Internet及其应用(6学时).ppt

1,第8章 Internet及其应用,本章内容 Internet的基本概念（P80-88） IP地址与域名（P94-99,117-121） Internet的基本服务（WWW、E-mail、 FTP、Telnet等）（P121-138） Internet应用新技术（P181-205）,2,8.1 Internet的基本概念,8.1.1 Internet定义,Internet通常称为“因特网”、“互联网”和“网际网”等。它是由分布在世界各地的、数以万计的、各种规模的计算机网络，借助于网络互联设备路由器，相互连接而形成的全球性互联网络。,3,8.1.2 Internet发展史,20世纪60年代末，正处于冷战时期。当时美国军方为了使自己的计算机网络在受到袭击时，即使部分网络被摧毁，其余部分仍能保持通信联系，便由美国国防部的高级研究计划局（ARPA）建设了一个军用网，叫做“阿帕网”（ARPAnet）。 到70年代，ARPAnet已经有了好几十个计算机网络，但是每个网络只能在网络内部的计算机之间互联通信，不同计算机网络之间仍然不能互通。为此， ARPA又设立了新的研究项目，支持学术界和工业界进行有关的研究。研究的主要内容就是想用一种新的方法将不同的计算机局域网互联，形成“互联网”。研究人员称之为“internetwork”，简称“Internet”。这个名词就一直沿用到现在。,4,1974年，出现了连接分组网络的协议，其中就包括了TCP/IP著名的网际互联协议IP和传输控制协议TCP。TCP/IP有一个非常重要的特点，就是开放性，即TCP/IP的规范和Internet的技术都是公开的。目的就是使任何厂家生产的计算机都能相互通信，使Internet成为一个开放的系统。这正是后来Internet得到飞速发展的重要原因。 ARPA在1982年由于TCP/IP协议没有中心控制结点的分布式网络模式而接受了TCP/IP，选定Internet为主要的计算机通信系统，并把其它的军用计算机网络都转换到TCP/IP。 1983年，ARPAnet分成两部分：一部分军用，称为MILNET；另一部分仍称ARPAnet，供民用。,5,1986年，美国国家科学基金组织（NSF）将分布在美国各地的5个为科研教育服务的超级计算机中心互联，并支持地区网络，形成NSFnet。1988 年，NSFnet替代ARPAnet成为Internet的主干网。 1992年，美国IBM、MCI、MERIT三家公司联合组建了一个高级网络服务公司（ANS），建立了一个新的网络，叫做ANSnet，成为Internet的另一个主干网。它与NSFnet不同，NSFnet是由国家出资建立的，而ANSnet则是ANS 公司所有，从而使Internet开始走向商业化。 1995年4月30日，NSFnet正式宣布停止运作。而此时Internet的骨干网已经覆盖了全球91个国家，主机已超过400万台。,6,我国的互联网发展史： 我国互联网发展的第一阶段为19871993年，通过拨号X.25实现了和Internet电子邮件转发系统的连接。第二阶段从1994年开始，我国实现了和Internet的TCP/IP连接。 截至2008年底，我国互联网普及率为22.6%，同时，我国网民数达到2.98亿，宽带网民数达到2.7亿，国家CN域名数达1357.2万。,7,8.1.3 Internet的组成,Internet主要是由通信线路、路由器、主机（服务器与客户机）和信息资源等部分组成的。,可以分为两类：有线通信线路与无线通信信道。其传输能力通常用数据传输速率（每秒钟可以传输的比特数，它的单位为位/秒(bps) ）和带宽来描述。 通信线路的最大传输速率与它的带宽成正比。,1、通信线路,2、路由器,路由器是Internet中最重要的设备之一，它负责将Internet中的各个局域网或广域网连接起来。,8,3、主机（服务器与客户机） （P115-116）,主机是Internet中不可缺少的成员，它是信息资源与服务的载体。按其在Internet中扮演的角色不同可以分为两类：服务器与客户机。 服务器：是信息资源与服务的提供者，它一般是性能较高、存储容量较大的计算机。 客户机：是信息资源与服务的使用者，它可以是普通的微型机或便携机。,4、信息资源 信息的载体几乎涉及到所有媒体。例如，文档、表格、图形、影像、声音以及它们之间的合成。,9,“新浪网”站点主页,10,8.1.4 Internet的管理组织,1. Internet管理者,Internet体系结构委员会(IAB)。 IAB的主要职责是： 根据Internet的发展需要制定Internet技术标准，制定与发布Internet工作文件，进行Internet技术方面的国际协调以及规划Internet发展战略。,11,在Internet体系结构委员会（IAB）中，设有以下两个具体的部门：Internet工程任务组(IETF)与Internet研究任务组(IRTF)。 IETF：负责技术管理方面的具体工作； IRTF：负责技术发展方面的具体工作。 Internet的日常管理工作由网络管理中心(NOC)与网络信息中心(NIC)承担。 NOC：保证Internet的正常运行与Internet的活动监督； NIC：为Internet服务提供商（ISP）与广大用户提供信息方面的支持。,12,2. 我国Internet管理者,中国教育与科研计算机网(CERNET) 中国公用计算机互联网(CHINANET) 中国科学技术网(CSTNET) 中国金桥信息网(CHINAGBN) 中国联通网(UNINET ),我国的Internet主干网：,1997年6月3日，中国互联网信息中心(CNNIC)在北京成立，并开始管理我国的Internet主干网。