第1章 网络基础

1、中国铁道出版社中国铁道出版社中国高职院校计算机教育课程体系中国高职院校计算机教育课程体系规划教材规划教材2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础1第一篇：网络技术基础篇第一篇：网络技术基础篇第二篇：网站局域网的组建与管理篇第二篇：网站局域网的组建与管理篇第三篇：网站的制作与安全技术篇第三篇：网站的制作与安全技术篇2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础2第一篇 网络技术基础篇第第1 1章章 网络基础网络基础2022年5月5日第1章 网络基础3本章学习目标本章学习目标掌握：计算机网络的定义、功能和分类掌握：计算机网络的定义、功能和分类了解：计算机网络的典型应用了解：计算机

2、网络的典型应用掌握：数据通信的基本概念和通信系统的常用指掌握：数据通信的基本概念和通信系统的常用指标标了解：数据传输的方式了解：数据传输的方式了解：数据通信系统的组成与类型了解：数据通信系统的组成与类型了解：多路复用技术的分类与特点了解：多路复用技术的分类与特点掌握：掌握：TCP/IPTCP/IP协议相关的基本知识协议相关的基本知识掌握：掌握：IPIP地址的分类与使用地址的分类与使用2022年5月5日第1章 网络基础41.11.1 计算机网络的定义计算机网络的定义2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础51.11.1 计算机网络的定义计算机网络的定义1. 1. 计算机网络定义涉及的

3、计算机网络定义涉及的3 3个要个要点点自主性自主性：是指计算机离开计算机网：是指计算机离开计算机网络之后，也能独立地工作和运行。络之后，也能独立地工作和运行。有机连接有机连接：是指连接时彼此必须遵：是指连接时彼此必须遵循所规定的约定和规则。循所规定的约定和规则。资源共享为基本目的资源共享为基本目的：通信交往、：通信交往、信息资源的交流、计算机分布资源的共享，信息资源的交流、计算机分布资源的共享，或者是协同工作。资源共享作为网络的最或者是协同工作。资源共享作为网络的最基本特征。基本特征。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础61.21.2 计算机网络的分类计算机网络的分类2022年

4、年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础71.2 计算机网络的分类1.1.按照网络的使用范围分类按照网络的使用范围分类（1 1）公用网）公用网: :一般指由国家电信和邮电部门构建的网络。如，一般指由国家电信和邮电部门构建的网络。如，电话网。电话网。（2 2）专用网）专用网: :是指单位、部门为了某种目的而构建的私有网络。是指单位、部门为了某种目的而构建的私有网络。2.2.按照网络的作用范围分类按照网络的作用范围分类参见参见表表1-11-1中，作用范围越小，距离越短，传输速率则最高。中，作用范围越小，距离越短，传输速率则最高。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础81.31.3

5、计算机网络的典型应用计算机网络的典型应用2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础91.3 计算机网络的典型应用1.1.管理信息系统（管理信息系统（MISMIS）2.2.办公自动化系统（办公自动化系统（OAOA）3.3.信息检索系统（信息检索系统（IRSIRS）4.4.电子收款机系统（电子收款机系统（POSPOS）5.5.计算机集成与制造系统（计算机集成与制造系统（CIMSCIMS）6.6.电子数据交换系统（电子数据交换系统（EDIEDI）2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础101.41.4 数据通信的基本概念数据通信的基本概念2022年年5月月5日日第第1章章 网络

6、基础网络基础111.4.1信息、数据和信号1.1.信息：载体可以是数字、文字、语信息：载体可以是数字、文字、语音、图形和图像等。音、图形和图像等。2.2.常用的二进制代码：标准为美国标常用的二进制代码：标准为美国标准信息交换码（准信息交换码（ASCIIASCII）。）。3.3.数据（数据（datadata）和信号（）和信号（SignalSignal）传输的二进制代码被称为数据，它是传递信息的载体。数据仅涉及事物的表示形式，而信息则涉及到这些数据的内容和解释。信号是数据在传输过程中的电磁波表示形式。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础121.4.1信息、数据和信号数据的表示方式分

