INTERNET 技术论文要点.docx
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INTERNET 技术论文要点.docx
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INTERNET技术论文要点
INTERNET技术论文
„Internet源于美国,最初为了实现科研和军事部门里不同结构的计算机网络之间互联而设。
„随着通信线路的不断改进、计算机技术的不断提高,特别是微机的普及,Internet几乎无所不在、无所不为。
目前世界上大多数国家都建立了自己的Internet,并相互连接,这使得
Internet很快就成了时代的骄子。
„Internet本来是指"交互的网络",又称"网际网"。
而现在用"Internet"代表特定的世界范围的互联网。
二十年来,网上社会已经发生巨大变化。
所以无法对它固定一种定义,但有以下三点可达成共识:
•Internet是一个基于TCP/TP协议集的国际互联网络。
•Internet是一个网络用户的团体,用户使用网络资源,同时也为该网络的发展投入自己的一份力量。
•Internet是所有可被访问和利用的信息资源的集合。
„Internet结构概述图
Internet技术-TCP/IP
•TCP/IP以其两个主要协议:
传输控制协议(TCP)和网络互联协议(IP)而得名
下面简单介绍TCP/IP模型:
„网络接口层
•与OSI/RM的物理层、数据链路层以及网络层的一部分相对应
•作用是传输经IP层处理过的信息
•具体的接口关系则可以由实际网络的类型所决定
•体现了TCP/IP中与网络的物理特性无关的灵活性
„IP层
•是TCP/IP模型的关键部分
•功能是使主机可以把IP数据报(datagram)发往任何网络,并使数据报独立地传向目标
(中途可能经由不同的网络)
•制定了统一的IP数据报格式,以消除各通信子网的差异,从而为信息发送方和接收方提供
透明的传输通道„传输层
•两个协议:
„传输控制协议TCP(TransmissionControlProtocol)
„用户数据报协议UDP(UserDatagramProtocol)
„TCP协议
•提供面向连接的服务
•具有数据报的顺序控制
•差错检测校验
•流量控制以及重发控制等功能。
„UDP
•无连接的协议,协议本身不提供通信的可靠性保证
„应用层
•包含所有的高层协议,主要的服务有:
远程登录(Telnet)、文件传输(FTP)、电子邮件
(SMTP)、Web服务(HTTP)、域名系统(DNS)等。
如下图
IP层的功能
•为IP数据报分配一个全网唯一的传送地址(称为IP地址),实现IP地址的识别与管理
•IP数据报的路由机制:
直接路由、间接路由
•发送或接收时使IP数据报的长度与通信子网所允许的数据报长度相匹配等。
•IPv4和IPv6
„ICMP(InternetControlMessageProtocol)
•IP在发送一个差错报文时要用到ICMP
•ICMP利用IP来传递报文。
„TCP、UDP
„端口
•与上层的应用进程进行通信的相应端口(port)
•端口是一个16bit的地址,用端口号进行标识。
•端口号分为两类。
„熟知端口(well-knownport):
专门分配给一些最常用的应用层程序,范围为0-255„
一般端口号:
用来随时分配给请求通信的客户进程。
„TCP
•TCP提供面向连接的、可靠的、全双工的、点对点通信服务。
它可以保证数据按照顺序,没有重复可靠的送达。
Internet技术-IP地址
„子网划分
•子网划分是一种划分地址空间的方法
•将前N位比特相同的IP地址划分成一个网络
•每个网络地址对应有一个32位的子网掩码。
•子网掩码一般被指定为前面有n个1,后面跟有32-n个0
•子网掩码的写法也使用点分十进制表示法,例如,255.255.255.0等
•子网掩码的使用方法是:
用掩码中的1所对应的bit位来表示网络号,其中的0对应的bit
位来表示主机号。
„无类域间选路CIDR
(ClasslessInterDomainRouting)
•将子网掩码的思想扩展成可变长的子网掩码
•CDIR方式下,一组有公共前缀的地址的主机被划成一个子网
•这个公共前缀就当成这组的网络号
•例如:
4个C类网络192.0.44.*,192.0.45.*,192.0.46.*和192.0.47.*共1024个地址
