Internet技术及应用.ppt

1,第6章 Internet技术及应用,主要学习内容：基本概念Internet的物理的结构与工作模式Internet地址（IP）Internet功能与服务 Internet接入方式,2,6.1 概述,1.什么是Internet？很难用语言来准确定义。这里可以作如下理解：把分布在不同地理位置上的具有独立功能的多台计算机、终端及其附属设备在物理上互连，按照网络协议相互通信，以共享硬件、软件和数据资源为目的的系统称作计算机网络。,2.常用的名词术语 万维网（WWW）：基于超文本的、方便用户在internet上搜索和浏览信息的信息服务系统。,3,6.1 概述,超文本（Hypertext）:一种全局性的信息结构，它将文档中的不同部分通过关键字建立连接，使信息得以用交互方式搜索。主页（HomePage）：通过万维网进行信息查询时的起始信息页。即常说的网络站点的WWW首页。Internet服务提供商（ISP）：向用户提供internet服务的公司或机构。Internet内容提供商（ICP）：主要为用户提供各类信息服务。统一资源定位地址（URL）：它是一个指定因特网上或内联网服务器中目标定位位置的标准 超文本传送协议（HTTP）：是以internet来传送信息的一种协议，常用来表示互联网地址。,4,6.4 Internet的结构和工作模式,1.Internet的拓扑结构,5,6.4 Internet的结构和工作模式,2.Internet的工作模式Internet采用客户与服务器模式（C/S）。服务器的主要功能：接收从客户计算机来的连接请求，解释客户端的请求，完成客户请求并形成结果，将结果传送给客户。客户机的主要功能：接收用户键入的请求，与服务端建立连接，将请求传递给服务器，接收服务器送来的结果，以可读的形式显示在屏幕上。,6,1.IP地址 问题的提出：,6.4 Internet的结构和工作模式,物理地址：因一个互联网可包括各种物理网络技术，而每种技术定义了自己的地址格式。协议地址：定义一个与底层物理地址无关的编址方案，给每台主机分配一个唯一的地址。IP协议：提供统一的IP数据报格式，以消除各通信子网的差异，为信息发送方和接收方提供透明的传输通道。IP协议要求在每次与TCP/IP网络建立连接时，每台主机都必须为这个连接分配一个唯一的32位二进制地址，该地址中可识别某一台主机，而且还隐含着网际间的路由信息。发送包必须包括32位的发送方和接收方地址。,7,6.5 Internet 网际协议（IP）,IP地址的分类,前缀：确定了计算机所属的物理网络。后缀：确定了网络上一台单独的计算机。,IP地址的结构和表示：将IP地址空间划分成五种基本类，表示方式为点分十进制。,8,6.5 Internet 网际协议（IP）,9,6.5 Internet 网际协议（IP）,16,10,6.5 Internet 网际协议（IP）,11,特殊的IP地址,6.5 Internet 网际协议（IP）,如果网络ID为127，主机地址任意，这种地址是用来做循环测试用的，不可用作其它用途。在IP地址中，如果某一类网络的主机地址为全1，则该IP地址表示是一个网络或子网的广播地址。在IP地址中，如果某一类网络的主机地址为全0，则该IP地址表示为网络地址或子网地址。私有地址的范围是：,10.0.0.1 10.255.255.254（A类）172.13.0.1 172.32.255.254（B类）192.168.0.1 192.168.255.254（C类）,12,保留地址：一种特殊的地址格式，从不分配给主机。,6.5 Internet 网际协议（IP）,13,IP地址范围(其中某些值是保留作特殊用途的),6.5 Internet 网际协议（IP）,14,子网及子网掩码 由于对每个物理网络都需要给出唯一的网络表示，而IP地址的32个二进制位所表示的网络数是有限的，所以在制定编码方案时，会遇到网络数不够的问题。所以需要对IP地址的改造，采用子网寻址技术，逻辑上将主机标识部分划出一定的位数用作本网的各个子网，剩余的主机标识作为相应子网的主机标识部分。,6.5 Internet 网际协议（IP）,15,子网编码：某个网点（Site）有两个或多个物理网络，只有本地路由器知道有几个物理网络，而且知道如何在它们中间选择路由，对其它自治系统的路由器来说，好象只存在一个物理网络。