,13,8.1.5 Internet的接入方式,1、ISP及其作用 ISPInternet服务提供者(ISP，Internet Service Provider)，是用户接入Internet的入口点。一方面它为用户提供Internet接入服务；另一方面，它也为用户提供各类信息服务。 ISP一般需要有：专线与Internet连接，有运行各种Internet服务程序的主机可以随时提供各种服务，还要有IP地址资源以便给申请接入的计算机用户分配IP地址。 中国大陆的主要ISP为三大电信运营商：中国电信、中国移动、中国联通。不管采用哪种方法接入Internet，都需要到ISP那里办理手续。,14,2、用户计算机接入Internet的方式： （1）通过电话网接入Internet； （2）通过局域网接入Internet。 不管我们使用哪种方式接入Internet，首先都要连接到ISP的主机。 从用户角度看，ISP位于Internet的边缘，用户通过某种通信线路连接到ISP，再通过ISP的连接通道接入Internet。 下面介绍几种具体的连接方式：,15,PSTN PSTN（Public Switched Telephone Network，公用电话交换网）技术是利用PSTN通过调制解调器拨号实现用户接入的方式。这种接入方式是大家非常熟悉的一种接入方式，但随着宽带的发展和普及，这种接入方式将已被逐步淘汰。,最高的速率为56kbps，这种速率远远不能够满足宽带多媒体信息的传输需求；,但由于电话网非常普及，而且不用申请就可开户，只要把电话线接入Modem就可以直接上网。,16,通过电话网接入Internet,用户计算机使用Modem，通过电话网与ISP相连接，再通过ISP的连接通道接入Internet，如图：,通过电话网接入Internet,17,说明： 电话线只能传输音频信号，计算机输出的数字信号不能直接在电话线上传输。因此，Modem在通信的一端负责将计算机输出的数字信号转换成电话线能够传输的声音信号，在另一端将电话线上接收的声音信号转换成计算机能够处理的数字信号。 电话拨号线路的传输速率很低，一般56Kbps，仅适合于家庭使用。,18,ISDN拨号 ISDN（Integrated Service Digital Network，综合业务数字网）接入技术俗称“一线通” 。用户利用一条ISDN用户线路，可以在上网的同时拨打电话、收发传真，就像两条电话线一样。 ISDN基本速率接口有两条64kbps的信息通路和一条16kbps的信令通路，简称2B+D，当有电话拨入时，它会自动释放一个B信道来进行电话接听。,就像普通拨号上网要使用Modem一样，用户使用ISDN也需要专用的终端设备，主要由网络终端NT1和ISDN适配器组成。,19,ADSL ADSL（Asymmetrical Digital Subscriber Line，非对称数字用户环路）是一种能够通过普通电话线提供宽带数据业务的技术，也是目前极具发展前景的一种接入技术。 ADSL支持上行速率640kbps1Mbps，下行速率1Mbps8Mbps。,20,由于电话线路的数据传输速率很低，利用电话线接入Internet已经不能适应传输大量多媒体信息的要求。 ADSL（非对称数字用户线路）可以解决大容量的信息传输问题。 在数据的传输方向上，ADSL分为上行和下行两个通道，下行通道的数据传输速率远远大于上行通道的数据传输速率，这就叫“非对称”。这种特性正好符合人们下载信息量大而上传信息量小的特点。在5Km的范围内，ADSL的上行速率可达1660Kbps，下行速率可达1.59Mbps。 ADSL调制解调器不但具有modem的功能，而且具有网桥和路由器的功能。 ADSL可以满足影视点播、网上游戏、远程教育和远程医疗等多媒体网络应用的需要，而且数据信号和电话信号可以同时传输，互不影响，非常适合家庭和中小型企业的Internet的接入需求。,通过ADSL接入Internet,21,ADSL的特点： （1）上行速率与下行速率不相同，这与因特网访问特点相适应（下载数据量远大于上传数据量：FTP、WWW、视频点播等）； （2）可直接利用原有的电话线； （3）语音和数据可同时传输，互不干扰： 采用频分复用技术（语音：0 4kHz，数据：30kHz 1.1MHz）； 用户端和局端都需要安装话音/数据分离器； （4）上网时不用拨号，永远在线（打电话仍需拨号）。,22,ADSL系统构成,23,VDSL VDSL（Very-high-bit-rate Digital Subscriber loop，甚高速数字用户环路）比ADSL还要快。使用VDSL，短距离内的最大下传速率可达55Mbps，上传速率可达2.3Mbps。,Cable-modem Cable-Modem(线缆调制解调器)是近两年开始试用的一种超高速Modem，它利用现成的有线电视(CATV)网进行数据传输，已是比较成熟的一种技术。,24,LAN LAN（Local Area Network，局域网）方式接入是利用以太网技术，采用光缆+双绞线的方式对社区进行综合布线。,25,通过数据通信网接入Internet,所谓“通过局域网接入Internet”，是指用户局域网使用路由器，通过数据通信网与ISP相连接，再通过ISP的连接通道接入Internet，如图：,26,WLAN WLAN （Wireless LAN, 无线局域网）是指应用无线通信技术将计算机设备互联起来，客户可通过笔记本电脑、PDA等终端以WLAN随时随地接入互联网和企业网，获取信息、娱乐或进行办公。,27,3G 3G（3rd-generation，第三代移动通信技术），是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。