毕业设计静态路由配置的模拟的设计与实现论文

静态路由配置的模拟实现摘 要 : 本文主要分析了静态路由配置的模拟实现的一些基本功能和组成情况，包括系统的需求分析、系统结构，功能模块划分以及数据库模式分析等。同时介绍了vc+6.0编程，网络，路由器的一些基本知识。关键词：静态路由配置的模拟、vc+6.0，网络，路由器Abstract: That the simulation having analysed static route allocation mainly realizes the main body of a book some fundamental functions and composition condition, include the systematic need analysis , system structure, function module partition and data base pattern analysis etc. Have introduced vc+6.0 the programming , the network ，the router base knowledge at the same time.l 目 录摘 要1l目 录2l第一章 绪言01.1 网络教学和模拟实验01.2 教学实践需求0l第二章网络基础知识22.1网络的定义及特点22.2网路的分类及组成32.2.1局域网-LAN(Local Area Network)32.2.2 城域网- MAN(Metropolitan Area Network)42.2.3广域网-WAN(Wide Area Network)42.2.4 网间网62.3协议的定义及意义62.3.1定义网络协议，意义62.3.2 TCP/UDP协议82.3.3 IP协议的定义、IP地址的分类及特点82.4网络发展简史92.4.1网络发展简史92.4.2 Internet发展简史102.4.3 Internet的应用集锦112.5 下Internet发展面临的问题13l第三章子网掩码与子网划分183.1子网掩码的概念及作用183.2 为什么需要使用子网掩码183.3 如何用子网掩码得到网络/主机地址183.4 子网掩码的分类193.4.1缺省子网掩码：193.4.2自定义子网掩码193.5 子网编址技术203.6 如何划分子网及确定子网掩码21l第四章 路由器基础知识244.1路由器是什么244.2路由器的作用254.3路由器的类型264.4路由器的结构284.5路由器的基本协议与技术304.6路由器的配置与调试35l第五章 系统的总体设计4051系统模块分析405.2系统结构图405.3成员变量42l第六章 静态路由配置的模拟实现436.1设置ip地址设置436.1.1初始设置436.1.2 Ip地址设置436.2静态路由设置446.2.1初始设置446.2.2 Ip静态路由设置456.3主机A ip设置466.4 主机B ip设置476.5 路由器A广域网端口ip地址设置486.6 路由器B广域网端口ip地址设置496.7 路由器A静态路由设置496.8 路由器B静态路由设置506.9 计算各节点的网络号526.10检查路由器广域网端口ip地址设置536.11 检查主机A与路由器A广域网端口地址设置536.12 检查主机B与路由器A广域网端口地址设置546.13 检查主机A到主机B路由546.14 检查主机A到主机B路由55l第七章 测试557.1 程序主界面567.2 IP地址配置测试567.3 静态路由设置577.4 路由设置正确性测试587.5检查路由器广域网端口设置587.6 测试小结59l第七章 设计总结59l致谢59l参考文献60l 第一章 绪言1.1 网络教学和模拟实验当前，中国高校信息化建设正处在飞跃的新时期，基于校园网的应用正受到前所未有的重视，中国传统高校工作模式也正进入到一个实质性的数字化变革时代。加快教育信息化建设的步伐，适应时代的需求，抢占未来教育发展的制高点，已经成为中国教育界和众多致力于服务教育信息化的IT企业之间的共识。 与此同时，针对社会对网络技术人才需求激增的现状，我国高校也纷纷开设了计算机网络课程，旨在培养专业网络人才以满足社会发展需求。因此，通过建设网络实验室提高学生的实际动手能力，为社会培养网络人才，成为我国高校急需解决的问题。 1.2 教学实践需求 伴随着校园信息化建设的大步前进，我国高校纷纷建立了计算机教学中心，用于计算机/网络技术专业教学、职业培训或科研。但是，许多学校的计算机中心还停留在“PC机房”的水平：实验专用设备的种类、数量有限，设备趋于陈旧，跟不上业界先进技术发展的脚步；或是投资兴建了大规模的机房却缺乏高效率的教学管理。此外，专家级师资力量和专业教材的匮乏也制约了计算机/网络技术专业教学水平提高。 针对这种现状，研究高校网络实验室建设和教学的需求，创造性地推出集丰富的网络实验内容、先进的实验教学管理、完善的职业认证培训体系于一体的全新高校网络实验室解决方案。 网络实验室解决方案紧紧围绕着高校网络实验教学的具体需要，针对实验教学的开展提供了从硬件、软件、教材、师资培训到教学成果认证的一系列支撑，最大限度实现了网络教学的专门化、集中化与规模化。网络实验室不再只是一个简单的网络设备的堆砌，全面满足了网络实验室的建设和教学需求，为我国高校实现“施教于人，学有所用，创新教育，培养人才”提供了便捷有效的模式，真正解决了高校网络教学和科研应用的燃眉之急。VC+代表了基于Windows的C+语言产品，它完美地集成了传统的编程工具，如编译器、编辑器、调试器和原代码剖析器。