子网的划分机制：通常一个单位分配到的IP地址是IP地址的网络号net-id，而后面的主机号host-id则由本单位进行分配，即本单位所有的主机都使用同一个网络号。优点：通过子网划分，可以将单个大网划分成多个子网，达到减轻网络拥挤、提高网络性能的目的。,6.5 Internet 网际协议（IP）,16,子网掩码是一个32位地址，其表示方式是：凡是IP地址的网络和子网络标识部分，用二进制数1表示；凡是IP地址的主机标识部分，用二进制数0表示；最后，用“.”分成4个十进制数书写。,6.5 Internet 网际协议（IP）,根据IP地址的网络号即可判断该地址是A、B或C类地址中的哪一类。而子网掩码则指出子网号subnet-id和主机号host-id的分界线。,17,用于屏蔽IP地址的一部分，以区别网络ID和主机ID；用来将网络分割为多个子网；路由器来判断目的主机的IP地址是在本局域网还是在远程网。在TCP/IP网络上的每一个主机都要求有子网掩码。这样当TCP/IP网络上的主机相互通信时，就可用子网掩码来判断这些主机是否在相同的网段内。,6.5 Internet 网际协议（IP）,18,某一集团公司申请了一个 C 类网络,其中 IP 地址的范围为:192.8.8.0192.8.8.255。假如该集团公司由4个子公司组成,每个子公司都需要自己独立的网络。为了解决这一问题,可以将该 C 类地址的最后8位中的前两位用作子网划分，它们分别是 00,01,10,11，每个子网 IP 地址容量为2（64）个。划分子网之后该 C 类子网掩码为255.255.255.192（11111111.11111111.11111111.11000000）.,举例：如何划分子网？如何写子网掩码？,6.5 Internet 网际协议（IP）,6,反之，根据IP地址和子网掩码，能识别出网络号、子网号和主机号。,19,11111111.11111111.11111111.11100000,11001010.01110010.00001000,00011001,思考：该子网掩码最多能划分出多少个子网？该IP地址所对应的局域网最多能容纳多少台机器？,6.5 Internet 网际协议（IP）,01100000,20,6.5 TCP/IP的配置,IP地址：标识TCP/IP主机的唯一的32位地址 子网掩码：用来测试IP地址是在本地网络还是远程网络 默认网关：与远程网络互连的路由器的IP地址。如果没有规定默认网关，则通信仅局限于局域网络内部,21,6.6 域名系统概述,域名系统DNS（Domain Names System）是一种基于分布式数据库系统，并采用客户/服务器模式进行主机名称（或域名）与IP地址之间的转换。通过建立DNS数据库，记录主机名称与IP地址的映射关系，并驻留在服务器端为客户端的主机提供IP地址的解析服务，帮助人们在Internet上用名字来唯一标识计算机。,域名系统含义,Internet的域名结构,任何一个连接在Internet网络上的主机或路由器，都有一个唯一的层次结构名字即域名。这里的“域”是名字空间中一个可被管理的划分。域名只是个逻辑上的概念，并不反映计算机所在的物理地点。,22,域名的限制：,对大小写不敏感 最长63个字符 路径全名不得超过255字符,Internet的域名结构层次树状结构。,.三级域名.二级域名.顶级域名,6.6 域名系统概述,23,地理模式,顶级域名表示国家，次级域名表示该网络的属性。见下表所示：,24,组织模式,在组织模式中，顶级域名表示该 网络的属性,最早的顶级域名共有六个。,25,6.7 Internet的主要功能,1.共享资源2.交流信息3.发布和获取信息,26,6.7 Internet的主要信息服务,1.电子邮件E-Mail服务2.WWW服务3.文件传输FTP服务4.远程登陆Telnet服务5.信息讨论与公布服务,27,电子邮件最早出现在ARPANET中，是传统邮件的电子化，电子邮件与传统邮件大同小异，只要双方都有电子邮件地址，便可以使用电子作为传播媒介，交互邮件，可见电子邮件是以电子方式传递的信件。