7、为数字信号和模拟信号两种，数据的表示方式分为数字信号和模拟信号两种，如图如图1-11-1（a a）和图）和图1-11-1（b b）所示。）所示。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础131.4.2信道及信道的分类1.1.信道（信道（channelchannel）及其组成）及其组成是数据信号传输的必经之路，它由传输线路和是数据信号传输的必经之路，它由传输线路和传输设备组成。传输设备组成。2. 2. 物理信道和逻辑信道物理信道和逻辑信道物理信道是指用来传送信号或数据的实际物理物理信道是指用来传送信号或数据的实际物理通路。逻辑信道是在物理信道基础上实现的多通路。逻辑信道是在物理信道基础

8、上实现的多路路“连接连接”。3.3.有线信道和无线信道有线信道和无线信道有线信道由双绞线、同轴电缆、光缆等有形传输介质及有线信道由双绞线、同轴电缆、光缆等有形传输介质及设备组成。设备组成。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础141.4.2信道及信道的分类无线信道由无线电、微波和红外线等无形传输介质及相关无线信道由无线电、微波和红外线等无形传输介质及相关设备组成，无线信号以电磁波的形式在空间传播。设备组成，无线信号以电磁波的形式在空间传播。4.4.模拟信道和数字信道模拟信道和数字信道模拟信道中传输的是模拟信号。模拟信道中传输的是模拟信号。数字信道中传输的是离散方式的二进制数字脉数

9、字信道中传输的是离散方式的二进制数字脉冲信号。冲信号。5.5.专用信道和公用信道专用信道和公用信道专用信道：可以是自行架设的专门线路，也可专用信道：可以是自行架设的专门线路，也可以是租用的专线。以是租用的专线。公用信道是一种公共交换信道。公用信道是一种公共交换信道。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础151.4.3数据单元在数据传输时，通常将较大的数据块（如报在数据传输时，通常将较大的数据块（如报文）分割成较小的数据单元（如分组），并文）分割成较小的数据单元（如分组），并在每一段上附加一些信息。在每一段上附加一些信息。这些数据单元及这些数据单元及其附加信息在一起被称为数据单元，

10、其中附其附加信息在一起被称为数据单元，其中附加的信息通常是序号、地址及校验码等。加的信息通常是序号、地址及校验码等。 “报文报文”、“数据分组数据分组”和和“数据帧数据帧”等都等都是数据传输时使用的数据单元的逻辑单位。是数据传输时使用的数据单元的逻辑单位。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础161.4.4通讯系统的主要技术指标1.1.数据传输速率数据传输速率S S（比特率）和波（比特率）和波形调制速率形调制速率B B（波特率）（波特率）（1 1）比特率）比特率S S：是指在有效带宽上，单位时间内所传：是指在有效带宽上，单位时间内所传送的二进制代码的有效位（送的二进制代码的有效位

11、（bitbit）数。）数。（2 2）波特率）波特率B B：是一种调制速率，是指数字信号经过：是一种调制速率，是指数字信号经过调制后模拟信号每秒钟变化的次数。调制后模拟信号每秒钟变化的次数。1Baud1Baud就表示每就表示每秒钟传送一个码元或一个波形。秒钟传送一个码元或一个波形。比特率和波特率之间有下列关系比特率和波特率之间有下列关系: :2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础171.4.4通讯系统的主要技术指标其中，其中，n n为一个为一个脉冲信号所表示脉冲信号所表示的有效状态数。的有效状态数。表表1-21-2给出两者给出两者的数值关系。两的数值关系。两者的区别与联系，者的区别

12、与联系，参见图参见图1-21-2。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础181.4.4通讯系统的主要技术指标2.2.带宽带宽信道允许的最高频率和最低频率之差信道允许的最高频率和最低频率之差, , 单位为赫兹单位为赫兹（HzHz）。）。3.3.信道容量信道容量是指物理信道上能够传输数据的最大能力。它是一个是指物理信道上能够传输数据的最大能力。它是一个极限参数。极限参数。4.4.带宽、数据传输速率和信道容量的关带宽、数据传输速率和信道容量的关联联5.5.误码率误码率PePe（1 1） PePe的定义：是指二进制比特在数据传输系统中的定义：是指二进制比特在数据传输系统中被传错的概率，其

