TCPIP协议-天津市学位办

单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四节 网络互连与Internet,本节主要内容,网络互联的协议TCP/IP协议,网络互联的设备,网络的接入方式,Internet的发展概述,Internet的资源,Intranet,网络互连的协议TCP/IP,核心思想：在网络层和传输层建立一个统一的虚拟的“逻辑”网络，屏蔽千差万别的底两层协议（物理网络）的差异,应用：用于多个局域网的互连，也可以应用于一个局域网,条件：两个网络互连，必须使用“网际部件”IP,路由器,协议的层次,Internet的地址系统IP地址,IP,层地址：,Internet上主机使用的数字型标识,通过 IP,地址将不同物理网络统一为一个逻辑网络,实现路由,IP,地址的结构,长度:32bits(4Bytes),由网络号(netid)和主机号(hostid)两部分组成,网络号长度：决定整个互连网中能包括多少个网络,主机号长度：决定每个网络中能包括多少个主机,点分十进制数表示:每个Byte用十进制数表示，用“.”连接，如：202.113.15.2,IP地址的分类,A类IP地址,7bit 24bit,网络地址空间长度为7位，主机地址空间长度为24位；,A类地址是从：,1.0.0.0127.255.255.255,；,网络地址空间长度为7位，允许有,126,个不同的A类网络(网络地址的0和127保留用于特殊目的)；,主机地址空间长度为24位，每个A类网络的主机地址数多达,16,000,000,个；,A类IP地址结构适用于有大量主机的特大型网络。,0,network,host,B类IP地址,14bit 16bit,网络地址空间长度为14位，主机地址空间长度为16位；,B类IP地址是从：,128.0.0.0191.255.255.255,；,网络地址空间长度为14位，允许有,16384,个不同的B类网络；,主机地址空间长度为16位，每个B类网络的主机地址数多达,65536,个；,B类IP地址适用于一些国际性大公司与政府机构等。,10,network,host,C类IP地址,21bit 8bit,网络地址空间长度为21位，主机地址空间长度为8位；,C类IP地址是从：,192.0.0.0223.255.255.255,；,网络地址空间长度为21位，允许有,2,000,000,个不同的C类网络；,主机地址空间长度为8位，每个C类网络的主机地址数最多为,256,个；,C类IP地址特别适用于一些小公司与普通的研究机构。,110,network,host,子网掩码,获取子网地址和主机地址,的运算数,长度、结构与IP地址相同,二进制值为1的位表示网络地址，其余部分0为主机地址,表达方式：点分十进制或二进制，如：255.255.255.0，202.113.15.2/24,子网地址=IP地址 AND 子网掩码,IP,地址 的使用,固定IP,地址，月租费,动态IP地址：通过动态主机分配协议(DHCP)管理 IP地址,Internet的域名地址,域名系统(Domain Name System),域名:用字符表示的网络主机名，是一种主机标识符；,与一个主机的用途、所在组织的名称、类型、地理位置有关,命名机制：层次型命名(hierarchy naming)：,子域的名字空间形成一种层次型树状结构,各层管理机构与再后的主机节点都有相应的标识符;,主机的域名就是从树叶到树根路径上各节点标识符（子域域名）的有序序列,实际域名命名规律：,域名系统是采用分层管理的，其结构如一个倒立的树，层次型命名机制与Internet的结构是一一对应的；,Internet的顶级的基本组织类型代码有以下七种,：,.int 国际组织 .com 商业组织,.edu 教育组织 .gov 政府组织,.mil 军事组织 .org 非商业组织,.net 网络组织,1997年又增加了以下新的组织类型代码：,.firm 商业公司 .store 商品销售企业,.web 与WWW相关的实体 .arts 文化和娱乐实体,.info 提供信息服务的实体 .nom 个体或个人,实际Internet主机域名的一般格式是：主机名.单位名.类型名.国家代码;,中国最高域名为“.cn”；,第二级域名类型有：,.edu 教育机构 .com 公司,.gov 政府机构 .org 非盈利组织,.net 网络组织,.bj 北京地区 .tj 天津地区,第三部分一般表示主机所在的域或单位,如.tju表示天津大学;,主机域名的第四部分表示主机所在的院、系、研究室等下一级单位，主机较多的单位，命名时可能会进一步细分；,例如主机域名：,FTP服务器 微软公司 商业机构 国别省略(美国),表示的是美国微软公司的FTP服务器美国的主机域名省略了国名。,域名解析,域名系统是用一个分布式主机信息数据库管理着Internet的主机名与IP地址，因此这个分布式主机信息数据库也是分层结构的；,域名解析：,域名服务器(domain name server)：一种服务器软件，运行在指定的机器上，完成名字-地址解析任务；,域名解析采用Client/Server方式工作，Client-请求名字解析服务,对应于域名结构，互连网中的多个名字服务器也构成层次结构,名字服务器可以位于互连网的任意位置；,服务器树的逻辑结构与Internet的域名层次结构是完全一致的；,根服务器是中央服务器，任何部门获得一个子域的管理权，就需要建立一个相应的名字服务器；,IP层的路由,由路由网关来完成,每个路由网关可以连接两个以上的网络,寻径是通过存储在路由网关中的路由表来完成的,路由表只包括相邻网关的信息,只包括网络信息和网关的IP地址,路由器：实现路由的网关,IP路由器,IPX路由器,ICMP（网际控制信息协议）：通过记录IP数据报的传输过程，监测控制网络的连接情况和数据在网络上的传输情况,发送特殊的ICMP报文,Cisco 7500,Cisco 2514,2.