同时，它也集成了Windows中特殊的工具箱，如MFC（Microsoft Foundation Classes）和Windows资源编辑器（App Studio）。另外还加入了几种新工具，如轮廓应用程序生成器（App Wizard）、C+类管理器（Class Wizard）和类浏览器（Class Browser），以及各种各样为开发Microsoft Windows下的C/C+程序而设计的工具。这些工具给我们的编程带来了极大的方便。MFC类库为我们提供了丰富的类资源，而VC+语言具有指针、结构等丰富的数据类型，。 本设计实现网络拓扑图的生成，各主机IP地址配置界面，路由器的静态路由的设置，模拟数据包的传输路径。l 第二章网络基础知识2.1网络的定义及特点计算机网络，就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互连成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享信息资源。一般来说，计算机网络可以提供以下一些主要功能：* 资源共享 网络的出现使资源共享变得很简单，交流的双方可以跨越时空的障碍，随时随地传递信息。* 信息传输与集中处理 数据是通过网络传递到服务器中，由服务器集中处理后再回送到终端。* 负载均衡与分布处理 负载均衡同样是网络的一大特长。举个典型的例子：一个大型ICP（Internet内容提供商）为了支持更多的用户访问他的网站，在全世界多个地方放置了相同内容的WWW服务器；通过一定技巧使不同地域的用户看到放置在离他最近的服务器上的相同页面，这样来实现各服务器的负荷均衡，同时用户也省了不少冤枉路。* 综合信息服务 网络的一大发展趋势是多维化，即在一套系统上提供集成的信息服务，包括来自政治、经济、等各方面资源，甚至同时还提供多媒体信息，如图象、语音、动画等。在多维化发展的趋势下，许多网络应用的新形式不断涌现，如： 电子邮件这应该是大家都得心应手的网络交流方式之一。发邮件时收件人不一定要在网上，但他只要在以后任意时候打开邮箱，都能看到属于自己的来信。 网上交易就是通过网络做生意。其中有一些是要通过网络直接结算，就要求网络的安全性要比较高。 视频点播这是一项新兴的娱乐或学习项目，在智能小区、酒店或学校应用较多。它的形式跟电视选台有些相似，不同的是节目内容是通过网络传递的。 联机会议也称视频会议，顾名思义就是通过网络开会。它与视频点播的不同在于所有参与者都需主动向外发送图像，为实现数据、图像、声音实时同传，它对网络的处理速度提出了最高的要求。2.2网路的分类及组成网络依据什么划分，又是如何组成的呢？计算机网络的类型有很多，而且有不同的分类依据。网络按交换技术可分为：线路交换网、分组交换网；按传输技术可分为：广播网、非广播多路访问网、点到点网；按拓朴结构可分为总线型、星型、环形、树形、全网状和部分网状网络；按传输介质又可分为同轴电缆、双纽线、光纤或卫星等所连成的网络。这里我们主要讲述的是根据网络分布规模来划分的网络：局域网、城域网、广域网和网间网。2.2.1局域网-LAN(Local Area Network)将小区域内的各种通信设备互连在一起所形成的网络，覆盖范围一般局限在房间、大楼或园区内。局域网的特点是：距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。目前常见的局域网类型包括：以太网（Ethernet）、令牌环网 （TokenRing）、光纤分布式数据接口（FDDI）、异步传输模式（ATM）等，它们在拓朴结构、传输介质、传输速率、数据格式等多方面都有许多不同。其中应用最广泛的当属以太网 一种总线结构的LAN，是目前发展最迅速、也最经济的局域网。局域网的常用设备有：* 网卡（NIC） 插在计算机主板插槽中，负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式，通过网络介质传输。它的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。* 集线器（Hub） 是单一总线共享式设备，提供很多网络接口，负责将网络中多个计算机连在一起。所谓共享是指集线器所有端口共用一条数据总线，因此平均每用户（端口）传递的数据量、速率等受活动用户（端口）总数量的限制。它的主要性能参数有总带宽、端口数、智能程度（是否支持网络管理）、扩展性（可否级联和堆叠）等。* 交换机（Switch） 也称交换式集线器。它同样具备许多接口，提供多个网络节点互连。但它的性能却较共享集线器大为提高：相当于拥有多条总线，使各端口设备能独立地作数据传递而不受其它设备影响，表现在用户面前即是各端口有独立、固定的带宽。此外，交换机还具备集线器欠缺的功能，如数据过滤、网络分段、广播控制等。* 线缆 局域网的距离扩展需要通过线缆来实现，不同的局域网有不同连接线缆，如光纤、双绞线、同轴电缆等。2.2.2 城域网- MAN(Metropolitan Area Network) MAN的覆盖范围限于一个城市，目前对于市域网少有针对性的技术，一般根据实际情况通过局域网或广域网来实现。2.2.3广域网-WAN(Wide Area Network) WAN连接地理范围较大，常常是一个国家或是一个洲。其目的是为了让分布较远的各局域网互连，所以它的结构又分为末端系统（两端的用户集合）和通信系统（中间链路）两部分。通信系统是广域网的关键，它主要有以下几种：* 公共电话网 即PSTN（Public Swithed Telephone Network），速度9600bps28.8kbps，经压缩后最高可达115.2kbps，传输介质是普通电话线。它的特点是费用低，易于建立，且分布广泛。