第6章 网络互联与因特网基础
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《新编计算机应用基础教程》第6章：计算机网络及Internet应用基础
计算机网络及internet应用基础计算机网络及internet应用基础61计算机网络概念62认识internet63接入internet64internetexplorer的使用65上网查询行业发展动态信息66电子邮件67编辑文档与图表作为电子邮件附件发送电子邮件计算机网络及internet应用基础61计算机网络概念611计算机网络的发展612计算机网络的定义和功能613传输介质614计算机网络的分类615网络互联设备计算机网络及internet应用基础611计算机网络的发展计算机网络是计算机技术与通信技术相结合发展的产物并在用户需求应用的促进下得到了进一步地发展
6.1.1 计算机网络的发展
清华大学 出版社
1. 2. 3.
4.
计算机网络是计算机技术与通信技术相结合发展的产物， 并在用户需求（应用）的促进下得到了进一步地发展。自 1946年第一台计算机ENIAC问世以来，计算机网络的演 变经过了以下几个阶段： 单机系统（1946年—20世纪50年代末）：计算机只能支 持单用户使用，计算机的所有资源为单个用户所占用。 分时多用户系统（20世纪50年代—20世纪60年代末）： 多个用户利用多台终端共享单台计算机的资源。 远程终端访问系统（20世纪50年代末—20世纪60年代中 后期）：利用通信线路将终端连到主机，用户可以不受地 域限制地使用计算机的资源。 计算机网络系统（从20世纪60年代末至今）：将多台计 算机通过通信设备连在一起，相互共享资源。
第6章 计算机网络及Internet应用基础
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 计算机网络概念 认识Internet 接入Internet Internet Explorer的使用 上网查询行业发展动态信息 电子邮件
6.1.1 计算机网络的发展
清华大学 出版社
1. 2. 3.
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计算机网络是计算机技术与通信技术相结合发展的产物， 并在用户需求（应用）的促进下得到了进一步地发展。自 1946年第一台计算机ENIAC问世以来，计算机网络的演 变经过了以下几个阶段： 单机系统（1946年—20世纪50年代末）：计算机只能支 持单用户使用，计算机的所有资源为单个用户所占用。 分时多用户系统（20世纪50年代—20世纪60年代末）： 多个用户利用多台终端共享单台计算机的资源。 远程终端访问系统（20世纪50年代末—20世纪60年代中 后期）：利用通信线路将终端连到主机，用户可以不受地 域限制地使用计算机的资源。 计算机网络系统（从20世纪60年代末至今）：将多台计 算机通过通信设备连在一起，相互共享资源。
第6章 计算机网络及Internet应用基础
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 计算机网络概念 认识Internet 接入Internet Internet Explorer的使用 上网查询行业发展动态信息 电子邮件
计算机一级ms_office课件_第六章因特网基础与简单应用
）。
考点
基础5 因特网概述
1.何谓因特网 因特网是通过路由器将世界不同地区、规模大小不一、类型不同的网络互相连 接起来的网络，是一个全球性的计算机互联网络。Internet音译为“因特网”，也 称“国际互联网”。它的前身就是ARPANET网它是一个信息资源极其丰富的计算 机互联网络。 1）Internet的主要特点 （1）Internet采用分组交换技术 （2）Internet使用TCP/ IP协议 （3）Internet通过路由器将各个网络互联起来 （4）Internet上的每台计算机都必须给定一个唯一的IP地址。 2）我国Internet概况 我国从1994年实现了与Internet的连接，目前我国已经建立了5大Internet主干 网： ．中国科技网（CSTNET） ．中国教育科研网（CERNET） ．中国公用计算机网（CHINANET ） ．中国金桥信息网（CHINAGBN ） ．中国联通网（UNINET ）
