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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,#,第,6,章,互联网,内容提,要,要,网络是,物,物联网,最,最重要,的,的基础,设,设施之,一,一。物,联,联网是,下,下一代,互,互联网,吗,吗？为,了,了解决,这,这个问,题,题，首,先,先需要,认,认识,互联网,。,本章将,介,介绍互,联,联网的,基,基本概,念,念及体,系,系结构,。,。,第2-5章介绍,了,了感知,识,识别层,多,多样化,的,的信息,获,获取方,式,式,自动识,别,别技术,与,与RFID,传感器,技,技术,定位系,统,统,智能信,息,息设备,本章重,点,点介绍,互,互联网,的,的,组成元,素,素,，,接入方,式,式,，,网络核,心,心,等基本,概,概念，,并,并着重,介,介绍互,联,联网分,层,层体系,结,结构中,的,的,应用层,，,传输层,，,网络层,。,内容回,顾,顾,6.1,互联网,概,概述,6.2应用层,6.3传输层,6.4网络层,6.5从互联,网,网到物,联,联网,互联网,有,有哪些,基,基本组,件,件，通,过,过什么,方,方式实,现,现互联,互,互通的,呢,呢？,本章内,容,容,6.1互联网,概,概述：,“,“网络,”,”构成,的,的网络,网络终,端,端：,服务器,个人电,脑,脑,智能手,机,机,多样的,终,终端设,备,备通过,不,不同的,接入方,式,式,接入互,联,联网,网络接,入,入方式,拨号上,网,网：,互联网,普,普及初,期,期最常,用,用的,有线,接入方,式,式，通,过,过,调制解,调,调器,（Modem）利用,当,当地运,营,营商提,供,供的电,话,话号码,拨,拨号接,入,入互联,网,网，是,一,一种,低速,接入，,最,最高数,据,据传输,速,速率56kbps。,DSL：,目前运,用,用最广,泛,泛的,有线,接入方,式,式，基,于,于普通,电,电话线,的,的,宽带,接入技,术,术。上,传,传速率,峰,峰值：1Mbps（通常,小,小于1Mbps），下,载,载速率,峰,峰值：8Mbps（通常,小,小于2Mbps），速,率,率稳定,，,，带宽,独,独享，,与,与语音,服,服务独,立,立。,电力线,：,：,利用电,力,力线进,行,行网络,数,数据传,输,输的新,型,型,有线,接入方,式,式，最,高,高速率14Mbps，结构,灵,灵活，,适,适用范,围,围广，,成,成本低,。,。,以太网,：,：,应用最,广,广泛的,局域网,通信技,术,术，包,括,括10Mbps，100Mbps，10Gbps等速率,范,范围，,具,具有,速率高,，,抗干扰,能,能力强,的特点,，,，适用,于,于各类,企,企事业,团,团体，,可,可实现,各,各类高,速,速互联,网,网应用,，,，但一,次,次性布,线,线,成本较,高,高,。,Wi-Fi：,最常见,的,的,无线,接入方,式,式，是,一,一种,短距离,传输技,术,术，适,用,用于办,公,公室及,家,家庭环,境,境，有11Mbps，54Mbps，300Mbps等速率,范,范围。,网络接,入,入方式,（,（续）,网络核,心,心：互,联,联网如,何,何提供,通,通信服,务,务？,数据交换：,将数据从发送端传输到接收端的过程,网络设计中的,核心问题,：,如何进行数据传输？,数据交换,电路交换,分组交换,报文交换,数据报,虚电路,电路交,换,换,数据电,路,路：,circuit,特点：,即时通,讯,讯，服,务,务质量,保,保障,可扩展,性,性差，,准,准备时,间,间长,分组交,换,换,通讯数,据,据单元,：,：,分组,特点：,资源利,用,用率高,，,，信息,传,传输效,率,率高，,服,服务质,量,量无保,障,障,多数情,况,况下,物联网,的服务,不必苛,求,求具有,延,延时保,障,障的即,时,时通信,能,能力,，因此,，,，高效,且,且低成,本,本的分,组,组交换,将,将成为,物,物联网,中,中数据,交,交换的,首,首选方,式,式。