互联网技术

互联网技术目录互联网概述IPV4及IPV6协议网络体系结构DNS域名系统互联网概述•国际互联网起源于1957年美国国防部建的APRNET•1994年4月中国开始实现与Internet的全功能连接•主要的运营商：–中国公用计算机互联网（CHINANET）、–中国网络通信集团（宽带中国CHINA169网）、–中国科技网（CSTNET）、–中国教育和科研计算机网（CERNET）–…….简介•1989年，瑞士的欧洲量子物理实验室（CERN）开发出(WorldWideWeb)•目的是希望用户通过简单的操作方式，方便地在网络上传送文字、图形、声音、动画、资料库、以及各式各样的软件•技术是互联网发展中的一个重要的里程碑•页形式提供的，它允许用户在一台计算机通过Internet存取另一台计算机上的信息。从技术角度上说，互联网是那些支持(HyperTextTransportProtocol)的客户机与服务器的集合。•1993年美国国家高速电脑中心对外发表了Mosaic浏览器，使的技术有了突破性的进展，它解决了远程信息服务中的文字显示、数据连接以及图像传递的问题，使得成为互联网上最为流行的信息传播方式。TCP/IP协议•TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InterentProtocol）协议是一组协议的集合•互联网就是靠TCP/IP协议把分布在全球的不同类型的网络连接起来的。HTTP协议•HTTP是HyperTextTransportProtocol的简称，中文意思是超文本传输协议。•它是Internet上进行信息传输时使用最为广泛的一种通信协议，所有的程序都必须遵循这个协议标准。•主要作用就是对某个资源服务器的文件进行访问，包括对该服务器上指定文件的浏览、下载、运行等，也就是说通过HTTP我们可以访问Internet上的的资源。HTML:超文本标记语言•HTML(HyperTextMarkupLanguage)超文本标记语言•编写网页的最主要语言•用HTML编写的超文本文档称为HTML文档•能独立于各种操作系统平台（如UNIX，WINDOWS等）。URL:统一资源定位器•URL(UniformResourceLocator)用于标识Internet或者与Internet相连的主机上的任何可用的数据对象•格式：–协议：//ip地址或域名/目录名/文件名。•例如广东外语外贸大学学校简介的URL为•表示使用http协议，•域名为，•目录名为gaikuang,•文件名为introduce.htm。IPV4协议•在互联网上计算机间要进行信息交换时，每台计算机必须有一个唯一IP地址，并且通信双方要知道对方的IP地址。•目前互联网使用的地址都是IPV4（InternetProtocolVersion4）地址。•IPV4地址由32位二进制数组成•为了便于标记，通常把32位二进制分为4段，每段8位，中间用小数点隔开，用十进制数表示，这就是我们通常看到的IP地址•其格式为：XXX.XXX.XXX.XXX，–每一组数的范围为0~255，–例如广外某台主机的IP地址为202.116.192.33。IP数据报格式版本报头长服务类型总长度标识DFMF分段位移生存时间TTL协议号报头校验和源IP地址目标IP地址可选项＋填充01631IP数据报格式(续)绝大多数IP数据报包含20字节的报头：•版本(4位)：IP协议版本，当前为4。•报头长(4位)：本数据报头的字数，每字4字节，范围是5～15，5即20字节，15即60字节，所以选项最多占40字节•服务类型(8位)(typeofservice)：本数据报的服务质量参数，当前未实现，设置为0。•总长度(16位)：数据报最大长度为65535字节。IP数据报格式(续)•标识(16位)：数据报编号，当路由器将本数据报分段时，此标识拷贝到每个段的IP报头。在分段重组时它用来确定该分段属于哪个数据报。•DF(Don’tFragment)(1位)：DF=1禁止本报分段。•MF(MoreFragment)(1位)：MF=1表示后面还有本报的分段，MF=0表示是最后一个分段。•分段位移：分段位移×8指出本分段在原数据报中从第几字节开始。除最后一段外，其余分段的长度是8字节的倍数。IP数据报格式(续)•生存时间TTL：指明数据报在互联网上逗留的最大时间。标准按秒计，实际上按跳数计。数据报每经过一个路由器，TTL减1，当TTL＝0时数据报被丢弃。防止无法投递的报无限传递。•协议号(8位)：指明上一层协议，6表示上层是TCP，17表示上层是UDP。•报头校验和(16位)：通过路由器时TTL减1，校验和要重新计算。IPv6无校验和，...•源IP地址(32位)：数据报源主机的IP地址。•目标IP地址(32位)：数据报目标主机的IP地址。IP数据报的分段和重组•物理网络一般限制通过包的最大长度，如以太网允许最大帧长1518字节。若物理网络允许的包长小于IP数据报长，路由器的IP层要将该报分段成多个IP报转发。•分段后的数据报在被发送过程中还可以再分段。•由目标主机的IP层对分段报进行一次重组，IP不区分经一次或多次分段的报。IP数据报的路由和转发主机和路由器如何为IP数据报确定路径：•源主机和目标主机位于同一物理网络：数据报在物理网络内传递。比如以太网，源主机将目标主机IP地址转换成物理地址,把数据报封装在以太网帧中直接发送。•源主机和目标主机位于不同物理网络：数据报经路由器转发。路由器通过路由表决定数据报的下一站。•源主机如何确定该发往哪个路由器？主机也有一张路由表，并配置默认网关。