数据通信与计算机网络7

1、编辑课件1第7章 因特网：TCP/IP编辑课件2本章重点内容Internet概述vInternet的定义和组成、发展历程Internet的协议网络操作系统编辑课件37.1 Internet概述7.1.1 Internet的定义与组成的定义与组成v所有连接在所有连接在Internet上的计算机统称为上的计算机统称为主主机机，它是信息资源和服务的载体，根据，它是信息资源和服务的载体，根据功能又可分为两类，即功能又可分为两类，即服务器服务器（Server）和和客户机客户机（Client）。）。v所有所有Internet上的主机和路由器都采用统上的主机和路由器都采用统一的一的TCP/IP协议协议，它构

2、建在数据链路层，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单一网络，并可以通过这个网络访问Internet上任何主机。上任何主机。编辑课件47.1.2 Internet的发展历程v研究实验阶段研究实验阶段：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。v实用发展阶段实用发展阶段：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

3、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。v商业化阶段商业化阶段：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：Pacific Bell、Ameritech Advanced Data Services and Bellcore以及Sprint。至此，Internet骨干网的商业化彻底完成。编辑课件5我国

4、Internet的发展v1989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）。v1994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。v1994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）。v1997年6月3日，组建了中国互联网络信息中心CNN

5、IC。编辑课件67.1.4 Internet管理组织管理组织编辑课件7自治系统自治系统v自治系统自治系统（Autonomous System，简称，简称AS）。AS是指由一个Internet服务提供商服务提供商（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。v一个AS一般分三层：接入层、分布层和核心层 编辑课件8自治系统（自治系统（Autonomous System，简称，简称AS） v接入层接入层 ：提供用户与边缘网络（就是分布层）的连接 v分布层分布层 ：负责接入网与核心网之间的信息交换 v核心层核心层 ：在主要连接

6、节点之间承载快速通信流量的通信传输网络 7.1.4 Internet管理组织管理组织 编辑课件97.1.4 Internet管理组织管理组织 v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。vInternet是一个互相协作、共同遵守一种通信协议的集合体 编辑课件10Internet管理者管理者 ：vInternet协会（协会（ISOC，Internet Society） 我国我国Internet管理者管理者 ：v中国互联网络信息中心（中国互联网络信息中心（CNNIC，China Internet Network Information Center） 编辑课件11我国

7、Internet的管理组织v1997年6月3日，中国互联网络信息中心（CNNIC，China Internet Network Information Center）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。编辑课件127.2 Internet协议vOSI与TCP/IP协议协议编辑课件137.2 Internet的协议的协议 7.2.1 OSI与TCP/IP参考模型vTCP/IP协议是协议是传输控制协

8、议传输控制协议/网际协议网际协议，用于网际互，用于网际互连连vInternet就是基于就是基于TCP/IP协议协议的网络的网络vInternet的前身是的前身是arpanet，使用的是，使用的是NCP（网络控（网络控制协议）制协议）vNCP适用于适用于同构同构网络环境，不适合网络环境，不适合异构异构网络网络vTCP/IP是用于不同网络互连的协议是用于不同网络互连的协议编辑课件14TCP/IP的网络体系结构的网络体系结构应应 用用 层层传传 输输 层层网网 间间 网网 层层网络接口层网络接口层Http、ftp、pop3、smtpTelnet、IE、Outlook等等TCP、UDPIP、ARP、R

9、ARP、ICMP等等应应 用用 层层传传 输输 层层网网 络络 层层物理层和数链层物理层和数链层OSITCP/IPTCP/IP的各层主要子协议的各层主要子协议网络接口层：是网络接口层：是TCP/IP提供与各种物理网提供与各种物理网络的接口（具体协议由各物理网络提供）络的接口（具体协议由各物理网络提供）编辑课件15编辑课件161、网络接口层（、网络接口层（Network Interface Layer）TCP/IP的网络接口层对应的网络接口层对应OSI参考模型的参考模型的12层，即层，即物物理层和数据链路层理层和数据链路层。功能：将网际层的功能：将网际层的IP数据报通过物理网络发送，或从物数据报

10、通过物理网络发送，或从物理网络接收数据帧，抽出理网络接收数据帧，抽出IP数据报上交网际层。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，如各种在提供灵活性，以适用于不同的物理网络，如各种LAN、MAN、WAN。编辑课件172、网际层、网际层 也称互联网层，网际层所提供的是一种也称互联网层，网际层所提供的是一种无连接的、尽力而为无连接的、尽力而为的分组的分组（IP数据报）传输服务，数据报）传输服务，负责将负责将IP数据报从源主机传送到目的主机数据报从源主机传送到目的主机。 TCP/IP的网际

11、层包括多个重要协议，主要协议有的网际层包括多个重要协议，主要协议有4 个：个：网际协议（网际协议（IP）：）：是其中的核心协议，是其中的核心协议，IP 协议规定网际层数据分协议规定网际层数据分组的格式；组的格式；Internet控制消息协议（控制消息协议（ICMP）：）：提供网络控制和消息传递功能；提供网络控制和消息传递功能；地址解释协议（地址解释协议（ARP）：）：用来将逻辑地址解析成物理地址；用来将逻辑地址解析成物理地址；反向地址解释协议（反向地址解释协议（RARP）：将物理地址解析成逻辑地址。）：将物理地址解析成逻辑地址。编辑课件183、传输层（、传输层（Transport Layer）

