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计算机应用基础与操作————Internet一、计算机网络的定义一、计算机网络的定义 计算机网络计算机网络是由地理上分散的、具有独立是由地理上分散的、具有独立 功能的多个计算机系统，经通信设备和线功能的多个计算机系统，经通信设备和线 路互相连接并配以相应的网络软件，以路互相连接并配以相应的网络软件，以实实 现通信和资源共享系统现通信和资源共享系统第一部分第一部分 Internet基本概念基本概念 模拟通信系统模型模拟通信系统模型信息源信息源噪声源噪声源调制器调制器传输媒体传输媒体解调器解调器受信者受信者（（发信机发信机））（（收信机收信机））信息源信息源 计算机计算机调制解调器调制解调器 公共交换公共交换 网网二、计算机网络的分类二、计算机网络的分类◎◎计算机网络的分类是多样的，计算机网络的分类是多样的， 可以根据网络的可以根据网络的用途用途分类，分类， 可以根据网络覆盖的可以根据网络覆盖的地域范围地域范围分类，分类， 也可以根据网络使用的也可以根据网络使用的技术特性技术特性 分类◎◎按照覆盖的地域范围进行分类，计算机络按照覆盖的地域范围进行分类，计算机络可以分为三类：可以分为三类： 1、、局域网局域网（（LAN）） 2、、城域网城域网（（MAN）） 3、、广域网广域网（（WAN））三、常用的计算机网络通信设备•计算机•网卡•中继器•集线器•网桥•路由器•调制解调器•传输媒介1、网卡：网络中的每个计算机（服务器和工作站）之间都是通过网卡与传输媒介连接成网的。

网卡和传输媒介的选择与网络的拓扑结构、传输速率、覆盖范围和可靠性等有密切关系2、中继器:中继器用来在网络线路中放大信号.因为随着网络线路的延长,线路上传输的信号会逐渐衰减,当网络线路超过一定长度后,只有通过中继器放大,信号才能继续传送到下一个结点.3、集线器:集线器也是一种特殊的中继器,可以作为网络中多个结点之间的转接设备,也可以作为不同网络结构的转接设备.5、网桥:网桥可以用来连接两个运行同类操作系统网络,扩充网络的服务范围.例如:可以通过网桥将多个网络连接到一起,形成一个大型的网络.6、路由器:路由器的作用是根据网络在信息传递时的拥挤程度自动进行传输路径的选择. InternetInternet是通过路由器连接起来多是通过路由器连接起来多个网络的集合个网络的集合 路由器的体系结构允许路由器的体系结构允许InternetInternet中中包含包含多种类型的网络多种类型的网络 路由器路由器是是实现实现InternetInternet主干网互连主干网互连的的关键部件关键部件◎◎IPIP数据报文的转发过程数据报文的转发过程 一个IP数据报从源端发送到目的地的途中，一般要经历若干个路由器，而路由器存储转发IP数据报，为每个IP报文寻找最优路径。

以图6-7的网络实例来进行说明 7 7、调制解调器、调制解调器( (MODEM)MODEM) (1) (1)调制解调器定义调制解调器定义 调调制制解解调调器器是是一一种种能能将将数数字字信信号号调调制制成成模模拟拟信信号号，，又又能能将将模模拟拟信号解调成数字信号的装置信号解调成数字信号的装置 (MODEMMODEM = = MODulateMODulate- -DEModulateDEModulate) ) 调制解调器工作原理调制解调器工作原理 (2)(2)分类分类 按照功能分为：普通按照功能分为：普通ModemModem，，用于有线电视的用于有线电视的Cable ModemCable Modem 按照外形分为：外接式，插卡式按照外形分为：外接式，插卡式( (IDEIDE、、PCI)PCI)，，PCMCIAPCMCIA，，无线无线 按照通信线路分为：拨号按照通信线路分为：拨号( (异步异步) )，专线，专线( (同步同步) ) 按照调制方式分为：调频，调相，调幅，混合调制按照调制方式分为：调频，调相，调幅，混合调制8、传输介质传输介质 ◎有有线线传传输输介介质质：：包括双绞线、同轴电缆和光纤。

◎无无线线传传输输介介质质：：包括无线电、微波、卫星、移动通信等各种通信介质有线传输介质有线传输介质1 1）、）、 双绞线（双绞线（twisted pair)twisted pair) 每每一一对对双双绞绞线线由由绞绞合合在在一一起起的的相相互互绝绝缘缘的的两两根根铜铜线线组组成成，，每每根根铜铜线线的的直直径径大大约约1 1mmmm 减少电磁干扰，提高传输质量线就是双绞线 双双绞绞线线可可以以用用于于传传输输模模拟拟传传输输或或数数字字传输 计计算算机机局局域域网网中中经经常常使使用用的的双双绞绞线线有有屏蔽和非屏蔽之分屏蔽和非屏蔽之分 双绞线最便宜的传输媒介易受环境中电信号的干扰通常用于较短距离的连接屏蔽双绞线屏蔽双绞线( (STPSTP，，Shielded Twisted Pair)Shielded Twisted Pair)：： 抗干扰性好，性能高，用于远程中继线时，用于远程中继线时，最大距离可以达到十几公里最大距离可以达到十几公里但成本也较高， 所以一直没有广泛使用非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线(UTP，，Unshielded Twisted Pair)：： 非屏蔽双绞线的传输距离一般为非屏蔽双绞线的传输距离一般为100米米由于它较好的性能价格比，目前被广泛使用。

