第01章-Internet基础.ppt

1、Internet基础（第4版）,1,第1章 Internet基础知识2013. 3.,Internet基础（第4版）,2,本章学习要求,了解：计算机网络基本概念 掌握：Internet基本概念 掌握：Internet的通信协议 掌握：Internet域名机制 了解：Internet的安全问题,Internet基础（第4版）,3,1.1 计算机网络基本概念,计算机网络产生背景 计算机网络定义 计算机网络基本结构 计算机网络分类,Internet基础（第4版）,4,1.1.1 计算机网络产生背景,第一阶段(20世纪50年代)：计算机网络技术与理论的准备 第二阶段(20世纪60年代)：计算机网络的形

2、成 第三阶段(20世纪70年代中期)：网络体系结构的研究 第四阶段(20世纪90年代)：Internet应用、无线网络与网络安全技术的发展,Internet基础（第4版）,5,ARPANET研究背景,1946年，世界上第一台电子计算机ENIAC诞生，计算机与通信技术并没有直接联系 20世纪50年代初，由于美国军方的需要，美国半自动地面防空系统(SAGE) 开始计算机与通信技术相结合的尝试 随着计算机应用的发展，出现多台计算机互连的需求，网络用户希望通过网络实现计算机资源共享的目的 美国国防部的高级研究计划署(ARPA)开始进行ARPANET研究,Internet基础（第4版）,6,1.1.2

3、计算机网络定义,资源共享观点的定义：以能够相互共享资源的方式互联的自治计算机系统的集合 目前计算机网络的基本特征 网络建立的主要目的是实现计算机资源共享 互联的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机系统” 连网计算机在通信过程中必须遵循相同的网络协议,Internet基础（第4版）,7,1.1.3 计算机网络基本结构,早期的广域网结构,Internet基础（第4版）,8,现代计算机网络的结构,Internet基础（第4版）,9,1.1.3 计算机网络分类,局域网(LAN，Local Area Network) 城域网(MAN，Metropolitan Area Network) 广

4、域网(WAN，Wide Area Network),Internet基础（第4版）,10,局域网技术特点,覆盖有限的地理范围，适用于公司、机关、校园、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连网 提供高数据传输速率(10Mbps10Gbps)、低误码率的高质量数据传输环境 通常属于一个单位，易于建立、维护与扩展 根据介质访问控制方法，局域网分为两类：共享介质式局域网与交换式局域网,Internet基础（第4版）,11,城域网技术特点,城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络 城域网的设计目标是满足几十公里范围内的大量政府部门、企业、公司的多个局域网互连的需求 实现大量用户之间的数据

5、、语音、图形与视频等多种信息的传输功能 城域网在技术上与局域网相似,Internet基础（第4版）,12,广域网技术特点,覆盖的地理范围从几十公里到几千公里 覆盖一个国家、地区，或横跨几个洲，形成国际性的远程网络 通信子网主要使用分组交换技术 它将分布在不同地区的计算机系统互连起来，达到资源共享的目的,Internet基础（第4版）,13,1.2 Internet基本概念,Internet产生背景 Internet基本结构 Internet发展状况 Internet管理组织,Internet基础（第4版）,14,1.2.1 Internet的产生背景,从ARPANET到Internet的发展过

6、程,Internet基础（第4版）,15,Internet基本情况,从使用者的角度，Internet由大量计算机与网络互联而成，在全球范围提供服务的信息资源网 传统Internet服务包括：WWW、E-mail、Telnet、FTP与Usenet等 新的Internet服务包括：即时通信、P2P文件传输、网络电视、博客与播客等,Internet基础（第4版）,16,WWW服务的例子,Internet基础（第4版）,17,1.2.2 Internet基本结构,Internet拓扑结构非常复杂，不存在一种简单的层次结构关系 Internet由分布在世界各地的广域网、城域网与局域网互联而成 从网络结

