3-网络基本概念-2

计算机网络与安全（3）网络原理1.IP地址•IP地址的作用•IP地址的表示方法•怎样获得IP地址•域名服务器DNS2.电子邮件(e-mail)3.万维网4.因特网上的实时通信量5.结束语FIP地址的惟一性连接在因特网的每一台计算机都有一个IP地址。这个IP地址在世界范围内必须是惟一的。路由器根据分组首部中的目的IP地址查找出下一跳路由器的地址。网络网络路由器路由器每个分组的首部都有IP地址信息源IP地址目的IP地址网络路由器根据目的IP地址查找路由表查出下一跳路由器的地址根据目的IP地址查找路由表查出下一跳路由器的地址网络路由器下面的图说明IP网络是虚拟网络IP网络是虚拟的。在IP网络上传送的是IP数据报（IP分组）。实际上在网络链路上传送的是“帧”，使用的是帧的硬件地址（MAC地址）。地址解析协议ARP用来把IP地址（虚拟地址）转换为硬件地址（物理地址）。HA1HA5HA4HA3HA6主机H1主机H2路由器R1硬件地址路由器R2HA2IP1IP2局域网局域网局域网IP1HA1HA5HA4HA3HA6HA2IP6路由器R1IP层上的互联网IP2IP4IP3IP5路由器R2从IP1到IP2从IP1到IP2从IP1到IP2从HA1到HA3IP数据报IP地址硬件地址从HA4到HA5从HA6到HA2MAC帧MAC帧MAC帧1.IP地址•IP地址的作用•IP地址的表示方法•怎样获得IP地址•域名服务器DNS2.电子邮件(e-mail)3.万维网4.因特网上的实时通信量5.结束语FIP协议规定：IP地址是32位二进制数字：11001010011011001111100111001110为方便阅读和从键盘上输入，可把每8位二进制数字转换成一个十进制数字，并用小数点隔开：202.108.249.206这就是“点分十进制”记法。我们从键盘上输入点分十进制的IP地址，计算机就把它转换为32位的二进制数字。二进制与点分十进制1.IP地址•IP地址的作用•IP地址的表示方法•怎样获得IP地址•域名服务器DNS2.电子邮件(e-mail)3.万维网4.因特网上的实时通信量5.结束语FIP地址是宝贵的网络资源IP地址的总数：232=4294967296个，接近43亿个。由于IP地址的总数有限，因此IP地址是非常宝贵的资源。需要使用大量IP地址的单位必须向有关机构进行申请。考虑到IP地址不久会用尽，因此现在已考虑对IP协议进行版本升级，即从现在的IPv4升级到新的版本IPv6。•向某个本地因特网服务提供者ISP注册申请，并按月交付费用。ISP(InternetServiceProvider)已经向有关机构申请到了批量的IP地址（相当于批发商）•购买某个ISP的上网卡。个人用户怎样获得IP地址？路由器因特网服务提供者ISP（拥有批量的IP地址）用户线至因特网调制解调器用户PC机…ISP向用户PC机提供临时IP地址（以拨号上网为例）…调制解调器市话交换机ISP把IP地址临时租给用户使用IP地址1IP地址2IP地址n若同一时间拨号上网用户数超过ISP所能提供的IP地址数，则有部分用户将得不到IP地址。长期使用大量IP地址（例如，几千个）•向中国互联网络信息中心CNNIC申请•CNNIC的网址：长期使用少量IP地址•向就近的本地因特网服务提供者ISP申请中国的单位用户怎样获得IP地址？1.IP地址•IP地址的作用•IP地址的表示方法•怎样获得IP地址•域名服务器DNS2.电子邮件(e-mail)3.万维网4.因特网上的实时通信量5.结束语F用名字表示IP地址IP地址既难记忆，又很难从键盘输入。一个事实：•人不擅长于记忆长串数字，•但记忆名字却比较容易。因此想到把IP地址变成名字。因特网设立专门的机构管理名字：•采用分级管理名字的方法。•每一级的名字都是各不相同的。因特网的域名域名其实就是名字。只是因为使用分级管理，因特网使用多级的域，因此就出现了“域名”这个名词。因特网的域名分为：•顶级域名•二级域名•三级域名•四级域名……中央电视台向因特网提供万维网服务的计算机的域名是：因特网的域名举例提供万维网服务的计算机名意思是：商业机构中央电视台←顶级域名←二级域名←三级域名三级域名.二级域名.顶级域名清华大学向因特网提供网站服务的计算机的域名是：因特网的域名举例意思是：中国←顶级域名教育机构←二级域名清华大学←三级域名网站服务器的计算机名字←四级域名四级域名.三级域名.二级域名.顶级域名域名服务器DNS(DomainNameServer)因特网中设有很多的域名服务器DNS，用来把域名转换为IP地址。例如，DNS收到后，经过查询过程，就把这个域名转换为IP地址：11001010011011001111100111001110用点分十进制表示就是：202.108.249.206分布在因特网中DNS服务器可将名字转换为IP地址因特网地址？DNS服务器DNS服务器DNS服务器DNS服务器DNS服务器DNS服务器不知道不知道不知道查到了服务器1.IP地址2.电子邮件(e-mail)3.万维网4.因特网上的实时通信量5.结束语F电子邮件是因特网最受欢迎的应用电子邮件大大方便了人们的生活、工作和学习。电子邮件也改变了人们生活、工作和学习的方式。