目前3G存在四种标准：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。 目前国内支持国际电联确定三个无线接口标准，分别是中国电信的CDMA2000，中国联通的WCDMA，中国移动的TD-SCDMA。 电脑利用3G上网，通常需要一个上网卡，一张资费卡。,28,因特网编址机制：三种形式的地址管理机制。 1、域名地址：如 层次化的地址，便于人们记忆。 2、IP地址（逻辑地址）：如202.117.0.20 32位逻辑编码，用来在因特网中定位主机和路由器 的接口。TCP/IP网络上的每台主机都必须有唯一的IP 地址。 3、MAC地址（物理地址）：12-FA-9B-23-DB-11 48位物理编码，用来在局域网中识别主机/路由器 的接口。 说明： 域名地址转换到IP地址由域名服务系统（Domain Name System，DNS）实现，这个转换过程又称为域名解析（Name Resolution） IP地址转换到MAC地址由地址解析协议（ARP）实现。,DNS也是TCP/IP的应用层协议之一。它使用UDP传输层协议，端口为53。,8.2 IP地址与域名,29,8.2.1 IP地址,Internet给每一台上网的计算机分配了一个32位长的二进制数字编号，这个编号就是所谓的IP地址。,1. IP地址的概念与组成,30,IP地址的组成： 地址类别：用来标识网络类型； 网 络 号：用来标识一个逻辑网络； 主 机 号：用来标识网络中主机的一个特定连接。一台Internet主机至少有一个IP地址，而且这个IP地址是全网惟一的。,31,将IP地址分为4个字节（每个字节为8bit），且 每个字节用十进制表示，并用点号“.”隔开。如上图所 示是“新浪网站”www服务器的IP地址。,（20=1，21=2，22=4，23=8，24=16，25=32，26=64， 27=128，28=256，29=512，210=1024）,32,2. IP地址的分类,33,如何判别IP地址的类别？ 从IP地址的最高8位或最高4位进行判别，如下表所示。,例如： 清华大学的IP地址116.111.4.120是A类地址 北京大学的IP地址162.105.129.11是B类地址 贵州大学的IP地址210.40.0.58是C类地址,34,IP地址的表示方式： 地址类别号网络号主机号,（1）A类地址：,用高8位的最高1位“0”表示网络类别，余下7位表示网络号，用低24位表示主机号。 通过网络号和主机号的位数就可以知道A类地址的网络数为一个字节共128个，每个网络包含的主机数为3个 字节共16777216个。 A类地址适用于大型网络。,35,A类地址的范围：0.0.0.0127.255.255.255,36,说明： a、由于网络号全为“0”和全为“1”保留用于特殊目的，所以，A类地址有效的网络数为126个，其范围1126。 b、由于主机号全为“0”和全为“1”也有特殊作用，所以每个网络号包含的主机数应该是224216777214个。 c、一台主机能使用的A类地址的有效范围是： 1.0.0.1126.255.255.254,37,（2）B类地址：,用高16位的最高2位为“10”表示网络类别号，余下14位表示网络号，低16位表示主机号。B类地址的网络数为16384个，每个网络号所包含的主机数为65534个。 B类地址适用于中型网络。 B类地址的范围：128.0.0.0191.255.255.255,38,一台主机能使用的B类地址的有效范围是： 128.0.0.1191.255.255.254,39,（3） C类地址：,用高24位的最高3位为“110”表示网络类别号，余下21位表示网络号，用低8位表示主机号。C类地址网络个数为2097150个，每个网络号所包含的主机数为254个。 C类地址适用于小型网络。 C类地址的范围：192.0.0.0223.255.255.255,40,一台主机能使用的C类地址的有效范围是： 192.0.1.1223.255.254.254,41,（4）D类地址,D类地址第一字节的前4位为“1110”。 D类地址用于多播，多播就是同时把数据发送给一组主机，只有那些已经登记可以接受多播地址的主机才能接受多播数据包。 D类地址的范围：224.0.0.0239.255.255.255,（5）E类地址,E类地址第一字节的前4位为“1111”。 E类地址是为将来预留的，同时也可以用于实验目的，但它们不能被分配给主机。,42,IP地址分类表,由于每一个网络都存在两个特殊的IP地址（全“0”或全“1”），所以实际能够分配的主机数比最大主机数少2。,43,（1）网络地址 网络地址又称网段地址。 网络号不空而主机号全“0”的IP地址表示网络地址，即网络本身。 如：地址210.40.13.0表示其网络地址为210.40.13。,（2）直接广播地址 网络号不空而主机号全“1”表示直接广播地址，表示这一网段下的所有用户。 如：210.40.13.255就是直接广播地址，表示210.40.13网段下的所有用户。,3特殊IP地址,44,（3）有限广播地址 网络号和主机号都是全“1”的IP地址是有限广播地址，在系统启动时，还不知道网络地址的情形下进行广播就是使用这种地址对本地物理网络进行广播。,（4）本机地址 网络号和主机号都为全“0”的IP地址表示本机地址。,（5）回送测试地址 网络号为“127”而主机号为任意的IP地址为回送测试地址。最常用的回送测试地址为127.0.0.1。,45,特殊IP地址表,46,8.2.2 域名,1. 域名系统（DNS） IP地址为Internet提供了统一的编址方式，直接使用IP地址就可以访问Internet中的主机。但是，用户很难记住IP地址。例如，用点分十进制表示某个主机的IP地址为202.113.19.122，大家就很难记住这样一串数字。 