因特网

浙江工业大学Internet及其应用浙江工业大学因特网简介什么是因特网?顾名思义internet是互联网络80年代初期Internet是项目组和实验性互联网络的名字，各网络执行TCP/IP协议，经路由器互连并连接在NSFNET上，路由器以网络为寻址目标90年代中人们认为Internet实际上是全球范围的数字化信息库浙江工业大学美国联邦网络署的定义,1995.10.24Internet是具有下列特性的全球信息网(theglobalinformationsystem)--(i)基于IP协议(或其后继者)的全球唯一的地址空间，逻辑地连接在一起；(ii)能够支持使用TCP/IP协议集(或其后继者及其它与IP兼容的协议)来通信；(iii)公开或私下地提供、利用或形成在上述通信与相关基础设施之上的高层服务。浙江工业大学因特网的层次结构主干网络中级网络园区网络ISPs的地位浙江工业大学进入因特网的基本条件一台计算机（或NC）一条与ISP连接的信道用网卡接入局域网或经MODEM拨号上网IP地址或一个ISP帐号浙江工业大学因特网用户的类别Internet核心主机胖、瘦客户机的用户模拟终端的微机用户NC(Internet计算机)浙江工业大学PPP(点对点协议)在因特网上广泛使用PPP协议它提供了一种由点对点链路传送多协议数据报的标准方法，它包括三个主要成分：提供一种用来封装不同数据报的共同方法；建立、配置、测试数据链路连接的链路控制协议(LCP)；一套分别用于建立与配置不同质网络的网络控制协议(NCPs)浙江工业大学TCP/IP协议集简介SMTPHTTPFTPSNMPRPCNFSTCP(传输控制协议)UDP(用户数据报协议)IP（因特网协议）各类不同的实际网络浙江工业大学A类0网址网内主机号D类1110多投点组地址E类11110IP地址(32位)B类10网址网内主机C类110网址网内主机号浙江工业大学点分十进制地址人们不习惯直接使用2进制数32比特可分成4个字节，分别用十进制数表示每个字节，并用圆点把这4个字节隔开，这就是IP地址的点分十进制表示法202.112.88.31代表的32位依次是1100101001110000010110000001111110.2.64.112代表的32位依次是00001010000000100100000001110000浙江工业大学地址掩码为了取出IP地址中的网址，对A类网用255.0.0.0作掩码，对B类网用255.255.0.0作掩码对C类网用255.255.255.0作掩码对于连续16个C类网址，掩码是255.255.240.0即11111111111111111111000000000000而255.255.224.0能够取出连续32个C类网址，或把B类网划分为8个子网时，子网的地址浙江工业大学关于IP地址的进一步讨论IP地址的两种格式是：﹛＜网络号＞，＜主机号＞﹜；﹛＜网络号＞，＜子网号＞，＜主机号＞﹜有特殊含义的地址0代表全0；-1代表全1{0,0}指本网、本主机的源地址；{0,＜主机号＞}指本网、该主机的源地址；{＜网络号＞,0}指网络地址（路由表用）；{-1,-1}为限制在本网内广播的目的地址；{＜网络号＞,-1}对指定网络定向广播的目的地址；{＜网络号＞,＜子网号＞,-1}对指定子网定向广播的目的地址；{＜网络号＞,-1,-1}对指定网络各子网广播用的目的地址；{127,＜任意值＞}是主机内用以测试的一种地址，不用在主机之外浙江工业大学IP数据报格式版本长度服务类型数据报总长度标识号标志报片偏移生存时间协议报头检查和源地址目的地址任选项填充以下为数据部分浙江工业大学数据报的格式说明版本IP的版本号，为4报头长度以32比特为单位，最小为5服务类型优先级DTR数据报(片)总长以字节为单位，故总长最大为65535标识号每个原始数据报有一个特定的标识号标志利用标志表示数据报片的特性报片偏移表明数据报片在原始数据报中的位置生存时间与经过的站点数及在路由器中的等待时间相关协议指明数据部分为哪个协议的数据单元报头检查和按每个16比特累加求和，然后取反源地址发方32比特的IP地址目的地址信宿的32比特的IP地址任选项和填充用于测试和查错的任选项，填充至32b倍数浙江工业大学路由器（1）路由器(Router)路由器是因特网中的重要部件，用来连接网址不同的网络。路由器是在网络层按照协议（如IP）地址完成对分组（如IP数据报）的路径选择和存储转发的。显然，路由器一定有连接到不同网络的不同端口，且不同端口连接了不同的数据电路。(路由器的不同端口有不同的IP)路由器可运行软件，提供复杂的功能浙江工业大学路由器（2）边界路由器协议层次示意图：IPFRN以太网校园网帧中继线路浙江工业大学路由器和主机中的路由表在UNIX主机A中，有路由表的文件，例如：目的地址网关掩码标识窗口接口127．0．0．00．0．0．0255．0．0．0U358400loop202．1．1．00．0．0．0255．255．255．0U150000eth0202．1．4．0202．1．1．2255．255．255．0UG150000eth00．0．0．0202．1．1．10．0．0．0UG150000eth0ABCDER1R3R2202.1.1.2202.1.4.5202.1.10.4202.1.3.1202.1.3.1202.1.1.5202.1.1.10202.1.4.1202.1.10.1202.1.10.8202.1.1.1浙江工业大学地址解析因特网使用IP地址，但计算机最终是按网卡地址通信的。地址解析的作用就是从IP地址，变换成实际的网卡地址。