,电路交,换,换VS分组交,换,换,6.1互联网,概,概述：,网,网络协,议,议及其,分,分层结,构,构,为何需,要,要分层,结,结构？,网络规,模,模,网络功,能,能,互联网,一,一般可,划,划分为,5层,应用层,传输层,网络层,链路层,物理层,6.1互联网,概,概述：,网,网络协,议,议及其,分,分层结,构,构,应用层,HTTP，FTP，SMTP，DNS协议；,数,数据单,元,元：报,文,文,传输层,TCP，UDP协议；,数,数据单,元,元：数,据,据段,网络层,IP，ICMP，GMP协议；,数,数据单,元,元：数,据,据包,链路层,MAC协议；,数,数据单,元,元：帧,物理层,数据单,元,元：比,特,特,6.1互联网,概,概述,6.2,应用层,6.3传输层,6.4网络层,6.5从互联,网,网到物,联,联网,应用层,是,是用户,接,接触最,多,多的一,个,个网络,分,分层，,互,互联网,应,应用层,有,有哪些,关,关键应,用,用？,本章内,容,容,应用程,序,序构架,客户端,服务,器,器模式,服务器,直,直接向,所,所有用,户,户提供,服,服务,成本高,，,，可扩,展,展性差,对等网,络,络模式,每一个,网,网络终,端,端既是,资,资源的,使,使用者,也,也是资,源,源的提,供,供者,扩展性,强,强，资,源,源利用,率,率高,管理困,难,难，服,务,务不稳,定,定,6.2应用层,：,：应用,程,程序构,架,架,应用层,描述,业务逻,辑,辑,，包括应用流,程,程、程序状,态,态、数据内,容,容和形,式,式,Web包含的,三,三个重,要,要概念,超文本,超媒体,超文本,传,传输协,议,议（HTTP）,Web的特点,图形化,界,界面,终端的,独,独立性,交互性,和,和动态,性,性,6.2应用层,：,：Web和HTTP协议,HTTP,超文本,超媒体,6.2应用层,：,：Web和HTTP协议,域名：,Web服务器,在,在网络,上,上的,唯一,标识（,标,标识作,用,用）,用来在,网,网络中,定位,一台Web服务器,的,的标识,（,（定位,作,作用）,域名一,般,般具有,可,可以直,接,接理解,的,的,语义,信息，,如,如http:/,/,/tsinghua,.,cn：服务,器,器位于,中,中国,edu：服务,器,器用于,教,教育机,构,构,tsinghua：该web服务器,为,为清华,大,大学所,有,有,域名与IP地址：,IP是互联,网,网内部,使,使用的,标,标识，,有,有固定,的,的长度,，,，域名,没,没有长,度,度限制,。,。,域名到IP地址的,转,转换：,域名系,统,统,6.2应用层,：,：域名,系,系统,t,分层,组织的DNS（域名,系,系统）,服,服务结,构,构,根域名,系,系统服,务,务器,13台根域,名,名服务,器,器,一级域,名,名服务,器,器,负责如.com、.edu、.net的一级,域,域名,负责代,表,表国家,地,地区的.cn、ca的一级,域,域名,权威域,名,名服务,器,器,服务每,一,一个拥,有,有Web的机构,两种服,务,务方式,自维护,权,权威域,名,名服务,器,器,第三方,权,权威域,名,名服务,器,器,域名服,务,务器共,同,同协作,完,完成,域名解,析,析,6.2应用层,：,：域名,系,系统（,续,续）,6.2应用层,：,：域名,解,解析,交互式,域,域名解,析,析：逐级询,问,问,当用户,向,向本地DNS服务器,请,请求解,析,析时，,若,若本地DNS服务器,已,已持有,所,所需域,名,名对应IP，则将,信,信息返,回,回给用,户,户，否,则,则从根,服,服务器,开,开始一,层,层一层,向,向下询,问,问，直,到,到获取,域,域名对,应,应IP并返回,给,给用户,。