13、定义式：被传错的概率，其定义式：2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础191.4.4通讯系统的主要技术指标式中：式中：N N为传输的二进制位的总数，为传输的二进制位的总数，NeNe表示被传错的表示被传错的比特数。比特数。（2 2）误码率的性质、获取与实用意义）误码率的性质、获取与实用意义性质：传输的可靠性指标。性质：传输的可靠性指标。获取：大量重复地测试，求出信道的平均误码率。获取：大量重复地测试，求出信道的平均误码率。采用差错控制技术的意义：在计算机网络中使用普采用差错控制技术的意义：在计算机网络中使用普通通信信道时，必须采用差错控制技术才能满足计算通通信信道时，必须采用差错控

14、制技术才能满足计算机通信系统要求的可靠性指标。机通信系统要求的可靠性指标。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础201.51.5 串行传输与并行传输串行传输与并行传输2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础211.5.1并行传输常用的并行方式常用的并行方式是将构成一个字是将构成一个字符的代码的若干符的代码的若干位分别通过同样位分别通过同样多的并行信道同多的并行信道同时传输。如图时传输。如图1-31-3所示。所示。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础221.5.2串行传输计算机网络中普遍计算机网络中普遍采用的传输方式为采用的传输方式为“串行传输串行传输”

15、，如，如图图1-41-4所示。所示。串行数据通信又有串行数据通信又有3 3种不同方式：即单种不同方式：即单工通信、半双工通工通信、半双工通信和全双工通信。信和全双工通信。1.1.单工通信单工通信（双线制）：（双线制）：2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础231.5.2串行传输数据信号固定地从发送端数据信号固定地从发送端A A传送到接收端传送到接收端B B，单工通，单工通信的线路只需要一根线；信的线路只需要一根线；实际中，一般采用两个通实际中，一般采用两个通信信道，如信信道，如图图1-51-5所示。所示。2.2.半双工通信半双工通信（双线制（双线制+ +开关）开关）允许数据信号双

16、向传送，允许数据信号双向传送，但不能同时进行。如但不能同时进行。如图图1-1-6 6所示。所示。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础241.5.2串行传输3.3.全双工通信（四线制）全双工通信（四线制）允许双方同时在两个方向进行数据传输，一允许双方同时在两个方向进行数据传输，一般采用四线制，如图般采用四线制，如图1-71-7所示。全双工通信所示。全双工通信效率高，控制简单，但造价高，适用于计算效率高，控制简单，但造价高，适用于计算机之间的通信。机之间的通信。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础251.61.6 数据通信系统的组成与类型数据通信系统的组成与类型20

17、22年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础261.6 数据通信系统的组成与类型1.1.数据通信系统的组成数据通信系统的组成一个数据通信系统由一个数据通信系统由 “ “信源系统信源系统”（发（发送端）、送端）、“传输系统传输系统”（传输网络）和（传输网络）和“目的系统目的系统”（接收端）组成。（接收端）组成。2.2.信源数据与传输信号的关系类信源数据与传输信号的关系类型型在信源数据转变为信号传输时，有以下四在信源数据转变为信号传输时，有以下四种可能的关系，如图种可能的关系，如图1-81-8所示：所示：2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础271.6 数据通信系统的组成与类型数

18、字数据，数字信号传输：例如，数字数据，数字信号传输：例如，10BASET10BASET以太网。以太网。数字数据，模拟信号传输：例如，使用调制解调器上网。数字数据，模拟信号传输：例如，使用调制解调器上网。模拟数据，数字信号传输：例如，数字电视传输系统。模拟数据，数字信号传输：例如，数字电视传输系统。模拟数据，模拟信号传输：例如，早期的电话传输系统。模拟数据，模拟信号传输：例如，早期的电话传输系统。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础281.6 数据通信系统的组成与类型3.3.数字通信及其分类数字通信及其分类 “ “数据通信数据通信”定义为：在不同的计算机和数字设备之间定义为：在不

19、同的计算机和数字设备之间传送二进制代码传送二进制代码0 0、1 1比特位的过程。因而，数据传输系统比特位的过程。因而，数据传输系统就被称为就被称为“数据通信数据通信”系统。系统。（1 1）基带传输）基带传输基带（基带（Base BandBase Band）和基带信号：数字信号被称为）和基带信号：数字信号被称为“数字数字基带信号基带信号”。在线路上直接传输基带信号，简称为。在线路上直接传输基带信号，简称为“基带基带传输传输”。其特点如下：。其特点如下：优点：速率高、误码率低。优点：速率高、误码率低。缺点：占用的频带宽，不利于远程。缺点：占用的频带宽，不利于远程。（2 2）频带传输和宽带传输）频带