如果告诉你南开大学WWW服务器的地址是用字符表示为，每个字符都有一定的意义，并且书写有一定的规律。这样用户就容易理解，又容易记忆，因此就提出了域名这个概念。,47,2Internet的域名结构（域名空间） DNS是采用层次型命名的结构，即分布式的、层次型（分级）的树形结构，根没有名字，顶层域（顶级域）由组织域（如org、com、edu）和国家域（如cn）构成。在往下分还可分为若干层子域，如图。,域名是网上某一站点或某一服务器的另一种地址表示方式，域名系统就是提供将计算机的IP地址和域名相对应起来的查找服务系统（用分布式数据库系统来实现）。它包括域名空间、域名服务器和地址转换请求程序（解析程序）三部分。,48,49,域名系统将整个Internet划分为多个顶级域，每个顶级域有通用的顶级域名，如表所示。,顶级域名分配,50,我国二级域名分配,3我国的域名结构 中国互联网信息中心(CNNIC)负责管理我国的顶级域，它将cn顶级域划分为多个二级域，如表所示。,51,Internet主机域名的排列原则是低层的子域名在前，它们所属的高层域名在后。 Internet主机域名的一般格式为：,中国南开大学计算机系的主机,52,4用域名服务器进行域名转换,域名服务器是一个服务器软件，运行于指定的主机上，完成域名-IP地址的转换。有时也把运行此软件的服务器称为域名服务器。域名服务器有下列几种： （1）本地域名服务器 当一个主机发出DNS查询报文时，这个查询报文首先被送往该主机的本地域名服务器。在操作系统的“控制面板”“网络”“配置”“TCP/IP”中的属性项中可以看到“DNS配置”，其中的DNS服务器就是这里所说的本地域名服务器。 （2）根域名服务器 互联网上有十几个根域名服务器，大部分都在北美，通常根域名服务器用来管辖顶级域。 （3）授权域名服务器 每一个主机都必须在授权域名服务器处注册登记，通常，一个主机的授权域名服务器就是它本地ISP的一个域名服务器。,53,5解析程序,从域名服务器中提取信息把主机域名翻译成IP地址，即为域名解析，解析过程为： （1）首先从本地Hosts缓冲区查找，查看主机以前是否解析过，没找到就向本地DNS名字服务器发出请求； （2）若本地DNS服务器也找不到，它就把请求发给负责该域的顶层域名字服务器，然后由顶层域名字服务器把请求传递给相应子域的名字服务器。 （3）最后由该名字服务器把域名对应的IP地址按相反的路径传递给发出请求的站点。,54,例如： 清华大学（）tsinghua域里的一个客户请求访问新浪网（）的资源。 步骤1：请求被送到tsinghua这台DNS服务器上进行查询。在tsinghua的DNS上找不到域名的这个DNS名称，就将这个查询请求转给上级edu那台DNS服务器。 步骤2：同样的，在edu也找不到，就会继续往上转送给cn那台DNS服务器。 步骤3：由cn服务器判断，发现这个DNS名称的解析是由com那台DNS服务器来负责的，于是下传转给com这台DNS服务器。 步骤4：经过同样的判断，com再转给sina那台DNS服务器。在该DNS服务器上查出的IP地址。 步骤5：将该主机对应的IP地址回送到远端客户。,55,划分子网（Subnetting） 又称子网寻址或子网路由选择 方法： 从IP地址的主机编号部分“借用”若干位作为子网编号 主机编号部分相应缩短 例如： 原来的网络：162.5.0.0 借用2位划分子网后：162.5.64.0和162.5.128.0,10100010 00000101 xxxxxxxx xxxxxxxx 网络号 主机号,子网1： 10100010 00000101 01 xxxxxx xxxxxxxx 网络号 子网号 主机号 子网2： 10100010 00000101 10 xxxxxx xxxxxxxx 网络号 子网号 主机号,8.2.3 子网技术,56,1. 划分子网的原因,划分子网的原因很多，主要三个方面的内容：,充分使用地址 划分管理职责 提高网络性能,57,（1）充分使用地址,随着计算机的发展和网络技术的进步，个人电脑应用迅速普及，小型网络越来越多，因此使用C类地址仍是浪费，需要对IP地址进行再次划分。 比如，当某个机构或部门申请到一个B类地址，那么该网络下可接入65534台主机，这将是一个巨大的网络。若由这些主机构成一个网段，这在应用中是很不现实的，也是无法实现的。为了节约网络号，同时充分利用主机号的巨大编址能力，于是便产生了子网与子网编址技术。,58,一个大网络可划分为若干个子网互连,59,（2）划分管理职责 （3）提高网络性能,划分子网以提高网络性能,60,2、划分子网的特点： 多个子网可以运行在同一物理网络上。 划分子网后，原来的网络对外仍呈现为一个完整的网络，外面看不见其内部的子网结构。即：划分子网完全是该网络内部的事务，与外部无关。,61,Subnet 1 10.5.64.x,Subnet 2 10.5.128.x,路由器,两个子网之间的通信必须通过路由器才能实现，但物理连接不一定非要通过路由器，子网可以运行在同一物理网络上。,62,划分子网后，网络对外仍是一个网络,网络 10.5.0.0,所有目的地址为10.5.x.x 的分组均到达此路由器,63,3、划分子网的方法,将单个网络的主机号分为两个部分： 一部分用于子网号编址，另一部分用于主机号编址。,64,例如： 假设一个大学有一个B类网络172.17.0.0，将主机号分为两部分。其中，8bit用于子网号，另外8bit用于主机号，那么这个B类网络就被分为254个子网，每个子网可以容纳254台主机；若此大学有35个系，那末，他就可以使用6位子网号和10位主机号，从而最多可以支持64个子网，每个子网最多容纳1024-2=1022台主机（0和1是保留的）。