,。,6.2应用层,：,：域名,解,解析（,续,续）,递归式,域,域名解,析,析：本地DNS服务器,代,代理,每当一,个,个DNS服务器,被,被查询,一,一个域,名,名的IP地址时,，,，如果,该,该服务,器,器没有,记,记录，,则,则该服,务,务器亲,自,自代表,询,询问者,去,去获取,该,该域名,的,的IP地址，,直,直到得,到,到该信,息,息。,6.1互联网,概,概述,6.2应用层,6.3,传输层,6.4网络层,6.5从互联,网,网到物,联,联网,传输层,是,是网络,终,终端经,过,过网络,进,进行通,信,信时的,第,第一个,端,端到端,的,的层次,。,。传输,层,层为应,用,用层程,序,序或协,议,议建立,起,起虚拟,的,的端到,端,端传输,通,通路。,本章内,容,容,6.3传输层,：,：套接,字,字,套接字,：,：,应用程,序,序与传,输,输层之,间,间进行,通,通信的,一,一道门,，,，使得,当,当一个,网,网络终,端,端运行,多,多个网,络,络应用,程,程序是,，,，不同,应,应用程,序,序的收,发,发信息,不,不会产,生,生混乱,。,。,套接字,需,需要,IP地址,和,端口号,区别同,一,一终端,上,上正在,运,运行的,不,不同应,用,用程序,。,。,IP地址用,于,于区别,不同终,端,端,，端口,号,号用于,区,区别,同一终,端,端,上的,不同应,用,用程序,。,如何在,传,传输层,上,上建立,端,端到端,的,的逻辑,连,连接？,传输层,上,上端到,端,端的连,接,接是,进程与,进,进程,之间的,连,连接（,不,不是终,端,端之间,的,的连接,）,）,所需信,息,息,发送端,的,的IP地址：,标,标识发,起,起者主,机,机终端,发送端,的,的端口,号,号：标,识,识发起,者,者主机,具,具体进,程,程,接收端,的,的IP地址：,标,标识接,收,收者主,机,机终端,接收端,的,的端口,号,号：标,识,识接收,者,者主机,具,具体进,程,程,传输层,协,协议,UDP协议：,提,提供没,有,有可靠,性,性保证,的,的数据,传,传递,TCP协议：,提,提供有,可,可到性,保,保障的,数,数据传,递,递,6.3传输层,：,：UDP协议,UDP协议：,用户数,据,据包协,议,议（User Datagram Protocol），为,传,传输层,提,提供简,单,单的不,可,可靠的,信,信息传,输,输服务,。,。,协议特,点,点,数据通,讯,讯不需,要,要建立,连,连接较小的,启,启动延,迟,迟,数据通,讯,讯不需,要,要维护,连,连接状,态,态少量的,资,资源消,耗,耗,轻量级,的,的通讯,开,开销较短的,数,数据包,格,格式,应用场,合,合,网络电,话,话,，,网络视,频,频,等数据,包,包延迟,造,造成的,危,危害通,常,常大于,数,数据包,丢,丢失的,危,危害的,应,应用,6.3传输层,：,：TCP协议,TCP协议：,传输控,制,制协议,（,（TransmissionControlProtocol），为,上,上层应,用,用提供,可靠,的、,基于字,节,节流,的传输,服,服务。,由于TCP协议所,基,基于的,网,网络层,协,协议（IP协议）,不,不提供,可,可靠传,输,输保障,，,，传输,的,的可靠,性,性完全,是,是由TCP所包含,的,的各种,机,机制实,现,现的。