考点
6.2重要考点 考点1 上网浏览
1 浏览的相关概念 1）万维网（WWW） 万维网（WWW，World Wide Web）是一种建立在因特网上的全球性的、交 互的、动态的、多平台的、分布式的、超文本超媒体信息查询系统。它也是建立 在因特网上的一种网络服务。 WWW网站中包含有许多网页，又称Web页。网页是用超文本标记语言 （HTML, Hyper Text MarkupLanguage）编写的，并在超文本传输协议 （HTTP）支持下运行。一个网站的第一个Web页称为主页，它主要体现此网站 的特点和服务项目，每一个Web页都有唯一的地址（URL）来表示。 2）超文本和超链接 超文本（ Hypertext）中不仅含有文本信息．而巨还可以包含图形、声音、图 象和视频等多媒体信息，最主要的是超文本中还包含着指向其他网页的链接，这 种链接称为超链接（Hyper Link）。
第六章Internet基础
第六章Internet基础一、教学目标：1. 了解Internet的发展历史2. 掌握Internet的基本功能3. 掌握Internet的组成4. 掌握Internet的地址和域名服务5．了解Internet的接入方式二、教学重点、难点Internet的地址和域名服务三、技能培训重点、难点配置Internet的域名服务器，认识Internet的接入方式四、教学方法教师讲解、演示，学生思考、记忆；教师提问五、教具使用计算机一台、多媒体幻灯片演示六、教学内容与过程导入：提问学生家中有无计算机、计算机以怎样的方式接入Internet。
引导学生思考、回答并相互补充。
教师总结归纳Internet的组成，域名及接入方式。
讲授新课：（多媒体幻灯片演示或板书）第六章Internet基础6．1 Internet概述Internet 的全称是InterNetwork，中文称为国际互联网。
Internet是集现代计算机技术、通讯技术于一体的全球性计算机互联网，它是由世界范围内各种大大小小的计算机网络相互连接而成的全球性计算机网络。
6．1．1．Internet的产生Internet是由美国的军事网络ARPANET发展而来的。
6．1．2．Internet的发展1991年，时任美国国会参议员的戈尔率先提出建立“信息高速公路”的设想。
从1994年开始，Internet开始由以科研教育服务为主向商业性计算机网络转变。
1994年11月，美国网景公司推出了其划时代的产品——Internet浏览器Netscape Navigator 1.0，这又一次极大方便了人们在网上的搜索和浏览，因而激起了一次用户上网的高潮。
1995年美国国家科学基金会宣布，不再向Internet提供资金，Internet从此完全走上了商业化的道路。
1996和1997年，由于各国对网络基础设施建设投入的加大，Internet在全球的拓展更加迅猛。
经过30年的发展，Internet已经成为连通世界上几乎所有国家、数千万台主机和数亿用户的网际网。
计算机应用基础课件 第6章 计算机网络基础及Internet应用
目前，我国在接入Internet网络基础设施上进行了大规模的投入，已建成中
国公用分组交换数据网（ChinaPAC）和中国公用数字数据网（ChinaDDN)。
9
6.1 计算机网络基础
6.1.3 相关知识点
3．计算机网络的基本组成
通信子网：计算机网络中实现网络通信功能的设备及其软件的集合。通 信子网由网卡、线缆、集线器、中继器、网桥、路由器、交换机等设备 和相关软件组成。 资源子网：计算机网络中实现资源共享功能的设备及其软件的集合。资 源子网由联网的服务器、工作站、共享的打印机，以及其他设备和相关