7、构的角度，Internet是一个结构复杂并且不断变化的网际网 Internet不由一个国家或国际组织运营，它由很多公司分别运营各自的部分,Internet基础（第4版）,18,Internet主要设备,路由器 Internet最重要的网络互联设备。路由器负责将各种网络互联 主机 Internet信息资源与服务的载体。主机可以是大中型计算机，也可以是微型机或便携机,Internet基础（第4版）,19,1.2.3 Internet发展状况,国际Internet发展状况 我国Internet发展状况,Internet基础（第4版）,20,国际Internet发展状况,从1969年ARPANET诞生

8、到1986年，Internet发展的实验性网络阶段，连网计算机数量最多5000台 从1986年NSFNET成为主干网到1996年，Internet发展的学术性网络阶段，连网计算机数量每年翻一番 从1996年至今，Internet发展的商业性网络阶段，连网计算机数量增长速度更快,Internet基础（第4版）,21,我国Internet发展状况,2010年7月，CNNIC发布第26次中国互联网络发展状况统计报告。2012年12月，发布第31次报告。 到2010年6月30日为止，上网用户人数约为4.2亿（5.64亿，互联网普及率42，手机网民4.2亿）； IPv4地址资源为250,452,480个

9、（IPv6地址数量为12499块/32）； 注册域名数为11,205,585个； WWW站点数为2,787,480个； 国际线路总容量为998,217M。,Internet基础（第4版）,22,网络服务应用状况,根据CNNIC的最新数据统计，使用率从高到低的前7类网络应用依次为：网络音乐、即时通信、网络影视、网络新闻、搜索引擎、网络游戏与电子邮件 网络音乐、网络影视与网络游戏等排名靠前，即时通信(包括QQ、MSN等)高居第二位，这充分体现我国鲜明的本土特色,Internet基础（第4版）,23,我国主干网发展状况,中国电信互联网（CHINANET） 中国联通互联网（UNINET） 中国科技网（

10、CSTNET） 中国教育与科研计算机网（CERNET） 中国移动互联网（CMNET） 中国国际经济贸易互联网（CIETNET）,Internet基础（第4版）,24,1.2.4 Internet管理组织,国际Internet管理者 我国Internet管理者,Internet基础（第4版）,25,国际Internet的管理者,Internet基础（第4版）,26,我国Internet的管理者,1997年6月3日，中国互联网信息中心(CNNIC) 成立，开始管理我国Internet主干网 CNNIC作为Internet的建设和运行者，负责为我国Internet用户提供服务，促进我国Interne

11、t健康、有序发展 CNNIC是我国域名注册管理机构和域名根服务器运行机构,Internet基础（第4版）,27,1.3 Internet通信协议,网络协议的概念 TCP/IP协议的概念 IP地址的概念 IP数据包传输过程,Internet基础（第4版）,28,1.3.1 网络协议的概念,网络协议(Protocol)是为网络数据交换而制定的规则、约定与标准 网络协议的3个要素组成 语法：用户数据与控制信息的结构与格式 语义：发出的控制信息，以及完成的动作或做出的响应 时序：对事件实现顺序的详细说明,Internet基础（第4版）,29,网络体系结构,网络体系结构(Network Architec

12、ture)是网络层次结构模型与各层协议的集合 随着各种异构网络互联的需求，迫切需要出现一种统一、标准的网络体系结构 1974年，ISO组织提出开放系统互联(OSI，Open System Interconnection)参考模型，将通信功能分为7层实现,Internet基础（第4版）,30,OSI参考模型结构,Internet基础（第4版）,31,1.3.2 TCP/IP协议的概念,TCP/IP参考模型分为4层：主机-网络层、互联层、传输层和应用层 主机-网络层对应于OSI模型的物理层与数据链路层，互联层、传输层与应用层分别对应于OSI模型的网络层、传输层与应用层 TCP/IP协议族的相关协议

13、分布在不同层,Internet基础（第4版）,32,TCP/IP参考模型,Internet基础（第4版）,33,主机-网络层与互联层,主机-网络层的功能是通过网络发送和接收数据包，它允许主机连入网络时使用多种底层协议，例如Ethernet、Token Ring等 互联层的功能是处理数据包的路由寻址，以及流量控制与网络拥塞问题。互联层的核心协议是(IP，Internet protocol)协议,Internet基础（第4版）,34,传输层的主要协议,传输层的功能是在源主机与目的主机之间建立端到端连接，提供2种传输层协议 传输控制协议(TCP，Transmission Control Protoc