有公共的前缀192.0.44,子网掩码是255.255.252.0
(Ip地址及子网掩码详细内容见课件)
网络互连技术网络互连
•主要指LAN之间、LAN和WAN之间、LAN和大型的主机之间设备彼此连接起来
•要通过中间设备相连,如:
„中继器(又称转发器,在物理层实现互连)„网桥(又称桥接器,在数据链路层实现互连)„
路由器(在网络层实现互连)„网关(又称网间连接器或连网机,在传输层及以上的层次实现
互连)•互连在哪一级上实现,取决于实际需要和网络之间的兼容程度。
网络互连技术-网络互连的层次„中继器(Repeater)
•又译成重发器
•工作于网络的物理层
•作用是对网络电缆上传输的数据信号经过放大和整形后再发送到其他电缆段上
•数字信号的再生放大器
„用中继器扩展的网络,在逻辑上和物理上都是同一个网络整体
„使用中继器注意两点:
•不能形成环路
•考虑到网络的传输延迟和负载情况,不能无限制的连接中继器
„以太网用粗同轴电缆连网,电缆段最大距离为500m,细同轴电缆最大距离为185m,采
用中继器扩展网络,Ethernet最多可用四个中继器。
„集线器(Hub)
•又称集中器,是多口的中继器。
•其优点是当某条传输介质发生故障,不会影响到其他的节点
„网桥
•连接两个或两个以上具有相同通信协议、传输介质及寻址结构的局域网间的互连设备
•它工作于网络的数据链路层(MAC层)
•具有寻址和路径选择功能
„对进入网桥数据的源/目的地址进行检测
„若目的地址是入口网段的工作站的,则删除
„若目的地址是另一个网段的,则发送到目的网工作站
„这种功能称为筛选/过滤功能
•网桥对广播信息不能识别,也不能过滤
„分为本地网桥和远程网桥
•本地网桥:
连接的两个LAN间的距离在LAN所允许的最大传输介质长度之内的网桥
•远程网桥:
远程网桥连接两个LAN时,必须使用调制解调器,所以在连接两个远距离的
LAN时,需要两个网桥
„按帧转发功能分为:
•透明网桥(TB)
„自己学习MAC地址和互连网段的对应关系,保存到转发表中
„表中没有时,广播到除接收口外的其它口
„为防出现循环回路,定义了生成树算法和协议
•源路由选择网桥(SRB)
„根据转发的帧中指定的路由信息进行转发
„主要用于IEEE802.5
„路由器
•工作于网络层
•路由器的主要功能有:
„选择最佳的转发数据的路径,建立非常灵活的连接,均衡网络负
载;„利用通信协议本身的流量控制功能来控制数据传输,有效地解决拥挤问题;„具有判
断需要转发的数据分组的功能
„单协议路由器:
只能对具有相同网络层协议的网络互连„多协议路由器:
包括多种网络层
协议
„路由器与网桥的另一个重要差别
•路由器了解整个网络
•维持互连网络的拓扑
•了解网络的状态
•因而可使用最有效的路径发送包
„网关(Gateway)•又称高层协议转发器
•用于不同类型且差别较大的网络系统间的互连
网络互连技术-网络互连的原理
•不同的编址方案
•不同的最大分组长度
•不同的网络访问机制
•不同的超时处理
•差错恢复
•路由选择
•用户访问控制
•连接方式:
连接、无连接
网络互连技术-IP路由IP选路主要思想:
„在一个子网内寻找目标主机
•间接路由
„在不同子网间传送IP数据报
„„数据报转发:
•一个数据报沿着源地址到目的地址的一条路径穿过Internet,中间会经过很多路由器。
•路径上的每个路由器收到这个数据报时,先从头部取出目的地址,根据这个地址决定数据
报该发往的下一跳。
•然后路由器将此数据报转发给下一跳,该下一跳可能就是最终目的地,也可能是另一个路
由器。
•下一跳的选择,每个路由器用"路由表(routingtable)"来保存路由信息。
•路由表中每一项都指定了一个目的地和为到达这个目的地所要经过的下一跳。
Internet技术-域名系统
•系统以分布式目录服务提供在IP地址和名字间的转换
•名字是按层次结构组织的,按非集中式管理
•目录服务由分布式DNS服务器提供
„域名按树结构组织
•顶级域是edu(教育机构),com(商业),gov(美国联邦政府),org(非盈利组织),net(主要为
网络商),int(一些Internet组织),mil(美国军队)和标志国家的域名(如fr,gr,cn等)•例
edu域名服务器有一个指针指向像barkeley.edu名字服务器
•barkeley.edu这个域是edu域的一个子树
„域名包括了像、这样的子域
„子域中包括了像这样的主机名
„的注册机构被允许分配像这样的子域名
„子域被委派可以在它下面分配名字,如.