* 综合业务数字网 即ISDN（Integrated Service Digital Network），也是一种拨号连接方式。低速接口为128kbps（高速可达2M），它使用ISDN线路或通过电信局在普通电话线上加装ISDN业务。ISDN为数字传输方式，具有连接迅速、传输可靠等特点，并支持对方号码识别。ISDN话费较普通电话略高，但它的双通道使其能同时支持两路独立的应用，是一项对个人或小型办公室较适合的网络接入方式。* 专线 即Leased Line，在中国称为DDN，是一种点到点的连接方式，速度一般选择64kbps2.048Mbps。专线的好处是数据传递有较好的保障，带宽恒定；但价格昂贵，而且点到点的结构不够灵活。* X.25网 是一种出现较早且依然应用广泛的广域网方式，速度为9600bps64kbps；有 冗余纠错功能，可 靠性高，但由此带来的副效应是速度慢,延迟大；* 帧中继 即Frame Relay，是在X.25基础上发展起来的较新技术，速度一般选择为64kbps2.048Mbps。帧中继的特点是灵活、弹性：可实现一点对 多点的连接，并且在数据量大时可超越约定速率传送数据，是一种较好的商业用户连接选择。*异步传输模式 即ATM（Asynchronous Transfer Mode），是一种信元交换网络，最大特点的速率高、延迟小、传输质量有保障。ATM大多采用光纤作为连接介质，速率可高达上千兆（109bps），但成本也很高。广域网与局域网的区别在于：线路通常需要付费。多数企业不可能自己架设线路，而需要租用已有链路，故广域网的大部分花费用在了这里。人们常常考虑如何优化使用带宽，将“好刀用在刀刃上”。广域网常用设备有：* 路由器（Router） 广域网通信过程根据地址来寻找到达目的地的路径，这个过程在广域网中称为路由（Routing）。路由器负责在各段广域网和局域网间根据地址建立路由，将数据送到最终目的地。* 调制解调器（Modem） 作为末端系统和通信系统之间信号转换的设备，是广域网中必不可少的设备之一。分为同步和异步两种，分别用来与路由器的同步和异步串口相连接，同步可用于专线、帧中继、X.25等，异步用于PSTN的连接。2.2.4 网间网 即Internetwork，是一系列局域网和广域网的组合，因此包含的技术也是现有的局域网和广域网技术的综合。Internet便是一个当前最大也最为典型的网间网。2.3协议的定义及意义2.3.1定义网络协议，意义 协议是对网络中设备以何种方式交换信息的一系列规定的组合，它对信息交换的速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等许多参数作出定义。 网络是一个相互联结的大群体，因此要想加入到这个群体中来，就不能随心所欲，任由兴之所发。就好象一个国家或一个种族拥有自己的语言，大家都必须通晓并凭借这种语言来对话一样，相互联结的网络中各个节点也需要拥有共同的“语言”，依据它所定义的规则来控制数据的传递，这种语言便是大家经常听说的 “协议”。协议是对网络中设备以何种方式交换信息的一系列规定的组合，它对信息交换的速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等许多参数作出定义。 最初人们在小范围内建立网络，只需要自己作一些简单的约定，保证这一有限范围内的用户遵守就可以了；到后来网络规模越来越大，才考虑到制定更严格的规章制度即协议；而为了实现多个不同网络的互联，又会增加不少新协议作为补充，或成长为统一的新标准。数据在网络中由源传输到目的地，需要一系列的加工处理。计算机网络有不同的封装、传输层面，为此国际标准化组织ISO于1978 年提出“开放系统互连参考模型”，即著名的OSI(OpenSystem Interconnection)七层模型，它将是我们后续篇幅中要介绍的内容，这里先不展开论述。 网络的协议就是用作这些不同的网络层的行为规范的。网络在发展过程中形成了很多不同的协议族，每一协议族都在网络的各层对应有相应的协议，其中作为Internet规范的是ICP/IP协议族，什么是TCP/IP协议，划为几层，各有什么功能？ TCP/IP协议族包含了很多功能各异的子协议。TCP/IP层次模型共分为四层：应用层、传输层、网络层、数据链路层。TCP/IP网络协议TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网间网协议)是目前世界上应用最为广泛的协议，它的流行与Internet的迅猛发展密切相关TCP/IP最初是为互联网的原型ARPANET所设计的，目的是提供一整套方便实用、能应用于多种网络上的协议，事实证明TCP/IP做到了这一点，它使网络互联变得容易起来，并且使越来越多的网络加入其中，成为Internet的事实标准。* 应用层应用层是所有用户所面向的应用程序的统称。ICP/IP协议族在这一层面有着很多协议来支持不同的应用，许多大家所熟悉的基于Internet的应用的实现就离不开这些协议。如我们进行万维网（WWW）访问用到了HTTP协议、文件传输用FTP协议、电子邮件发送用SMTP、域名的解析用DNS协议、 远程登录用Telnet协议等等，都是属于TCP/IP应用层的；就用户而言，看到的是由一个个软件所构筑的大多为图形化的操作界面，而实际后台运行的便是上述协议。* 传输层这一层的的功能主要是提供应用程序间的通信，TCP/IP协议族在这一层的协议有TCP和UDP。* 网络层是TCP/IP协议族中非常关键的一层，主要定义了IP地址格式，从而能够使得不同应用类型的数据在Internet上通畅地传输，IP协议就是一个网络层协议。