(一)Internet概述
Internet
由美國的ARPANET
網(wǎng)絡(luò)發(fā)展而來恩袱,因此乒验,它沿用了ARPANET
使用的TCP/IP
協(xié)議挥转。
在Internet
中分布著一些覆蓋范圍很廣的大網(wǎng)絡(luò)兜看,這種網(wǎng)絡(luò)稱為“Internet
主干網(wǎng)”骨坑,它們一般屬于國家級(jí)的廣域網(wǎng)撼嗓。主干網(wǎng)一般只延伸到一些大城市或重要地方,在那里設(shè)立主干網(wǎng)站點(diǎn)欢唾。每一個(gè)主干網(wǎng)結(jié)點(diǎn)可以通過路由器將廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)連接起來且警,一個(gè)結(jié)點(diǎn)還可以通過另外的路由器與其他局域網(wǎng)再互連,由此形成一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)礁遣。
(二)Internet地址
Internet
上的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)斑芜、每個(gè)用戶都有唯一的地址來標(biāo)識(shí)它是誰和在何處,以方便于幾千萬個(gè)用戶亡脸、幾百萬臺(tái)計(jì)算機(jī)和成千上萬的組織押搪。
Internet
地址格式主要有兩種書寫形式:域名格式和IP
地址格式。
1. 域名
域名通常是用戶所用的主機(jī)的名字或地址浅碾。域名格式由若干部分組成大州,每個(gè)部分又稱為子域名,它們之間用“.
”分開垂谢,每個(gè)部分最少由兩個(gè)字母或數(shù)字組成厦画。
一個(gè)完整、通用的層次型主機(jī)域名由以下四個(gè)部分組成:
- 計(jì)算機(jī)主機(jī)名
- 本地名
- 組名
- 最高層域名
2. IP地址
在Internet
中的主機(jī)地址是用IP
地址來唯一標(biāo)識(shí)的滥朱。
每個(gè)IP
地址由四個(gè)小于256
的數(shù)字組成根暑,數(shù)字之間用“.
”分開。
Internet
的IP
地址共有32
位徙邻,4
個(gè)字節(jié)排嫌。它有兩種表示格式:二進(jìn)制格式和十進(jìn)制格式。
Internet
中的地址可分為五類:
-
A
類
A
類網(wǎng)絡(luò)地址占有1
個(gè)字節(jié) (8
位)缰犁。
定義 最高位為0
來標(biāo)識(shí)此類地址淳地,余下7
位為真正的網(wǎng)絡(luò)地址,支持1~126
個(gè)網(wǎng)絡(luò)帅容。
后面的3
個(gè)字節(jié)(24
位)為主機(jī)地址颇象,共提供2^24-2
個(gè)端點(diǎn)的尋找。
A
類網(wǎng)絡(luò)地址第1
個(gè)字節(jié)的十進(jìn)制值為000~127
并徘。 -
B
類
B
類網(wǎng)絡(luò)地址占有2
個(gè)字節(jié) 遣钳。
定義 最高兩位為10
來標(biāo)識(shí)此類地址,其余14
位為真正的網(wǎng)絡(luò)地址麦乞,主機(jī)地址占后面的2
個(gè)字節(jié)(16
位)蕴茴,所以B
類全部的地址有(2^14-2)*(2^16-2)=16382*65534
個(gè)劝评。
B
類網(wǎng)絡(luò)地址第1
個(gè)字節(jié)的十進(jìn)制值為128~191
。 -
C
類
C
類網(wǎng)絡(luò)地址占有3
個(gè)字節(jié) 荐开。是最通用的Internet
地址付翁。
定義 最高三位為110
來標(biāo)識(shí)此類地址,其余21
位為真正的網(wǎng)絡(luò)地址晃听,因此C
類地址支持2^21-2
個(gè)網(wǎng)絡(luò)百侧。主機(jī)地址占最后1
個(gè)字節(jié),每個(gè)網(wǎng)絡(luò)可多達(dá)2^8-2
個(gè)主機(jī)能扒。
C
類網(wǎng)絡(luò)地址第1
個(gè)字節(jié)的十進(jìn)制值為192~223
佣渴。 -
D
類
D
類地址是相當(dāng)新的。它的 識(shí)別頭是1110
初斑,用于組播辛润,例如用于路由器修改。
D
類網(wǎng)絡(luò)地址第1
個(gè)字節(jié)的十進(jìn)制值為224~239
见秤。 -
E
類
E
類地址為實(shí)驗(yàn)保留砂竖,其 識(shí)別頭是1111
。
E
類網(wǎng)絡(luò)地址第1
個(gè)字節(jié)的十進(jìn)制值為240~255
鹃答。
在IP
地址中乎澄,全0
代表的是網(wǎng)絡(luò),全1
代表的是廣播测摔。
網(wǎng)絡(luò)軟件和路由器使用子網(wǎng)驗(yàn)碼來識(shí)別報(bào)文是僅存放在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部還是被路由轉(zhuǎn)發(fā)到其他地方置济。在一個(gè)字段內(nèi),1
的出現(xiàn)表明一個(gè)字段包含所有或部分網(wǎng)絡(luò)地址锋八,0