,6.7.1 电子邮件服务,快捷费用低便捷地一信多发可传输文字、图象、语音、视频等多种信息,电子邮件的定义,服务的优点,28,6.7.1 电子邮件服务,电子邮件使用的协议,简单邮件传送协议SMTP(Simple Mail Transport Protocol),用户从目的的邮件服务器上读取邮件协议需要使用POP（或因特网报文存取协议IMAP）。,邮局协议POP(Post Office Protocol),提供一种直接的端到端的服务的传送方式，如果传送失败，系统很快就有回应。发送电子邮件遵循此协议。,是TCP/IP信件系统的扩展：（1）多种资料形态支持；（2）支持复杂的信件主体。因此需要传送汉字等内容需要MIME协议。,通用因特网邮件扩充MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions),29,1.邮件服务器 邮件服务器是邮件系统核心部分，它的作用类似邮局。2.电子邮箱3.电子邮件地址 电子邮件地址（Email address)格式是固定的，并且是全球范围内是唯一的。电子邮件地址的格式：用户名主机名，“”表示“at”,发音也是“at”，主机名指拥有独立IP地址的计算机的名字。4.电子邮件的工作过程5.电子邮件应用程序（outlook，foxmail）,6.7.1 电子邮件服务,电子邮件服务器的工作过程,30,6.7.1 电子邮件服务,31,远程登录服务是指用户使用Telnet命令，使自己的计算机暂时成为远程计算机的一个仿真终端，一旦成功实现远程登录，用户计算机可以象本地终端一样工作。通过远程登陆，本地计算机与远程另一计算机取得联系，并进行程序交互。,6.7.2 远程登陆服务,远程登录的定义,Telnet协议和Rlogin 协议 为了解决系统的差异性，Telnet协议引入了网络虚拟终端（NVT network virtual terminal)的概念，提供一种专门的键盘定义，用来屏蔽不同计算机系统对键盘输入的差异性。,远程登陆协议,32,6.7.2 远程登陆服务,远程登陆的工作过程,当远程登录计算机系统时实际上启动1个客户程序，在本机上运行，另一个是服务器程序，在远程计算机上运行。,33,本地客户程序完成如下功能：（1）建立与服务器的TCP连接（2）从键盘上接收输入的字节（3）把字符串变成标准格式送给远程服务器（4）从服务器上接收信息（5）把信息显示在本地屏幕上 远地计算机的“远程登陆服务”程序平常守候在远地计算机上，一接到用户请求就活跃起来，并完成如下功能：（1）通知本地计算机，它已做好准备（2）等候输入的命令（3）对收到的命令作出反应（4）把执行命令的结果送回本地计算机（5）重新等候命令 在远程登陆过程中，输入输出均对远地系统内核透明，远程登陆服务本身对用户也是透明。,6.7.2 远程登陆服务,34,文件传输服务是由TCP/IP中的文件传输协议（FTP，file transfer protocol)支持的，它允许用户将文件从一台计算机传输到另一台计算机，并且保证传输的可靠性。,6.7.3 文件传输服务,文件传输的定义,FTP服务的工作过程,35,（1）建立FTP连接命令：ftp IP地址 或域名（2）文件目录查询 查询当前目录 Pwd 改变当前目录 cd 目录名 列目录名 ls 和 dir（3）从 FTP服务器上取文件 取指定文件 Get 文件名 取多个文件 mGet 文件名（4）向 FTP服务器发送文件：Put 文件名（5）结束FTP操作：Quit/bye,常用FTP命令,6.7.3 文件传输服务,36,使用FTP命令行或从FTP服务器下载文件时，如果下载过程中网络连接意外中断，则将前功尽弃，很多工具软件如：CuteFTP、netants、网络就是下载等等则可以很好的解决这个问题。,FTP客户端程序,6.7.3 文件传输服务,37,1.超文本和超媒体 超文本：超文本在文本中包含了其它文本的链接。最大特点就是无序性。超媒体：超媒体进一步扩展了超文本所链接的信息类型，用户不仅能从一个文本跳到另一个文本，而且还可激活一段声音、显示图形动画等等。2.WWW的基本概念 WWW是以超文本标注语言（HTML）与超文本传输协议（HTTP）为基础，是Internet上集文本、图像、声音、影像等多媒体信息于一体信息服务系统，同时具有交互式服务功能。,6.7.4 WWW服务,38,3.WWW的发展历史 1989年欧洲粒子物理实验室开发出来。