第五章 因特网基础

5.1因特网的构成

　　一、因特网的主要作用

　　丰富的信息资源(www)，便利的通信服务(E-mail),快捷的电子商务(中国最早的商务平台8488)

　　二、因特网的概念：3W网(World Wide Web)

　　从网络设计者角度考虑,因特网是计算机互联网络。因特网主干网:ANSNET。

　　从使用者角度考虑,因特网是信息资源网。

　　三、因特网的四个主要组成部分：

　　⑴通信线路：有线线路和无线线路

　　⑵路由器

　　⑶服务器和客户机。所有连接在因特网上的计算机统称为主机；服务器就是因特网服务与信息资源的提供；客户机是因特网服务和信息资源的使用者。

　　⑷信息资源(硬件\软件和数据)

5.2 IP协议
(考点最密集最集中,出题较为灵活的一节,图形)

　　TCP/IP是一个协议集，它对因特网中主机的寻址方式，主机的命名机制，信息传输规则，以及各种服务功能做了详细约定。

　　唯一性

　　IP协议和IP层服务

　　在因特网中,屏蔽各个物理网络的细节和差异的工作主要是通过IP协议完成.

　　IP协议规定的内容主要包括:IP数据报的格式\地址格式\路由选择,数据报的分片和重组,差错控制等.

　　1.IP（通信规则）主要是负责为计算机之间传输的数据报寻址，并管理这些数据的分片过程。

　　2.运行IP协议的网络层可以为其高层用户提供如下三种服务：

　　⑴不可靠的数据投递服务。

　　⑵面向无连接。

　　⑶尽最大努力投递服务。

　　IP地址(不真实的)的两部分组成：⑴网络号 ⑵主机号

　　实质上是一个32位的二进制数,但实际上用点分十进制数,每8位二进制数以点分隔.因此不能超出255.

　　8位二进制最大的是11111111即255.

　　只要两台主机具有相同的网络号，不论它们物理位置，都属于同一逻辑网络。

　　同一个网络里的计算机主机地址不能相同(不能违反唯一性)

　　IP地址分为五类

　　ABC单播地址可以分给一台计算机来使用

　　A类IP地址用于大型网络 0～127 (1-126) 前7位是网络地址，后24位是主机地址,以"0" 开头,后跟7位

　　B类IP地址用于中型网络 128～191 前14位是网络地址，后16位是主机地址,以"10"开头

　　C类IP地址用于小型网络 192～223 前21位是网络地址，后8位是主机地址,以"110"开头

　　区别A,B,C,看第一个数字所在范围.

　　例：100.50.40.10 A类地址 100为网络地址 50.40.10为主机地址

　　128.96.54.32 B类地址 128.96为网络地址 54.32为主机地址

　　192.16.17.18 C类地址 192.16.17为网络地址 18为主机地址

　　10.5.6.7和10.6.7.8是否在同一个网络？

　　属于A类地址，网络地址为10，所以在同一个网络。

　　128.5.6.7和128.6.7.8是否在同一个网络？

　　属于B类地址，网络地址分别为128.5和128.6，所以不在同一个网络。

　　A类地址网络中最多有1600万左右(224)

　　B类地址网络中最多有65333台主机(216-3)

　　C类地址网络中最多有254台主机(28-2)

　　D类IP用于多目的地址发送。 1110开头 224～239 一对多(群发) 分配给一个群体

　　D为多(组)播地址

　　E类则保留给实验用途 11110开头

　　4.几种特殊的IP地址：

　　⑴网络地址：0.0.0.0 表示计算机自身,网络中"0"表示本的涵义.

　　(下面是主机全为0的地址,则表示网络)

　　10.0.0.0 表示10这个网络

　　128.16.0.0

　　192.168.10.0

　　⑵广播地址：255.255.255.255→有限广播地址 ,在本网络中的广播.过不了路由器,会被屏蔽掉.

　　10.255.255.255→直接广播地址,主机部分全都是1.针对10这个网络直接广播.

　　⑶回送地址：127开头,roop back,自己计算机测试用途

　　⑷本地地址：合法,与前三不同.但它不能出现在因特网上.分为3小类.私有地址,专用网络.

　　上网需要通过网络地址转换器转成公用地址.

　　10开头

　　196.168开头

　　172.16.X.X～172.31.X.X

　　子网地址和子网屏蔽码( 子网掩码)

　　基本现象:IP地址浪费严重,造成IP地址不够用.

　　再次划分IP地址的网络号和主机号部分用子网屏蔽码来区分。无类别表示方法.IP地址中的网络号部分在子网屏蔽码中用1表示，主机号部分在子网屏蔽码中用0表示。连续的1和连续的0(必须连续,不能有间断)

　　注意:IP地址和子网掩码之间作"与"运算,得到的结果是网络地址.抛去类别了,不需要管A,B,C类.