表明主機(jī)地址位置浙于。例如,最常用的C
類地址使用前3
個(gè)字節(jié)來識(shí)別網(wǎng)絡(luò)挟纱,最后一個(gè)字節(jié)(8
位)識(shí)別主機(jī)羞酗。因此,子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0
紊服。
子網(wǎng)驗(yàn)碼一般跟著一個(gè)特定的IP
地址檀轨,用來為計(jì)算這個(gè)IP
地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)部分和主機(jī)號(hào)部分提供依據(jù)。換句話說围苫,就是在寫一個(gè)IP
地址后裤园,用于指明哪些是網(wǎng)絡(luò)號(hào)部分撤师,哪些是主機(jī)號(hào)部分剂府。
子網(wǎng)驗(yàn)碼的格式與IP
地址相同,所有對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)號(hào)的部分用1
填上剃盾,所有對(duì)應(yīng)主機(jī)號(hào)的部分用0
填上腺占。
下表為:帶點(diǎn)十進(jìn)制符號(hào)表示的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼
地址類 | 子網(wǎng)掩碼位 | 子網(wǎng)驗(yàn)碼 |
---|---|---|
A類 | 11111111 00000000 00000000 00000000 | 255.0.0.0 |
B類 | 11111111 11111111 00000000 00000000 | 255.255.0.0 |
C類 | 11111111 11111111 11111111 00000000 | 255.255.255.0 |
為了避免小的子網(wǎng)會(huì)造成許多IP
地址浪費(fèi)的問題淤袜,出現(xiàn)了允許應(yīng)用不同大小的子網(wǎng)掩碼來對(duì)IP
地址空間進(jìn)行子網(wǎng)劃分的解決方案,這種新的方案稱為可變長子網(wǎng)掩碼(VLSM
)衰伯。
VLSM
用一個(gè)十分直觀的方法來表示铡羡,那就是在IP
地址后面加上“/網(wǎng)絡(luò)號(hào)及子網(wǎng)絡(luò)號(hào)編址位數(shù)”。例如意鲸,193.168.125.0/27
就表示前27位表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)烦周。
3. NAT技術(shù)
因特網(wǎng)面臨IP
地址短缺的問題,解決這個(gè)問題的長期方案是采用IPv6
協(xié)議怎顾,短期解決方案是網(wǎng)絡(luò)地址翻譯(NAT
)读慎。
主要實(shí)現(xiàn)形式:
-
動(dòng)態(tài)地址翻譯
將內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)抽象,稱為存根域槐雾。在任何時(shí)候存根域內(nèi)只有一部分主機(jī)要與外界通信夭委。存根域有一個(gè)邊界路由器,由它來處理域內(nèi)與外部的通信募强。
動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)地址翻譯 -
偽裝(也叫
m : 1
翻譯)
用一個(gè)路由器的IP
地址把子網(wǎng)中所有主機(jī)的IP
地址都隱藏起來株灸。
地址偽裝
4. IPv6簡介
IPv6
具有長達(dá)128位的地址空間,因特網(wǎng)中的IP
地址從理論上講會(huì)有2^128=3.4*10^38
個(gè)擎值。
(1)IPv6數(shù)據(jù)包的格式
IPv6
數(shù)據(jù)包有一個(gè)40
個(gè)字節(jié)的基本首部慌烧,其后允許有0
個(gè)或多個(gè)擴(kuò)展首部,再往后是數(shù)據(jù)幅恋。
IPv6
基本首部包括:
- 版本號(hào)
占4
位杏死,說明了IP
協(xié)議的版本。對(duì)于IPv6
而言捆交,該字段的值是0110
淑翼。 - 通信類型
占8
位,其中優(yōu)先級(jí)字段占4
位品追。
IPv6
把流分為兩大類玄括,即可進(jìn)行擁塞控制的和不可進(jìn)行擁塞控制的。每一類又分為八個(gè)優(yōu)先級(jí)肉瓦。優(yōu)先級(jí)的值越大遭京,表明該分組越重要。 - 流標(biāo)號(hào)
占20
位泞莉。所有屬于同一個(gè)流的數(shù)據(jù)包都具有同樣的流標(biāo)號(hào)哪雕。 - 凈負(fù)荷長度
占16
位,指明除首部自身的長度外鲫趁,IPv6
數(shù)據(jù)包所載的字節(jié)數(shù)斯嚎。 - 下一個(gè)首部
占8
位,指明再基本首部后面緊接著的一個(gè)首部的類型。 - 跳數(shù)限制
占8
位堡僻,用來防止數(shù)據(jù)包再網(wǎng)絡(luò)中無限期地存在糠惫。 - 源站
IP
地址
占128
位,是數(shù)據(jù)包的發(fā)送站的IP
地址钉疫。 - 目的站