„域名系统作用:
•假设与名字为的计算机通信
•不用知道.在哪里(IP)
•目录服务将会将名字转换成地址(166.111.68.3)
•网络层就能找到一条到该机器的路径.
„例:
假设你发一个分组到
•本地目录服务缓冲中没有对应的IP
•发送一个请求"寻找的IP地址"给cn区域名字服务器
•cn区域名字服务器知道的域名服务器的地址
•将请求转发给它
•服务器知道服务器,就将请求转发给它
•服务器知道服务器,就将请求转发给它
•最后知道是在自己的域内,就返回mail
的地址给服务器
•再转给服务器,一直到最后发送到你的计算机上
•过程中,各服务器都缓存中间的结果
•如果一个请求的地址已缓存在服务器中,就可以直接回答,用不着转发请求
•但缓存机制有时间限制以防止过期信息.
„负责分配名字的Internet公司(ICANNwww.icann.org)
•负责IP空间分配
•协议参数指定
•域名系统管理
•根服务器系统管理
动态主机配置协议DHCP•背景
•分配给一个组织的IP地址数目分配给每个主机一个不同的IP地址是不够的
•每时只有很少的几台机器连到Internet上
•可以临时分配不用的IP地址来使地址池共享
DHCP与BOOTP
•BOOTP(引导程序协议):
使一个无盘工作站自动获取配置协议
•BOOTP是一个静态配置协议:
服务器收到主机的请求时,在信息库中查找该主机的已经确
定的地址绑定信息。
•DHCP是对BOOTP协议的扩充
•主要区别:
DHCP具有代理机制
•DHCP中继代理(relayagent)可以转发广播形式的报文给DHCP服务器
„不需要每个网络配置一个DHCP服务器
Internet应用协议
•CLIENT/SERVER模式
•一个FTP服务器可同时为多个CLIENT提供服务,它总是等待CLIENT系统向它提供服
务请求
•工作过程
„打开熟知端口(21),等待Client发连接请求
„客户端用任意一个分配的本地端口号与服务器的21端口联系,这个进程称为主进程
„客户请求到来时,服务器启动子进程来处理客户端发来的请求
„主进程返回,继续等待接收客户端发来的请求,与子进程并行工作。
„2个进程:
控制进程和数据传送进程
•控制进程负责建立传送FTP命令的控制连接,这些命令使服务器知道要传送什么文件
•数据进程用来建立数据连接,传送每个文件
„客户端在向服务器发出连接请求时,还要告诉服务器自己的另一个端口号码,用于建立数
据传送
„服务器用自己的传送数据熟知端口(20)与客户端建立数据传送连接
控制进程和数据传送进程
FTP客户端程序
FTP客户端程序通常有三种类型
传统的FTP命令行
浏览器
FTP下载工具
二者区别:
IE浏览器:
断线后前功尽弃,下载速度慢。
FTP下载工具:
Netants网络蚂蚁、getright、
CuteFTP、网际快车等。
下载工具能将大文件切割成若干块,同时下载速度快,并支持断点
续传
•远程登录协议(Telnet)
•一个简单的远程终端协议
•用Telnet可通过TCP登录到远地的一个主机上
•感觉就象是键盘和屏幕直接连到远地主机上一样
•Telnet也使用C/S模式
•本地系统运行client进程
•远地主机则运行server进程
•server中的主进程等待新的请求,并产生从属进程来处理每一个连接。
电子邮件系统
•使用SMTP(SimpleMailTransferProtocol)
•SMTP的一般概念
„SMTP
•客户端和服务器端都是由用户代理(UA,UserAgent)和消息传输代理(MTA,Message
TransferAgent)组成
•UA准备消息,创建信封,将消息装入信封
•MTA用于在Internet上传送邮件
•是一个简单的ASCII协议,通过TCP的25号socket建立连接
•连接建立后,客户机等待服务器发话