,划分子网号的位数取决于具体的需要。,65,4、子网掩码,子网掩码(Subnet Mask)也是一个“点分十进制”表示的32位二进制数。 通过子网掩码，可以指出一个IP地址中的哪些位对应于网络地址(包括子网地址)，哪些位对应于主机地址。 对于子网掩码的取值，通常是将对应于IP地址中网络地址(网络号和子网号)的所有位都设置为“1”，对应于主机地址(主机号)的所有位置都设置为“0”。,66,标准的A类、B类、C类地址都有一个默认的子网掩码：,A、B、C类地址默认的子网掩码,67,子网掩码的作用：,决定本台计算机发送的数据包是否要通过路由器转发出去。工作原理如下： 当有数据包从A计算机传送到B计算机，首先将数据包的源地址（A计算机的IP地址）与子网掩码作二进制“与”运算，再将目的地址（B计算机的IP地址）与子网掩码作“与”运算。如果两次运算的结果相同，那末表示两台计算机位于同一个子网内，可以直接传送数据；如果两次运算的结果不同，那末表示两台计算机不在同一子网内，要通过路由器转发数据。,68,例如： A计算机的IP地址为162.105.160.150，B计算机的IP地址为162.105.170.150，其子网掩码均为255.255.255.0。他们对应的二进制分别为： A计算机：162.105.160.150 对应的二进制：10100010.01101001.10100000.10010110 B计算机：162.105.170.150 对应的二进制：10100010.01101001.10101010.10010110 子网掩码：255.255.255.0 对应的二进制：11111111.11111111.11111111.00000000,69,将A、B的IP地址分别与子网掩码按位作“与”运算，结果如下： 162.105.160.150与子网掩码按位“与”后：10100010.01101001.10100000.00000000 162.105.170.150与子网掩码按位“与”后：10100010.01101001.10101010.00000000 结果表示：这两个IP地址虽然属于同一个B类网络（162.105），主机都是150，但不在同一子网里，传送数据时需要路由器转发。,70,子网掩码的作用,71,在上面的例子中，涉及到的子网掩码都属于边界子网掩码，即使用主机号中的整个一个字节用于划分子网，因此，子网掩码的取值不是0就是255。 但对于划分子网而言，还会使用非边界子网掩码，即使用主机号的某几位用于子网划分，因此，子网掩码除了0和255外，还有其他数值。 例如： 对于一个B类网络172.25.0.0，若将第三个字节的前3位用于子网号，而将剩下的位用于主机号，则子网掩码为255.255.224.0。 由于使用了3位分配子网，所以这个B类网络172.25.0.0被分为6个子网，即：,72,子网1：172.25.32.0 （10101100 00011001 001 00000 00000000） 子网2：172.25.64.0 （10101100 00011001 010 00000 00000000） 子网3：172.25.96.0 （10101100 00011001 011 00000 00000000） 子网4：172.25.128.0 （10101100 00011001 100 00000 00000000） 子网5：172.25.160.0 （10101100 00011001 101 00000 00000000） 子网6：172.25.192.0 （10101100 00011001 110 00000 00000000）,它们的网络地址和主机地址范围如下图所示，每个子网有13位可用于主机的编址。,73,74,5、划分子网的规则,在RFC文档中， RFC950规定了子网划分的规范，其中对网络地址中的子网号做了如下的规定： （1）由于网络号全为“0”代表的是本网络，所以网络地址中的子网号也不能全为“0”，子网号全为“0”时，表示的是本子网网络。 （2）由于网络号全为“1”表示的是广播地址，所以网络地址中的子网号也不能全为“1”，全为“1”的地址用于向子网广播。 对于可变长子网划分，他们属于现代网络技术，因而不存在全0子网和全1子网的问题，也就是说，在可变长子网划分中，全0子网和全1子网都可以使用。,75,6、子网划分实例,划分子网的步骤如下： 第一步：确定需要多少子网号来唯一标识网络上的每一 个子网； 第二步：确定需要多少主机号来标识每一个子网上每一 台主机； 第三步：定义一个符合网络要求的子网掩码； 第四步：确定标识每一个子网的网络地址； 第五步：确定每一个子网所使用的主机地址范围。,76,使用路由器将一个网络划分为两个子网,77,第一步： 根据图示所知，本题要求划分出两个子网，由于每个子网都需要一个唯一的子网号来标识，即需要两个子网号。 第二步： 对于每个子网上的主机以及路由器的两个端口，都需要分配一个唯一的主机号，因此，在计算需要多少主机号来标识主机时，要把所有需要地址的设备都考虑进去。 根据图，网络中有100台主机，如果再考虑路由器两个端口，则需要标识的主机数为102个。 假定每个子网的主机数各占一半，即各有51个。,78,第三步： 计算子网掩码,79,第四步： 确定子网掩码后，就可以确定可用的网络地址： 使用子网号的位数列出可能的组合。本例中，子网 号的位数为2，而可能的组合为00、01、10、11。 根据子网划分的规则，子网号全0和全1的子网不能使用，将其删去后，剩下01和10就是可用的子网号，再加上这个C类网络原有的网络号192.168.1.0。 