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信息技术培训班讲座,陈品德 博士生 副教授2002.5.13,内容,Internet网络原理网络建设内部网络规划网络接入关键服务规划网络应用应用系统模型,Internet网络原理,本讲从另一个角度，即通过对信息的传递过程的分析来介绍因特网通信原理,A机欲与B机通信（逻辑视图1）用户逻辑视图，每个机器都有唯一的IP地址,Intermet,A,B,细化视图,A,R,R,R,Internet骨干网,B,通过网关互联（IP),网络层(IP),以太网,FDDI,ATM,IP over everything,即互联不同的物理网络网络的对等性用网关互联的任何网络都看成是平等的,网络结构抽象成：（逻辑视图2）每个圆圈代表一个网关，网关之间的连线看成一个物理网络,A,B,IP报文就是从这个路由器跳到下路由器一直跳到终点，每经历一个网关称之为一跳（hop)。,现在的问题是：用户是怎样知道对方的IP地址的？用户是怎样把数据发送出去的？数据在传递的过程中，它怎么知道顺着怎样的路线就能走到目的地？,1、用户是怎样知道对方的IP地址的？,用户只知道对方的域名，比如通过名字解析系统，获知对方的IP地址域名系统：命名机制解析机制,命名机制：层次化、规范化的命名方式地理位置：(虚构）单位性质：混合：便于记忆、分级管理各级NIC部门负责所辖范围内的名字管理每个域名对应唯一的ip地址，但同一IP地址可以申请多个不同的域名,解析机制由域名服务器负责解析所有的域名服务器构成了一个分布式“数据库”系统,名字服务器,名字服务器的组成也构成一个层次结构,根服务器,COM,CN域,EDU.CN域,IBM.COM域,COM.CN,域名解析过程：利用域名解析出IP地址,假设华师的某台机器(A)访问WWW.IBM.COM 其解析过程如下：根据该机的配置信息找到一个域名服务器，比如是：202.116.32.4（B),向该机器提出一个域名解析请求B这台机器是个域名服务器，但它只能解析下的域名，所以B机器根据自身的配置信息，向根服务器C提出解析请求，根服务器找到解析COM域的服务器D,D找到解析IBM.COM名字服务器（F)F解析出WWW.IBM.COM的IP地址，然后沿着原来的路径再反过来，将解析出的IP地址告诉A,然后A就可以和WWW.IBM.COM通信了,机器A怎么知道去哪找名字服务器？手工配置该机器对于有些机器拨号上网的机器，拨号服务器已经为你配置好了对于采用DHCP的机器，由DHCP服务器配置。,2、用户是怎样把数据发送出去的？,用户,UDP,TCP,IP,应用软件,用户数据,TCP头|TCP数据,IP头|TCP头|TCP数据,IP报文,用户数据分成了一个个片段封装在TCP段中。TCP段封装在IP包文中。IP报文中包含本机及目标机地址IP报文然后一跳一跳地在网关上跳下去，直到跳到目标机.问题已经解决？,NO!,问题：用户数据被分成了片段，谁来重新组装？片段在传输过程中，可能丢失，失序，怎么办？,分工：传输层TCP提供端到端的可靠传输面向连接服务为应用层提供流式传输接口负责报文的重发、定序、组装等.网络层负责寻径,IP报文的传递无连接尽力传递.只是端用户才有传输层、而中间的网关没有传输层还有问题吗？,主机A它怎么知道要将IP报文送给网关？（它只想和B通信，只知道B的IP地址）报文到达网关之后，网关又怎么知道把这个报文送往何处？,在主机的配置中，需要填写默认网关的地址，这个网关就是主机向外面发送信息时的第一站！,当IP报文到达第一个网关时，网关如何转发这个报文呢？寻经表：,202.116.32202.116.33202.101.102默认路径,接口接口接口接口,寻经表的建立格式：网络地址接口手工配置：静态路由寻经协议：网关之间动态交换路径信息，全部网关上路径信息的总和，构成了整个网络的拓扑结构。特别地：默认寻经方式，大大缩小了寻经表的规模,Internet的体系结构,层次结构（通过默认路径）,主干网,自治系统,核心网关,层次结构通过默认路径次第向上一级网关传送报文核心网关知道所有的路径信息自治系统可以有自己独立的寻经方式自治系统与核心网之间定期地交换寻经信息默认寻经（一个出口）也带来了网络的脆弱性，因此主干网往往是分布式结构，网关之间相互连接，确保线路的畅通,所有问题都解决了吗？实际上，到目前为止，讲的只是IP报文在网络层上的逻辑传递过程，即一跳一跳的传，还没有涉及到IP报文的实际传递过程（物理传递），及如何从这一网关跳到下一网关的呢？,物理网络上的传输,IP数据报是封装在物理网数据帧中传递,IP报文,物理网地址IP报文,帧,物理网络上的传输,IP报文在实际传递时，需要封装到帧中传递，帧头中包含了发送方和接收方的物理地址（MAC地址）因此报文的实际传递过程是：,那么，当机器A将IP报文送往第一个网关，以及网关将报文送往下一个网关.以及最后的那个网关将IP报文送到机器B,如何知道对方的物理地址ARP地址解析协议利用IP地址解析物理地址,问题全部解决，A机与B机之间的通信过程：A机利用域名系统获知B机的IP地址通过应用程序通过传输层接口与B机对等方建立连接，然后源源不断的将数据送往传输层传输层将数据打包封装，并连同对方的IP地址，交给网络层（IP)层在网络层，将组装IP报文，然后IP报文在网关上一跳一跳地传到目的地在每一跳的传送中，是通过将IP报文封装到数据帧中传到下一网关的，其中利用了ARP协议解析物理地址网关之间传递的路径是通过网关上的路由表来决定传递路径的,总结：Internet 网络通信协议体系结构,应用层协议,传输层协议,网络层协议,网络接口,smtp,pop3,ftp,httptelnetdns,tcpudp,IP,ICMPRIP,OSPF,ARP,RARP,Internert网络分层通信过程、原理及特点,ATNDPY,ATNDPY,ND DPy Py,端用户 中间系统 端用户 网络分层通信基本过程,网络通信的树型层次结构,传输层,网络层,ATN,多应用开放,开放，多种网络接口,分层通信链路,ATN llcD MacPy,TSAP,NSAP,DSAP,DSAP,PySAP,