* 网络接口层这是TCP/IP软件的最低层，负责接收IP数据包并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。2.3.2 TCP/UDP协议 TCP (Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)协议属于传输层协议。其中TCP提供IP环境下的数据可靠传输，它提供的服务包括数据流传送、可靠性、有效流控、全双工操作和多路复用。通过面向连接、端到端和可靠的数包发送。通俗说，它是事先为所发送的数据开辟出连接好的通道，然后再进行数据发送；而UDP则不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能。一般来说，TCP对应的是可靠性要求高的应用，而UDP对应的则是可靠性要求低、传输经济的应用。TCP支持的应用协议主要有：Telnet、FTP、SMTP等；UDP支持的应用层协议主要有：NFS（网络文件系统）、SNMP（简单网络管理协议）、DNS（主域名称系统）、TFTP（通用文件传输协议）等。2.3.3 IP协议的定义、IP地址的分类及特点为了便于寻址和层次化地构造网络，IP地址被分为A、B、C、D、E五类，商业应用中只用到A、B、C三类。IP协议(Internet Protocol)又称互联网协议，是支持网间互连的数据报协议，它与TCP协议（传输控制协议）一起构成了TCP/IP协议族的核心。它提供网间连接的完善功能， 包括IP数据报规定互连网络范围内的IP地址格式。 Internet 上，为了实现连接到互联网上的结点之间的通信，必须为每个结点（入网的计算机）分配一个地址，并且应当保证这个地址是全网唯一的，这便是IP地址。 目前的IP地址（IPv4：IP第4版本）由32个二进制位表示，每8 * A类地址：A类地址的网络标识由第一组8位二进制数表示，网络中的主机标识占3组8位二进制数，A类地址的特点是网络标识的第一位二进制数取值必须为“0”。不难算出，A类地址允许有126个网段，每个网络大约允许有1670万台主机，通常分配给拥有大量主机的网络（如主干网）。* B类地址：B类地址的网络标识由前两组8位二进制数表示，网络中的主机标识占两组8位二进制数，B类地址的特点是网络标识的前两位二进制数取值必须为“10”。B类地址允许有16384个网段，每个网络允许有65533台主机，适用于结点比较多的网络如区域网）。* C类地址：C类地址的网络标识由前3组8位二进制数表示，网络中主机标识占1组8位二进制数，C类地址的特点是网络标识的前3位二进制数取值必须为“110”。具有C类地址的网络允许有254台主机，适用于结点比较少的网络（如校园网）。为了便于记忆，通常习惯采用4个十进制数来表示一个IP地址，十进制数之间采用句点“.”予以分隔。这种IP地址的表示方法也被称为点分十进制法。如以这种方式表示，A类网络的IP地址范围为1.0.0.1127.255.255.254；B类网络的IP地址范围为：128.1.0.1191.255.255.254；C类网络的IP地址范围为：192.0.1.1223.255.255.254。由于网络地址紧张、主机地址相对过剩，采取子网掩码的方式来指定网段号。TCP/IP协议与低层的数据链路层和物理层无关，这也是TCP/IP的重要特点。正因为如此 ，它能广泛地支持由低两层协议构成的物理网络结构。目前已使用TCP/IP连接成洲际网、全国网与跨地区网。2.4网络发展简史2.4.1网络发展简史纵观近几十年信息时代的风云变换，人们可以了解网络的发展是与计算机、尤其是个人电脑（PC）的发展密切相关的。 第一台计算机诞生于1945年，标志着人类自学会使用工具的漫岁月中，终于拥有了可以替代人类脑力劳动的“工具”；到六、七十年代，进而衍生出计算机互连系统严格说来还算不上真正的网络它是IBM和Digital的中央处理系统，网络主体是一台或多台大型主机，被隔离在一个相对封闭的机房（那时人们通常称这种机房为“玻璃屋”），然后由一群身穿白大褂的工作人员小心维护；大多数网络用户面对的是一台台非智能化的终端，所有对终端的操作都将通过低速链路传递到主机去进行处理，网络的效率主要由链路的速率和主机的性能决定。这样的网络不是面向大众的，仅局限于一些专业领域，如：金融行业、研究机构等。对大多数人而言，网络是陌生的、神秘的甚至是虚无缥缈的东西。 直到八十年代PC的出现，才给网络吹来一股清新之风相对终端而言，PC具备自己的处理引擎（CPU）和文件存贮区域（硬盘），能够装载多种应用程序，独立地完成许多工作，从而将强大的计算能力交到个人手里；相对大型主机而言，这种轻便的机器内部结构大大简化，其价格远低于大型机，并且随着批量生产和技术的迅速成熟还在不断下降，使越来越多的用户能享受到这种智能设备带来的迅速、方便、功能强大的服务。因此可以说PC的出现首先是满足了个人用户信息处理的需要。但与个人信息处理紧密相联的便是信息的交换，于是联网的需求应运而生人们购买网络设备和连线，在自己的办公室内搭建起局域网，实现本地通讯；为了扩展网络距离，又向提供服务的电话公司租用电话线或其它线路，在城市的各个角落甚至城市之间建立起广域网；再进一步发展下去，又出现了一类专门的服务行业，可以通过主干连接将原本隔离的多个网络互联起来，构成跨越国度的网际网。在这一过程中，Internet（国际互联网）的蓬勃兴起毫无疑问地成为网络技术成长的催化剂。2.4.2 Internet发展简史 Internet的应用范围由最早的军事、国防，扩展到美国国内的学术机构，进而迅速覆盖了全球的各个领域，运营性质也由科研、教育为主逐渐转向商业化。 