　　但有一个默认的子网掩码,是可以改变的.

　　A类子网屏蔽码：255.0.0.0

　　B类子网屏蔽码：255.255.0.0

　　C类子网屏蔽码：255.255.255.0

　　6.IP数据报的格式(IP是互联层,相当OSI中的网络层)

　　⑴报头区 为了正确传输高层数据而增加的控制信息

　　⑵数据区 包括高层需要传输的数据

　　a.版本和协议类型占4位(现在使用IPv4,协议类型决定了传输类型是TCP or UDP)

　　b.长度:

　　一个数据报总长度(216-1)六万多个字节,即60多K[因此需要分组传递大文件]

　　报头长度以位双字为单位,(24-1),头部最长为15个32位.

　　c.服务类型

　　d.报文的分片和重组:分组由源主机完成,重组由接收方完成,中间的路由器不做任何分片和重组.

　　注意标志和标识,片偏移的概念(了解即可).

　　e.生命周期TTL:一般为27-1(尽力投递)

　　f.头部校验和:用于保证IP头数据的完整性和准确性

　　g.源地址和目的地址:保持不变

　　h.数据报选项和填充:控制和测试,填满32位.肯定是整数的32次幂

　　IP缺陷:安全性欠佳

　　7.路由器：负责将一个网络接收来的IP数据报经过路由选择，转发到一个合适的网络中。

　　作用：存储转发、路由选择、拥塞控制(最主要的是选择路径)

　　路由表包含有许多对序偶（N,R）

　　作用:帮助转发

　　N:目的网络的IP地址（常指网络地址,而非主机地址）

　　R:到网络N路径上的下一个路由器的IP地址,并不知道完整地址.

　　主要考的是图解题(必考).

　　每个路由器就有一个路由表.直接投递;

　　先找到目标网络,而R是离其最近路径的最近接口所对应的值

　　路由表的两种基本形式(路由表的维护)：

　　路由器可以看成一种特殊的计算机,功能就是路由.路由维护通过协议进行.

　　⑴静态路由表 手工建立,小规模

　　⑵动态路由表 网络中的路由器互相自动发送路由信息而动态建立的

　　IP数据报的传输

　　目的主机和源主机都不知道完整路径,所有发送和转发由路由器完成.  [NextPage] 

5.3 TCP协议
（传输控制协议）和UDP协议（用户数据报协议）

　　1.都运行于传输层。

　　2.TCP为应用层提供可靠的数据传输服务。

　　3.TCP、UDP、IP服务特点对比：

　　TCP: 虚拟⑴可靠⑵面向连接⑶全双工的数据流⑷速度慢(5)端到端

　　UDP: ⑴不可靠 ⑵面向无连接 ⑶速度快

　　TCP服务的协议：----早期

　　HTTP(超文本传输协议):80

　　SMTP(发送邮件):25

　　POP3(邮局协议第三版、接受邮件):110

　　FTP(文件传输协议):20/21

　　Telnet(远程登陆):23

　　UDP服务的协议：---较晚出现

　　SNMP(网络管理协议):161/162

　　(微型FTP协议)

　　TFTP:69 (快,小)

　　远程引导协议：67/68

　　同时使用TCP和UDP协议的服务： DNS:53

5.4域名和域名服务DNS

　　因特网的域名由TCP/IP协议集中的域名系统进行定义。

　　域名翻译成IP称正向解析.反之为反向解析.

　　域名体系的特点

　　⑴层次化：根(一个点来表示)、顶级域(传统中是七个)、二级域

　　更深的二级域 主机名 (形成了域名树)

　　⑵分布式

　　3.因特网中的这种命名结构只代表着一种逻辑的组织方法，并不代表实际的物理连接。借助于一组既独立又协作的域名服务器来完成，因特网存在着大量域名服务器，每台域名服务器保存着域中主机的名字与IP地址的对照表，这组名字服务器是解析系统的核心。

　　域名服务器与域名解析 (详细过程要参考教程来加深理解)

　　目的是方便进行解析

　　3.域名结构特性：

　　4.顶级域名(传统中是七个):Com商业组织;edu教育机构;gov政府部门;cn中国;us美国……

　　5.域名解析两种方式:⑴递归解析(直接解析)

　　⑵反复解析(不是由客户机进行的,而是由本地域名服务器承担)

