因特网技术基础第四章

因特网技术基础第四章因特网技术概述IP地址与域名系统路由器与路由选择传输层协议TCP与UDP应用层协议与服务contents目录01因特网技术概述ARPANET的诞生20世纪60年代，美国国防部高级研究计划局（ARPA）创建了ARPANET，这是因特网的雏形。TCP/IP协议的出现20世纪70年代，TCP/IP协议被开发出来，成为因特网的基础通信协议。因特网的普及20世纪90年代，随着Web技术的出现和商业化，因特网迅速普及到全球。因特网的发展历程030201硬件设备通信线路软件系统网络协议因特网的基本构成包括计算机、服务器、路由器、交换机等，用于存储、处理和传输数据。包括操作系统、浏览器、邮件客户端等，用于实现各种网络应用。包括光纤、电缆、卫星等，用于连接各种硬件设备，实现数据传输。包括TCP/IP、HTTP、SMTP等，用于规定设备间通信的规则和格式。用户可以通过浏览器访问各种网站，获取所需的信息。信息浏览用户可以通过电子邮件系统发送和接收邮件，实现异步通信。电子邮件用户可以通过FTP等协议上传和下载文件，实现资源共享。文件传输用户可以通过Telnet等协议远程登录到另一台计算机上，使用其资源和服务。远程登录因特网的主要功能02IP地址与域名系统IP地址的概念与分类IP地址的概念IP地址是互联网协议地址（InternetProtocolAddress）的简称，用于标识网络中的设备，确保数据能够准确传输到目标设备。IP地址的分类IP地址可分为IPv4和IPv6两种版本。IPv4地址由32位二进制数表示，通常以点分十进制形式呈现；IPv6地址由128位二进制数表示，用于解决IPv4地址耗尽的问题。域名系统（DomainNameSystem，DNS）采用树状结构，由根域名、顶级域名、二级域名等构成，用于将易于记忆的域名解析为对应的IP地址。域名系统的结构当用户输入网址时，浏览器会向DNS服务器发送请求，解析域名对应的IP地址。DNS服务器根据域名层级逐级查询，最终返回目标IP地址。域名系统的工作原理域名系统的结构与原理一一对应关系每个域名都对应一个唯一的IP地址，确保网络中的设备能够被准确识别。相互依存关系IP地址是网络设备在网络中的标识，而域名则是为了方便用户记忆和访问而设立的。二者相互依存，共同构成了互联网的基础架构。IP地址与域名的关系03路由器与路由选择路由器的基本原理数据交换网络隔离访问控制路由选择路由器的主要功能路由器是连接不同网络或网段的核心设备，它根据网络层的信息将数据分组从源端传输到目的端。路由器通过查找路由表确定最佳路径，实现数据分组的转发。路由器具有以下主要功能根据路由算法和路由表，选择最佳路径进行数据转发。在路由器内部实现不同接口之间的数据交换。通过划分广播域，实现不同网络或网段之间的隔离。根据访问控制列表（ACL）等安全策略，对数据分组进行过滤和控制。路由器的基本原理与功能要点三静态路由算法静态路由算法由管理员手动配置路由信息，不依赖于复杂的路由算法。它简单、稳定，但缺乏灵活性和自适应性。常见的静态路由算法有固定路由和默认路由。要点一要点二动态路由算法动态路由算法通过路由器之间的信息交换，自动学习和更新路由信息。它具有较高的灵活性和自适应性，能够适应网络拓扑结构的变化。常见的动态路由算法有距离矢量路由算法（如RIP）和链路状态路由算法（如OSPF）。路由算法比较静态路由算法和动态路由算法各有优缺点。静态路由算法简单稳定，但配置繁琐且缺乏灵活性；动态路由算法灵活自适应，但可能增加网络开销和复杂性。在实际应用中，可以根据网络规模和需求选择合适的路由算法。要点三路由选择算法的分类与比较VS路由器通过运行路由选择算法，根据网络拓扑结构和链路状态信息生成路由表。路由表包含了到达不同目的网络的最佳路径以及相应的下一跳地址或出口接口信息。路由表的维护为了保证网络的稳定性和可靠性，路由器需要定期更新和维护路由表。当网络拓扑结构发生变化时，路由器会重新计算最佳路径并更新路由表。此外，路由器还会通过定期发送和接收路由更新消息来保持与其他路由器的信息同步。路由表的生成路由表的生成与维护04传输层协议TCP与UDP传输层协议是计算机网络中负责数据传输的重要协议，主要包括TCP和UDP两种协议。传输层协议的主要功能是提供端到端的数据传输服务，确保数据的可靠传输和流量控制。传输层协议在网络分层结构中位于传输层，向上提供可靠的、面向连接的服务，向下屏蔽底层网络细节。传输层协议概述TCP协议的原理与特点TCP协议通过三次握手建立连接，确保数据传输的可靠性。TCP协议提供全双工通信，允许数据在两个方向上同时传输。TCP协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。TCP协议支持流量控制和拥塞控制，避免网络拥塞和数据丢失。01UDP协议不需要建立连接，直接发送数据报，因此传输效率较高。UDP协议不保证数据报的可靠传输，可能出现数据丢失或乱序等问题。UDP协议支持一对一、一对多和多对多的通信方式，适用于实时性要求较高的应用。UDP协议是一种无连接的、不可靠的、基于数据报的传输层通信协议。020304UDP协议的原理与特点05应用层协议与服务应用层协议是网络中应用层上的通信规则，用于实现不同网络设备之间的数据传输和交互。常见的应用层协议包括HTTP、HTTPS、FTP、SMTP、POP3等，它们分别用于不同的应用场景，如Web浏览、文件传输、电子邮件等。应用层协议通常建立在传输层协议（如TCP、UDP）之上，利用传输层提供的服务来实现数据传输。应用层协议概述DNS服务的工作原理与特点当用户在浏览器中输入一个网址时，浏览器会向DNS服务器发送域名解析请求。DNS服务器根据域名查找对应的IP地址，并返回给浏览器。浏览器再使用该IP地址与目标服务器建立连接。DNS服务的工作原理分布式、层次化、可扩展性好，能够支持大量的域名解析请求。同时，DNS还支持域名反向解析、DNSSEC等安全机制。DNS服务的特点FTP服务的工作原理：FTP客户端与FTP服务器建立连接后，可以进行文件的上传、下载、删除等操作。FTP协议支持两种模式：主动模式和被动模式，可根据网络环境和需求选择合适的模式。FTP服务的特点：简单易用、传输效率高、支持断点续传等。同时，FTP还支持匿名访问、权限控制等安全机制。FTP（FileTransferProtocol，文件传输协议）是一种用于在网络上进行文件传输的协议。FTP服务的工作原理与特点电子邮件服务的工作原理用户通过邮件客户端或Web界面发送邮件时，邮件服务器将邮件存储在发件人的邮箱中，并将邮件副