在科学研究中，经常碰到“种瓜得豆”的事情，Internet的出现也正是如此：它的原型是1969年美国国防部远景研究规划局（Advanced Research Projects Agency）为军事实验用而建立的网络，名为ARPANET，初期只有四台主机，其设计目标是当网络中的一部分因战争原因遭到破 坏时，其余部分仍能正常运行；80年代初期ARPA和美国国防部通信局研制成功用于异构网络的 TCP/IP协议并投入使用；1986年在美国国会科学基金会（National Science Foundation)的支持下，用高速通信线路把 分布在各地的一些超级计算机连接起来，以NFSNET接替ARPANET；进而又经过十几年的发展形成Internet。其应用范围也由最早的军事、国防，扩展到美国国内的学术机构，进而迅速覆盖了全球的各个领域，运营性质也由科研、教育为主逐渐转向商业化。 90年代初，中国作为第71个国家级网加入Internet，目前，Internet已经在我国开放，通过中国公用互连网络(CHINANET)或中国教育科研计算机网(CERNET)都可与Internet联通。只要有一台微机，一部调制解调器和一部国内直拨电话就能够很方便地享受到Internet的资源；这是Internet逐步爬入普通人家的原因之一原因之二，友好的用户界面、丰富的信息资源、贴近生活的人情化感受使非专业的家庭用户既做到应用自如，又能大饱眼福，甚至利用它为自己的工作、学习、生活锦上添花，真正做足不出户，可成就天下事，潇洒作当代人。 网络的神奇作用吸引着越来越多的用户加入其中，正因如此，网络的承受能力也面临着越来越严峻的考验从硬件上、软件上、所用标准上，各项技术都需要适时应势，对应发展，这正是网络迅速走向进步的催化剂。到了今天，Internet能够负担如此众多用户的参与，说明我们的网络技术已经成长到了相当成熟的地步，用户自己也能耳闻目睹不断涌现的新名词、新概念。但这还不是终结，仅仅是历史长河的一段新纪元的开始而已。2.4.3 Internet的应用集锦 Internet如此美妙，初入门者不免好奇：它究竟可以为我们做哪些事？总的说来，Internet是一套通过网络来完成有用的通讯任务的应用程序，下面的篇幅将从应用入手，展示Internet的几项最广为流行的功能，它包括：电子邮件、WWW、文件传输、远程登 录、新闻组、信息查询等。1电子邮件(Email)有了通达全球的Internet后，人们首先想到的是可以利用它来提供个人之间的通信，而且这种通信应能兼具电话的速度和邮政的可靠性等优点。这种思路生根发芽成长起来，最终得到的果实便是Email。通过它，每人都可以有自己的私有信箱，用以储存已收到但还未来得及阅读的信件，Email地址包括用户名加上主机名,并在中间用符号隔开,如 hdc 。从最初的两人之间的通信，如今的电子邮件软件能够实现更为复杂、多样的服务,包括：一对多的发信，信件的转发和回复，在信件中包含声音、图像等多媒体信息等；甚至可以做到只要有你的邮件到达，挂在你身上的BP机就嘀嘀作响发出提示；人们还可以象订购报刊杂志一样在网上订购所需的信息，通过电子邮件定期送到自己面前。2WWWWorld Wide Web(通常被称为WWW)在中文里常被译作“万维网”，除发音相近外，也体现了其变化万千的内涵。用户借助于一个浏览器软件，在地址栏里输入所要查看的页面地址（或域名），就可以连接到该地址所指向的WWW服务器，从中查找所需的图文信息。WWW访问的感觉有些象逛大商场，既可以漫无边际地徜徉，也可以奔着一个目标前进；但不论如何，当用户最终获得想要的内容时，也许已经跨越了千山万水，故有时我们也称之为“Web冲浪”。WWW服务器所存贮的页面内容是用HTML语言(Hyper Text Mark-up Language)书写的，它通过HTTP协议(Hyper Text Transfering Protocol)传送到用户处。3文件传输(FTP)尽管电子邮件也能传送文件,但它一般用于短信息传递。Internet提供了称作FTP（File Transfer Protocol）的文件传输应用程序，使用户能发送或接收非常大的数据文件：当用户发出FTP命令，连接到FTP服务器后，可以输入命令显示服务器存贮的文件目录，或从某个目录拷贝文件，通过网络传递到自己的计算机中。FTP服务器提供了一种验证用户权限的方法（用到用户名、密码），限制非授权用户的访问。不过,很多系统管理员为了扩大影响,打开了匿名ftp服务设置匿名ftp允许没有注册名或口令的用户在机器上存取指定的文件，它用到的特殊用户名为“anonymous”。4远程登录(Remote Login)远程登录允许用户从一台机器连接到远程的另一台机器上,并建立一个交互的登录连接。登录后，用户的每次击键都传递到远程主机，由远程主机处理后将字符回送到本地的机器中, 看起来仿佛用户直接在对这台远程主机操作一样。远程登录通常也要有效的登录帐号来接受对方主机的认证。常用的登录程序有TELNET、RLOGIN等。5Usenet新闻组Usenet新闻是Internet上的讨论小组或公告牌系统(BBS)。Usene在一套名为新闻组的标题下组织讨论，用户可以阅读别人发送的新闻或发表自己的文章。新闻组包括数十大类、数千组新闻，平均每一组每天都有成百上千条新闻公布出来。新闻组的介入方式也非常随便,你可以在上面高谈阔论、问问题，或者只看别人的谈论。上面所列举的仅是Internet文化长廊中的主要内容，但绝不是全部。Internet永远是在不断发展、推陈出新的，这将是我们下一篇的内容Internet的发展趋势。2.5 下Internet发展面临的问题 正是由于Internet的丰富多彩，才会吸引越来越多的人加入其中：对用户而言，Internet正一步步渗透到我们工作、生活的各个方面，极大地改变了长久以来形成的传统思维和生活方式；而对Internet而言，用户的积极参与使得这一全球通行的网络迅速膨胀起来，用户对它的需求也不断升级，使Internet的耐受力面临带宽的短缺、IP地址资源匮乏等严峻考验。