IP数据报的路由和转发(续)网2：202.112.58.0网1：50.0.0.0网4：128.1.0.0网3：166.111.0.0R3202.112.58.3R1202.112.58.150.0.0.1R2202.112.58.2128.1.0.2IP数据报的路由和转发(续)—路由器R3的路由表目标网络屏蔽码下一站IP地址50.0.0.0255.0.0.0202.112.58.1128.1.0.0255.255.0.0202.112.58.2166.111.0.0255.255.0.0直接传递202.112.58.0255.255.255.0直接传递*166.111.0.1*项是默认路由项，或叫默认网关(defaultgateway)IP数据报差错报告互联网控制报文协议ICMP(InternetControlMessageProtocol)就是IP数据报差错报告机制，ICMP报文封装在IP数据报中发送。ICMP差错报文：ICMP信息报文：•目标不可达•回答请求/回答响应•数据报超时(ping用它测主机可达性)•数据报参数问题•时间戳/时间戳响应•报源减速•地址屏蔽码请求/响应•重定向路由协议路由器的核心是网络层，包括IP、ICMP、ARP，还有一个或多个路由协议。由于路由协议需要传输层协议支持，实际路由器还包括高层模块，还有网管模块。•路由器功能和路由协议分类•内部路由协议OSPFv2•外部路由协议BGP-4•无类别域间路由CIDR路由器功能互联网中路由器的传统功能：•交换路由信息：与其它路由器交换网络拓扑和网段时延等信息；•执行路由算法：基于路由信息计算、更新路由表，为数据报决定路由。Internet是由许多自治系统AS互联而成，所谓自治系统是由单一机构管理、操作下的路由器连接的互联网。路由协议分类Internet的路由协议分两类：•内部路由协议或内部网关协议IGP—自治系统内部路由器交换路由信息的协议：RIP(RoutingInformationProtocol)，DV类。IS-IS，OSPF(OpenShortestPathFirst)，LS类。•外部路由协议或外部网关协议EGP—不同自治系统的路由器交换路由信息的协议：BGP(BorderGatewayProtocol)内部路由协议OSPF—原理是链路状态路由协议•每个路由器都有本链路状态信息，即它直接连接的路由器和网络，及到它们的“距离”。•周期地将本链路状态扩散(flooding)到所有结点。•所有的链路状态合在一起就是自治系统的拓扑数据库，每个路由器维持这个拓扑数据库。•每个路由器根据这个拓扑数据库构造一个以自身为根的最短路径树，从最短路径树生成它的路由表。外部路由协议BGP网络网络R2R3网络R1网络网络R5R6网络R7AS1AS2外部路由协议BGP(续)•路由器R1属于自治系统AS1，路由器R5属于AS2。R1和R5都实现外部路由协议BGP交换路由表，它们也分别实现各自的自治系统内部路由协议，如OSPF。•BGP基本上是距离向量路由算法，所不同的是它把到达某网络选择的整个路径告诉邻居，而不只是下一站。路径信息AS_PATH中有所穿越的自治系统网络编号，利用AS_PATH可进行环路检测，克服了“计数到无限”的问题。IP的分类•每个IP地址由网络号码和主机号码两部分组成。•同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络号码，网络上的一个主机（包括网络上工作站，服务器和路由器等）有一个主机号码与其对应。•IP地址根据网络号码的不同分为5种类型，A类地址、B类地址、C类地址、D类地址和E类地址。A类IP地址•一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”•地址范围从1.0.0.0到126.0.0.0。•可用的A类网络有126个，每个网络能容纳1亿多个主机。B类IP地址•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”•地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。•可用的B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机。C类IP地址•一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。•范围从192.0.0.0到223.255.255.255。•C类网络可达209万余个，每个网络能容纳254个主机。D类地址用于多点广播（Multicast）•D类IP地址第一个字节以“1110”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。E类IP地址•E类IP地址第一个字节以“11110”开始，为将来使用保留。特定用途的IP地址①主机地址全为0。不论哪一类网络，主机地址全为0表示指向本网，常用在路由表中。②主机地址全为1。主机地址全为1表示广播地址，向特定的所在网上的所有主机发送数据包。③四字节32比特全为1。若IP地址４字节32比特全为1，表示仅在本网内进行广播发送。④网络号127。TCP/IP协议规定网络号127不可用于任何网络。其中有一个特别地址：127．0．0．1称之为回送地址（Loopback），它将信息通过自身的接口发送后返回，可用来测试端口状态。IP的配置•TCP/IP参数的设置包括IP地址,子网掩码,网关和DNS的设置等。Windows系统下的配置方法基本相同。IP的配置（续）1.选择“开始”“设置”“网络和拨号连接”命令，弹出“网络和拨号连接”窗口。2.选择“本地连接”图标，单击鼠标右键，出现图3-2（a）。3.选择“Internet协议（TCP/IP）”，单击“属性”按钮，出现图3-2（b）。4.在出现“TCP/IP”对话框中，有如下两个选项：•（1）“自动获取IP地址”：每次登陆到网络时自动获取一个IP，•（2）“使用下面的IP地址”：需要设定的有IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器，这些都是由ISP（Internet服务供应商）提供。IP的查看和测试IP的查看命令