TCPIP网络协议第1章-概述

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,*,TCP/IP网络与协议,姜宏岸,1.1 信息社会与信息根底设施1.1.1 信息社会,信息社会是美国社会学家贝尔提出的一种社会模式，信息社会又称为情报化社会和超工业化社会。,美国将来学家托夫勒的第三次浪潮提出：,第一次浪潮是农业革命，对应农业社会；,其次次浪潮是工业革命，对应工业社会；,第三次浪潮是信息革命，第三次浪潮将产生一种新的文明社会信息社会。,当今社会进展物质生产活动和精神生产活动的三大根本要素：材料、能源和信息。,在三要素中，信息是人类取之不尽，用之不竭的资源。在信息社会，信息是最重要的战略资源。,对于材料和能源，保证其流通的网络是交通网络、输油管道、电力网络等；,对于信息资源，则承受通信网络来进展传输。,目前的通信网络主要包括三个独立运行的网络：电信网、计算机网和有线电视网。与这三个网络对应的终端设备分别是 、计算机和电视设备。,三大网络的并存带来的问题：根底设施重复建设、建网本钱高、网络效率低、层次简洁、给用户的接入和使用带来不便等。三网合一三网融合成为了必定趋势。,三网合一的目标是有效整合各类网络资源，提高信息产业的整体水平，为社会经济网络化、数字化制造条件，使融合后的网络成为适应新经济进展并具有业务融合力气的网络根底设施。,基于TCP/IP的下一代网络NGN将成为目前三大网络的终结者。,光通信技术特殊是密集波分多路复用技术能够供给高带宽，能够高速度、低本钱、安全牢靠地传送各类业务信息。,1.1.2 国家信息根底设施NII,国家信息根底设施主要由以下几局部构成：,1符合公共标准的、互联的、具有多种接入方式的、能传输多种信息的通信网络；,2常驻在网络上的高性能计算设备，各种固定的、移动的、有线的或无线的智能终端设备；,3多种形式的、可以共享的、便于猎取的数据库和其它信息；,4各类用于访问、处理信息的应用程序和软件；,5各种用于实现网络间互联和互操作的网络标准；,6对信息进展生成、更新和维护的专业人才，对网络进展规划、建设、维护和治理的网络人才，对应用系统进开放发和维护的人才。,1.2 网络互联的动机和技术,1.2.1 网络互联的动机,广域网最初连网的要求主要出自两点：强健的分布式系统需求和资源共享需求。,因特网的前身ARPANET就是美国国防部在20世纪60年月与前苏联进展核军备竞赛的产物。该系统的分布特征保证在系统的局部被破坏时，不会造成全局瘫痪。,人们担忧的第三次世界大战并没有爆发，ARPANET却在资源共享需求的驱动下渐渐进展成为今日的因特网。,20世纪80年月PC的快速进展和普及使得一个单位和部门拥有多台个人计算机，出于信息传递和资源共享的需求，这些个人计算机按单位和部门构成了一个个局域网。这些局域网具有以下特点：,1固有的独立性,2特定的硬件技术,3不同目的的应用,独立的局域网有资源共享需求。,1.2.2 网络互联技术,为了将很多不同的网络互联起来，需要一种通用的网络互联技术。,留意区分网络互连interconnecting和网络互联internetworking两个不同的概念。,网络互连指的是网络的物理连接，是底层的连接；,网络互联不仅是物理上的连接，还包括规律上的连接。,网络互联的根本问题是解决网络技术和应用所带来的网络异构性问题。,网络的功能主要由各层的协议来完成，互联网技术经过多年的进展形成了现在的TCP/IP协议。,TCP/IP 是当前的因特网协议簇的总称，TCP/IP协议簇较为浩大，传输把握协议TCP和因特网协议IP是其中的两个最重要的协议，因此，因特网协议簇以TCP/IP命名。,留意：TCP/IP协议既可以用于网络之间的互联，又可以用于局域网内部的联网。,返回,1.3 因特网的形成和进展,1.3.1 因特网的进展轨迹,20世纪5060年月，美国和前苏联两个超级大国的军备竞赛空前猛烈。,1957年，美国国防部成立了高级争论工程署ARPAAdvanced Research Projects Agency。并开头争论“分时计算机的合作网络”。,1967年，Roberts提出了分组交换计算机网络“ARPANET”的方案。,1969年美国国防部下达 ARPANET网络的研制准备。,1970年，ARPANET初具雏形，它将加州大学洛杉矶分校、加州大学圣巴巴拉分校、斯坦福大学、犹他州大学四所大学的4台不同型号、不同操作系统、不同数据格式、不同终端的计算机以分组交换协议连接起来。,1973年，ARPANET扩展成国际因特网，英国和挪威与ARPANET成功连接。,1978年，美国国防部准备以TCP/IP协议的第4版作为其数据通信网络的标准。,1982年，美国防部通信局DCA将ARPANET各站点的通信协议全部转为TCP/IP。,1986年，美国自然科学基金会网络NSFNET建成。,1990年，ARPANET退出历史，因特网取而代之。,1991年，欧洲粒子物理试验室CERN的Tim Berners Lee制造了万维网World Wide Web，WWW。1991年5月WWW在因特网上首次露面，立刻引起轰动，并快速被推广应用。,1996年美国克林顿政府出台下一代因特网NGI准备，美国开头进展下一代高速互联网络及其关键技术争论。,1998年美国100多所大学联合成立UCAID(University Corporation for Advanced Internet Development)，从事Internet2争论准备。,1.3.2 中国互联网的进展,1987年9月20日，钱天白教授发出我国第一封电子邮件，揭开了中国人使用因特网的序幕。,1988年12月，清华大学校园网通过X.25网与加拿大UBC大学University of British Columbia相连，开通了电子邮件应用。,1990年10月，钱天白教授代表中国正式在国际互联网络信息中心的前身DDN-NIC注册登记了我国的顶级域名CN，并且从今开通了使用中国顶级域名CN的国际电子邮件效劳。