•服务器开始发送一行文本,指出其标识,并说明是否准备接收电子邮件
•服务器想接收电子邮件,客户就说明电子邮件从哪儿来和到哪儿去
•如果目的处有这样一个接收者,服务器通知客户继续发送
•SMTP运行的前题是接收邮件的服务器端程序的目的主机一直在运行,否则就不能建立
TCP连接
•不现实
•可以用一台SMTP服务器总是在线接收邮件,并提供邮件下载功能
•客户机与SMTP主机交互,用CLIENT/SERVER协议来检索消息,就是POP协议
•POPversion3(POP3)
·在桌面机上仍然需要SMTP客户端从用户端向SMTP服务器发送消息
·SMTP
电子邮件服务的工作过程
电子邮件服务基于客户机/服务器结构,它的具体工作过程如下图所示
„超文本传输协议HTTP
•在WWW站点上访问数据,该协议可以以普通文本、超文本、视频、音频等形式传送数据。
•被称为超文本传送协议是因为在超文本环境下更有效
•超文本环境下文档可以从快速的从一个跳到下一个
•HTTP消息不是为了让人能够直接看懂得
•是被HTTP服务器和客户端(Browser)解释用的
•思想简单,一个客户就像发一个邮件一样发送一个请求给服务器,服务器发送一个回答消
息给客户端。
如下图:
„URL(uniformresourcelocator)
•客户端访问文档时需要一个地址
•URL是用来说明Internet上的任何信息类型的标准
•定义了4件事情:
方法(method)、主机(hostcomputer)、端口(port)和路径(path),
即Method:
//Host:
Port/Path。
•方法:
就是用来检索文档的协议,如HTTP。
•主机:
信息所在的计算机。
计算机的名字可以是别名、IP地址或DNS分配的域名如:
.。
•端口:
可以在URL中指出,不指明的话一般为默认端口。
•路径:
文件所在的地方
„访问一个主页的过程(访问清华图书馆主页的新书通告栏
目)
1、浏览器确定URL
2、浏览器向DNS询问的IP地址
3、DNS回答为166.111.120.37
4、浏览器和166.111.120.37的80端口建立一条TCP连接
5、接着发送GET/New/home310.htm命令
6、服务器发送home310.htm文件
7、释放TCP连接
8、浏览器显示home310.htm中的所有正文
9、Home310.htm有图像的话再取来图像显示
接入Internet
一般来说,用户计算机接入Internet的方式主要有以下两种:
通过局域网接入
Internet,通过电话网接入Internet。
下图给出了两种基本
法的结构示意图。
通过局域网接入Internet
所谓"通过局域网接入Internet",是指用户局域网使用路由器,通过数据通信网与ISP
相连接,再通过ISP的线路接入Internet。
下图给出了通过局域网接入Internet的结构
示意图。
数据通信网有很多种类型,例如ISDN、ADSL、DDN、X.25与帧中继等,
两类因特网用户接入方式比较
网络接入技术„电话接入
•拨号方式
•PC+Modem+电话线+通信软件
•方便、费用低
•速率慢,质量差
•适合单机入网
•ISDN接入
•窄带的综合业务数据网(N-ISDN)
•ISDNMODEM
•两种接口方式:
•2B+D(基本速率接口BRI)
•30B+D(一次群速率接口PRI)
•小的用户用BRI
„B通道提供64Kbps的声音和数据
„D通道传输16Kbps的控制信息和数据
•PRI
„D通道是1个64Kbps的通道
„ADSL接入
不对称的数字用户环路
•无载波调幅调相和离散多音两种技术
•在传统的电话线提供下行6.1Mbps的传输率和640kbps的上行速率
•适合了在互联网上人们大量下载数据和少量上载数据的要求。
•xDSL:
„普通电话线传输高速传输的一类技术:
HDSL、VDSL.