14、ol)：可靠的、面向连接的协议 用户数据报协议(UDP，User Datagram Protocol)：不可靠的、无连接的协议,Internet基础（第4版）,35,应用层的主要协议,超文本传输协议(HTTP，Hyper Text Transfer Protocol) 文件传输协议(FTP，File Transfer Protocol) 简单邮件传输协议(SMTP，Simple Mail Transfer Protocol) 邮局协议(POP，Post Office Protocol) 域名系统(DNS，Domain Name System) 简单网络管理协议(SNMP，Simple Netw

15、ork Manage Protocol),Internet基础（第4版）,36,1.4.3 IP地址的概念,IP地址包括2部分：网络号与主机号。其中，网络号标识一个逻辑网络，主机号标识网络中的一台主机,Internet基础（第4版）,37,IPv4地址,Internet使用的是IP协议第4版，也就是通常所说的IPv4协议 IPv4地址长度为32位，通常采用x.x.x.x格式表示，其中每个x长度为8位 这种格式地址被称为点分十进制(dotted decimal)地址,Internet基础（第4版）,38,IPv4地址的分类,Internet基础（第4版）,39,1.3.4 IP数据包传输过程,I

16、nternet采用存储转发交换方式。当两台主机之间需要交换数据时，这些数据被分割成较小的IP数据包（分组） 路由器负责对各个分组进行单独转发，在所有分组全部到达目的主机后，将这些分组重组成原来的数据,Internet基础（第4版）,40,IP数据包结构,Internet基础（第4版）,41,IP数据包传输过程,Internet基础（第4版）,42,1.4 Internet域名机制,域名服务的概念 国际的域名结构 我国的域名结构,Internet基础（第4版）,43,1.4.1 域名服务的概念,域名系统（DNS，Domain Name System）是将域名转换为IP地址的服务,Internet

17、基础（第4版）,44,1.4.2 国际的域名结构,域名系统采用与IP地址相似的层次结构，它将整个Internet划分为多个顶级域，并为每个顶级域规定通用的顶级域名 顶级域名采用2种分配模式：组织模式与地理模式。由于美国是Internet的发源地，美国的顶级域名以组织模式划分；其他国家的顶级域名以地理模式划分,Internet基础（第4版）,45,顶级域名的定义,com：商业组织 edu：教育机构 gov：政府部门 int：国际组织 mil：军事部门 net：网络支持中心 org：非赢利性组织,Internet基础（第4版）,46,Internet域名结构,Internet基础（第4版）,47,

18、1.4.3 我国的域名结构,ac：科研机构 com：商业组织 edu：教育机构 gov：政府部门 int：国内组织 net：网络支持中心 org：非赢利性组织,Internet基础（第4版）,48,Internet域名的例子,Internet基础（第4版）,49,1.5 Internet的安全问题,Internet安全现状 网络防火墙的概念 网络攻击的概念 计算机病毒的概念,Internet基础（第4版）,50,1.5.1 Internet安全现状,社会对网络的依赖程度越来越高，网络中的黑客破坏活动越来越多 Internet开放性带来隐患，容易找到各种网络攻击软件，是病毒传播的主要途径 很多网络安全事件属于计算机犯罪，正引起社会普遍关注，计算机网络是这类犯罪分子的攻击重点,Internet基础（第4版）,51,1.5.2 网络防火墙的概念,防火墙(Firewall)执行网络安全防护的系统，隔离风险区域(Internet)与安全区域(内部网络)，可以有效增强内部网络的安全性 防火墙的主要功能：限制非法用户进入内部网络，保护内部网络中的信息与资源；限制可能不安全的网络服务，限制用户访问某些Internet站点,Internet基础（第4版）,52,防火墙的基本结构,Internet基础（第4版）,53,1.5.3 网络攻击的概