发送方邮件缓存邮件服务器因特网使用SMTP协议用户邮箱接收方发送邮件使用的协议——简单邮件传送协议SMTP(SimpleMailTransferProtocol)邮件服务器接收邮件使用的协议——邮局协议版本3POP3(PostOfficeProtocolversion3)发送端ISP接收端ISP使用SMTP协议使用POP3协议sina.commail.cctv.com发信人地址：[e-mail]收信人地址：[e-mail]邮件服务器的域名读作“at”用户名（用户邮箱）邮件的传送仍然要使用IP和TCP协议电子邮件的优点与缺点优点：•快捷•价廉•不打断对方工作或休息缺点•有时邮件很慢或甚至丢失•对垃圾邮件尚无有效对策1.IP地址2.电子邮件(e-mail)3.万维网4.因特网上的实时通信量5.结束语F万维网(WorldWideWeb)万维网是大规模分布式的信息储藏所。万维网是因特网中最重要的应用之一。万维网使用超文本(hypertext)：•由多个信息源链接而成的文本•用户利用一个链接可找到位于世界上任何超文本系统中的另一个文档超文本链接（超链）：这是一个到CCTV的超链浏览器与服务器用户计算机运行浏览器程序，用来在屏幕上浏览从万维网下载的文档。因特网中的服务器运行服务器程序，它根据浏览器的请求，向用户返回所请求的文档。浏览器窗口显示的万维网文档称为页面。因特网服务器用户PC机浏览器程序服务器程序ABC服务器服务器服务器服务器服务器服务器服务器服务器浏览器向服务器发出请求服务器向浏览器返回所请求的文档这里同样要用到IP和TCP协议客户服务器方式在用户PC机上运行的浏览器程序也叫做客户程序，简称客户(client)。在因特网中服务器上运行的服务器程序也叫做服务器(server)。客户服务器方式•客户向服务器发出请求；•服务器向客户返回所请求的文档。URL用来标识万维网上的各种文档。因特网上的每一个文档，在整个因特网的范围内具有惟一的标识符URL。URL实际上就是文档在因特网中的地址。统一资源定位符URL(UniformResourceLocator)举例：URL的格式浏览器与服务器进行交互所使用的协议CCTV的网站服务器在因特网上使用的域名所要浏览的文件名（包含路径）超文本传送协议HTTP(HyperTextTransferProtocol)万维网客户程序与服务器程序之间的交互遵守超文本传送协议HTTP超文本标记语言HTML(HyperTextMarkupLanguage)超文本标记语言HTML使万维网的文档格式有了统一的标准，因而各种万维网文档都能在不同计算机的屏幕上面显示出来。1.IP地址2.电子邮件(e-mail)3.万维网4.因特网上的实时通信量5.结束语F实时通信量(real-timetraffic)如果忽略传输时延，则数据的产生、传输和使用都发生在同一时间。实时通信量多媒体通信量实时多媒体通信量IP电话的原理话音编码装成分组分组缓存话音解码因特网下图说明如何解决话音分组的时延抖动问题话音分组的发送是等时的。到了接收端成为非等时的。在接收端话音分组的还原必须是等时的。时延有抖动可能会引起话音分组的丢失。在接收端设置适当的缓存可以部分地解决时延抖动问题。分组发出123456t分组到达123456t分组个数654321t设置缓存时间增大缓存时间立即还原公用电话网IP电话网关因特网PC普通电话因特网PCPCIP电话的几种连接方法公用电话网公用电话网IP电话网关IP电话网关因特网普通电话普通电话分组交换电路交换电路交换（市内电话）（市内电话）IP电话网关是传统电话与IP电话的接口设备IP电话的质量TCP协议的重传技术会产生时延。打电话是实时通信，不允许过大的时延。因此IP电话不使用TCP协议，而是使用UDP协议。IP电话宁可把出错的分组丢弃，也不要迟到的、没有差错的分组。因此，IP电话的质量目前还不如传统电话的质量（分组丢失、时延、时延抖动）。为了提高IP电话的质量，有的ISP在IP电话网关之间使用专用的宽带线路。因特网发送时间到达时间010203011152725371回放时间1828388服务器客户实时运输协议RTP(Real-timeTransportProtocol)IPRTP（序号、时间戳）UDP底层局域网或广域网技术应用层运输层网际层底层PCMMPEG1MPEG2…因特网应如何演进以适应实时通信量的传输不同的对立观点仍然很多。有人认为应当彻底改造因特网：要有预留网络资源的协议，改变路由器的调度策略，应用程序要对其通信量进行描述。有人认为应维持IP协议的“尽最大努力交付”的策略，只要使链路容量足够大即可。有人认为要适当增加网络的服务器质量QoS(QualityofService)。1.IP地址2.电子邮件(e-mail)3.万维网4.因特网上的实时通信量5结束语F结束语IP地址是32位二进制数字。为便于阅读和键入，也常使用点分十进制记法。个人用户上网可向本地ISP租用临时的IP地址。域名服务器DNS把计算机域名转换为计算机使用的32位二进制IP地址。发送电子邮件使用SMTP协议，接收电子邮件使用POP3协议。结束语（续）统一资源定位符URL惟一地确定了万维网上文档的地址。超文本传送协议HTTP用于万维网浏览器程序和服务器程序的信息交互。超文本标记语言HTML使万维网文档有了统一的格式。结束语（续）IP电话不使用TCP协议。利用IP电话网关使得在普通电话之间可以打IP电话。