非屏蔽双绞线有非屏蔽双绞线有1、、2、、3、、4、、5五类，常用五类，常用的是的是3类线和类线和5类线，类线，5类线既可支持类线既可支持100Mbps的的快速以太网连接，又可支持到快速以太网连接，又可支持到150Mbps的的ATM数据传输，是连接桌面设备的首选传输介质数据传输，是连接桌面设备的首选传输介质2 2 ）、）、 同轴电缆同轴电缆(coaxial cable) 同同轴轴电电缆缆由由同同轴轴的的内内外外两两个个导导体体组组成成，，内内导导体体是是一一根根金金属属线线，，外外导导体体是是一一根根圆圆柱柱形形的的套套管管，，一一般般是是细细金金属属线线编编制制成成的的网网状状结结构构，，内内外外导导体体之之间间有有绝绝缘缘层层 另外，同轴电缆的两两端端需需要要有有终终结结器器(用50欧姆或75欧姆的电阻连接内外导体)，中间连连接接需需要要收收发发器器、、T T形形头头、、筒形连接器筒形连接器等器件等器件同轴电缆比较便宜绝缘层保护外层绝缘层外导体·基带同轴电缆一般用于二进制数据信号的传输，多用基带同轴电缆一般用于二进制数据信号的传输，多用于于 计算机局域网；计算机局域网；··宽带同轴电缆主要用于高带宽数据通信，支持多路复宽带同轴电缆主要用于高带宽数据通信，支持多路复用。

用··基带同轴电缆又分为粗缆和细缆粗缆多用于局域网基带同轴电缆又分为粗缆和细缆粗缆多用于局域网主干，支持主干，支持25002500米的传输距离，可以连接数千台设备，米的传输距离，可以连接数千台设备，但其价格较高；细缆多用于与用户桌面连接，级连使用但其价格较高；细缆多用于与用户桌面连接，级连使用可支持可支持800800米的传输距离，但一般不超过米的传输距离，但一般不超过180180米，可以连米，可以连接数千台设备接数千台设备·· 基带同轴电缆的最大优点是抗干扰性强，而且支持基带同轴电缆的最大优点是抗干扰性强，而且支持多点连接缺点是物理可靠性不好，在公用机房、教学多点连接缺点是物理可靠性不好，在公用机房、教学楼等人员嘈杂的地方，极易出现故障，而且一点发生故楼等人员嘈杂的地方，极易出现故障，而且一点发生故障，整段局域网都无法通信，所以基本已被非屏蔽双绞障，整段局域网都无法通信，所以基本已被非屏蔽双绞线所取代线所取代3 3 ）、）、光缆光缆(optical fiber) 光纤即光导纤维利用光导纤维作为光的传输介光纤即光导纤维利用光导纤维作为光的传输介质，以光波为信号载体的光纤通信，只质，以光波为信号载体的光纤通信，只20/3020/30年的历年的历史。

史 19601960年，年，美美MAINMANMAINMAN，，红宝石激光器红宝石激光器 19661966年，年，英籍华人高锟（英籍华人高锟（C CKAOKAO））博士提出，博士提出，Sio2 Sio2 石英石英玻璃制成光纤，低消耗玻璃制成光纤，低消耗 19701970年，年，美国康宁公司制美国康宁公司制出了损耗为出了损耗为2020分贝的光纤分贝的光纤 光纤•昂贵的传输媒介•不受电信号的干扰•使用于长距离、高速率的信号传输①①、、 光纤通信的原理光纤通信的原理 见图，入射角入射角∠１∠２∠３逐渐增大，∠1’∠2’是折射角，当入光纤通信的原理，是基于光线由光密介质进入光密介质进入光疏介质光疏介质时，在入射角足够大的情况下会发生全反射的特在入射角足够大的情况下会发生全反射的特性射角达到性射角达到∠∠3时，发生时，发生全反射全反射，即光波能量几乎全部反，即光波能量几乎全部反射，射，这样才可以达到长距离高速传输的目的。

光纤通信的原理 ②②室外光缆和室内光纤室外光缆和室内光纤室外光缆和室内光纤室外光缆和室内光纤光纤传输介质有室外光缆室外光缆和和室内光纤室内光纤之分,◎◎室外光缆室外光缆，主要用于室外环境可以架空或走地下管道由于室外光缆所处环境比较恶劣，需要防水、防晒、防压、防化学侵蚀等，所以需要有很好保护，其结构如图所示 ◎◎室内光纤室内光纤，，主要用于室内，单根光纤加上稍许保护材料光波在纤芯上传播 纤芯是一种直径50到100微米的柔软的光导介质，成分主要是二氧化硅在折射率 较高的纤芯外面，由折射率较低的包层包裹着，以保证在界面上光波可以发生全反射 ③③、单模和多模两种、单模和多模两种 单模光纤指光纤做得极细，接近光波波长，光信号只能与光纤轴成单个可辨角度传输单模光纤成本较高，但性能很好，在几十公里内能以几千兆bps的速率传输数据 多模光纤的纤芯比单模的粗，光信号与光纤轴成多个可辨角度传输多模光纤成本较低，但性能比单模光纤差一些无线通信介质无线通信介质 在计算机网络领域，无线通信介质主要是微波和在计算机网络领域，无线通信介质主要是微波和卫星卫星。

1） 微波通信微波通信是指用频率在100MHz到10GHz的微波信号进行通信 特点是特点是：只能进行可视范围内的通信；：只能进行可视范围内的通信； 大气对微波信号的吸收与散射影响较大大气对微波信号的吸收与散射影响较大 微波通信主要用于几公里范围内，不适合微波通信主要用于几公里范围内，不适合 铺设有线传输介质的情况，而且只能用于点到点铺设有线传输介质的情况，而且只能用于点到点的通信，速率也不高，一般为几百的通信，速率也不高，一般为几百KbpsKbps 2） 卫星通信卫星通信是指利用人造卫星进行中转的通信方式 商用的通信卫星一般被发射在赤道上方3.6万公里的同步轨道上，另外也有中低轨道的小卫星通信，如Motorala公司的铱星系统 特点是特点是：适合与很长距离的传输，：适合与很长距离的传输，如国际之间、洲际之间；如国际之间、洲际之间；传输延时较大，一般为传输延时较大，一般为500500msms左右；左右；费用费用较高无线电、微波、卫星、移动通信等，各种无线介质传输介质对应的电磁波谱范围如图所示。