20、传输和宽带传输2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础291.6 数据通信系统的组成与类型 频带传输频带传输：通常是指用电话线和电话交换网作为传输信道时：通常是指用电话线和电话交换网作为传输信道时采用的传输技术。在采用频带传输方式时，在发送端和接收端采用的传输技术。在采用频带传输方式时，在发送端和接收端都要安装调制解调器。都要安装调制解调器。 宽带传输：宽带传输：通常是指采用通常是指采用7575的的CATVCATV电视同轴电缆或光纤作电视同轴电缆或光纤作为传输媒体时的传输技术。其特点如下：为传输媒体时的传输技术。其特点如下： 优点：可以利于现有的大量模拟信道，价格便宜，容易实现。优

21、点：可以利于现有的大量模拟信道，价格便宜，容易实现。 缺点：速率低，误码率高。缺点：速率低，误码率高。一般教材将频带传输和宽带传输统称为一般教材将频带传输和宽带传输统称为“频带传输频带传输”。4.4.频带传输中的重要设备调制解调器频带传输中的重要设备调制解调器是一种数据通信设备（是一种数据通信设备（DCEDCE）；其主要的功能是进行）；其主要的功能是进行数字信号的调制和解调，起到数字信号与模拟信号之数字信号的调制和解调，起到数字信号与模拟信号之间的转换作用。间的转换作用。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础301.71.7 多路复用技术多路复用技术2022年年5月月5日日第第1

22、章章 网络基础网络基础311.7.1多路复用技术概述1.1.多路复用技术的实质和研究目的多路复用技术的实质和研究目的研究多路复用技术的目的：就在于充分研究多路复用技术的目的：就在于充分利用现有传输介质，减少投资。利用现有传输介质，减少投资。多路复用技术的实质：是共享物理信道，多路复用技术的实质：是共享物理信道，更加有效地利用通信线路。更加有效地利用通信线路。多路复用技术的工作原理：如图多路复用技术的工作原理：如图1-91-9所所示。示。2.2.多路复用技术的分类多路复用技术的分类FDMFDM：频分多路复用。：频分多路复用。TDMTDM：静态时分多路复用（：静态时分多路复用（STDMSTDM）和

23、统）和统计时分多路复（计时分多路复（ATDMATDM）等。）等。WDMWDM：波分多路复用：波分多路复用2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础321.7.1多路复用技术概述其他多路复用技术：还有空分复用（其他多路复用技术：还有空分复用（SDMSDM），），以及码分（以及码分（CDMCDM）等。）等。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础331.7.2 频分多路复用FDM单个信道的带宽：单个信道的带宽：F Fi i=F=Fm m+F+Fg g多路复用系统的总带宽：多路复用系统的总带宽：F= NF= NH Hi i = N = N（F Fm m+F+Fg g）其中： F

24、g：为警戒信道带宽；Fm：为单个信道的带宽；N：为频分多路复用信道的个数。FDM的应用如图1-10所示：3路带宽可以分别用来传输数据、语音和图像等不同信息，该系统共有1条物理信道、3条逻辑信道。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础341.7.2 频分多路复用FDM应用应用FDMFDM技术的条件技术的条件是物理信道的可用是物理信道的可用带宽比单个逻辑信带宽比单个逻辑信道所需的信道带宽道所需的信道带宽大的多的场合；而大的多的场合；而且，物理信道的频且，物理信道的频带越宽，在频带宽带越宽，在频带宽度内所能分的子信度内所能分的子信道就越多。道就越多。2022年年5月月5日日第第1章章

25、网络基础网络基础351.7.3 时分多路复用（TDM）TDMTDM又称又称STDMSTDM。同步时。同步时分多路复用的工作原理：分多路复用的工作原理：使多路输入信号在不同的使多路输入信号在不同的时隙内轮流、交替地使用时隙内轮流、交替地使用物理信道进行传输，如图物理信道进行传输，如图1-111-11所示的系统共有所示的系统共有A A、B B、C C三个逻辑信道。三个逻辑信道。TDMTDM技术应用的条件是技术应用的条件是物理信道所允许的传输速物理信道所允许的传输速率，比单个逻辑信道所需率，比单个逻辑信道所需的传输速率大很多的场合。的传输速率大很多的场合。TDMTDM技术常用于基带局域网技术常用于基