,可靠性,传,传输实,现,现机制,数据分,割,割,数据编,号,号,接收反,馈,馈,可靠性,传,传输机,制,制,数据分,割,割,数据编,号,号,接收反,馈,馈,TCP协议：,可,可靠传,输,输的实,现,现,TCP协议的,可,可靠性,保,保障机,制,制示意,数据分,割,割,三次握,手,手,数据传,输,输,可靠性,传,传输机,制,制,数据分,割,割,数据编,号,号,接收反,馈,馈,TCP协议的,建,建立：,三,三次握,手,手,第一次,握,握手：,由请求,者,者发起,，,，客户,端,端发起,的,的第一,次,次握手,报,报文称,为,为,SYN报文,，其中,包,包含发,起,起者第,一,一个真,正,正数据,报,报文的,起,起始编,号,号。,第二次,握,握手：,服务器,收,收到SYN报文后,发,发送给,客,客户端,的,的确认,信,信息，,称,称为,SYNACK报文,，完成,第,第二次,握,握手后,，,，服务,器,器分配,网,网络资,源,源和带,宽,宽。,第三次,握,握手：,由客户,端,端发送,，,，包含,客,客户端,想,想从服,务,务器获,取,取的数,据,据资源,，,，服务,器,器收请,求,求后，TCP连接成,功,功建立,。,。,可靠性,传,传输机,制,制,数据分,割,割,数据编,号,号,接收反,馈,馈,TCP协议的,特,特点,面向,连接,的传输,：,：需通,信,信双方,维,维护连,接,接的状,态,态。,可靠性,传输：,确,确保传,输,输不出,现,现丢失,和,和乱序,。,。,流控制,：匹配,发,发送端,和,和接收,端,端的速,率,率。,拥塞控,制,制,：避免,网,网络过,于,于拥挤,，,，考虑,了,了不同,通,通信方,之,之间的,公,公平性,。,。,6.1互联网,概,概述,6.2应用层,6.3传输层,6.4,网络层,6.5从互联,网,网到物,联,联网,进行数,据,据通信,时,时，互,联,联网内,部,部的互,联,联互通,是,是通过,什,什么方,式,式实现,的,的呢？,本章内,容,容,6.4网络层,：,：路由,器,器,路由器,是网络,互,互联互,通,通的桥,梁,梁,路由器,通,通过,路由算,法,法,选择数,据,据传输,路,路径,路由表,：,：,IP地址，,端,端口号,当路由,器,器收到,一,一个数,据,据包后,会,会查看,该,该数据,包,包网络,层,层包头,中,中,接收终,端,端的IP地址,，根据,路,路由表,中,中的信,息,息将该,数,数据包,通,通过,对应的,端,端口,进行,转发,。,目的地址范围,端口号,11011111 00000001 00010001 00000000,到,11011111 00000001 00010001 09999999,11011111 00000001 00010001 10000000,到,11011111 00000001 00010001 10000000,其他,1,2,3,6.4网络层,：,：IP协议,IPv4协议,32比特,地址分,配,配：,由,ICANN总体分,配,配，共5类IPv4地址,A类：政,府,府机构,B类：中,等,等规模,的,的公司,和,和企业,C类：小,型,型的组,织,织和个,人,人,D类和E类：特,殊,殊用途,面临的,问,问题,数量枯,竭,竭问题,IPv6,IPv6协议,128比特,协议优,点,点:,巨大的,数,数量：,可,可以给,每,每一粒,沙,沙子分,配,配一个IP地址,包头格,式,式做了,进,进一步,改,改进，,更,更简洁,，,，更小,的,的通讯,延,延迟,安全性,的,的提高,面临的,问,问题,与IPv4的兼容,问,问题,IPv4如何过,渡,渡到IPv6？,双栈技,术,术,在IPv6设备中,加入IPv4协议栈,使得设,备,备,同时支,持,持,两种协,议,议。,存在的,问,问题：,若,若通信,过,过程中,将,将IPv6数据包,转,转换成IPv4数据包,，,，则,无法还,原,原,最初的IPv6数据包,。,。