目前局域网中最常见的3个协议是Microsoft的NetBEUI、Novell的
IPX/SPX和交叉平台TCP/IP。
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6.1 计算机网络基础
6.1.3 相关知识点
6．计算机网络的体系结构和协议
TCP/IP：TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即 传输控制协议/互联网协议。 TCP/IP实际上是一组协议，包括上百个功能的协议，如：远程登录、文 件传输、电子邮件等，而TCP和IP是其中保证数据完整传输的两个基本协 议，目前是Internet最基本的协议。
第2代计算机网络
20世纪60年代中期，出现了若干台计算机互连的系统，这些计算机之间不 但可以实现彼此通信，还可以实现计算机间的资源共享。这种实现计算机之
间的通信，并以资源共享为目的的计算机通信网络称为第2代计算机网络。
7
6.1 计算机网络基础
6.1.3 相关知识点
第3代计算机网络 20世纪70年代，产生了局域网和广域网。1983年，国际标准化组织提出了 著名的开放系统互连参考模型（Dpen System Interconnect，OSI），为计 算机网络的发展提供了标准，使得计算机网络走上了标准化的轨道。体系结 构标准化的计算机网络称为第3代计算机网络。 第4代计算机网络 20世纪80年代中后期，Internet在美国出现。此后，许多其他计算机网络开 始相继接入Internet，使得Internet成为计算机网络领域中发展最快、接入用 户数最多的国际互联网。Internet的飞速发展和广泛应用，标志着计算机网 络进入了高速发展的崭新阶段——第4代计算机网络，也标志着人类社会进 入了信息化时代。
第6章 Internet基顾
根据不同的取值范围，IP地址可以分为五类。五类IP地址的区别如下图 所示。IP地址中的前5位用于标识IP地址的类别，A类地址的第一位为“0”，B 类地址的前两位为“10”，C类地址的前三位为“110”，D类地址的前四位为 “1110”，E类地址的前五位为“11110”。其中，A类、B类与C类地址为基本 的IP地址。由于IP地址的长度限定于32位，类标识符的长度越长，则可用的 地址空间越小。
网络号和主机号。网络号是一个网络在Internet上惟一标识，主机号是
一台网络设备在特定网络内的惟一编号。
IP地址 网络号 主机号
IP地址的结构
2．IP地址的分类 IP地址的长度为32位，分为4段，每段8位，用十进制数字表示，每 段数字范围为0～255，段与段之间用“.”隔开。
第6章
Internet基础
A类地址 0 B类地址 1 0 C类地址 1 1 0 D类地址 1 1 1 0 E类地址 1 1 1 1 0 网络地址(7位) 网络地址(14位) 网络地址(21位) 主机地址(24位) 主机地址(16位) 主机地址(8位) 1.0.0.0~127.255.255.255 128.0.0.0~191.255.255.255 192.0.0.0~223.255.255.255 224.0.0.0~239.255.255.255
通过局域网接入
第6章
Internet基础
ISP的概念
在学习Internet的基本接入方式之前，需要知道什么是ISP。 Internet服务提供者（ISP，Internet service provider）是用户接入 Internet的切入口。一方面，它为用户提供Internet接入服务；另一方 面，它也为用户提供各类信息服务。 一般来说，用户计算机接入Internet的方式主要有两种：
【教学课件】第六章计算机网络基础和Internet应用
C
192~223 第一、二、三字节
第四字节
用于小型网络
D
224~239
多目地址发送
E
240~247
试验和开发
12/2/2020
.