26、带局域网中。中。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础361.7.4 波分多路复用技术（WDM）波分多路复用技术，波分多路复用技术，所用的技术原理与前面所用的技术原理与前面介绍的频分多路复用技介绍的频分多路复用技术大致相同。术大致相同。WDMWDM技术技术的工作原理如图的工作原理如图1-121-12所所示。与电信号使用的示。与电信号使用的FDMFDM技术不同的是，在技术不同的是，在WDMWDM技术中，是利用光技术中，是利用光学系统中的衍射光栅，学系统中的衍射光栅，来实现多路不同频率光来实现多路不同频率光波信号的合成与分解。波信号的合成与分解。2022年年5月月5日日第第1章章 网

27、络基础网络基础371.81.8 TCP/IPTCP/IP协议协议2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础381.8.1 TCP/IP四层参考模型TCP/IPTCP/IP协议栈（簇）又被称为协议栈（簇）又被称为TCP/IPTCP/IP四层参考四层参考模型，它位于网络的各个主机中。模型，它位于网络的各个主机中。1.1.模型的名称与制定者模型的名称与制定者（1 1）TCP/IP TCP/IP 的名称的名称TCP/IPTCP/IP协议协议全称为全称为“传输控制协议互连网络传输控制协议互连网络协议协议”，它，它是事实上的标准，也是是事实上的标准，也是InternetInternet上上使用的

28、主要协议。使用的主要协议。（2 2）制定者）制定者为为ARPAARPA即美国国防部高级研究计划局。即美国国防部高级研究计划局。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础391.8.1 TCP/IP四层参考模型2. RFCs2. RFCs文档文档分为五种不同类别来表示其当前发展的状态。当某项技分为五种不同类别来表示其当前发展的状态。当某项技术发展的较为完善时，就会被标记为标准状态的术发展的较为完善时，就会被标记为标准状态的RFCRFC。3. TCP/IP3. TCP/IP模型的分层模型的分层TCP/IPTCP/IP将相互通信的各个通信协议分配到了四层。从上将相互通信的各个通信协议分配到

29、了四层。从上到下依次为应用层、传输层、网际层（又称到下依次为应用层、传输层、网际层（又称IPIP层或互连层或互连层）和网络接口层（主机层）和网络接口层（主机- -网络层），参见表网络层），参见表1-31-3和表和表1-1-4 4。OSIOSI与与TCP/IPTCP/IP协议的分层比较参见表协议的分层比较参见表1-41-4。虽然，。虽然，TCP/IPTCP/IP不是一个定义完善的协议集，但是，它在应用中不是一个定义完善的协议集，但是，它在应用中不断的发展和完善，并广泛地应用到网络的各个领域。不断的发展和完善，并广泛地应用到网络的各个领域。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础401

30、.8.1 TCP/IP四层参考模型2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础411.8.1 TCP/IP四层参考模型4.4.TCP/IPTCP/IP各层协议及功能各层协议及功能（1 1）网络接口层）网络接口层直接支持局域网和广域网的各种协议有：直接支持局域网和广域网的各种协议有：Ethernet Ethernet 802.3802.3（以太网）、（以太网）、Token Ring 802.5Token Ring 802.5（令牌环）、（令牌环）、X.25X.25（公用分组交换网）、（公用分组交换网）、Frame ReleyFrame Reley（帧中继）、（帧中继）、PPPPPP（点对

31、点）等。（点对点）等。（2 2）网际层（）网际层（InternetInternet）该层与该层与OSIOSI模型的网络层相对应，它负责相邻计算机模型的网络层相对应，它负责相邻计算机之间，数据分组的逻辑（之间，数据分组的逻辑（IPIP）地址寻址与路由。包含）地址寻址与路由。包含的主要协议的具体功能如下：的主要协议的具体功能如下：2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础421.8.1 TCP/IP四层参考模型IPIP网际协议网际协议：其任务是为：其任务是为IPIP数据包进行寻数据包进行寻址和路由，它使用址和路由，它使用IPIP地址确定收发端，并将地址确定收发端，并将数据包从一个网络转发