划分出的两个子网的网络地址分别为: 192.168.1.64和192.168.1.128,80,确定每个子网的网络地址:,81,第五步： 根据每个子网的网络地址确定每个子网的主机地址的范围:,82,下图给出了对每个子网各台主机的地址配置:,83,7、可变长子网划分(VLSM),子网掩码的表示方法有两种： 一是用“点分十进制”法，二是“网络前缀”标记法。,子网掩码的网络地址长度表示方法,84,对于变长子网的划分，实际上是对已划分好的子网作进一步划分，从而形成不同规模的网络。,例如: 一个B类网络为135.41.0.0，需要的配置是1个能容纳 32000台主机的子网、15个能容纳2000台主机的子网和8 个能容纳254台主机的子网。,85,(1) 1个能容纳32000台主机的子网,用主机号中的1位(第3字节的最高位)进行子网划分，产生两个子网，135.41.0.0/17和135.41.128.0/17。 允许每个子网有多达32766台主机(即2152)。 选择135.41.0.0/17作为网络号，1个子网能容纳32000台主机的需求。,划分1个子网,86,(2) 15个能容纳2000台主机的子网,若要满足15个子网容纳大约2000台主机的需求，再使 用主机号中的4位子网网络135.41.128.0/17进行子网划分，就可以划分出16个子网。即:135.41.128.0/21, 135.41.136.0/21，135.41.240.0/21，135.41.248.0/21， 从这16个子网中选择子网网络就可以满足需求。 下表给出了容纳2000台主机的15个子网。,87,划分15个子网,88,(3) 8个能容纳254台主机的子网,划分8个子网,89,对于这个可变长子网的划分可以用下图来表示:,90,8、IPv6协议介绍,IPv4的发展取得了巨大的成功，但早在1990年TCP/IP专家们就已察觉出它潜伏着下列危机： （1）地址空间的局限性：IP地址枯竭； （2）IP协议的性能下降：IP报头的设计、头部校验信息的使用等都严重影响了路由器的转发效率，IP数据报分片与重组机制等影响了IP数据报的传输效率； （3）IP协议的安全性下降：IP协议设计之初认为网络使用者是可以充分信任的，而且低层的安全性并不重要。随着网络规模的扩大，这种设计不合理；,91,（4）自动配置问题：IP协议设计之初没有考虑IP地址的自动配置问题，但随着Internet中主机数的增加，手工配置IP地址非常繁琐，需要大量使用动态主机配置协议（DHCP），但也需要提前对DHCP服务器进行配置，这样也很繁琐，需要一种更为简便的自动地址配置方法。 针对IPv4存在的局限性，IETF从1993年就开始研究和开发IPv6，1995年完成。 IPv6仍然沿用IPv4的核心设计思想，但在协议格式、地址表示等方面进行了重新设计。即，将IP地址空间扩展到128位。,92,8.3 Internet的基本服务,（1）网络信息服务(WWW) （2）电子邮件服务(E-Mail) （3）文件传输服务(FTP) （4）远程登录服务(Telnet) （5）电子公告牌服务(BBS) （6）网络新闻服务 （7）电子商务 （8）网上交际,93,8.3.1 WWW服务 WWW（World Wide Web）的简称是Web，也称为“万维网”，是一个在Internet上运行的全球性的分布式信息系统。WWW是通过Internet向用户提供基于超媒体的数据信息服务，它把各种类型的信息（文本、图像、声音和影视）有机地集成起来，供用户浏览和查阅。 （一） WWW的相关概念 1、超文本与超链接 所谓“超文本”就是指它的信息组织形式不是简单地 按顺序排列，而是用由指针链接的复杂的网状交叉索引方式，对不同来源的信息加以链接。可以链接的有文本、图像、动画、声音或影像等，而这种链接关系则称为“超链接”。,94,超文本与超链接,95,2、HTTP,HTTP是用户与服务器之间的超文本数据传输协议。,3、URL与信息定位,统一资源定位器(URL，Uniform Resource Locators)。利用它，用户可以指定访问什么类型的服务器、互联网上的哪台服务器以及服务器中的哪个文件。,96,URL的组成：协议类型（信息服务方式） 主机名（信息资源地址） 路径名（文件路径）。 例如： 南开大学的WWW服务器的URL为：,http：指出要使用HTTP协议； ：指出要访问的服务器的主机名； index.htm：指出要访问的主页的路径及文件名。,97,(1) 协议类型（信息服务方式） 在WWW系统中编入URL中最普遍的信息服务方式是： HTTP：提供超文本信息服务的WWW信息资源空间； FTP：提供文件传送服务的FTP资源空间； FILE：提供超级文本信息服务的WWW信息资源空间； TELNET：提供远程登录信息服务的TELNET信息资源空间。 (2) 主机名（信息资源地址） 信息资源地址可以是IP地址，也可以是域名地址。缺省情况下，三种信息服务方式的端口号如下： HTTP的端口号：80 TELNET的端口号：23 FTP的端口号：21,98,在一般情况下，由于常用的信息服务程序采用的是标准的端口号，用户在URL中可以不必给出，比如： :80 (3) 路径名（文件路径） 文件路径指的是资源在主机中存放的具体位置。 例如： http:/home.M 表示使用超文本传输协议HTTP访问信息资源，且信息存储在域名为home.M的主机上，该资源在主机中的路径为intel/cn，文件名使用了缺省文件名，即：index.htm或default.htm。 它提供服务时使用缺省端口号，缺省值是80。,99,例如： ftp:/:22/pub/readme.txt表示使用文件传送协议FTP传送文件资源。 主机域名为，使用的不是缺省的FTP端口号21，而是22。 