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❖子网编址
1. 子网编址方法
子网编址将IP地址的主机号部分进一步划分成子网部分和主 机部分
网络号 网络号
主机号 子网号 主机号
标准IP 子网IP
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12/2/2020
返1 计算机网络基本概念
❖ 计算机网络的定义 所谓计算机网络是指若干台地理位置不同， 且具有独立功能的计算机，通过通信设备和 传输线路相互连接起来，按照一定的通讯规 则进行通信，以实现信息传输和网络资源共 享的一种计算机系统。
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4
❖计算机网络的功能 1、数据通信 2、资源共享 3、提高资源的可靠性和可用性
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❖TCP/IP参数的设置 掌握Windows XP中TCP/IP模块的安装过程
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6.2.4 域名
❖ 域名的提出
IP地址与域名之间存在着对应关系，与IP地址相比， 域名更直观一些，便于记忆。
❖ TCP/IP的分层模型及其协议栈
TCP/IP 体 系 结 构 将 网 络 划 分 为 应 用 层 (application layer) 、传 输 层 （ transport layer）、互联层（internet layer）和网络 接口层（network interface layer）4层。 每层有相应的协议。
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计算机网络与Internet应用基础教程 第6章 网络互联
2. 网桥的类型 目前的网桥标准有两个，分别由IEEE的802.1与 802.5两个分委员会制定，它们的区别在于路由选 择策略不同。基于这两种标准有两种网桥。 ○ 透明网桥——透明网桥由各网桥自己来决定路 由选择，局域网上的各结点不负责路由选择。透明 网桥的最大优点是容易安装。 ○ 源路选网桥——源路选网桥由发送帧的源结点 负责路由选择。网桥假定每个结点在发送帧时，都 已经清楚地知道发往各个目的结点的路由，源结点 在发送帧时需要将详细的路由信息放在帧的首部。
（2） 数据转发 路由器的另一个基本功能是完成数据分组的传送， 即数据转发，通常也称数据交换（Switching）。 在大多数情况下，互联网上的一台主机（源端）要 向互联网上的另一台主机（目的端）发送一个数据 包，通过指定缺省路由等办法，源端计算机通常已 经知道一个路由器的物理地址（即MAC地址）。 源端主机将带着目的主机的网络层协议地址的数据 包发送给已知路由器。路由器在接收了数据包之后， 检查包的目的地址，再根据路由表确定它是否知道 怎样转发这个包，如果它不知道下一跳路由器的地 址，则将包丢弃。如果它知道怎么转发这个包，路 由器将改变目的物理地址为下一跳路由器的地址， 并且把包传送给下一跳路由器。
（3） 由于中继器在物理层实现互连，所以它对物 理层以上各层协议完全透明。
图6-1 用中继器连接两个10 Base-5电缆段
图6-2 用中继器连接不同传输介质系统的以太网
6.2.2 网桥
网桥（Bridge）又称桥接器，它是一种存储转发设 备，主要用于局域网-局域网互联。使用网桥连接 起来的局域网从逻辑上是一个网络，也就是说，网 桥可以将两个以上独立的物理网络连接在一起，构 成一个单个的逻辑局域网。从协议层次上看，网桥 操作在OSI参考模型的第二层，它在数据链路层对 数据帧进行存储转发，实现网络互联。网桥能够连 接的局域网可以是同类网络，也可以是不同的网络， 而且这些网络可以是不同的传输介质系统。使用远 程桥还能够实现局域网的远程连接，即LANWAN-LAN的互联方式。
第6章 计算机网络与因特网基础知识
• IP地址的分类 ➢ 为了给不同规模的网络提供必要的灵活性，IP地址的设
计者将IP地址空间划分为五个不同的地址类别。
6.2 认识与接入Internet——Internet是怎样工作的
• 2．域名 ➢ 解决地址对应问题的一种
方法。域名的功能是映射 互联网上服务器的IP地址， 从而使人们能够与这些服 务器连通。