ARP协议地址绑定(Binding)浙江工业大学ICMP及IGMP简介ICMP是IP层中的控制报文协议该协议的作用是确保IP协议的实施IGMP是IP层中使用D类地址的组播协议该协议支持IP网络中的虚拟工作组及VOD(视频点播)浙江工业大学C/S模式在C/S模式下，用传输协议进彼此通信的进程包括客户进程(C)和服务器进程(S)向网上服务提供者主动提出服务请求，并得到服务的进程称作客户进程(Client)随时等待服务请求，并及时响应，提供网上资源的进程称作服务器进程(Server)服务器进程通常是并发、多线程的，可同时分别处理多个不同客户进程的服务请求为区别与标识同在一台计算机上运行的多个服务器进程及客户进程，要分别标识每个进程浙江工业大学Internet中的运输层TCP和UDP协议端口号运输层是面对应用进程的，协议端口号实际上指明了主机上的具体进程，在一台主机上同时运行着多个通信进程的情况下，以不同的端口号来标识不同的进程，这是必不可少的。顾名思义，协议端口号包括协议和端口号两部分：2/TCP与2/UDP是两个不同的通信进程的协议端口号浙江工业大学协议端口号1024以内的协议端口号是由IANA(InternetAssignedNumberAuthority)统一分配的。IANA在Internet的STD2(即2号标准)中列出了熟知(WellKnown)的一些服务端口的编号，这些编号只能用于系统进程，或者由特权用户运行的程序。对于客户进程，则由主机分配给一个较大的协议端口号。浙江工业大学协议端口号举例25/TCP简单邮件传输协议（SMTP）20/TCPFTP数据连接53/UDP域名系统80/TCP超文本传输协议（HTTP)110/TCP邮局协议（POP3)虽然IANA不负责分配1024以上的编号，但也把已经向它登记使用的编号在STD2之内列了出来，供他人参考浙江工业大学UDP—用户数据报协议UDP协议，提供无连接的数据报传送，它给出了信源和信宿的端口号，使通信是针对进程的协议数据单元是用户数据报(UserDatagram)信源端口信宿端口长度UDP检查和数据部分浙江工业大学UDP使用的伪报头在计算检查和时要添加6个16比特，这个添加的部分叫做伪报头源IP地址目的IP地址0000000000010001数据报长度浙江工业大学TCP协议TCP是TransmissionControlProtocol的缩写，译为传输控制协议面向连接、端对端(进程对进程)、全双工且能连续传送字节流的报文和高可靠性是TCP的主要特色功能涉及到可靠性——从出错(检验错、丢失、重复或无序接收)恢复到有序递交；以及相关的流量控制、多路复用、连接控制、拥塞避免、优先级与安全等诸多方面浙江工业大学TCP报文段的格式源端口目的端口发送字节序号确认字节序号起点000000UAPRSF窗口检查和紧急指针选项填充数据浙江工业大学6个标志位U－URG指明紧急指针有效A－ACK表明确认序号有效P－PSH此报文段请求一次推进R－RST连接重建S－SYN设置同步序号F－FIN标志报文结束浙江工业大学选项*要求SYN为1TCP选项，主要用于提高端对端连接的性能，使连接质量更好类别长度名称备注0-任选项结束填充用1-无操作(NOP)填充用24最大报文段长度*33窗口比例(WS)*42使用选择性确认*52+8n选择性确认(SACK)n=1,2,3或4810时间戳(TS)测量往返时间*浙江工业大学套接字与TCP连接套接字(socket)是包括了主机的IP地址和该进程的通信端口的一种标识，这两个成分使套接字能唯一地标识出网上某处的特定通信进程一对套接字指明了通信的一对应用进程，也就确定了一个TCP连接浙江工业大学传输控制块在建立TCP连接时，每个端系统都要建立传输控制块TCB，即TransmissionControlBlock，它保存连接状态，通过连接名可得到TCB的指针，靠TCB使用与维护TCP连接TCB包括本地和远方的套接字(socket)，连接的安全度和优先级、用户发送与接收缓冲区的指针(指向可重发的队列和当前收的报文段)以及有关发送与接收的序号一个TCP连接终结时要删除双端端系统中的传输控制块TCB浙江工业大学TCP的几种操作建立连接时的三次联络和传输控制块(TCB)的创建按字节计数的滑动窗口（发、收）发方的超时重传机制TCP的慢启动和拥塞避免简化的TCP连接状态图用户接口浙江工业大学域名域名是IP地址的等价物管理域的逻辑名bnu.edu.cnelec.bnu.edu.cn主机的逻辑名浙江工业大学域名系统介绍域名系统包括三个成分：域名空间和资源档案；名字服务器；解析程序通过域名系统把域名译成IP地址在各级网络中的名字服务器和相应的解析程序，承担把域名转化为IP地址的工作名字服务器要有备份浙江工业大学ISPInternet接入服务提供者，或称作Internet运营商浙江工业大学与Internet相关的机构Internet协会Internet体系结构委员会(IAB)Internet工程部(IETF)Internet研究部(IRTF)Internet信息中心(NIC)网络运行中心浙江工业大学RFC(RequestForComments)RFC是在因特网上保存的备忘录式的文档其中有3个特别的系列：STD系列（Internet的正式标准）FYI系列（提供信息的文档）BCP系列（IETF指导组推荐的系列）浙江工业大学RFC的进一步介绍RFC由专人负责(RFC编辑RFC-Editor.org)通常RFC先在上发布，随后许多NIC将其放到自己的相关目录之下特点：RFC文档非常多，内容五花八门，可联机阅读，也可下载研究，每个文档有唯一的编号，现已超过RFC3115RFC有专门的索引，且不断充实更新计算机专业的从业者应当会用RFC文档浙江工业大学两类RFC的作用为各类用户提供信息的RFC目前最重要的已经进入FYI或BCP系列与INTERNET标准制定相关的RFC现在