,1993年12月，中关村地区教育与科研示范网络NCFC主干网工程完工，承受高速光缆和路由器将三个院校网互连。这三个院校网是中科院院网CASNET、清华大学校园网TUNET和北京大学校园网PUNET。,1994年4月，中关村地区教育与科研示范网络通过美国Sprint公司连入因特网的64K国际专线开通，实现了与因特网的全功能连接。5月，中国科学院高能物理争论所设立了国内第一个WEB效劳器；中国科学院计算机网络信息中心完成了中国国家顶级域名(CN)效劳器的设置。10月，中国教育和科研计算机网CERNET开头启动。,1995年1月，中国电信分别在北京、上海用两根64K专线通过美国Sprint公司接入因特网，并通过 网、DDN专线以及X.25网等方式开头向社会供给因特网接入效劳。7月，中国教育和科研计算机网连入美国的128K国际专线开通。8月，建立在中国教育和科研计算机网上的水木清华BBS正式开通，成为中国大陆第一个因特网上的BBS。12月，中科院百所联网工程完成，建立了中国科技网CSTNET。,1996年1月，中国公用计算机互联网CHINANET主干网建成并正式开通，全国范围的公用计算机互联网络开头供给效劳。,中国互联网国际出口带宽分布状况如表1-1所示：,网 络,国际出口带宽,中国科技网（CSTNET）,5275M,中国公用计算机互联网（CHINANET）,44895M,中国教育和科研计算机网（CERNET）,1599M,中国联通互联网（UNINET）,3450M,中国网络通信,集团（宽带中国CHINA169 网）,26111M,中国国际经济贸易互联网（CIETNET）,2M,中国移动互联网（CMNET）,1285M,返回,1.4,有关因特网的组织机构,1.4.1 因特网体系构造委员会IAB,因特网的最大特点是治理上的开放性。先后成立了一些非赢利的组织机构，这些机构自愿担当起了因特网的治理职责。,最早的因特网机构是ARPA成立的一个非正式的委员会：因特网配置把握委员会Internet Configuration Control Board，ICCB，该机构成立于1979年，由志愿者参与。其功能是协调和引导因特网协议和体系构造的设计。,1983年，因特网行动委员会Internet Activities Board，IAB取代了ICCB，IAB负责因特网的技术治理和进展战略制订，准备因特网的技术方向。具体工作包括：建立因特网标准；治理恳求注解文档RFC的公布过程；建立因特网的策略性准备。,1986年，在IAB下成立了两个工作部门：,因特网工程任务组Internet Engineering Task Force，IETF,因特网争论任务组Internet Research Task Force，IRTF。,IETF负责因特网中、短期技术标准和协议的研发和制定。,1.4.2 因特网协会,ISOC,1992年，一个相当于因特网最高治理机构的组织因特网协会Internet Society，ISOC成立。,ISOC总部及秘书处设在美国弗吉尼亚州莱斯顿地区。作为一个非赢利的行业性全球因特网协调与合作国际组织，ISOC致力于确保全球因特网进展的有益性和开放性，并就因特网技术制定标准、公布信息、进展培训。此外，ISOC还致力于社会、经济、政治、道德、立法等能够影响因特网进展方向的工作。,1.4.3 因特网网络信息中心,InterNIC,因特网网络信息中心Internet Network Information Center，InterNIC成立于1993年1月，InterNIC负责全部以 、.org、.net和.edu结尾的顶级国际域名的注册与治理。,中国互联网络信息中心China Internet Network Information Center，CNNIC成立于1997年6月。是我国的非盈利互联网治理与效劳机构，行使中国国家互联网络信息中心的职责。,CNNIC主要供给注册效劳、名目数据库效劳、信息效劳、网站访问流量认证。,1.4.4 因特网名称与数字地址安排机构ICANN,因特网名称与数字地址安排机构(The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers，ICANN)成立于1998年10月，是一个集合了各地网络界的商业、非商业、技术及学术领域专家的非盈利组织。ICANN负责IP地址空间的安排、协议标识符的指派、通用顶级域名gTLD以及国家和地区顶级域名ccTLD系统的治理以及根效劳器系统的治理。,1.4.5,WWW协会W3C,万维网World Wide Web现已成为人们从因特网上猎取信息的最主要途径，万维网的进展极为快速。WWW协会W3CWorld Wide Web Consortium正是为了适应这一进展，由美国麻省理工学院计算机科学试验室MIT/LCS、欧洲国家信息与自动化学院INRIA、日本的Keio University Shonan Fujisawa联合组成的国际性组织。,W3C负责确定和公布有关WWW应用的标准。,返回,1.5 恳求注解RFC 1.5.1 因特网技术文档,RFCRequest For Comments的含义是恳求注解，它是一系列关于因特网的技术文档。RFC涉及计算机网络的概念、协议、过程、程序、会议纪要、观点看法甚至幽默等诸多方面的内容。,RFC技术文档的公布开头于1969年，截止2023年8月RFC文档数已达3800多篇。当某一机构、团体或个人开发出了一个标准或者想对某一标准提出自己的设想，希望得到大家的认可时，就要通过IESG在因特网上公布一个RFC文档，向外界征询意见。,符合因特网标准过程的标准有两类：,技术标准TSTechnical Specification,适用性陈述ASApplicability Statement,TS是关于协议、效劳、过程、商定和格式的描述。,AS定义一到多个