资源在主机中存放的路径和文件名为“pub/readme.txt”,100,（二）WWW的工作方式：客户机/服务器,WWW的工作方式,101,（三）WWW浏览器,用于浏览服务器中Web页面的软件，负责接收用户的请求（如，用户的键盘输入或鼠标输入），并利用HTTP协议将用户的请求传送给WWW服务器。在服务器请求的页面送回到浏览器后，浏览器再将页面进行解释，显示在用户的屏幕上。 利用WWW浏览器，不仅可以浏览Web页面，还可以访问互联网中的其他服务器和资源（如，FTP服务器等）。目前，常用的浏览器软件是： Microsoft公司的Internet Explorer（IE）。其他的浏览器还有：the world，遨游，火狐，腾讯等。,102,103,（四） 搜索引擎,搜索引擎是指以一定的策略搜集互联网上的信息，在对信息进行组织和处理后，为用户提供检索服务的系统。从使用者的角度看，搜索引擎提供一个包含搜索框的页面，在搜索框输入词语，通过浏览器提交给搜索引擎后，搜索引擎就会返回跟用户输入的内容相关的信息列表。 常用的搜索引擎有： 百度（baidu） 谷歌（Google） 雅虎（Yahoo） 搜狗（sogou）,104,105,106,107,1、超文本标记语言（Hypertext Markup Language,HTML） 超文本标记语言HTML是WWW上用于创建超文本链接的基本语言，可以定义格式化的文本、色彩、图像与超文本链接等，主要用于页面的创建与制作。 2、HTML文档 HTML文档，通常称为网页，其扩展名通常是htm或html。一个HTML文档是由一系列的元素和标签组成。元素名不区分大小写。HTML用标签来规定元素的属性和它在文件中的位置。 HTML超文本文档分文档头和文档体两部分，在文档头里，对这个文档进行了一些必要的定义，文档体中才是要显示的各种文档信息。,（五）WWW的语言,108,下面是一个最基本的html文档的代码:11.html - 开始标签 - 头部标签 一个简单的HTML示例 | - - | 欢迎光临我的主页 | | | 文件主体 | 这是我第一次做主页 | | | - - 结尾标签,109,说明： 在文档的最外层，文档中的所有文本和html标签都包含在其中，它表示该文档是以超文本标识语言（HTML）编写的。事实上，现在常用的Web浏览器都可以自动识别HTML文档，并不要求有 标签，也不对该标签进行任何操作，但是为了使HTML文档能够适应不断变化的Web浏览器，还是应该养成不省略这对标签的良好习惯。 是HTML文档的头部标签, 在浏览器窗口中，头部信息是不被显示在正文中的,在此标签中可以插入其它标记, 用以说明文件的标题和整个文件的一些公共属性。若不需头部信息则可省略此标记，良好的习惯是不省略。 和是嵌套在头部标签中的，标签之间的文本是文档标题，它被显示在浏览器窗口的标题栏。 标记一般不省略，标签之间的文本是正文，是在浏览器要显示的页面内容。 上面的这几对标签在文档中都是唯一的，HEAD标签和BODY标签 是嵌套在HTML标签中的。,110,E-mail：它是一种通过Internet与其他用户进行联系的快速、简便、价廉的现代化通信手段，也是目前Internet用户使用最频繁的一种服务功能。 与其他通信方式比，电子邮件具有以下优点： （1）电子邮件比传统邮件传递迅速，可达到的范围广，且比较可靠； （2）电子邮件与电话系统相比，它不要求通信双方都在场，且不需要知道通信对象在网络中的具体位置； （3）电子邮件可以实现一对多的邮件传送，这可以使得一位用户向多人发送通知的过程变得很容易。 （4）电子邮件可以将文字、图像、语音等多种类型的信息集成在一个邮件里传送，因此，它将成为多媒体信息传送的重要手段。,8.3.2 电子邮件服务,111,1.邮件服务器,Mail Server：是Internet邮件服务系统的核心。 一方面，负责接收用户送来的邮件，根据收件地址发送到对方的邮件服务器中； 另一方面，负责接收由其他邮件服务器发来的邮件，根据收件人地址分发到相应的电子邮件中。,2.电子邮箱,在邮件服务器中为每个合法用户开辟的一个存储用户邮件的空间。它与传统邮件一样，也需要一个地址，全球唯一。 Internet电子邮件地址由用户名和邮件服务器的主机名(包括域名)组成，中间用隔开，其格式为 UsernameHostname.Domain-name 或 用户名主机名,112,其中： Username： 表示用户名，代表用户在邮箱中使用的账号； Hostname： 表示用户邮箱所在的邮件服务器的主机名； Domain-name：表示邮件服务器所在的域名； ：表示“at”。 例如： 某台服务器的主机名叫mail，该服务器所在的域名为，在该服务器上有一个邮件用户，用户名为 scyrl，那么该用户的电子邮件地址为： “scyrl”。,113,3.电子邮件应用程序,能够实现电子邮件功能的应用程序很多，最常用的有Microsoft公司的Outlook Express。 电子邮件应用程序一方面负责将用户要发送的邮件送到邮件服务器，另一方面负责检查用户邮箱，读取邮件。 电子邮件应用程序的功能： 创建和发送邮件；接收、阅读和管理邮件。,4.电子邮件的格式,RFC822和多用途互联网邮件扩展（Multipurpose Internet Mail Extensions，MIME）协议对电子邮件的格式做出了具体规定。,114,（1）电子邮件信息的格式 RFC822将电子邮件报文分为两部分，即邮件头(Mail Header)与邮件体(Mail Body)，两只之间使用空行分隔。 *邮件头，相当于“信封”。由多项内容构成，是一些控制信息，其中一部分内容由电子邮件应用程序根据系统设置自动产生的，如： 发件人的地址 邮件发送的日期和时间等； 另一部分内容则需要根据用户在创建邮件时输入的信息产生，如： 收件人地址， 抄送人地址， 邮件主题等。 *邮件体，邮件正文，相当于装在信封内的信，是实际要传送的内容。