随着WWW浏览器Mosaic的问世，开始广泛使用。4.WWW的工作方式 用户通过浏览器向WWW服务器发出请求，WWW服务器根据客户发出的请求，将保存在服务器中的网页发送给客户端，浏览器接收到页面后对其进行解释，最后将图、文、多媒体等展现给用户。.主页 主页（homepage)指个人或机构的基本信息页面，用户通过主页访问有关的信息资源。,6.7.4 WWW服务,39,.URL与信息定位 统一资源定位器（URL，uniform resource locator)由三部分组成:http指使用HTTP协议；指要访问的服务器的主机名；index.html要访问主页的路径和文件名。.浏览器的基本概念 WWW的客户程序在Internet上称为WWW浏览器（browser),它是用来浏览Internet的主页的软件。常用浏览器软件：（1）美国Netscape公司开发的Netscape Navigator（2）Microsoft Internet Explorer,6.7.4 WWW服务,40,.基于WWW的应用,搜索引擎电子商务电子政务远程教育博客与微博播客、在线视频与网络电视,6.7.4 WWW服务,41,电子公告牌（BBS Bulletin Board Service)是Internet上的一种电子信息服务系统，它提供一块信息白板，用户可以在上面书写、发布信息或提出看法。,6.7.5 电子公告牌与搜索引擎,42,6.8 接入Internet的基本方式,1.专线上网 通过光纤、DDN、X.25、ADSL等使计算机通过局域网接入Internet。,接入Internet有两种常用的方式：,专线方式和电话拨号方式。,43,可以获得固定IP地址。可以建立自己的Web server、mail server等。通过Internet实现异地企业互联带宽更大，传输的可靠性更高费用非常昂贵,特点：,6.8 接入Internet的基本方式,44,6.8 接入Internet的基本方式,2.拨号入网 通过电话网络，借助Modem以电话拨号的方式将个人计算机接入Internet；通过综合业务数字网ISDN，以拨号的方式将个人计算机接入Internet。,45,特点：,两端需要安装调制解调器，实现数字信号和模拟信号的互换。传输速率低，最多只有56K可靠性不高，时常发生中断连接。,6.8 接入Internet的基本方式,46,6.8 接入Internet的基本方式,1.单用户还是多用户2.采用拨号还是专线通信方式3.通信网的选择X.25（分组交换网）按流量记费DDN（数字数据网）按月租收费4.ISP的选择,在选择连接方式时，要考虑以下因素：,47,ADSL专线上网,6.8 接入Internet的基本方式,48,6.9 网卡的物理地址,在网络通信中除了IP地址外，还有一个重要的地址就是网卡物理地址（MAC地址）。网卡地址是由全球唯一的一个固定组织来分配，未经认证许可的厂家无权生产网卡。一般网卡上都直接标明了该网卡所拥有的网卡地址，为一组12位的16进制数，长度48位。其中前6位代表网卡生产厂商，后6位是由生产厂商自行分配给网卡的唯一号码,49,6.9 网卡的物理地址,MAC地址的作用：1.软件通过MAC地址加密，防止非法使用2.通过IP与MAC地址绑定，防止IP被非法盗用3.通过MAC地址跟踪上网情况，限制上网4.便于跟踪黑客,50,6.9 网卡的物理地址,查找网卡的物理地址，用前面讲的ipconfig命令查找MAC地址。,51,6.9 网卡的物理地址,IP地址与MAC地址的区别,IP地址是指Internet协议使用的地址，而MAC地址是以太网协议使用的地址。IP地址与MAC地址之间没有必然的联系，MAC地址是以太网网卡上带有的地址，它不可更改，长度48位。Ethernet网卡的MAC地址分配和唯一性由生产厂家负责，在每一个数据包中都包含MAC地址，交换机根据包头中的MAC源地址和MAC目的地址实现包的交换和传递。IP地址是Internet协议地址，每个Internet包必须带有IP地址，拨号上网的IP地址可能是ISP动态分配的。IP地址通常工作于广域网，路由器处理的就是IP地址；MAC地址工作于局域网，Ethernet交换机或处理器看不见IP地址，只是将其作为普通数据处理。,