计算机网络技术07Internet基础

知 识 回 顾 1、 常 见 划 分 VLAN的 方 法 有 哪 些 ？ 2、 如 何 根 据 端 口 划 分 VLAN？ 3、 交 换 机 的 端 口 有 哪 几 种 工 作 方 式 ? 教 学 内 容 ： 1、 了 解 Internet发 展 过 程 ； 2、 掌 握 IP地 址 的 基 本 知 识 。 教 学 重 点 ： IP地 址 的 基 本 知 识教 学 难 点 ： IP地 址 的 基 本 知 识第 7节 因 特 网 基 础 1 Internet概 述 （ 1） Internet产 生 与 发 展 过 程 1969年 美 国 国 防 部 高 级 研 究 计 划 署 （ DARPA） 出于 冷 战 的 需 要 ,决 定 研 究 一 种 能 够 将 不 同 的 计 算 机 系统 连 接 起 来 ,并 可 经 受 战 争 破 坏 的 无 中 心 计 算 机 网 络 。 1969年 12月 ， 在 DARPA资 助 下 ,美 国 加 利 福 尼 亚大 学 洛 杉 矶 分 校 、 斯 坦 福 研 究 所 、 加 利 福 尼 亚 大 学圣 巴 巴 拉 分 校 和 犹 他 大 学 成 功 地 将 SIGMA-7、 SDS904、IBM360/75和 PDP-10四 个 不 同 的 计 算 机 系 统 连 接 起 来 ，命 名 为 ARPANet(阿 帕 网 )。 70年 代 初 ， 随 着 局 域 网 （ LAN） 技 术 的 不 断 成熟 ， DARPA开 始 了 一 个 称 为 Internet（ 互 联 网 ） 的研 究 计 划 ， 主 要 研 究 如 何 将 各 种 LAN和 广 域 网 （ WAN）互 联 起 来 ， 这 个 研 究 项 目 的 成 果 就 是 TCP/IP协 议 。 1983年 ， 鉴 于 ARPANet已 经 达 到 预 期 目 的 ， 美国 军 方 将 其 一 分 为 二 ， 一 个 是 军 用 网 络 Milnet,一个 是 民 用 网 络 Internet。 1986年 ， 美 国 国 家 科 学 基 金 会 (NSF)投 资 组 建国 家 科 学 基 金 网 (NSFNet)， 通 过 高 速 链 路 将 六 个 超级 计 算 中 心 联 接 起 来 作 为 ARPANet的 主 干 网 。 1990年 ， NSFNet逐 渐 发 展 成 为 Internet的 主干 网 ， ARPANet完 成 了 他 的 历 史 使 命 ,被 正 式 关 闭 。 （ 2） Internet的 管 理 机 构 Internet体 系 结 构 委 员 会 （ IAB） 负 责定 义 Internet的 总 体 结 构 和 技 术 上 的 管 理 ，对 Internet存 在 的 技 术 问 题 及 未 来 将 会 遇 到的 问 题 进 行 研 究 。 下 设 Internet研 究 任 务 组（ IRTF） 、 Internet工 程 任 务 组 （ IETF） 和 Internet网 络 号 码 分 配 机 构 （ IANA） 。 网 络 信 息 中 心 （ InterNIC） 和 网 络 操 作中 心 （ InterNOC） 负 责 Internet的 运 行 管 理 。 2 知 识 回 顾 3 IP地 址 （ 1） 统 一 IP地 址 的 必 要 性 在 任 何 一 个 物 理 网 络 中 ， 各 个 节 点 的 设 备 必 须 都 有 一 个唯 一 的 地 址 ， 才 能 使 信 息 进 行 交 换 ， 这 个 地 址 称 为 “ 物 理 地址 ” 。 单 纯 使 用 物 理 地 址 寻 址 存 在 如 下 问 题 ： 不 同 物 理 网 络 的 物 理 地 址 格 式 各 不 相 同 ； 物 理 地 址 被 固 化 在 网 络 设 备 中 ， 通 常 不 能 被 修 改 ； 物 理 地 址 属 于 非 层 次 化 的 地 址 ， 它 只 能 标 识 出 单 个 的设 备 ， 标 识 不 出 该 设 备 连 接 的 是 哪 一 个 网 络 。 针 对 物 理 地 址 的 问 题 ， Internet采 用 一 种 全 局 通 用 的 地址 格 式 ， 为 每 一 个 网 络 和 每 一 台 主 机 分 配 一 个 IP地 址 ， 以 此屏 蔽 物 理 网 络 地 址 的 差 异 。 IP协 议 负 责 把 主 机 原 来 的 物 理 地址 隐 藏 起 来 ， 在 网 络 层 中 使 用 统 一 的 IP地 址 。 （ 2） IP地 址 格 式 IP地 址 由 32位 数 据 组 成 ， 分 为 地 址 类 别 、 网 络 号 和 主 机 号三 个 部 分 ， 用 于 唯 一 地 标 识 互 联 网 中 的 一 个 连 接 。 