• 方式二：随着无线路由器的普及，使用无线路由器作为 宽带接入主机，然后其他计算机通过连接无线路由器访 问互联网络。
6.2 认识与接入Internet——多用户共享宽带上网
• 共享网络的配置
6.2 认识与接入Internet——Internet基本服务
• 通过Internet，人们可以了解来自世界各地的信息；收 发电子邮件；和朋友聊天；进行网上购物；观看影片片 断；阅读网上杂志；还可以聆听音乐会；当然，我们还 可以做很多很多其他的事……Internet是怎样完成上述功 能的呢？那就是它所提供的服务了。
6.2 认识与接入Internet——Internet是怎样工作的
• 您给一位美国朋友写信，首先必须使用一种对方也能看 懂的语言，然后还得知道对方的通信地址，才能把信发 出去。
• 计算机与计算机之间通信，首先也得使用一种双方都能 接受的“语言”——通信协议，然后还得知道计算机彼 此的地址，通过协议和地址，计算机与计算机之间就能 交流信息，这就形成了网络。
• 3. 保存整个网页 • 在IE浏览器中打开需要保存的网页，选择“文
件”→“另存为”命令。 • 弹出“保存网页”对话框，选择保存路径，输入文件保
存名称及保存类型，单击“保存”按钮便可保存网页。
①选择保存目录 ②输入文件名
6.3 浏览器的使用——浏览器的管理
计者将IP地址空间划分为五个不同的地址类别。
6.2 认识与接入Internet——Internet是怎样工作的
• 2．域名 ➢ 解决地址对应问题的一种
方法。域名的功能是映射 互联网上服务器的IP地址， 从而使人们能够与这些服 务器连通。
• 方式二：随着无线路由器的普及，使用无线路由器作为 宽带接入主机，然后其他计算机通过连接无线路由器访 问互联网络。
6.2 认识与接入Internet——多用户共享宽带上网
• 共享网络的配置
6.2 认识与接入Internet——Internet基本服务
• 通过Internet，人们可以了解来自世界各地的信息；收 发电子邮件；和朋友聊天；进行网上购物；观看影片片 断；阅读网上杂志；还可以聆听音乐会；当然，我们还 可以做很多很多其他的事……Internet是怎样完成上述功 能的呢？那就是它所提供的服务了。
6.2 认识与接入Internet——Internet是怎样工作的
• 您给一位美国朋友写信，首先必须使用一种对方也能看 懂的语言，然后还得知道对方的通信地址，才能把信发 出去。
• 计算机与计算机之间通信，首先也得使用一种双方都能 接受的“语言”——通信协议，然后还得知道计算机彼 此的地址，通过协议和地址，计算机与计算机之间就能 交流信息，这就形成了网络。
• 3. 保存整个网页 • 在IE浏览器中打开需要保存的网页，选择“文
件”→“另存为”命令。 • 弹出“保存网页”对话框，选择保存路径，输入文件保
存名称及保存类型，单击“保存”按钮便可保存网页。
①选择保存目录 ②输入文件名
6.3 浏览器的使用——浏览器的管理
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IP地址
作用 用于在Internet中唯一标识一台主机或路由器
长度 32个二进制位并分成4个字节 表示方法 采用点分十进制方法表示，数值范围0～255
地址结构 网络号字段：用于惟一地标识一个网络 主机号字段：说明主机在网络中的编号
22
IP地址的分类
0 A类 8 16 24 31bit
目的：
（1）将不同的网络或相同的网络用互连设备连接在一起形成一个范 围更大的网络 。 （2）为增强网络性能以及出于安全和管理方面的考虑，将一个原来 很大的网络划分为多个网段或逻辑上的子网。 （3）通过网络互连能够实现异种网络之间的服务和资源的共享。
2
网络互联层次
从网络体系结构的层次观点来考察，网络互联 可在四个层次上实现：
物理层 使用中继器或集线器，无寻址功能 数据链路层 使用网桥或交换机，用MAC地址寻址 网络层 使用路由器，用IP地址寻址 传输层及应用层 使用网关，用端口号或其他特定标识寻址
3
网络互连的类型
LAN-LAN
LAN-WAN
WAN-WAN
4
网络互连的类型
本地互联（LAN-LAN）
特点：范围有限、主干（Backbone）采用局域网技 术。 互联层次：物理层，数据链路层 互联设备：网桥、交换机（有时可采用路由器）
已知IP地址和子网掩码，如何计算子网地址？ 用子网掩码和IP地址“相与”（AND操作），结果就是 子网地址。 例如：IP地址10.5.100.1，子网掩码10.5.192.0。则可计 算出10.5.100.1的子网地址为