各通信类型使用的电磁波谱范围四四、、数据传输数据传输1、、并行传输并行传输( (parallel)parallel)与串行传输与串行传输( (serial)serial) 并行传输：局域网并行传输：局域网并行传输：局域网并行传输：局域网 距离近，至少有距离近，至少有距离近，至少有距离近，至少有8 8 8 8位数据同位数据同位数据同位数据同时传输，如图时传输，如图时传输，如图时传输，如图( ( ( (a)a)a)a)计算机内部的数据多是并行传输计算机内部的数据多是并行传输计算机内部的数据多是并行传输计算机内部的数据多是并行传输 串行传输：距离较远的情况，每次由源到目的串行传输：距离较远的情况，每次由源到目的串行传输：距离较远的情况，每次由源到目的串行传输：距离较远的情况，每次由源到目的传输的数据只有一位，如图传输的数据只有一位，如图传输的数据只有一位，如图传输的数据只有一位，如图( ( ( (b)b)b)b)考虑成本因素，远距考虑成本因素，远距考虑成本因素，远距考虑成本因素，远距离通信一般采用串行传输技术。

离通信一般采用串行传输技术离通信一般采用串行传输技术离通信一般采用串行传输技术 2 2、、数据传输方向数据传输方向 (1) (1) 单工单工( (Simplex) Simplex) 数据只能在一个方向一个方向上流动 (2) (2) 半半双双工工( (Half-DuplexHalf-Duplex) 在一一时时刻刻向向一一个个方方向向传输传输, ,它实质上是可切换方向的单工通信 (3) (3) 全双工全双工( (Full-Duplex) Full-Duplex) 通信允许数据在两两个个方方向向上上同同时时传传输输 它在能力上相当于两个单工通信方式的结合 单工好象是单行线，半双工就好比独木桥，全双工就是来回可对行的新干线  3 3、、异步传输异步传输( (asynchronous)asynchronous) 数据通信的一个基本要求是接收方必须知道它所接收的每一位的开始时间和持4续时间满足上述要求的办法有两类：异步传输和同步传输 异步传输的工作原理是：每个字节作为一个单元独立传输，字节之间的传输间隔任意为了标志字节的开始和结尾，在每个字符的开始加一位起始位，结尾加1位、1.5位或2位停止位，构成一个个的“字符”。

这里的“字符”指异步传输的数据单元，不同于“字节”，一般略大于一个字节如下图所示： 4 4、、同步传输同步传输 ( (synchronous)synchronous) 同步传输方式不是对每个字符单独进行同步，而是对一对一组字符组成的数据块进行同步组字符组成的数据块进行同步同步的方法不是加一位停止位，而是在数据块前面加特殊模式的位组合而是在数据块前面加特殊模式的位组合( (如如01111110)01111110)或或同步字符同步字符( (SYN)SYN)，，并且通过位填充或字符填充技术保证数据块中的数据不会与同步字符混淆 第二部分 计算机网络结构一、网络软件一、网络软件 计算机网络必须有相应的网络操作系统的计算机网络必须有相应的网络操作系统的 支持，它可以管理更大范围内的资源支持，它可以管理更大范围内的资源 ◎◎ 常用的网络操作系统有：常用的网络操作系统有： A、、Windows NT（（4.0、、5.0）） 93年微软开发，图形界面，使用简单年微软开发，图形界面，使用简单 B、、Netware（（3.12、、4.11、、5.0）） 用于局域网，字符界面，不易操作。

用于局域网，字符界面，不易操作 C、、UNIX 开发早，安全性较高，用于银行等单位开发早，安全性较高，用于银行等单位 二、二、计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构 网络拓扑网络拓扑：网络中各个站点相互连接的方法：网络中各个站点相互连接的方法 和形式 网络拓扑结构用于讨论网络的特性网络拓扑结构用于讨论网络的特性◎◎网络拓扑结构主要有：网络拓扑结构主要有：（（1））总线拓扑总线拓扑 以太网以太网（总线型网络的国际标准）（总线型网络的国际标准） 123N…… 优点优点：电缆长度短，容易布线，增加节点：电缆长度短，容易布线，增加节点 时，便于扩充时，便于扩充 缺点缺点：故障诊断较为困难，一个地方出现问：故障诊断较为困难，一个地方出现问题会影响一大片题会影响一大片 （（2））星型拓扑星型拓扑 由各站点通过点到点链路由各站点通过点到点链路,都接到都接到中央节点上而形成的网络结构中央节点上而形成的网络结构（（3））环型拓扑环型拓扑 由一些中继器和连接中继器的点到点链由一些中继器和连接中继器的点到点链 路组成一个闭合环。

路组成一个闭合环 所有的链路按同一方向传输所有的链路按同一方向传输中继器中继器传输介质传输介质（（4））树型拓扑树型拓扑 ◎◎从总线拓扑演变而来，形状象一棵倒置从总线拓扑演变而来，形状象一棵倒置 的树 ◎◎与总线拓扑的主要区别：根结点的存在与总线拓扑的主要区别：根结点的存在 当站点发送时，根结点接收信号，然后再重当站点发送时，根结点接收信号，然后再重新广播发送到全树的各个结点新广播发送到全树的各个结点 ◎◎优点：易于扩展和故障排除优点：易于扩展和故障排除 ◎◎缺点：对根结点的依赖性大缺点：对根结点的依赖性大三、三、计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构 网络体系结构网络体系结构：对构成计算机网络的各组成：对构成计算机网络的各组成 部分之间的关系及所要实现的功能的一组精部分之间的关系及所要实现的功能的一组精 确定义◎◎ 体系结构具有分层特征，而层次结构是描体系结构具有分层特征，而层次结构是描 述体系结构的基本方法述体系结构的基本方法◎◎ 层次结构的特点是：每一层都建立在前一层次结构的特点是：每一层都建立在前一 层的基础上，低层为高层服务。

