第二章 Internet技术基础

第二章Internet技术基础2.1计算机网络通信协议1、协议协议是指通信双方必须遵守的控制信息交换的规则之集合。2、协议的组成协议主要由语法，语义和同步三个要素组成；3、协议有层次性，可靠性和有效性的特点。OSI模型各层之间的关系物理层：实现实体间的按位传输，单位是位；数据链路层：实现系统实体间二进制信息块的正确传输，单位是帧；网络层：实现整个网络系统内连接，为传输层提供整个网络范围内两个终端用户之间数据传输的通路，单位是包；传输层：实现数据在会话层和网络层间的透明传输；会话层：表示层：应用层：網路擠塞TCP协议（传输控制协议）TCP负责数据从发送方正确地传递到接收方，是端到端的数据流传输。它总能保证数据可靠、按次序、完全、无重复的传输。TCP/IP协议系列分成四个层次的结构：链路层、网络层、传送层、应用层。封包傳遞IP协议（网间协议）IP提供了三个基本功能：１、基本数据单元的传送。２、IP软件执行路由功能，选择传递数据的路径。３、IP包括了一些规则，以确定主机和路由器如何处理分组以及差错报文产生的处理。４、和路由有关的协议ICMPIRDPIPmulticastUDPfloodingSubnetbroadcastIGMPDVMRPMOSPFPIMSLIPMAC地址与IP地址没有直接关系，它们是通过IP协议簇中的ARP(地址转换协议)和RARP(反地址转换协议)动态发现的。1）UDP的功能P272）SLIP协议该协议是Windows远程访问的一种旧工业标准，主要在Unix远程访问服务器中使用，现今仍然用于连接某些ISP。因为SLIP协议是面向低速串行线路的，可以用于专用线路，也可以用于拨号线路，Modem的传输速率在1200bps到19200bps。SILP是一种简单的组帧方式，使用时还存在一些问题。首先，SILP不支持在连接过程中的动态IP地址分配，通信双方必须事先告诉对方IP地址，这个没有固定IP地址的个人用户上Internet网带来了很大的不便；其次，SILP帧中无协议类型字段，因此他只能支持Ip协议；再有，SLP帧中无校验字段，因此链路层上无法检测出传输差错，必须由上层实体或具有纠错能力的MODEM来解决差错问题。3）PPP协议点对点协议（PPP）为在点对点连接上传输多协议数据包提供了一个标准方法。PPP协议是一种点——点串行通信协议。PPP具有处理错误检测、支持多个协议、允许在连接时刻协商IP地址、允许身份认证等功能，还有其他我。PPP提供了3类功能：成帧；链路控制协议LCP；网络控制协议NCP。2.2地址与域名用以識別網絡中每部電腦分為網絡位址和主機位址兩部分需向互聯網資訊中心InterNIC申請註冊，這機構負責提供com,net,org等頂層域名IP地址由32位组成例子：192.168.0.111000000.10101000.00000000.00000001A类网址A类地址第1字节为网络地址，其它3个字节为主机地址。另外第1个字节的最高位固定为0。A类地址范围：1.0.0.1到126.255.255.255。A类地址默认子网掩码为255.0.0.0一个A类IP地址由1字节（每个字节是8位）的网络地址和3个字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”,即第一段数字范围为1～127。每个A类地址理论上可连接16777214256*256*256-2台主机(因为不存在最后一个字节值为“0”或“256”的IP地址，例如127.234.123.0或123.5.34.256这样的地址是不存在的），Internet有126个可用的A类地址。A类地址适用于有大量主机的大型网络。B类网址B类地址第1字节和第2字节为网络地址，其它2个字节为主机地址。另外第1个字节的前两位固定为10。B类地址范围：128.0.0.1到191.255.255.255。172.16.0.0到172.31.255.255是私有地址169.254.0.0到169.254.255.255是保留地址。如果你的IP地址是自动获取IP地址，而你在网络上又没有找到可用的DHCP服务器，这时你将会从169.254.0.0到169.254.255.255中临时获得一个IP地址。B类地址默认子网掩码为255.255.0.0一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，即第一段数字范围为128～191。每个B类地址可连接65534(2^16-2,因为主机号的各位不能同时为0,1)台主机，Internet有16383(2^14-1)个B类地址(因为B类网络地址128.0.0.0是不指派的，而可以指派的最小地址为128.1.0.0[COME06]）。C类网址C类地址第1字节、第2字节和第3个字节为网络地址，第4个个字节为主机地址。另外第1个字节的前三位固定为110。C类地址范围：192.0.0.1到223.255.255.255。C类地址中的私有地址：192.168.0.0到192.168.255.255是私有地址。C类地址默认子网掩码为255.255.255.0一个C类地址是由3个字节的网络地址和1个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”，即第一段数字范围为192～223。每个C类地址可连接254台主机，Internet有2097152个C类地址段（32*256*256），有532676608个地址（32*256*256*254）。D类网址D类地址不分网络地址和主机地址，它的第1个字节的前四位固定为1110。⑵D类地址范围：224.0.0.1到239.255.255.255D类地址用于多点播送。