传输层协议,功能：界于通信子网和资源子网之间，对下隔离通信子网的细节，对上提供信源机和信宿机之间的端端的连接服务,顶端“端口”：传输层向进程提供通信服务,通信的进程需要使用进程标识符；,TCP/IP,传输层协议使用,协议端口(Protocol Port),作为通信,的进程标识符，端口又是进程访问传输服务的入口点；,端口操作类似于一般的I/O操作，进程获得一个端口，相当于获得一个本地唯一的I/O文件，可以用一般的读写原语访问；,每一个端口拥有一个端口号(port number)；,TCP/IP传输层协议规定端口号用16 bit,表示，有2,16,个端口号,；,保留的端口：23-TELNET,21-FTP,25-SMTP,80-HTTP,69-TFTP,TCP协议,TCP提供,面向连接,的,流传输,；,面向连接：在数据传输之前，首先在信源与信宿之间建立一条连接（三次握手）；传输的每一个报文都需要接收,端,确认，未确认和超时的报文被认为是出错报文，需要重新发送；,流传输：无报文丢失、重复、乱序的正确数据报文序列；,TCP协议实现流传输的开销很大；,高可靠性；,适用于一次传输大量,报文的应用，如:FTP,Telnet；,UDP（,User Datagram Protocol）,协议,一个与TCP协议并行的传输层协议,无连接的传输协议,高效率,：,适用于一次传输少量,报文,的应用，如数据库查询和单个文件传送,常用的网络命令,Ping：测试TCP/IP,是否安装,ping IP地址 127.0.0.1,arp:,显示MAC地址解析表,arp-a,Netstat:显示TCP/IP,的连接状态和统计数据,Nbtstat:,提供NetBios名称和地址信息,Nbtstat-a,主机名,nbtstat-A IP地址,Nslookup:,查找IP地址和域名地址,traceroute(tracert):跟踪显示网络节点间的路径,二、网络互连的部件,中继器(Repeater)：,工作于物理层的信号放大器,不能无限延长和形成环，两站之间最多经过四个,网桥(Bridge),将两个同构的物理网段作为一个逻辑网（透明网桥）,异构的物理网的连接（翻译网桥）,工作在链路层,举例：固定电话与移动电话之间的连接,网关（Gateway),路由器：网络层的网关,应用层：高层协议间的转换，如不同类型的网络操作系统、数据库之间,举例：语音通讯中的同声传译，翻译,NT Server 的 Gateway for Netware,三、广域网(Internet,的接入）,局域网与广域网连接,局域网局限于一个地点和单位,广域网用于连接不同地点,点对点的网络,广域网传输方式,PSTNPublic Switched Telephone Network,ISDNIntegrated Service Digital Network,xDSLDigital Subscriber Lines 数字用户线路,CableHybrid fiber-coax of TV cable co.,T-CarriersLeased lines from telco,FDDIFiber Distributed Data Interface,X.25 and Frame RelayPacket switching,ATMAsynchronous Transfer Mode,SONETSynchronous Optical Network,PSTN,公共电话交换网,Network of typical telephone lines that service most homes,POTS-Plain old telephone service,拨号连接,利用 PSTN 和其他线路，通过两端的Modem，访问远端服务器,非专线，不是总在线,Modem(modulator/demodulator)56 Kbps,POP（呈现点）：两个电话系统的汇合处,链路层使用的协议：SLIP(Series Line Internet),PPP(Point to Point),公共电话交换网（PSTN),模拟信道，线路交换，Modem,综合业务数据网（ISDN）对电话网数字化发展起来的网络,提供端-端的数字服务（数字电话、数字传真、可视图文、数据通信）,速率：,基本速率接口：2个B通道(64kbps)1个D通道(16k),主速率接口：30个B通道(64kbps)1个D通道(64k),分组交换网,具有存储转发的三层次的点-点通信的数字通信网,在网络层通过具有协议转换的X.25路由网关将其他协议的数据报封装在X.25包中，在网上传输。,可以接入不同类型（协议、速率）的用户设备,70年代的网络，设计重点是提高数据传输的可靠性，用网络层的校验和确认，弥补当初线路质量的不足,速率：64Kbps,帧中继(Frame Relay)：对X.25网的简化和改进,省略了网络层，以链路层的作为传输单元,速率：64k-2Mbps,数字数据网（DDN）：一个半永久性连接的数字数据传输网络,非交换的端-端的通信,速率：N*2048bps N*64kbps,与PSTN的区别：数字化半永久的专线，连接方、速率可根据需要改变,与X.25的区别：物理层的网络，没有交换功能,可以通过帧中继模块（FRM)和帧拆/装模块为帧中继提供传输服务。,ADSL,CATV,光纤+以太网接入,四、国际互连网Internet,形成与发展,1972-1983 ARPANET,1983-1994 NSFNET,1994 INTERNET,Internet 的体系框架,下层：各类物理传输网,中层：TCP/IP,上层：基于各种应用层协议的服务,Internet 的服务,远程登录（TELNET),将计算机与远程分时系统的主机连接起来，通过TELNET协议，从本地计算机登录到远程主机上，通过本地键盘和显示器模拟主机的终端，控制主机上程序的运行,文件传输（FTP),从远程计算机（FTP