1带宽的短缺据1995年年中的估计, 有150多个国家和地区的6万多个网络同Internet联结, 入网计算机约450万台, 直接使用Internet的用户达4000万人。而到今天，Internet已经开通到全世界大多数国家和地区，几乎每隔三十分钟就有一个新的网络连入，主机数量每年翻两番，用户数量每月增长百分之十，预计到本世纪末和下世纪初, Internet将连接近亿台计算机, 达到以十亿计的用户。而对更远的将来，人们很难精确估计。不管怎么说，这些数字已足以说明Internet的危机所在：就好象一根悬挂了很多重物的钢丝绳，重量增加了，绳子就有断裂的危险；而用户在Internet上的游历实际上要走过很多根这样的“钢丝绳”，用户越多，绳子的负载越重，其中任一根不结实，都会成为瓶颈，导致网络访问的失败。因此，“钢丝绳”的加固带宽容量的增加势在必行，从Internet主干到分支，直至最终用户的接入，都出现了许多成熟的或正在发展的链路技术来实现这项需求，我们将在后文着重介绍其中用户最为关心的几种接入技术。2 IP地址资源的匮乏我们曾介绍了IP地址的格式和分类，这里所指的都是现行的IPv4它是一个32位二进制数，因此总地址容量为232，也即有数亿个左右。而按照TCP/IP协议（同很多其它协议一样）的规定，相互联接的网络中每一个节点都必须有自己独一无二的地址来作为标识，那么很显然，相对前文日益增长的用户数，现有IP地址资源已不堪重负，很快将被用光有预测表明，以目前Internet发展速度计算，所有IPv4地址将在20052010年间分配完毕。解决IP地址缺乏的办法之一是想办法延缓资源耗尽的时间，目前最广泛应用的技术当属NAT（Network Address Translation，网络地址翻译）它使企业用户在内部网络应用中采用自行定义的地址，只在需要作Internet访问时才翻译为合法的Internet地址；它的最大好处是用户加入Internet时不需更改内部地址结构，而只需在内外交界处实施地址转换，并且能够实现多个用户复用同一合法地址，从而大大节省地址资源；但作NAT转换的同时也增加了网络的复杂性，何况它并不能阻止可用地址越来越减少的趋势。作为对IPv4问题的解决，一种新的IP地址定义应运而生，它便是下文讲的IPv6。Internet的发展技术 如何解决Internet的发展瓶颈？Internet新的应用趋势是什么？Internet的发展首先是要走出困境，扩展容量，然后才有可能继续推出各项新的应用并且运用自如。现在我们将从网络线路的发展说起，谈谈近年来成为通信热点的宽带接入技术，以及Internet新的应用趋势。1接入技术的发展接入技术也称“最后一公里”技术，表示从最终用户到本地电信服务商之间的一段连接。大家已经熟悉的有PSTN拨号、ISDN和专线等技术，而近几年接入技术发展迅猛，比较成熟的有：ADSLADSL又称非对称数字用户线，是DSL家族系列技术（HDSL、VDSL、IDSL等）中应用最广的一种。它的最大好处是利用现有的电话双绞线作为传输介质，因此成本较低；接入带宽却相对电话线传输的PSTN（目前最高115.2Kbps）快了许多，从局端到用户的下行速率理论上可达7-8M，实际使用的下行速率一般为1.5-2Mbps，从用户到局端的上行速率为几百Kbps，这也比PSTN有了很大提高；ADSL的非对称性与终端用户的网络访问特点是相一致的个人用户多数应用都是以客户方式从网上去获取数据，如WWW、FTP，只在个别时候才向网络大量发送数据，如发送附带多媒体信息的电子邮件，因此下行数据量大、上行数据量小，也为非对称方式。线缆调制解调器线缆调制解调器是一项非常适宜于家庭用户的接入技术。它在电缆电视的基础上，将分配网络的主干部分改为光缆，在各个服务节点处完成光电转换，再由同轴电缆将传输信号送到用户家里，可有效地实现Internet访问、电视点播和数据电话等业务，市场前景广阔。线缆传输也是非对称方式，每服务节点下行速率高达10-30Mbps，上行速率可达2M左右，但与ADSL不同，它是一个共享网络，实际每用户可用带宽与节点所连的上网用户数成反比，即便如此，用户能享用的带宽也是相当可观的。线缆调制解调器应用发展的最大障碍是线缆线路的双向改造传统的有线电视 大多是单向传输；而数据的访问是双向进行的，因此必须实施线路改造以适应这项新的应用。在改造完成之前也有一种暂时的解决办法：即下行数据传递采用电视线缆，上行数据则采用电话线回传。无线接入技术 作为有线接入的补充，在不便于有线接入的地区，用无线通信设备把用户接入市话交换网，统称为无线接入系统。无线本地环路系统技术来源于以下三个方面：（1） 来源于蜂窝移动通信系统；（2） 来源于大区制通信系统、数字无绳电话系统、数字微波和卫星通信系统。大区制系统主要指集群通信系统。（3）来源于专用的无线本地环路系统，采用大功率、大覆盖、低成本。以其独特的优点，很快被市场接受，发展十分迅速。目前世界各大通信公司几乎都有典型产品。CDMA（码分多址）和其衍生的无线本地环路技术有着其他无线接入技术不可比拟的优点，代表无线接入技术的发展方向。接入技术的发展充分体现了“三网合一”的应用趋势：ADSL是利用原来的语音载体电话线传递数据，线缆调制解调器则利用原有的图像载体有线电视传递数据，大家熟悉的IP电话则是通过各类数据载体传送语音。因此，今后的数据网、电视网和电话网将不再相互隔离，共同承揽数据、语音、图像集成的业务，缓解了Internet的带宽压力。