IP
地址
占128
位硼讽,是數(shù)據(jù)包的接收站的IP
地址。
(2)IPv6的地址表示
一個(gè)IPv6
數(shù)據(jù)包的目的地址可以是以下三種基本類型:
- 單播
傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信牲阁。 - 多播
一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信固阁。 - 任播
是IPv6
增加的一種類型。任播的目的站是一組計(jì)算機(jī)城菊,但數(shù)據(jù)包在交付時(shí)只交付給其中的一個(gè)您炉,通常是距離最近的一個(gè)。
(三)Internet服務(wù)
1. 域名服務(wù)
Internet
中的域名地址和IP
地址是等價(jià)的役电,它們之間是通過域名服務(wù)來完成映射變換的赚爵。
實(shí)際上,DNS
是一種分布式地址信息數(shù)據(jù)庫法瑟,服務(wù)器中包含整個(gè)數(shù)據(jù)庫的某部分信息冀膝,并供客戶查詢。DNS
允許局部控制整個(gè)數(shù)據(jù)庫的某些部分霎挟,但數(shù)據(jù)庫的每一部分都可通過全網(wǎng)查詢得到窝剖。
域名系統(tǒng)采用的是客戶端/服務(wù)器模式,整個(gè)系統(tǒng)由解析器和域名服務(wù)器組成酥夭。
域名系統(tǒng)的工作過程:
- 解析器向本地域名服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求查閱用戶
B
的域名赐纱; - 本地域名服務(wù)器向最高層域名服務(wù)器發(fā)出查詢地址的請(qǐng)求;
- 最高層域名服務(wù)器返回給本地域名服務(wù)器一個(gè)
IP
地址熬北; - 本地域名服務(wù)器向組域名服務(wù)器發(fā)出查詢地址的請(qǐng)求疙描;
- 組域名服務(wù)器返回給本地域名服務(wù)器一個(gè)
IP
地址; - 本地服務(wù)器向剛返回的域名服務(wù)器發(fā)出查詢域名地址請(qǐng)求讶隐;
-
IP
地址返回給本地域名服務(wù)器起胰; - 本地域名服務(wù)器將該地址返回給解析器。
DNS
所用的是UDP
端口巫延,端口號(hào)是53
效五。
2. 遠(yuǎn)程登錄服務(wù)
遠(yuǎn)程登錄服務(wù)是在Telnet
協(xié)議的支持下,將用戶計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程主機(jī)連接起來炉峰,在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上運(yùn)行程序畏妖,將相應(yīng)的屏幕顯示傳送到本地機(jī)器,并將本地的輸入送給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)疼阔。
3. 電子郵件服務(wù)
電子郵件是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交換的電子媒體信件戒劫。它是隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)而出現(xiàn)的适瓦,并依靠網(wǎng)絡(luò)的通信手段實(shí)現(xiàn)普通郵件信息的傳輸。
在TCP/IP
網(wǎng)絡(luò)上的大多數(shù)郵件管理程序使用SMTP
來發(fā)信谱仪,且采用POP
來保管用戶未能及時(shí)取走的郵件。
POP
協(xié)議有POP2
和POP3
兩種否彩。
4. WWW(萬維網(wǎng))服務(wù)
萬維網(wǎng)是一種交互式圖形界面的Internet
服務(wù)疯攒,具有強(qiáng)大的信息連接功能,是目前Internet
中最受歡迎的列荔、增長速度最快的一種多媒體信息服務(wù)系統(tǒng)敬尺。
萬維網(wǎng)是基于客戶端/服務(wù)器模式的信息發(fā)送技術(shù)和超文本技術(shù)的綜合,WWW
服務(wù)器把信息組織為分布的超文本贴浙,這些信息結(jié)點(diǎn)可以是文本砂吞、子目錄或信息指針。WWW
瀏覽程序?yàn)橛脩籼峁┗诔谋緜鬏攨f(xié)議(HTTP
)的用戶界面崎溃,WWW
服務(wù)器的數(shù)據(jù)文件由超文本標(biāo)記語言(HTML
)描述蜻直,HTML
利用統(tǒng)一資源定位器(URL
)的指標(biāo)是超媒體鏈接,并在文本內(nèi)指向其他網(wǎng)絡(luò)資源袁串。
5. 文件傳輸服務(wù)
文件傳輸協(xié)議用來在計(jì)算機(jī)之間傳輸文件概而。
FTP
是基于客戶端/服務(wù)器模式的服務(wù)系統(tǒng),它由客戶端軟件囱修、服務(wù)器軟件和FTP
通信協(xié)議三個(gè)部分組成赎瑰。
FTP
在客戶端與服務(wù)器的內(nèi)部建立兩條TCP
連接:
- 一條是控制連接,用于傳輸命令和參數(shù)(端口號(hào)為
21
) - 另一條是數(shù)據(jù)連接破镰,用于傳送文件(端口號(hào)為
20
)