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5.5互联网基本服务功能

　　因特网提供的基本服务主要有:1.电子邮件E-MAIL 2.远程登陆Telnet 3.文件传输FTP 4.WWW服务

　　电子邮件（分时服务）

　　1.电子邮件服务采用客户机/服务器工作模式。2.用户发送和接收邮件需要借助于安装在客户机中的电子邮件应用程序来完成。3.电子邮件应用程序应具有如下两个最为基本的功能: ⑴ 创建和发送电子邮件 向邮件服务器传送时：SMTP协议

　　⑵ 接收,阅读,管理邮件 从邮件服务器读取时：POP3或IMAP协议

　　POP3和IMAP协议区别：

　　POP3服务器：服务器中不保留副本

　　IMAP服务器：用户可以决定是或将邮件拷贝到客户机中,以及是否在IMAP服务器中保留邮件副本,用户可以直接在服务器中阅读和管理邮件。

　　补充协议MIME：多目因特网邮件扩展协议，使邮件具有多媒体功能。

　　4.邮件由两部分组成:邮件头和邮件体(实际传送的内容)。5.保证电子邮件安全的主要手段是使用数字证书。

　　二、远程登陆服务

　　利用远程登录，用户可以使自己的计算机暂时成为远程计算机的一个仿真终端，操作都是由远程计算机完成，而用户计算机只负责发送命令信息。

　　1.终端协议,即Telnet协议,Telnet协议是TCP/IP协议的一部分,它精确的定义了本地客户机与远程服务器之间交互过程。

　　2.网提供的远程登陆服务可以实现:

　　⑴地用户与远程计算机上运行程序相互交互。

　　⑵用户登陆到远程计算机时,可以执行远程计算机上的任何应用程序,并且能屏蔽不同

　　⑶型号计算机之间的差异。

　　⑷用户可以利用个人计算机去完成许多只有大型机才能完成的任务。

　　网络虚拟终端(NVT):

　　提供了一种标准的键盘定义,用来屏蔽不同计算机系统对键盘输入的差异性。

　　应用：⑴屏蔽键盘的差异性

　　⑵屏蔽数据格式的差异性

　　4.远程登陆服务采用客户机/服务器工作模式。

　　三、FTP文件传输协议

　　文件传输服务

　　1.文件传输协议采用客户机/服务器工作模式。

　　2.文件下载和文件上载.

　　3.帐号和口令;

　　特殊的帐号:Anonymous 口令:　Guest

　　FTP客户端应用程序

　　FTP客户端应用程序通常有三种类型（描述比较简略，见教材）

　　⑴传统的FTP命令行

　　⑵浏览器

　　⑶FTP下载工具:网络蚂蚁,FlashGet  [NextPage]

5.6WWW服务

　　1.WWW的信息服务形式：超文本、超媒体

　　超文本:无序性,集成化的菜单系统,通过"超链接"跳转.

　　超媒体:是超文本的扩展.

　　2.WWW的服务特点：高度的集成性

　　3.超文本传输协议HTTP是WWW客户机与WWW服务器之间的应用层传输协议。

　　4.HTTP会话过程包括以下四个步骤：连接、请求、应答(响应)、关闭

　　5.使用的地址URL由三部分组成：协议类型 主机名 路径及文件名

　　URL:统一的资源定位

　　注意:Telnet可以访问BBS,并且可以作为URL的形式出现.(file;ftp;http )

　　Example http://blog.sina.com.cn/shadowcai.html

　　6.WWW服务器所存储的页面是一种结构化的文档，采用超文本标记语言HTML书写而成。

　　7.HTML特点：通用性、简易性、可扩展性、平台无关性、创建方式多。

　　8.主页:可能是首页也可能是默认页.对于机构来说，主页通常是WWW服务器的缺省页，即用户在输入URL时只需要给出WWW服务的主机名，而不必指定具体的路径和文件名，WWW服务会自动将缺省页返回给用户。

　　9.浏览器是一系列的客户单元、一系列的解释单元、一个控制单元组成。由控制单元接收并分析客户的输入,分析后交给客户单元,由客户单元向服务器发送请求.服务器响应的信息由控制单元调用解释单元解释后显示到浏览器上.

　　10.安全性：

　　⑴客户端：设置站点可信度、验证服务器、防止别人假冒自己、加密传递信息

　　⑵服务器：IP地址权限、用户验证、Web权限、NTFS权限

　　11.SSL协议：安全套接层

　　作用：⑴客户验证服务器的身份

　　⑵服务器验证工作站的身份

　　⑶加密服务器和客户机之间的信息(双方的加密传输,加密用的密钥产生于浏览器这一端)

　　12.搜索引擎是因特网上的一个WWW服务器,它的主要任务是在因特网中主动搜索其他WWW服务器中的信息并对其自动索引,将索引内容存储在可供查询的大型数据库中。