,115,邮件格式的例子 Received: from (unknown 216.136.131.41) by 192.168.30.102 (Coremail) with SMTP id XQEAACPEeD3FAIMp.1 for ; Fri, 06 Sep 2004 23:05:16 +0800 (CST) Message-ID: Received: from 67.242.159.232 by via HTTP; Fri, 06 Sep 2004 08:11:04 PDT Date: Fri, 6 Sep 2004 08:11:04 -0700 (PDT) From: Joy Li Subject: Thanks To: 陈老师 Cc: xqcheng In-Reply-To: MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=us-ascii 陈老师： 我的第一次作业在附件中，请批阅。 李思 012345678 能动21班,116,说明： （i）邮件头信息都由一些关键词引导。邮件正文则没有任何关键词引导，正文是用户编辑邮件时输入的。 （ii）邮件头中的一些主要关键词的含义是： Received：接收邮件的路径、日期、时间以及邮件代理程序的版本号。 From：表示邮件发送者，包括邮件地址和发送方的“真实姓名”。 Date：发信时间。 Message-ID：由传输代理分配给该邮件的唯一标识。 To：收件人的电子邮件地址。 Subject：邮件主题，是发件人写的，告诉收件人该邮件的目的。 Content-type：邮件正文的类型，是文本还是MIME格式。 Cc：表示抄送，它是“Carbon copy”的缩写，意为“复写副本”，它用来指定那些将收到该邮件副本的人的邮件地址。,117,（2）电子邮件内容的格式 i.基本ASCII电子邮件 只包含用英文书写的以ASCII码表示的文本信息。 存在以下问题： 不能传送和接收非字母语言的邮件（如：中文） 不能传送和接收非拉丁字母语言的邮件（如：俄文）和有重音语言的邮件（如：法文和德文） 不能传送和接收声音和图像邮件 ii.多用途互联网电子邮件扩展协议（MIME）,118,5.电子邮件协议,在TCP/IP协议集中，提供了两个电子邮件协议：SMTP(简单邮件传送协议)和POP （邮局协议）。 （1）简单邮件传输协议（SMTP） 在Internet中，由SMTP负责服务器之间邮件传送。传送邮件的过程中，需要使用TCP协议进行连接(默认端口号为25)。 SMTP协议由两个文档进行描述： RFC821：描述了邮件服务器之间如何转发邮件； RFC822：定义邮件信息的格式。 SMTP规定邮件的全部内容（包括附件）无论是什么类型的数据都必须转换成7位ASCII码进行传输。,119,（2）邮局协议（POP） 当邮件到来时，首先存储在邮件服务器的电子邮箱中。如果用户想要查看和管理这些邮件，就要将邮件下载到用户所在的主机。POP协议的的任务是将邮件服务器的电子邮箱中的邮件直接传送到用户本地计算机上。现常用的是POP3协议，它是POP协议的第3个版本。具有如下特点： 基于TCP协议 采用客户/服务器方式 客户端程序（Outlook express、Foxmail等） 服务器程序（Exchange等） 客户与服务器建立TCP连接后才能读取邮件 功能： 为用户提供邮箱 保存收到的邮件 把邮件传输给用户（邮件在客户端脱机处理），邮件传输给用户后，POP服务器一般不再保留。,120,POP协议和SMTP协议,121,点击观看,电子邮件的发送和接收过程,TCP连接,TCP连接,TCP连接,TCP连接,发信人运行用户代理编辑邮件。,发件人的邮件服务器,收件人的邮件服务器,发送端邮件服务器收到邮件后，将邮件放入邮件缓存队列，等待发送。,发送端邮件服务器中的SMTP客户进程发现邮件队列中有待发送的邮件，就与接收端邮件服务器建立TCP连接。,发送端的SMTP客户进程使用SMTP协议把邮件队列中的邮件发送给接收端的SMTP服务进程。 发送完后，关闭TCP连接。,接收端邮件服务器将收到的邮件放入收件人的邮箱中。,收件人收信时，运行用户代理，用户代理使用POP3协议将用户邮箱中的邮件下载到本地计算机。,用户代理利用SMTP协议将邮件传送给发件人的邮件服务器。,122,8.3.3 文件传输服务(FTP),1、文件传输的概念 文件传输服务，它由TCP/IP的文件传输协议FTP(File Transfer Protocol)支持的。 文件传输协议负责将文件从一台计算机传输到另一台计算机上，并且保证其传输的可靠性。因此，人们将 这一类服务称为FTP服务。通常，人们也把FTP看成是用户执行文件传输协议所使用的应用程序。 采用FTP传输文件时，不需要对文件进行复杂的转换。,123,2、FTP的主要功能,(1) 把本地计算机上的一个或多个文件传送到远程计算机上(上载)，或从远程计算机上获取一个或多个文件(下载)。传送文件实质上是将文件进行复制，对源文件不会有影响。,(2) 能够传输多种类型、多种结构、多种格式的文件，比如，文本文件(ASCII)或二进制文件。此外，还可以选择文件的格式控制以及文件传输的模式等。用户可以根据通信双方所用的系统及要传输的文件确定在文件传输时选择哪一种文件类型和结构。,(3) 提供对本地计算机和远程计算机的目录操作功能。可在本地计算机或远程计算机上建立或者删除目录、改变当前工作目录以及打印目录和文件的列表等。,(4) 对文件进行改名、删除、显示文件内容等等。,124,125,3、FTP工作原理,（1）FTP基于TCP协议实现文件的传输。 （2）FTP以客户/服务器方式工作： FTP客户程序，如Cuteftp等，运行在用户计算机上，