最低层是层的基础上，低层为高层服务最低层是 只提供服务而不使用其他层服务的基本层；只提供服务而不使用其他层服务的基本层； 最高层是应用层，是系统最终目标的体现最高层是应用层，是系统最终目标的体现 ◎◎国际标准化组织（国际标准化组织（ISO））提出的开放系统提出的开放系统 互连参考模型（互连参考模型（OSI））已成为网络体系结已成为网络体系结 构的标准构的标准 这一系统标准将所有互连的开放系统划分这一系统标准将所有互连的开放系统划分 为功能上相对独立的为功能上相对独立的七层七层：：（（1）物理层）物理层 （（5）会话层）会话层（（2）数据链路层）数据链路层 （（6）表示层）表示层（（3）网络层）网络层 （（7）应用层）应用层（（4）传输层）传输层◎◎ 协议协议：在计算机网络分层结构体系中，通：在计算机网络分层结构体系中，通 常把每一层在通信中用到的常把每一层在通信中用到的规则与规则与 约定约定称为协议。

称为协议◎◎计算机网络协议是计算机通信的语言计算机网络协议是计算机通信的语言 通信前：双方取得联络，协商通信参数、通信前：双方取得联络，协商通信参数、 方式等 通信中：控制流量，进行错误的检测与恢通信中：控制流量，进行错误的检测与恢 复，保证所传输的信息准确无误复，保证所传输的信息准确无误 通信后：释放有关资源通信后：释放有关资源 第三部分 TCP/IP协议一一、、 TCP/IPTCP/IP是是InternetInternet的核心协议的核心协议 实现互连网的协议有很多种其中，实现互连网的协议有很多种其中，实现互连网的协议有很多种其中，实现互连网的协议有很多种其中，TCPTCPTCPTCP协议和协议和协议和协议和IPIPIPIP协协协协议是最具有代表性，也是最重要的网络协议，它们议是最具有代表性，也是最重要的网络协议，它们议是最具有代表性，也是最重要的网络协议，它们议是最具有代表性，也是最重要的网络协议，它们是网络体系结构的关键之一是网络体系结构的关键之一。

是网络体系结构的关键之一是网络体系结构的关键之一 TCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP是是是是““““黏合剂黏合剂黏合剂黏合剂””””，它实现了，它实现了，它实现了，它实现了InternetInternetInternetInternet的的的的““““一统天下一统天下一统天下一统天下””””事实上，事实上，事实上，事实上，TCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP是一个协议族，它是是一个协议族，它是是一个协议族，它是是一个协议族，它是ARPARPARPARP，，，，IPIPIPIP，，，，ICMPICMPICMPICMP，，，，IGMPIGMPIGMPIGMP，，，，UDPUDPUDPUDP，，，，TCPTCPTCPTCP等等等等100100100100多个协议的集合多个协议的集合多个协议的集合多个协议的集合 二二、、 TCP/IPTCP/IP 分层作用分层作用简述简述 1 1、、网络接口层网络接口层 该层协议很多，该层协议很多，任何可用任何可用IPIP数据包交换的分组传输协议均可纳数据包交换的分组传输协议均可纳入。

入包容性包容性””，，““适应性适应性””正是正是TCP/IPTCP/IP协议成功的基础协议成功的基础 该层接收该层接收IPIP数据报，并通过网络发送出去；数据报，并通过网络发送出去； 或从网上接收物理真帧，形成或从网上接收物理真帧，形成IPIP数据报，交网际网层数据报，交网际网层( (互连层互连层) )处理 2 2、、互连层（网际网层）互连层（网际网层） 负责相邻计算机间的通信负责相邻计算机间的通信3 3、、传输传输层（层（TCPTCP）） 根本任务是处理应用程序之间的通信问题，即端到端问题根本任务是处理应用程序之间的通信问题，即端到端问题4 4、、应用层应用层 应用层包括了许多应用程序应用层包括了许多应用程序，如电子邮件，远程登录；严格说，如电子邮件，远程登录；严格说来，它们不属于来，它们不属于TCP/IPTCP/IP不过，不过，TCP/IPTCP/IP制定了若干协议；人们可以制定了若干协议；人们可以自行开发应用自行开发应用 三、 TCP协议TCP协议,也称传输控制协议。

它的作用是保证数据的可靠传输.四、IP协议IP是网络互连协议(Internet Protocol)的简称IP协议具有良好的适应性，因此,IP协议得到广泛使用，成为支撑Internet的基础 IP协议提供的是一种无连接的、不可靠的、尽力发送的服务，把数据从源端发送到目的端IP数据报在经过网络传输时，有可能因为网络拥塞、链路故障等原因而造成丢失或出错对此，IP协议仅具有有限的错误报告功能，它调用ICMP协议来实现差错报告数据报内容的差错捡测和恢复则交给高层(传输层协议--TCP)去完成 IP协议的内容包括：基本传输单元的格式，也就是IP报文的类型与定义、IP报文的地址以及分配方法、IP报文的路由转发以及IP报文的分段与重组第四部分计算机网络应用模式计算机网络应用模式 客户客户/服务器（服务器（Client/Server））模型模型 ◎◎客户机和服务器都是一个逻辑的概念，其客户机和服务器都是一个逻辑的概念，其 具体含义是，将应用分成两大部分，并将具体含义是，将应用分成两大部分，并将 它分配到整个网络上，其中一部分涉及到它分配到整个网络上，其中一部分涉及到 多个用户共享的功能和资源，它由服务器多个用户共享的功能和资源，它由服务器 实现实现；另一部分是；另一部分是面向每个用户的，由客面向每个用户的，由客 户机实现。