00001010 00000101 01100000 00000001 AND) 11111111 11111111 11000000 00000000 00001010 00000101 01000000 00000000 (=10.5.64.0)
网络中实现路由选择功能的设备是路由器。
• 对每一个接收到的分组，路由器必须确定从哪条路径将 其转发出去。
路由器根据其内部保存的一张路由表转发分组。
• 路由表中存放了到达其他网络的路由信息。
• • • • 目的IP地址 下一个路由器地址 标志域 网络接口
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因特网的IP路由技术
B
C
A
F
D
E
32
模拟调制解调器通过电话网拨号上网 用户计算机通过电话拨号与因特网服务提供商建立连接， 在用户本地环路上传输的是模拟信号 拨号接入的速率最高不超过56kb/s （窄带接入）
ADSL（非对称用户线路） 在用户本地电话线环路上采用数字信号传输技术，能够 在一条上同时提供话音服务和数据通信服务，但其下行 传输速率可达到8Mb/s，上行传输速率也能达到将近 1Mb/s 上下行速率不对称的特点非常适用于上网目的以因特网 浏览为主的用户
5.5 因特网传输层协议
提供运行在不同主机中
进程间的逻辑通信； 传输协议仅运行在端系 统中； 传输 vs. 网络层服务：
网络层: 在端系统间进
application transport network data link physical
network data link physical
12
住宅接入网络
MODEM
MODEM Internet
… …
MODEM … …
MODEM
13
机构接入网络
Token Ring 网桥 Ethernet 集线器
FDDI 路由器 Internet
14
移动接入网络
通过无线网卡接入
无线AP 通过PCMCIA卡
15
5.3 因特网的链路层和网络层
因特网的链路层协议包括： ADSL和拨号访问用到的点对点协议和局域网的链路控制 协议 相关的议题还包括：通过局域网接入因特网时ARP与IP 的交互问题。
CRC
End
19
因特网的网络层与IP协议
因特网的网络层组件：
传输层: TCP, UDP
路由协议 •路由选择 •RIP, OSPF, BGP IP 协议 •地址转换 •数据报格式 •分组处理
网络层
IGMP 协议 •组播信息交互
路由表
ICMP 协议 •错误报告 •路由器 “信令”
•组播路由选择
数据链路层 物理层
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机构接入网络：局域网
公司/大学 局域网 (LAN)
将用户端系统连接到因特 网的边缘路由器 以太网(Ethernet): 不能直接与因特网的边 缘路由器相连 必须在其出口处配置一 台路由器，然后通过某 种广域网技术与因特网 的边缘路由器彼此相连
11
移动接入网络
使用无线电波连接移动式端系统，再从基站接入边
B y t e
Start Addr Ctrl Protocol Information
帧的起始Start和结束End标志(01111110) 地址Addr(11111111)：表示所有节点都必须接收该帧 控制位Ctrl默认值为0*03：表明帧为无编码帧 协议Protocol ：指明信息字段中的数据类型 帧校验CRC ：采用CRC校验
缘路由器 无线访问
CDPD：通过蜂窝数字式分组数据交换网络（称为真正的
无线互联网） CDPD优势：可以利用现有的模拟传输的基础设施，所需 投资小 CDPD支持同一基站中的用户共享信道，并由媒体访问控 制协议（MAC）来控制端系统对共享信道的使用 CDPD系统支持IP协议，因此允许IP端系统之间通过无线 基站交换IP报文
network data link physical
network data link physical
network data link physical
行通信； 传输层: 在进程间进行 通信； 传输层依赖于网络层的 服务，反过来又加强了 网络层的服务。
network data link physical application transport network data link physical
0
网络号 主机号