32、到另一个网络。数据包从一个网络转发到另一个网络。ICMPICMP网际控制报文协议网际控制报文协议：用于处理路由、：用于处理路由、协助协助IPIP层实现报文传送的控制机制，并为层实现报文传送的控制机制，并为IPIP协议提供差错报告。协议提供差错报告。ARPARP地址解析协议地址解析协议：用于完成主机的：用于完成主机的IPIP地地址向物理地址的转换址向物理地址的转换( (映射映射) )。RARPRARP逆向地址解析协议逆向地址解析协议：用来完成主机的：用来完成主机的物理地址到物理地址到IPIP地址的转换或映射。地址的转换或映射。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础431.8.1 T

33、CP/IP四层参考模型（3 3）传输层）传输层提供端到端的可靠或不可靠的通信服务。端到端提供端到端的可靠或不可靠的通信服务。端到端的通信服务通常是指网络节点间应用程序的服务。的通信服务通常是指网络节点间应用程序的服务。TCPTCP传输控制协议传输控制协议：是一种面向连接的、高：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协议。可靠性的、提供流量与拥塞控制的传输层协议。UDPUDP用户数据报协议用户数据报协议：是一种面向无连接的、：是一种面向无连接的、不可靠的、没有流量控制的传输层层协议。不可靠的、没有流量控制的传输层层协议。TCPTCP或或UDPUDP端口号（端口号（portpor

34、t）套接字（套接字（SocketSocket）：）： 定义：套接字是定义：套接字是IPIP地址和地址和TCPTCP端口或端口或UDPUDP端口的端口的组合，又称组合，又称“插口插口”。它是应用子程序连接的标。它是应用子程序连接的标识，也是传输层的一种地址。识，也是传输层的一种地址。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础441.8.1 TCP/IP四层参考模型组成：套接字由组成：套接字由IPIP地址（地址（32 32 位）和位）和端口号（端口号（16 16 位），位），总共总共48 48 位二进制组位二进制组成。成。应用：有了编程应用：有了编程套接字的信息，网套接字的信息，网络通信

35、的编程才能络通信的编程才能实现。实现。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础451.8.1 TCP/IP四层参考模型（4 4）应用层）应用层向用户提供调用和访问网络中各种应用程序的接口；向用户提供调用和访问网络中各种应用程序的接口；并向用户提供各种标准的应用程序及相应的协议；用并向用户提供各种标准的应用程序及相应的协议；用户也可以根据需要自行编制应用程序。户也可以根据需要自行编制应用程序。1）依赖于TCP协议的应用层协议：SMYP、HTTP、Telnet；2）依赖于无连接的UDP协议的应用层协议： SNMP、 TFTP；3） 既依赖于TCP也依赖于UDP协议的应用层协议：如DNS

36、：域名系统53，用于实现网络设备名字到IP地址映射的服务功能。4）非标准化协议非标准化协议是属于用户自己开发的专用应用程序，它们建立在TCP/IP协议簇基础之上，但无法标准化的程序。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础461.8.2 TCP/IP网络中的地址为了彼此识别，网络中的每个结点，每台主机都需要为了彼此识别，网络中的每个结点，每台主机都需要设置地址，即设置地址，即IPIP地址。在地址。在TCP/IPTCP/IP网络中，每个节点网络中，每个节点（计算机或设备）都有一个惟一的（计算机或设备）都有一个惟一的IPIP地址。地址。1.IP1.IP地址的表示地址的表示由由3232位

37、二进制位组成；点分十进制表示，如，位二进制位组成；点分十进制表示，如，。2.IP2.IP地址的结构地址的结构每个每个IPIP地址的两层地址结构如图地址的两层地址结构如图1-131-13所示。所示。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础471.8.2 TCP/IP网络中的地址（1 1）网络地址网络地址：用于辨认网络，同一用于辨认网络，同一网络中的所有网络中的所有TCP/IPTCP/IP主机的网络主机的网络IDID都相同。都相同。（2 2）主机地址：主机地址：用于辨认同一网络中用于辨认同一网络中的主机，也被称为主的主机，也被称为主机机IDI