户机实现◎◎ 客户机和服务器可以同存于一台计算机上客户机和服务器可以同存于一台计算机上第五部分 InternetInternet地址地址一一、、 IPIP地址的分类和表示地址的分类和表示 要要使使InternetInternet上上主主机机间间能能正正常常通通信信，，必必须须给给每每个个计计算算机机一一个个全全球球都都能能接接收收和和识识别别的的唯一标识，它就是唯一标识，它就是IPIP地址 从从概概念念上上讲讲，，每每个个IPIP地地址址都都是是由由两两部部分分构构成成：：网网络络号号，，主主机机号号其其中中，，网网络络号号标标识识某某个个网网络络，，主主机机号号标标识识在在该该网网络络上上的的一一个个特特定的主机定的主机 IPIP地址分为五类地址分为五类: : A A类类: :第一个字节的最高位是第一个字节的最高位是0 0 B B类类: :第一个字节的前两位第一个字节的前两位是是1010 C C类类: :第一个字节的前三位是第一个字节的前三位是110110 D D类类: :第一个字节的前四位为第一个字节的前四位为11101110 E E类类: :第一个字节的前五位为第一个字节的前五位为1111011110 A A、、B B、、C C三类三类IPIP地址的结构都是由两部分组成：网络号和主机号。

地址的结构都是由两部分组成：网络号和主机号 A A类地址类地址: :共共128128个子网，每个子网内可以有个子网，每个子网内可以有16001600万台主机；万台主机； B B类地址类地址: :共共16,38416,384个子网，每个子网内可以有个子网，每个子网内可以有65,53665,536台主机；台主机； C C类类子子网网: :共共200200万万个个子子网网，，每每个个C C类类子子网网内内最最多多只只能能有有256256台台主主机 将将IPIP地地址址中中每每个个字字节节以以十十进进制制数数字字表表示示，，并并用用““. .””隔隔开开，，五类地址如下：五类地址如下： 类型类型最低地址最低地址 最高地址最高地址 A 1.0.0.1 126.255.255.254 B 128.0.0.1 191.255.255.254 C 192.0.0.1 223.255.255.254 D 224.0.0.0 239.255.255.255 E 240.0.0.0 247.255.255.255 表 6-1 IP地址范围(其中某些值是保留作特殊用途的)二、 子网和掩码 前面我们说一个互连网地址标识了一个主机，并不严格。

严格地说IP协议为每一个网络连接（网卡）分配一个IP地址如果某台主机有多个网络连接，则要为它分配多个IP地址，同一主机上的多个连接的IP地址之间并没有必然的联系 IP地址并不是标识某台机器，而是标识一个主机与网络的一个连接 IP协议要求，在同一个网络中的主机其IP地址的网络号应该是相同的 1、地址掩码(mask)和子网(subnet) 掩码是一个与IP地址对应的32位数字掩码的一些位为1，另一些位为0通过掩码可以把IP地址中的主机号再分为两部分：子网号和主机号这样，我们就可以把A类或者B类IP地址的地址空间再细化成若干个稍小一些的子网，每个子网中所能够包含的最多主机数比原来的要少 掩码中的0和1可以任意分布，不过一般在设计时，把掩码开始连续的几位设为1IP地址与掩码中为1的位相对应的部分为子网号，其他为0的位则表示的是主机号使用了掩码后，我们通常把原来的网络号和新划分的子网号合在一起称为网络号(与掩码为1的位相对应)，把掩码划分后的新的主机号叫做主机号(与掩码为0的位相对应) A A类地址相对应的标准掩码是：类地址相对应的标准掩码是：255.0.0.0255.0.0.0 B B类地址相对应的标准掩码是：类地址相对应的标准掩码是：255.255.0.0255.255.0.0 C C类地址相对应的标准掩码是：类地址相对应的标准掩码是：255.255.255.0255.255.255.0。

2、使用掩码把一个可以包括1600万台主机的A类网络或6万多台主机的B类网络分解成许多小的网络，每个小的网络就称为子网（SUBNET） 例如，一个B类网络地址162.105.0.0，利用掩码255.255.224.0，可把该网络分为8个子网： 162.105.0.0 162.105.32.0 162.105.64.0 162.105.96.0 162.105.128.0 162.105.160.0 162.105.192.0 162.105.224.0 且每个子网内最多可有主机8192台我们可以认为掩码是对地址分类的扩展，它加大了地址分配的灵活性 3、按照规定，一个主机号部分的所有位都为“0”的地址是代表该网络本身的，叫做网络地址例如162.105.130.0就是一个网络地址这样，IP地址可以用来指定单个主机，也可以用来指定一个网络 把主机接口的IP地址和其相应的掩码相与，就得到该接口所在网络的网络地址而把IP地址和掩码的反码进行与运算，则得到主机地址 例如，一个网络接口的地址为162.105.69.12，掩码为255.255.254.0，则 其子网地址为：162.105.68.0， 而主机地址为：0.0.1.12。

这样，在IP协议中，对主机或路由器的每个网络接口都要为之分配一个地址，对应每个地址有相应的掩码属于同一个网络上的IP地址的掩码应该是一样的，以保证通过掩码计算后的子网地址是相同的三、 DNS域名服务 IP地址为接入Internet的计算机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IP地址是以数字形式出现的，用户很难记住一长串数字 DNS域名系统就是一种帮助人们在Internet上用名字来唯一标识自己的计算机，并保证主机名和IP地址一一对应的网络服务 域名服务DNS（Domain Name System）是Internet上最重要的服务，没有它，其他服务无法进行1 、 DNS域名系统 DNS域名系统: 分级 基于域的命名机制 分布式命名数据库系统 DNS将整个Internet视为一个域名空间（Name Space）在DNS中，一个域代表该网络中要命名资源的集合这些资源通常代表工作站、PC机、路由器等，但理论上可以标识任何东西 域名服务器负责管理存放主机名和IP地址的数据库文件，以及域中的主机名和IP地址映射。