,IPv4如何过,渡,渡到IPv6？,隧道技,术,术,将IPv6数据包,打包,为IPv4数据包,构建,传输隧,道,道,IPv6数据包,可以还,原,原,6.1互联网,概,概述,6.2应用层,6.3传输层,6.4网络层,6.5,从互联,网,网到物,联,联网,物联网,是,是下一,代,代互联,网,网吗？,本章内,容,容,下一代,互,互联网,应,应具备,的,的特点,：,：,规模更,大,大：,IPv6逐步取,代,代IPv4，连接,更,更多的,终,终端和,用,用户。,速度更,快,快：,目标至,少,少100Mbps。,安全性,更,更高：,网络安,全,全可控,性,性，可,管,管理性,增,增强。,使用更,方,方便：,与移动,通,通信技,术,术无缝,配,配合，,用,用户不,再,再受地,理,理位置,限,限制。,6.5下一代,互,互联网,探,探索,CNGI项目,项目全,称,称：Chinas NextGenerationInternet，2003年在中,国,国开展,四大突,破,破：,世界上,第,第一个,纯,纯IPv6局域网,IPv6源地址,认,认证互,联,联新体,系,系,自主研,发,发的IPv4与IPv6的过渡,技,技术,国产IPv6路由器,北京建,成,成国内/国际互,联,联中心CNGI6IX,实现了6个CNGI主干网,络,络的高,速,速互联,实现了,与,与北美,，,，欧洲,，,，大洋,洲,洲等地,区,区的下,一,一代互,联,联网高,速,速互联,6.5下一代,互,互联网,探,探索,互联网,的,的延伸,终端多,元,元化,摆脱“,人,人在上,网,网”的,束,束缚,网络世,界,界和物,理,理世界,更,更加紧,密,密的联,系,系,信息获,取,取方式,的,的多样,化,化,主动获,取,取，被,动,动告知,感知行,为,为的智,能,能化,人类对,物,物理世,界,界的控,制,制能力,得,得到前,所,所未有,的,的加强,互联网,在,在物联,网,网中的,重,重要性,物联网,是,互联网,应,应用,的,延伸和,拓,拓展,，互联,网,网是实,现,现物（,人,人）与,物,物（人,）,）之间,更,更加全,面,面的互,联,联互通,的,的最重,要,要和最,主,主要的,途,途径。,6.5从互联,网,网到物,联,联网,本章小,结,结,内容回,顾,顾,本章介,绍,绍了互,联,联网的,基,基本组,件,件和体,系,系结构,，,，重点,讨,讨论了,应,应用层,，,，传输,层,层和网,络,络层的,功,功能，,简,简单介,绍,绍了各,层,层典型,的,的协议,和,和应用,。,。,重点掌,握,握,熟悉互,联,联网中,常,常用的,接,接入方,式,式。,重点理,解,解电路,交,交换与,分,分组交,换,换的原,理,理和特,点,点。,牢记互,联,联网的5层结构,，,，包括,每,每层中,涉,涉及的,关,关键协,议,议。,了解应,用,用程序,构,构架：,客,客户端,服务,器,器和对,等,等网络,模,模式。,本章小,结,结,重点掌,握,握（续,）,）,理解Web和HTTP协议，,重,重点学,习,习域名,系,系统，DNS的分层,组,组织结,构,构和域,名,名解析,方,方法。,掌握套,接,接字的,概,概念和,功,功能原,理,理并理,解,解UDP协议的,特,特点，,重,重点学,习,习TCP协议的,原,原理和,特,特点，,以,以及与UDP的区别,。,。,理解路,由,由器的,作,作用和,工,工作原,理,理，掌,握,握IPv4协议的,结,结构和,分,分类，,重,重点学,习,习IPv6协议，,包,包括结,构,构以及,与,与IPv4的兼容,技,技术。,掌握物,联,联网中,互,互联网,的,的角色,以,以及作,用,用。,Thankyou,!,!,
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