38、D、主机编号或主、主机编号或主机标识。机标识。根据网络的大小，根据网络的大小，InternetInternet委员会定义了委员会定义了5 5种标准的种标准的IPIP地址类型，地址类型，参见图参见图1-141-14。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础481.8.2 TCP/IP网络中的地址表表1-71-7、表、表1-81-8表明了表明了A A、B B、C C类类IPIP地址的定义、网络地址的定义、网络地址和主机编号字段的取值范围。在地址和主机编号字段的取值范围。在InternetInternet中使中使用的用的IPIP地址必须经过专门管理机构的授权；在局域地址必须经过专门管理机

39、构的授权；在局域网中使用网中使用IPIP时却不受此约束。时却不受此约束。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础491.8.2 TCP/IP网络中的地址4.4.特殊特殊IPIP地址及其使用地址及其使用（1 1）本网地址本网地址主机地址位的各位全为主机地址位的各位全为“0”0”的的IPIP地址，也称地址，也称“0”0”地址。这个地址。这个地址用来表示地址用来表示“本地网络本地网络”；如，用；如，用“””表示表示“128.16”128.16”这个这个B B类网络。类网络。 （2 2）直接广播地址直接广播地址主机号各位全为主机号各位全为“1”1”的

40、的IPIP地址称为直接广播地址。该地址主地址称为直接广播地址。该地址主要用于广播，在使用时，用来代表该网络中的所有主机。要用于广播，在使用时，用来代表该网络中的所有主机。（3 3）回送地址（又称保留地址）回送地址（又称保留地址）以以127127开始的开始的IPIP地址作为回送地址，地址作为回送地址，用于网络软件的测试用于网络软件的测试，以，以及本地进程的通信。任何程序一旦接到使用了回送地址为目的及本地进程的通信。任何程序一旦接到使用了回送地址为目的地址，则该程序将不再转发数据，而是将其立即回送给源地址。地址，则该程序将不再转发数据，而是将其立即回送给源地址。2022年年5月月5日日第第1章章

41、网络基础网络基础501.8.3IP地址的使用1.IP1.IP地址中网络地址的使用规则地址中网络地址的使用规则取值范围如表取值范围如表1-71-7；分配；分配IPIP地址还应遵循以下规则：地址还应遵循以下规则：网络地址必须惟一。网络地址必须惟一。网络地址的各位不能全为网络地址的各位不能全为“0”0”，如果全为，如果全为0 0就就表示信息发送到本网络中表示信息发送到本网络中“网络编号网络编号”指定的主机。指定的主机。网络地址字段的各位不能全为网络地址字段的各位不能全为“1”1”。网络地址不能以网络地址不能以127127开头。开头。IPIP地址的地址的3232位不等全为位不等全为“1”1”，即，即2

42、5555地址被称为地址被称为“受限广播地址受限广播地址”，发，发送到该地址的数据包会发送给本地物理网络中的所送到该地址的数据包会发送给本地物理网络中的所有主机。有主机。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础511.8.3IP地址的使用2.IP2.IP地址中主机地址的使用规则地址中主机地址的使用规则在网络地址相同时，主机地址（编号）必须惟在网络地址相同时，主机地址（编号）必须惟一。一。主机编号的各位不能全为主机编号的各位不能全为0 0。主机编号的各位不能全为主机编号的各位不能全为“1”1”。会将数据包发。会将数据包发送（广播）到指定

43、网络上的所有主机时，使用这个送（广播）到指定网络上的所有主机时，使用这个地址。各路由器均不转发这个信息包。地址。各路由器均不转发这个信息包。3.3.私有地址和公有地址私有地址和公有地址（1 1）公有地址）公有地址必须先到指定的机构（必须先到指定的机构（InternetInternet网络信息中心）去网络信息中心）去申请。申请。2022年年5月月5日日第第1章章 网络基础网络基础521.8.3IP地址的使用（2 2）私有地址）私有地址它只能在局域网内部使用。使用私有地址的网络因而被称为它只能在局域网内部使用。使用私有地址的网络因而被称为“私有网络私有网络”。私有网络中的主机可以通过。私有网络中的主机可以通过“路由器、地址路由器、地址转换（代理）服务器转换（代理）服务器”等与公网中的主机通