不同用户的各种需求，向用户提供所需的网络应用程序服务。,18,2.3.5网间协议IP,IP主要功能1.定义IP数据报2.确定网间寻址方案3.管理Internet中的地址4.为IP数据报执行路由选择功能5.必要时对数据报的分段与重组6.在数据链路层与传输层之间传送数据。,19,传输控制协议TCP,TCP协议的主要功能1.可靠的分组交换2.实现应用程序之间的连接3.数据报的安全、可靠传输4.兼容多种数据流格式,20,2.4路由器(Router),路由器连接各种网络,21,路由器的主要功能,1.连接不同类型的网络2.协议转换和路由选择功能3.网络管理和安全,22,IP地址的含义1.它是Internet上通用的地址格式2.Internet上的每台计算机，包括主机、路由器都必须有IP地址。3.IP地址是唯一的三个国际网络信息中心。InterNIC负责美国及其它地区ENIC负责欧洲地区APNIC负责亚太地区,2.5IP地址,23,IP地址的格式和分类,通常IP地址分为三类：A类IP地址用8位来标识网络号，24位标识主机号B类IP地址用16位来标识网络号，16位标识主机号C类IP地址用24位来标识网络号，8位标识主机号,24,IP地址与物理地址的转换,IP地址只是在网络层中使用的地址，IP地址的长度为32位。物理地址是指在一个网络中，对其内部的一台计算机进行寻址所使用的地址。地址解析:将一台计算机的32位IP地址转换成48位物理地址的过程。,25,IP地址与子网掩码,Internet规模增长带来的问题:第一，巨大的网络地址管理开销；第二，网关寻址急剧膨胀.IP网络地址的多重复用技术目的是如何减少网络地址。子网编址技术将本地部分进一步划分为“物理网络”部分和“主机”部分，如下所示：Internet部分物理网络主机|Internet部分|本地部分|,26,子网掩码IP协议标准规定：每一个使用子网的主机IP地址都选择一个32位的位模式，若位模式中的某位置1，则对应IP地址中的某位为网络地址（包括Internet部分和物理网络号）中的一位；若位模式中的某位置0，则对应IP地址中的某位为主机地址中的一位。,27,通常建议按以下步骤和实例定义子网掩码（1）将要划分的子网数目转换为2的m次方。（2）取上述要划分子网数的2的m次方的幂。（3）将上一步确定的幂m按高序占用主机地址m位后转换为十进制。,28,下一代的IP协议IPv6,开发中的下一代Internet基本通信协议，原称IPng(IPNextGencration)，后来正式定名为IPv6。开发IPv6的背景与目标(1)适应Internet用户急速增加的需求(2)适应不断增加的应用需要(3)关于安全性问题(4)IPv6保持与IPv4向下兼容,29,IPv6的进展情况,CERNET-NOKIA合作建设IPv6网络示意图,30,2.6域名系统DNS,域名系统通过为每台主机建立IP地址与域名之间的映射关系，用户在网上可以避开难于记忆的IP地址，而使用域名来唯一标识网上的计算机。域名系统是一种包含主机信息的逻辑结构，它并不反映主机所在的物理位置。,31,域名系统的分级结构,顶级域名目前采用两种划分方式：以所从事的行业领域作为顶级域名；以国别作为顶级域名。以行业领域作为顶级域名包括如下：.com商业.edu教育机构.gov政府机构.int国际组织.mil军事部门.org民间团体如组织.net网络服务机构.arts(文娱)，.firm（商号）.info（信息）,.web等。,32,部分国家和地区的顶级域名,33,DNS域名系统,34,域名解析过程,域名和IP地址之间是一一对应的关系。,域名解析的过程,35,2.7分布式系统和客户机/服务器工作模式,分布式系统在网络中，PC机可以不依赖于某个大的中央服务器和网络中任何一台计算