域名服务器分布在不同的地方，它们之间通过特定的方式进行联络，这样可以保证用户可以通过本地的域名服务器查找到Internet上所有的域名信息 所有域名服务器中的数据库文件中的主机和IP地址的集合组成DNS域名空间2 、 DNS域名空间 DNS的域名空间是由树状结构组织的分层域名组成的集合 DNS域名空间树的最上面是一个无名的根（root）域，用“.”表示这个域只是用来定位的，并不包含任何信息在根域之下就是顶级域名，目前包括下列域名：com，edu，gov，org，mil，net，arpa等等所有的顶级域名都由InterNIC（Internet网络信息中心）控制下面表7-1是顶级域名的说明 DNS顶级域名域名 含义 com 商业组织，比如HP，Sun，IBM公司等edu 教育机构，比如U.C.Berkeley，Stanford University，MIT等gov 政府部门，比如 NASA，the National Science Foundationmil 军队组织，比如 the U.S Army 和 Navynet 网络组织和ISP等org 非商业组织arpa 用于返向地址查询的cn 居于国家代码的域名，cn 表示“中国” 顶级域名主要分为两类：组织性的和地域性的。

◎顶级域名之下是二级域名二级域名通常是由NIC授权给的其他单位或组织自己管理的一个拥有二级域名的单位可以根据自己的情况再将二级域名分为更低级的域名授权给单位下面的部门管理 DNS域名树的最下面的叶节点为单个的计算机域名的级数通常不多于5个 在DNS树中，每一个节点都用一个简单的字符串（不带点）标识这样，在DNS域名空间的任何一台计算机都可以用从叶节点到根的节点标识，中间用点“.”相连接的字符串来标识： 叶节点名.三级域名.二级域名.顶级域名com net org edu gov mil ca cn uk jp arpaac com edu gov net org bj sh hk …pku tsinghua bupt fudan sjtu seu tju nakai …cs math chem phy geo gsm ele hist …mail sunsite ftp www ….3 、 域名服务的工作原理◎ DNS 域名服务在Internet中起着至关重要的作用，其他任何服务都有赖于域名服务。

因为任何服务，都需要进行域名到IP地址，或IP地址到域名的转换，也就是所谓的域名解析 域名解析通常是发生在用户输入一些命令之后，比如输入命令 ftp 这时客户机要首先从DNS服务器获得对应的IP地址，才能和远地服务器建立连接◎ DNS域名空间的域名是由分布在不同地方的域名服务器来管理的，域名解析是由用户指定的域名服务器来完成的域名服务器和用户的计算机在同一个域中◎ DNS域名服务采用的是客户/服务器（client/server）工作模式域名服务的客户方被称为解析过程函数（resolver），它们是嵌套在其它应用的客户程序之内的当用户运行这些应用程序时，这些应用程序就会调用域名解析过程函数，发送请求给指定的域名服务器，通常是本地域名服务器本地域名服务器始终运行它的域名服务器进程（named），该进程收到客户请求时，就开始进行域名解析第六部分第六部分 因特网的因特网的主要服务功能主要服务功能 因特网最常用的几个服务因特网最常用的几个服务 1 1 、、万万维维网网（（WWW WWW World World Wide Wide WebWeb））: :分分布布式式超超媒媒体体 链接链接 HTML B/S HTML B/S 2 2 、、电子邮件电子邮件（（EmailEmail）：）： 电子邮件电子邮件 收收 发发 编辑编辑 处理处理 3 3、、文文件件传传输输（（FTPFTP））：： 数数据据互互传传 名名和和口口令令 Anonymous Anonymous FTPFTP4 4、、远程登录（远程登录（TelnetTelnet）：）：远程远程 登录登录 仿真终端仿真终端 共享工具共享工具一、超文本信息服务系统超文本信息服务系统( (WWW)WWW) WWW--World Wide WebWWW--World Wide Web ，，也称也称WebWeb、、W3 W3 万维网万维网 超文本信息服务系统超文本信息服务系统 分布式异构多媒体信息系统分布式异构多媒体信息系统（（Distributed Distributed hetergeneoushetergeneous collaborative collaborative multimedia information systemmultimedia information system）） WWWWWW研制研制者：者：CERNCERN（（the European the European paricalparical physics Laboratory physics Laboratory））欧洲瑞士日内欧洲瑞士日内瓦的离子物理实验室。

瓦的离子物理实验室 ◎◎WWWWWW的特点的特点 1 1、、超文本（超文本（HypertextHypertext））技术技术 超媒体超媒体（（HypermediaHypermedia）：）：可以将声音、可以将声音、影象、图片等多种形式的媒体信息容纳到网影象、图片等多种形式的媒体信息容纳到网页中，使用户在浏览见面时可以同时获得图页中，使用户在浏览见面时可以同时获得图文并茂，声形兼备的多媒体信息文并茂，声形兼备的多媒体信息 超链接（超链接（HyperlinkHyperlink）：）：可以在文本可以在文本中设置指向其它文档的链接项目，这些链接中设置指向其它文档的链接项目，这些链接项目实际上是指向其它文档的地址项目实际上是指向其它文档的地址 2 2、、HTMLHTML语言（超文本标记语言）语言（超文本标记语言） HTMLHTML（（Hyper Text Markup LanguageHyper Text Markup Language））.HTML .HTML .html .HTM ..html .HTM .htmhtm SGML SGML（（Standard Generalized Markup Standard Generalized Markup LanguageLanguage））3 3、、客户机客户机/ /服务器（服务器（C/SC/S））模式模式 BrowserBrowser：：lynxlynx netscape netscape IE IE4 4、、功能强大、使用简便功能强大、使用简便◎浏览器浏览器 1、WWW系统：Web服务器 Web浏览器 Web观点：万物只有“文档”“链接”  Web Server： 为浏览器服务，提供信息，是信息源（HTML文档）。