D类IP地址第一个字节以“lll0”开始，它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播（Multicast）中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它标识共享同一协议的一组计算机。在IPv6协议中，第一个字节必须是0xFF。E类地址也不分网络地址和主机地址，它的第1个字节的前五位固定为11110。E类地址范围：240.0.0.1到247.255.255.254E类IP地址以“llll0”开始，为将来使用保留。全零（“0．0．0．0”）地址对应于当前主机。全“1”的IP地址（“255．255．255．255”）是当前子网的广播地址。E类IP地址的第一段数字范围为240～247，E类地址保留，仅作为搜索、Internet的实验和开发之用。子网只有在一个网络号下的计算机之间才能直接互通，不同网络号的计算机要通过网关（Gateway）才能互通。但这样的划分在某些情况下显得并十分不灵活。为此IP网络还允许划分成更小的网络，称为子网（Subnet），这样就产生了子网掩码。子网掩码子网掩码是一个32位地址，是与IP地址结合使用的一种技术。它的主要作用有两个，一是用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。二是用于将一个大的IP网络划分为若干小的子网络。A类网络缺省子网掩码：255.0.0.0B类网络缺省子网掩码：255.255.0.0C类网络缺省子网掩码：255.255.255.0缺省路由不同网段间通信必须经过路由器。缺省路由也是一种静态路由。简单地说，缺省路由就是在没有找到任何匹配的路由项情况下，才使用的路由。即只有当无任何合适的路由时，缺省路由才被使用。IP分组格式版本号：VERS—分组长度（HLEN）：报文头部的字数（字长=32bits）—业务类型（TypeofService）：分组的处理方式—总长度（TotalLength）：分组头部和数据的总长度（字节数）—标识（Identification）、标记（Flags）、片偏移（FragOffset）：对分组进行分片，以便允许网上不同MTU时能进行传送—生存时间（TTL）：规定分组在网上传送的最长时间（秒），防止分组无休止地要求网络搜寻不存在的目的地址；—协议（Protocol）：发送分组的上层协议号（TCP=6，UDP=17）—校验和（HeaderChecksum）：分组头校验和—源和目IP地址（SourceandDestinationIPAddress）：标识网络中端设备的IP地址—IP选项（IPOptions）：网络测试、调试、保密及其他—数据（Data）：上层协议数据域名域名系统的结构域名采用层次结构的基于“域”的命令方案，每一层由一个子域名组成，子域名间用“.”分隔，其格式为：机器名.网络名.机构名.最高域名.Internet上的域名由域名系统DNS统一管理.DNS是一个分布式数据库系统,由域名空间.域名服务器和地址转换请求程序三部分组成，用来实现域名和IP地址之间的转换。IPv6的基本概念IPv6是“InternetProtocolVersion6”的缩写，是现行版本IP协议-IPv4-的下一代IP协议。特点（1）IPV6地址长度为128比特，地址空间增大了2的96次方倍；（2）灵活的IP报文头部格式。使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPV4中可变长度的选项字段。IPV6中选项部分的出现方式也有所变化，使路由器可以简单路过选项而不做任何处理，加快了报文处理速度。（3）IPV6简化了报文头部格式，字段只有7个，加快报文转发，提高了吞吐量；（4）提高安全性。身份认证和隐私权是IPV6的关键特性。（5）支持更多的服务类型；（6）允许协议继续演变，增加新的功能，使之适应未来技术的发展。2.3Internet/Intranet的建立Intranet又称为企业内部网它的基本思想是：在内部网络上采用TCP／IP作为通信协议，利用Internet的Web模型作为标准平台，同时建立防火墙把内部网和Internet隔开。当然，Intranet并非一定要和Internet连接在一起，它完全可以自成一体为一个独立的网络。Intranet的构建1．Intranet的规划一般说来，Intranet的规划可以从以下几个方面来进行：●Intranet的功能设计：它们主要有Web浏览、电子邮件系统、群件、电话与电视会议、多媒体信息广播、电子商务等等。●硬件与软件设计方案：如果企业已有现成的LAN或WAN，则Intranet完全可以建立在原有系统之上。软件设计方案是指Intranet产品的选择。●应用与开发计划：组织Intranet上各种信息系统内容，确定具体的应用开发方法及所使用的工具等等。●投资费用规划：2．Intranet的一般拓扑结构建立Intranet相对简单，只需配置Intranet服务器，并在工作站上安装Intranet客户端软件即可。如果Intranet需要和Internet连接，为了保证Intranet的安全，需要在Intranet内部数据区与外部Internet之间构筑一道防火墙，和Internet相连的Intranet一般都有一个Internet服务器作为公共Web服务器和E－mail服务器。3．构建Intranet的步骤构建一个独立的企业Intranet可采用以下五个步骤：①选择Web服务器上的网络操作系统。②加载TCP／IP协议软件。③安装Web服务器。④建立Web信息系统。⑤安装客户机软件。2.4连入Internet的方法一、拨号连接终端方式1、选择ISP2、硬件设备3、软件二、SLIP/PPP协议连接三、通过局域网连接及配置1、硬件连接2、网络配置四分组网连接