12、v传输层的主要协议有两个：传输层的主要协议有两个：传输控制协议（传输控制协议（TCP）：）：面向连接，用三次握手和滑动面向连接，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。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（用户数据报协议（UDP）：）：无连接，通过牺牲可靠性来无连接，通过牺牲可靠性来简化传输过程、减少开销、提高传输效率。简化传输过程、减少开销、提高传输效率。编辑课件194、应用层（、应用层（Application Layer）v应用层涵盖了应用层涵盖了OSI模型中的应用层、表示层和会话层，其模型中的应用层、表示层和会话层，其中包括了众多的应用与应用支撑协议

13、。中包括了众多的应用与应用支撑协议。v常见的应用协议有：文件传输协议常见的应用协议有：文件传输协议FTP、超文本传输协议、超文本传输协议（HTTP）、简单邮件传输协议（）、简单邮件传输协议（SMTP）、远程登录）、远程登录（Telnet）等；常见的应用支撑协议包括域名服务）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（）和简单网络管理协议（SNMP）等。）等。编辑课件207.2.2 五层体系结构 v应用层(application layer) v传输层(transport layer) v网络层(network layer) v数据链路层(data link layer) v

14、物理层(physical layer) 数据链路层5 应用层4 传输层3 网络层2 数据链路层1 物理层编辑课件217.3 网络操作系统v即支持TCP/IP网络协议软件的操作系统v典型的网络操作系统：Windows类vWindows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编辑课件227.3 7.3 网络操作系统网络操作系统 7.3.1 网络操作系统的功能v文件服务（文件服务（File Service） v打印服务（打印服务（Print Service） v数据库服务（数据库服务（Database Service） v通信服务（通信服务（Com

15、munication Service） v信息服务（信息服务（Message Service） v分布式服务（分布式服务（Distributed Service） v网络管理服务（网络管理服务（Network Management Service） vInternet/Intranet服务（服务（Internet/Intranet Service） 编辑课件237.3.2 7.3.2 典型的网络操作系统典型的网络操作系统 vWindows类类 ：Windows NT 4.0 Serve、Windows 2000 Server/Advanced Server、以及最新的Windows 2003

16、Server/ Advanced Server vNetWare vUnix vLinux 编辑课件247.3.3 Windows系列操作系统系列操作系统 vWindows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。 v工作组模型工作组模型 编辑课件25v域模型域模型 编辑课件26Windows NT四种域模型四种域模型 v单域模型 域 A 主域控制器 备份域控制器 工作站 工作站 工作站 编辑课件27单主域模型单主域模型 编辑课件28多主域模型多主域模型 城市 A 主域控制器 城市 A 主域控制器 销售部门 资源域 销售部门 资源域 销售部门 资源域 图 7.10 多主域模型

17、 编辑课件29完全信任模型完全信任模型 帐号资源销售销售帐号资源开发开发帐号资源管理管理帐号资源市场市场编辑课件307.3.4 Unix操作系统操作系统 vUnix操作系统的组成结构操作系统的组成结构 v 核心程序（kernel）负责调度任务和管理数据存储；v 外围程序（shell）接受并解释用户命令；v 实用性程序（utility program）完成各种系统维护功能；v 应用程序（application）在Unix操作系统上开发的实用工具程序。编辑课件31Unix操作系统的特点操作系统的特点 v 可移植性好可移植性好。使用。使用C C语言编写，易于在不同计算机之间移植。语言编写，易于在不同

18、计算机之间移植。v 多用户和多任务多用户和多任务。UnixUnix采用时间片技术，同时为多个用户提供并发服务。采用时间片技术，同时为多个用户提供并发服务。v 层次式的文件系统层次式的文件系统，文件按目录组织，目录构成一个层次结构。最上层的目，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。树型目录结构。v 文件、设备统一管理文件、设备统一管理。UnixUnix将文件、目录、外部设备都作为文件处理，简化将文件、目录、外部设备都作为文件处理，简化了系

19、统，便于用户使用。了系统，便于用户使用。v 功能强大的功能强大的ShellShell。ShellShell具有高级程序设计语言的功能。具有高级程序设计语言的功能。v 方便的系统调用方便的系统调用。系统可以根据用户要求，动态创建和撤销进程；用户可在。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、汇编语言、C C语言级使用系统调用，与核心程序通信，获得资源。语言级使用系统调用，与核心程序通信，获得资源。v 有丰富的软件工具有丰富的软件工具。v 支持电子邮件和网络通信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。，系统还提供在用户进程之间进行通信的功能。编辑课件32U

20、nix操作系统的工作态操作系统的工作态 v核心态Unix 的内核工作在核心态 v用户态外围软件包括用户程序工作在用户态 编辑课件33Unix操作系统的网络操作操作系统的网络操作 v（1）显示局域网中各计算机的状态命令：ruptime；v（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）；v（3）远程登录命令：r1ogin （用于Unix 系统）和telnet（用于非Unix系统）；v（4）文件传送命令：rcp（用于Unix 系统）和ftp（用于非Unix系统）；v（5）网络文件共享NFS（Network File System）安装和卸载命令：mount和umount ；v（6）电子邮件命令：mail 和 mailx v（7）系统配置与系统