与 互 联 网 有 多 个 物 理 连 接 的 计 算 机 具 有 多 个 IP地 址 （ 路由 器 、 多 宿 主 主 机 等 ） ； 多 个 IP地 址 可 以 绑 定 到 一 条 物 理 连 接 上 。 IP地 址 采 用 32位 二 进 制 数 表 示 ， 为 了 便 于 用 户阅 读 和 理 解 IP地 址 ， IAB规 定 采 用 “ 点 分 十 进 制 ” 方 法 表 示 IP地 址 ， 将 IP地 址 分 为 4个 字 节 ， 每 个 字节 用 一 个 0-255的 十 进 制 数 表 示 ， 数 字 之 间 用 点 号“ ” 隔 开 。 二 进 制 格 式 点 分 十 进 制11000000 10101000 01100100 10100100 ？ （ 3） IP地 址 的 类 型 A类 地 址 由 1个 字 节 的 网 络 号 和 3个 字 节 的 主 机 号 组 成 ，网 络 号 的 最 高 位 必 须 是 “ 0” ， 地 址 范 围 1.0.0.1-126.255.255.254。 可 用 的 A类 网 络 有 126个 ， 每 个 网络 可 容 纳 16777214个 主 机 。 B类 地 址 由 2个 字 节 的 网 络 号 和 2个 字 节 的 主 机 号 组 成 ，网 络 号 的 最 高 2位 必 须 是 “ 10” ， 地 址 范 围 128.1.0.1-191.254.255.254。 可 用 的 B类 网 络 有 16382个 ， 每个 网 络 可 容 纳 65534个 主 机 。 C类 地 址 由 3个 字 节 的 网 络 号 和 1个 字 节 的 主 机 号 组 成 ，网 络 号 的 最 高 3位 必 须 是 “ 110” ， 地 址 范 围 192.0.1.1-223.255.254.254。 可 用 的 C类 网 络 有 209万 多 个 ，每 个 网 络 可 容 纳 254个 主 机 。 D类 地 址 D类 IP地 址 第 一 个 字 节 最 高 4位 以 “ lll0” 开 始 ，地 址 范 围 224.0.0.1 239.255.255.254。 D类 IP地 址 是 一 个 保 留 地 址 ， 并 不 分 配 给 特 定 的网 络 ， 目 前 这 一 类 地 址 被 用 在 多 点 广 播 （ Multicast）中 ， 也 称 多 播 地 址 。 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 地 址 E类 IP地 址 第 一 个 字 节 最 高 5位 以 “ llll0” 开 始 ，为 将 来 使 用 保 留 。 (4)几 种 特 殊 的 IP地 址 网 络 地 址 IP地 址 的 主 机 号 全 部 为 “ 0” ， 表 示 网 络 地 址 ， 如65.0.0.0、 126.25.0.0、 222.17.249.0。 广 播 地 址 直 接 广 播 ： IP地 址 的 主 机 号 全 部 为 “ 1” ， 是 指 向网 络 号 相 同 的 所 有 的 主 机 发 送 报 文 。 有 限 广 播 ： IP地 址 的 32位 全 部 为 “ 1” ， 是 指 向主 机 所 在 网 络 的 其 他 主 机 发 送 报 文 。 回 送 地 址 回 送 地 址 特 指 127.0.0.1， 用 于 测 试 网 卡 驱 动 程 序 、TCP/IP协 议 是 否 正 确 安 装 ， 网 卡 是 否 工 作 正 常 。 （ 5） 私 有 IP地 址 IANA将 A、 B、 C类 地 址 的 一 部 分 保 留 下 来 ， 作为 私 有 IP地 址 空 间 ， 供 各 类 专 有 网 络 使 用 。 A类 私 有 IP地 址 ： 10.0.0.0 10.255.255.255 B类 私 有 IP地 址 ： 172.16.0.0 172.31.255.255 C类 私 有 IP地 址 ： 192.168.0.0 192.168.255.255 当 使 用 私 有 IP地 址 的 局 域 网 通 过 路 由 设 备 （ 路由 器 或 网 关 ） 与 Internet连 接 时 ， 路 由 设 备 会 自 动将 私 有 IP地 址 的 信 号 隔 离 在 局 域 网 内 部 ， 不 用 担 心所 使 用 的 私 有 IP地 址 与 其 他 局 域 网 中 使 用 的 同 一 私有 IP地 址 （ 即 IP地 址 完 全 相 同 ） 发 生 冲 突 。 课 程 小 结 本 次 课 要 求 同 学 们 在 理 解 Internet基 本 概 念 的 基 础 上 ， 掌 握 基 本 TCP/IP体系 结 构 和 IP地 址 的 基 本 知 识 ， 为 进 一 步学 习 打 好 基 础 。