 Web Browser：按用户要求，选择“链接”，接收并解释“链接”来的“文档” 2、使用浏览器  如何选择、启动相关的浏览器  浏览器常用模式、命令、注意事项  指明服务器、路径、参数  给出检索式词、选择操作  Telnet 到服务器，起用WWW浏览器 如 lynx  NETSCAPE  IE 浏览器的内部用户接口http客户FTP客户e-mail客户gopher客户……其他客户二、二、 电子邮件（电子邮件（EmailEmail）） 概述概述 电子邮件是人们电子邮件是人们在在InternetInternet上最先使用上最先使用的服务 电子邮件系统有它自己的独特之处：电子邮件系统有它自己的独特之处： 方便性方便性 快捷性快捷性 廉价性廉价性 工作模式工作模式 1、构成、构成 用户代理（用户代理（ UA：： User Agent）） 又称为邮件阅读器又称为邮件阅读器 编辑、发送、阅读和管理电子邮件。

编辑、发送、阅读和管理电子邮件 传输代理（传输代理（ MTA ：：Message Transfer Agent ））又又称为邮件服务器称为邮件服务器 起起“邮局邮局” 作用，接收用户邮件，根据地址传作用，接收用户邮件，根据地址传输，传送到接收方的邮件服务器，并将邮件存放在用户输，传送到接收方的邮件服务器，并将邮件存放在用户邮箱内 电子邮件工作模式电子邮件工作模式MTAMTASMTPUAUAUAUA• 邮件传输代理邮件传输代理MDA/MTAMDA/MTA邮件传输代理邮件传输代理MDA/MTAMDA/MTA要发送的要发送的邮件队列邮件队列要发送的要发送的邮件队列邮件队列用户代理用户代理UAUA用户代理用户代理UAUAEdoraEdoraFocMailFocMailOutlookOutlook发送者发送者接收者接收者Mail ServerMail ServerInternetTCP连接SMTPPOP3POP3POP3POP3SMTPMail ServerMail Server 2 2、、 邮件服务器之间采用邮件服务器之间采用存储转发存储转发存储转发存储转发的工作方式的工作方式 某个邮件服务器收到一封邮件时，它产生某个邮件服务器收到一封邮件时，它产生一个副本（存储下来），然后尽可能地将它传送一个副本（存储下来），然后尽可能地将它传送出去（转发）。

邮件服务器在下一个邮件服务器出去（转发）邮件服务器在下一个邮件服务器确认已经收到它转发的邮件后将副本删去确认已经收到它转发的邮件后将副本删去 邮件服务器之间是通过简单邮件传输协议邮件服务器之间是通过简单邮件传输协议（（SMTPSMTP））进行对话进行对话 TCPTCP端口号为端口号为2525 发送邮件发送邮件时，邮件阅读器就通过和邮件服时，邮件阅读器就通过和邮件服务器建立务器建立SMTPSMTP连接，将编辑好的邮件发给邮件服连接，将编辑好的邮件发给邮件服务器；务器； 读取邮件读取邮件时，邮件阅读器则和邮件服务器时，邮件阅读器则和邮件服务器通过建立通过建立POPPOP连接，将邮件从邮件服务器上读取到连接，将邮件从邮件服务器上读取到本地计算机上本地计算机上 （（1 1））POPPOP（（Post Office ProtocolPost Office Protocol））是所谓是所谓的邮局协议，它是专门开发来适应用户代理的邮局协议，它是专门开发来适应用户代理和邮件服务器分开这种新的需求的。

和邮件服务器分开这种新的需求的目前目前InternetInternet上最通用的邮件服务器程序为上最通用的邮件服务器程序为伯克利大学开发的伯克利大学开发的““SendmailSendmail””它可以运行它可以运行在多种在多种UNIXUNIX系统上（（2 2）简单邮件传输协议）简单邮件传输协议SMTPSMTP 简简单单邮邮件件传传输输协协议议SMTPSMTP是是目目前前InternetInternet上上通通用用的的电电子子邮邮件件传传输输协协议议SMTPSMTP的的特特点点是是非非常常简简单单明明了了，，容容易易实现 它它主主要要定定义义了了邮邮件件格格式式以以及及邮邮件件服服务务器器之之间间如如何何通通过过TCPTCP连连接接进进行行邮邮件件的的传传输输，，而而并并不不规规定定用用户户界界面面等等其其他他标标准准收收发发邮邮件件的的双双方方必必须须都都遵遵守守SMTPSMTP协协议议，，否否则则无无法法进进行行邮邮件件的的转发支支持持SMTPSMTP协协议议的的邮邮件件传传输输代代理理（（MTAMTA））之之间间采采用用客客户户/ /服服务务器器模模式式，，连连接接发发起起方方称称为为客客户户，，接接受受方方称称为为服服务务器器。