2IPv6技术正当人们为IPv4面临的问题而焦头烂额时，IPv6出现了，它给人们带来了近乎完美的解决方案：如同电话号码升位一样，IPv6提供了128位的IP地址，使地址数量大幅增加，从而解决了现在的IP地址资源危机；IPv6采用了“可聚集全球统一计算地址”的构造，这使IP地址构造同网络的拓扑结构（连接形态）相一致，从而缩小了路由表，使路由器能够高效率地决定路由；IPv6具有自动把IP地址分配给用户的功能大大减少了网络管理费用。尽管IPv6比IPv4具有明显的优越性，但在全球范围内实现地址的升级有许多实际困难。为此，Internet研究组织IETF制定了一套IPv4向IPv6过渡的方案，其中包括三个机制：兼容IPv4的IPv6地址、双IP协议栈和基于IPv4隧道的IPv6。3应用的发展电子商务在Internet发展史第一篇中我们介绍了基于Internet的各项应用，但它们只是人们用以达到某些目标的手段，就象原始人学会了利用工具一样。电子商务（E-Commerce）便是基于网络应用的各种技术在各行各业实施的全方位的改造，为人们展示了一个全新、璀璨的世界。电子商务不一定都通过Internet来完成，但Internet的高速发展却为其提供了生根萌芽的沃土。大名鼎鼎的Amazon公司应该说敢为勇者先，率先架筑起自己图书购销配套服务的庞大帝国成为电子商务运作的典范。同以前所提到的应用相比，电子商务更象一种理念，它的实现并没有固定的格式。在Internet或自己的网络上利用各种技术建设适合自身特点的Intranet、Extranet，其中策略的制定是发展的关键。不论进度如何，电子商务必然是Internet应用的一项主要发展趋势。纵观十多年来Internet的发展史，人们很难说清，未来它究竟会是什么样，但Internet还将继续改变我们的生活，推动人类文明的发展，这是谁都否认不了的。l 第三章子网掩码与子网划分3.1子网掩码的概念及作用子网掩码是一个应用于TCP/IP网络的32位二进制值，它可以屏蔽掉ip地址中的一部分，从而分离出ip地址中的网络部分与主机部分，基于子网掩码，管理员可以将网络进一步划分为若干子网。3.2 为什么需要使用子网掩码 子网掩码可以分离出ip地址中的网络部分与主机部分。在使用TCP/IP协议的两台计算机之间进行通信时，我们通过将本机的子网掩码与接受方主机的ip地址进行与运算，即可得到目标主机所在的网络号，又由于每台主机在配置TCP/IP协议时都设置了一个本机ip地址与子网掩码，所以可以知道本机所在的网络号。通过比较这两个网络号，就可以知道接受方主机是否在本网络上。如果网络号相同，表明接受方在本网络上，那么可以通过相关的协议把数据包直接发送到目标主机；如果网络号不同，表明目标主机在远程网络上，那么数据包将会发送给本网络上的路由器，由路由器将数据包发送到其他网络，直至到达目的地。在这个过程中你可以看到，子网掩码是不可或缺的！3.3 如何用子网掩码得到网络/主机地址 既然子网掩码这么重要，那么它是如何分离出ip地址中的网络地址和主机地址的呢？过程如下： 1将ip地址与子网掩码转换成二进制； 2将二进制形式的ip地址与子网掩码做与运算，将答案化为十进制便得到网络地址； 3将二进制形式的子网掩码取反； 4将取反后的子网掩码与ip地址做与运算，将答案化为十进制便得到主机地址。假设有一个I P 地址：192.168.0.1子网掩码为255.255.255.0 化为二进制为：I P 地址11000000.10101000.00000000.00000001 子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000 将两者做与运算得：11000000.10101000.00000000.00000000 将其化为十进制得：192.168.0.0这便是上面ip的网络地址，主机地址以此类推。小技巧：由于观察到上面的子网掩码为C类地址的默认子网掩码（即未划分子网），便可直接看出网络地址为ip地址的前三部分，即前三个字节。1在做与运算时，不影响结果，0在做与运算时，将得到0，利用与的这个性，当管理员设置子网掩码时，即将子网掩码上与网络地址所对应的位都设为1,其他位都设为0,那么当作与时，ip地址中的网络号将被保留到结果中，而主机号将被置0，这样就解析出了网络号，解析主机号也一样，只需先把子网掩码取反,在做与。3.4 子网掩码的分类3.4.1缺省子网掩码： 即未划分子网，对应的网络号的位都置1，主机号都置0。 A类网络缺省子网掩码：255.0.0.0 B类网络缺省子网掩码：255.255.0.0 C类网络缺省子网掩码：255.255.255.0 3.4.2自定义子网掩码：将一个网络划分为几个子网，需要每一段使用不同的网络号或子网号，实际上我们可以认为是将主机号分为两个部分：子网号、子网主机号。 形式如下：未做子网划分的ip地址：网络号主机号做子网划分后的ip地址：网络号子网号子网主机号也就是说ip地址在化分子网后，以前的主机号位置的一部分给了子网号，余下的是子网主机号3.5 子网编址技术。 子网是指一个ip地址上生成的逻辑网络，它可以让一个网络地址跨越多个物理网络，即一个网络地址代表多个网络（很明显这样做可以节省ip地址）。比如你是某个学校的网管，你的学校有四个处于不同物理位置的网络教室，每个网络教室25台机器，你的任务是给这些机器配置ip地址和子网掩码。你可能会觉得这再简单不过了，申请4个C类地址，每个教室一个，然后在一一配置不就搞定了。嗯，这样做理论上没错，但你有没有想到这样做很浪费，你一共浪费了(254-25)*4=916个ip地址，如果所有的网管都像你这样做，那么internet上的ip地址将会在极短的时间内枯竭，显然，你是不能这样做，你应该做子网划分。