随着微电子技术、信息技术的高速发展,信息基础设施日臻完善,Internet已从学
术界延伸至寻常百姓家,尤其是近年来多媒体技术的加入,使远距离培训(Teleforma
tion)、远距离医疗(Telemedecine)、远程会议(Teleconference)、远程工作(
Teletravail)等都已成为现实。
据统计,到1995年7月为止,已有660万台计算
机挂接在Internet上,约4500万人使用该网络,预计到2000年,Internet的用户可以达
到7亿人。
人类的交流方式正走出纸张铅字的范围,而步入以网络为中心的信息时代。
Internet作为一个全球性的IP(InternetProtocol)网络将分布在世界各地的公
司、企业、集团和事业单位联为一体,在它们与其客户及业务伙伴之间建立起交互的快
捷通道。
在Internet热潮的推动下,世界上出版业先进的国家已经将一些报刊、杂志和
文学作品等通过网络发行,譬如美国在网上发行了《Artdirect》、《ArteFACTed》;
澳大利亚也产生了第一家联机新闻杂志《TheAustralianObserver》,中国的《广
州日报》等也已通过Internet向全世界发行……这就给出版业带来了一个全新的概念:
网络出版(WebPublishing)。
1网络出版势不可挡
事实上,网络出版是电子出版物的一种,它们都是通过计算机技术实现对出版物的
制作和发行,但网络出版突破了传统的出版物制作和发行方式,极大地拓宽了“出版”
的含义。
就传统的出版物和以软盘、光盘为载体的电子出版物而言,其发行的手段是单
向的,非定时的,而且发行对象不广泛,信息的聚焦效应差,用户查找信息难度大、效
率低。
而网络出版则以其信息的载体是“无所不在、无所不包”的网络而弥补了这些缺
点,网络出版具有如下特点:
①出版物
传统意义上的出版物是指存储信息的载体,如纸张,报刊杂志等,随着信息技术的
进步,进而出现了磁盘、磁带、光盘等。
而如今在网络时代中,信息的存在要借助于一
种不同于以往载体形式的新型载体——网络,故不存在传统形式上的出版物——一种实
实在在的东西,面对读者的是计算机屏幕上所显示的来自出版商的各种信息,这便是出
版商提供给读者的出版物。
②出版
以往人们眼中的出版就是编辑、排版、校对、印刷稿件的一种非常繁复的工作,而
在网络时代,这一工作得以极大地简化,因为此时“出版”的概念已经有所改变。
在网
络出版中,出版就是发布信息、传递信息的过程——这事实上也是出版本质上的含义,
只是在过去科技不发达的时代,由于对这些信息载体的处理过程冗长繁琐,我们难以做
到快速、便利的传递各种信息。
③出版商
显然,在出版、出版物等含义有所改变的同时,出版商的含义也有所不同——它的
范围比以前扩大了。
它指任何在网上发布信息的人、单位或组织等等。
相应的,对出版
商素质的要求也与以前不同,网络出版商不必精通以前的有关出版方面的知识技巧,他
需要掌握的是更多的关于计算机与网络方面的知识。
④购买
无疑,对网络出版物的“购买”也已不同于对以往出版物的购买这种行为了。
对于
后者而言,购买的结果是拥有了信息的载体——书本、报刊杂志、磁盘或者光盘等等;
而对于前者而言,其结果是拥有了对信息访问、浏览的权利,购买者只有在获得这种访
问权后才能通过浏览器阅读所购买的“出版物”。
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