一一旦旦连连接接建建立立，，邮邮件件传传输输代代理理之之间间通通过过SMTPSMTP协协议议进进行行对对话话，，完完成成邮件的转发功能邮件的转发功能 SMTPSMTP定定义义了了非非常常简简单单的的几几个个命命令令用用来来进进行行邮邮件件的的发发送送，，其中包括其中包括HELOHELO，，MAIL FROMMAIL FROM，，RCPT TORCPT TO，，DATADATA和和QUITQUIT 另另外外还还有有3 3个个命命令令VERYVERY，，RESETRESET，，NOOPNOOP用用于于对对邮邮件件传传输输进进行一定的控制行一定的控制 3 3、、图形界面下的图形界面下的Email使用使用 图形界面下的图形界面下的Email客户软件很多，如：客户软件很多，如：   Netscape-------Communicator /messenger/Inbox   Eudora   Out Look Express   FoxMail 4 4、、Outlook ExpressOutlook Express Microsoft Outlook Mail---- Mail用户代理程序用户代理程序 Microsoft Outlook News---- News阅读器阅读器• 支持多帐号支持多帐号• 支持协议：支持协议： SMTP POP3 IMAP MIME• 安全：安全： 数字签名数字签名 三、三、 文件传输文件传输（（FTPFTP）） FTPFTP是什么是什么 FTPFTP是是File Transfer ProtocolFile Transfer Protocol的英文缩写，的英文缩写，即即““文件传输协议文件传输协议””。

文件从一台机器传送到另一台（上载或下载）文件从一台机器传送到另一台（上载或下载）: : 不管他们在何处，不管他们在何处， 是什么机型，是什么机型， 是何操作系统，是何操作系统， 如何连接上网，如何连接上网， 只要他们遵循只要他们遵循TCP/IPTCP/IP、、 FTPFTP协议即可协议即可 上载：上载：Upload PutUpload Put 下载：下载：Download GetDownload Get 文件可以是：文件可以是： 文本文件（文本文件（ASCII），）， 二进文件（二进文件（Binary），）， 压缩、非压缩文件。

压缩、非压缩文件 通常是需要通常是需要注册注册的，的， 但也有但也有匿名匿名的（的（AnonymousAnonymous）SoftwareSoftwareProgramProgramREADMEREADMEftp Username:anonymousPassword:test@FTP & Anonymous FTPAnonymous FTP SFTPFTP工作原理工作原理 1 1、、FTPFTP客户程序客户程序 2 2、、FTPFTP服务程序服务程序 3 3、、与其他与其他InternetInternet应用不同之处应用不同之处 1、、FTP客户程序客户程序 接收用户从键盘输入的命令；接收用户从键盘输入的命令； 分析命令并传送给服务程序请求；分析命令并传送给服务程序请求； 接收并在本地屏幕上显示来自服务程序的接收并在本地屏幕上显示来自服务程序的信息；信息； 根据命令送或接数据根据命令送或接数据2、、FTP服务程序服务程序 接收并执行客户程序发过来的命令；接收并执行客户程序发过来的命令； 与客户程序建立与客户程序建立TCP连接；连接； 完成与客户机交换文件的功能；完成与客户机交换文件的功能； 将执行状态信息返回给客户机。

将执行状态信息返回给客户机3、、与其他与其他Internet应用不同之处应用不同之处 FTP传输文件时，客户机与服务器之间要建立传输文件时，客户机与服务器之间要建立两次两次TCP连接（见下图）：连接（见下图）： 控制连接（控制连接（Control Connection））: 客户程序主动与端口为客户程序主动与端口为21的的FTP服务器连接服务器连接 服务程序被动地打开一个服务程序被动地打开一个FTP的应用端口的应用端口（（21），等待客户程序的），等待客户程序的FTP连接 传输传输TCP命令和服务器回送信息命令和服务器回送信息 数据连接（数据连接（Data Connection）） 二者之间，每传输一个文件，建立一个连接二者之间，每传输一个文件，建立一个连接FTPFTP客户机与服务器工作原理客户机与服务器工作原理客户机与服务器工作原理客户机与服务器工作原理 文件系统文件系统文件系统文件系统用户接口用户接口用户用户协议翻译协议翻译用户用户数据传输功能数据传输功能数据连接数据连接服务器服务器数据传输功能数据传输功能服务器服务器协议接口协议接口FTP命令和应答命令和应答服务器服务器协议接口协议接口用户终端用户终端四、四、 远程登录（远程登录（Telnet））1 1 、、 什么什么是是Telnet Telnet是是Telecommunication Network protocol的英文的英文缩写，也称远程登录，有的叫远程注册缩写，也称远程登录，有的叫远程注册（（Remote Login)。

为资源共享，一台机器可以使用本机命令，通过为资源共享，一台机器可以使用本机命令，通过Internet，，到达另一到达另一台机器台机器 ，，该过程称为登录；该过程称为登录； 一旦一台机器登录到某台机器上，他就成为了那台机器的的一旦一台机器登录到某台机器上，他就成为了那台机器的的“终端终端”，与那台机器本身的终端享有同样的待遇，在他的权限范围内，共享那，与那台机器本身的终端享有同样的待遇，在他的权限范围内，共享那台机器的资源台机器的资源 在计算机通讯中在计算机通讯中，，Kermit，，Procomm，，Crosstalk，，OnLin-pc等也等也提供了远程登录功能提供了远程登录功能 这里所说的是这里所说的是Internet网上的远程登录，它是网上的远程登录，它是TCP/IP协议中协议中应用层的应用层的一个协议一个协议Telnet由由TCP/IP支持，并由支持，并由TCP/IP完成其网络功能完成其网络功能 注意：注意：• “远远”字并非指距离字并非指距离。

•Telnet 不是不是Telenet ，，Telenet是一个公共数据交换网是一个公共数据交换网  Telnet Server Telnet Server Username:Username:Password:Password: InternetInternetTelnetTelnet北京大学北京大学加州大学加州大学五、局域网与INTERNET的连接举例1、使用MODEM接入（RJ11）2、通过局域网接入（Router）3、通过ISDN、ADSL专线接入4、通过DDN、X.25、帧中继等专线接入5、通过无线网接入。