子网划分说白了是这样一个事情：因为在划分了子网后，ip地址的网络号是不变的，因此在局域网外部看来，这里仍然只存在一个网络，即网络号所代表的那个网络；但在网络内部却是另外一个景象，因为我们每个子网的子网号是不同的，当用化分子网后的ip地址与子网掩码（注意，这里指的子网掩码已经不是缺省子网掩码了，而是自定义子网掩码，是管理员在经过计算后得出的）做与运算时，每个子网将得到不同的子网地址，从而实现了对网络的划分子网编址技术，即子网划分将会有助于以下问题的解决：1）巨大的网络地址管理耗费：如果你是一个A类网络的管理员，你一定会为管理数量庞大的主机而头痛的；2）路由器中的选路表的急剧膨胀：当路由器与其他路由器交换选路表时，互联网的负载是很高的，所需的计算量也很高；3）IP地址空间有限并终将枯竭：这是一个至关重要的问题，高速发展的internet,使原来的编址方法不能适应，而一些ip地址却不能被充分的利用，造成了浪费。因此，在配置局域网或其他网络时，根据需要划分子网是很重要的，有时也是必要的。现在，子网编址技术已经被绝大多数局域网所使用。3.6 如何划分子网及确定子网掩码 在动手划分之前，一定要考虑网络目前的需求和将来的需求计划。划分子网主要从以下方面考虑:1网络中物理段的数量（即要划分的子网数量） 2每个物理段的主机的数量 确定子网掩码的步骤：第一步：确定物理网段的数量，并将其转换为二进制数，并确定位数n。如：你需要6个子网，6的二进制值为110，共3位,即n=3；第二步：按照你ip地址的类型写出其缺省子网掩码。如C类，则缺省子网掩码为11111111.11111111.11111111.00000000;第三步：将子网掩码中与主机号的前n位对应的位置置1，其余位置置0。若n=3且为C类地址：则得到子网掩码为11111111.11111111.11111111.11100000化为十进制得到255.255.255.224B类地址：则得到子网掩码为11111111.11111111.11100000.00000000化为十进制得到255.255.224.0A类地址：则得到子网掩码为11111111.11100000.00000000.00000000化为十进制得到255.224.0.0另：由于网络被划分为6个子网，占用了主机号的前3位，若是C类地址，则主机号只能用5位来表示主机号，因此每个子网内的主机数量（2的5次方）230，6个子网总共所能标识的主机数将小于254，这点请大家注意！解惑：1你可能有这样的疑问，比如在上面的例子里，6的二进制值为110，那么为什么要将子网掩码中与主机号的前n位对应的位置都置1，而不是用6的二进制110去替代前n位呢？我们计算子网掩码的目的是什么？就是希望它在做与的时候能够解析出网络号，也就是说它与网络号所对应的位置都应该是1（当然包括与子网号所对应的位置），那么很显然，你写上110是不对的，如果你这么写，那么它的意义是主机号的前两位作为子网号，那么这样将最多划分2个子网（不明白没关系，下面有计算子网数量的方法），与我们当初所要划分的6个子网显然是不一致的。2细心的人可能会发现，划分4个子网，5个子网和6个子网的子网掩码是一样的，同为255.255.255.224，是不是错了呢？三个子网掩码应该不同呀？呵呵，是这样的，因为4，5，6的二进制值都是3为，因此在子网掩码中这三位都置1，划分是没有问题的，只是你的理解上有一点小小的问题，划分为4个子网，其实可以理解为划分为6个子网，但你只使用了其中的4个。比如你想划分8个子网，与划分14个子网所得到的子网掩码是一样的，都占用了4位作为子网号。 相关判断方法1）如何判断是否做了子网划分？这个问题很简单，如果它使用了缺省子网掩码，那么表示没有作子网划分；反之，则一定作了子网划分。2）如何计算子网地址？还是老办法，将ip地址与子网掩码的二进制形式做与，得到的结果即为子网地址。3）如何计算主机地址？这个也不用说了吧，先将子网掩码的二进制取反，再与ip地址做与。4）如何计算子网数量？这个问题大家会常常提到，还是从子网掩码入手，主要有两个步骤：1观察子网掩码的二进制形式，确定作为子网号的位数n；2子网数量为2的n次方2。（为什么减2，呵呵，往下看）举个例子来说，比如有这样一个子网掩码：255.255.255.224其二进制为：11111111.11111111.11111111.11100000可见n=3,2的3次方为8，说明子网地址可能有如下8种情况：000001010011100101110111但其中代表网络自身的000；代表广播地址的111是被保留的，所以要减2。5）如何计算总主机数量，子网内主机数量？总主机数量子网数量子网内主机数量比如子网掩码为255.255.255.224上面的讨论知道它最多可以划分6个子网，那么每个子网内最多有多少个主机呢？其实上面我已经给大家算过了，由于网络被划分为6个子网，占用了主机号的前3位，且是C类地址，则主机号只能用5位来表示主机号，因此子网内的主机数量（2的5次方）230.因此通过这个子网掩码我们可以算出这个网络最多可以标识6*30=180个主机（可见，在化分子网后，整个网络所能标识的主机数量将减少）。6）计算ip地址范围通过一个自定义子网掩码，我们可以得到这个网络所有可能的ip地址范围。具体步骤：1写出二进制子网地址；2将子网地址化为十进制；3计算子网所能容纳主机数；4得出ip范围（起始地址：子网地址1；终止地址：子网地址主机数）假设一个子网掩码为：255.255.255.224，可知其最多可以划分6个子网，子网内主机数为30，那么所有可能的ip地址及计算流程如下：子网子网地址（二进制）子网地址实际ip范围1号11001010.01110000.00001010.00100000202.112.10.32