B类
1 0
网络号 主机号
C类
1 1 0
网络号 主机号
D类
1 1 1 0 1 1 1 1 0
多播地址
E类
保留地址
23
保留的IP地址
1.主机号为全0的IP地址称为网络地址
例如：202.119.2.0 2.主机号为全1的地址，用作直接广播地址 例如：202.119.2.225 3.32位全1地址，表示受限广播地址，表示本网络上的任何主 机。 例如：255.255.255.255 4.网络号全0地址，表示：这个网络上的这个主机。 例如：0.0.0.6 5.32位全0地址，0.0.0.0表示本网络本主机 6.回路地址 用来测试本主机网络。 地址：127.0.0.1
远程互联(LAN-WAN)
特点：范围大、主干采用广域网技术。 互联层次：网络层或更高层（链路层）
互联设备：路由器、网关（有时可采用远程网桥）
5
网络互联的归纳
物理层：使用中继器或集线器在不同的电缆段之 间复制位信号，无寻址功能；
数据链路层：使用网桥或交换机在局域网之间存 储转发数据帧，用MAC地址寻址； 网络层：使用路由器在不同的网络之间存储转发 分组，用IP地址寻址；
推论：若两个IP地址具有完全相同的子网地址，则它们在同一子网中。
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IP 数据报格式
IP数据报由数据报头和数据域两部分组成。报头中前 一部分是固定长度的20B，后一部分的长度是可变的可选部 分。
30
IP路由选择
路由选择
为分组选择一条从源主机到目的主机的最佳路径。
• 可选路径不止一条 • 路径可能要跨越多个网络
20
网络层协议组成
因特网的网络层协议分成四部分：网际协议（IP）、
路由选择协议、网络控制信息协议（ICMP）和组 播协议（IGMP）。
网际协议：定义了网络层的编址机制，数据报的格式
（网络层的PDU），各节点根据数据报的字段所应采取 的动作。IP协议有两个版本，IPv4 [RFC 791]和IPv6 [RFC 2373，RFC 2460]。 路由选择协议：确定数据报在发送过程中由信源到信宿 所经过的路由器。 网络控制信息协议：可以为用户提供网络中的各种运行 信息。 组播协议：由于数据报的发送无须建立过程和响应信息， 因此可以支持因特网上的多点同时传送。
发展
80年代初，美国国家科学基金会网NSFNET诞生
7
因特网接入分类
住宅接入
公用电话交换网：电话拨号、ISDN和ADSL 闭路电视网：Cable Modem
机构接入
把用户端系统接入边缘路由器
移动接入
使用无线电波连接移动式端系统，再从基站接入
边缘路由器
8
住宅接入网络:拨号和ADSL
9
闭路电视网络：混合光纤同轴电缆网络（HFC）
HFC：Hybrid Fiber Coax（混合光纤同轴电缆
网络） 需要一种特殊的称为线缆调制解调器的设备 来支持网络接入 不对称性：下载10Mb/s 上传786Kb/s HFC将家庭用户连接到 ISP的路由器 若干个家庭用户共享10Mb/s访问带宽； 关注点：拥塞，规模控制问题。
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划分子网
为什么要划分子网？
IP分类不合理，地址空间利用率低
美国的某些机构拥有的地址空间甚至比其他一些国家 的全部地址空间还大
每个网络都指定一个网络地址将使路由表太大 增加了路由器成本 查找路由耗时增加 路由器之间交换的路由信息增加 两级IP地址不够灵活 不能充分利用已申请到的地址资源扩充新的网络
IP地址
作用 用于在Internet中唯一标识一台主机或路由器
长度 32个二进制位并分成4个字节 表示方法 采用点分十进制方法表示，数值范围0～255
地址结构 网络号字段：用于惟一地标识一个网络 主机号字段：说明主机在网络中的编号
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IP地址的分类
0 A类 8 16 24 31bit
目的：
（1）将不同的网络或相同的网络用互连设备连接在一起形成一个范 围更大的网络 。 （2）为增强网络性能以及出于安全和管理方面的考虑，将一个原来 很大的网络划分为多个网段或逻辑上的子网。 （3）通过网络互连能够实现异种网络之间的服务和资源的共享。
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网络互联层次
从网络体系结构的层次观点来考察，网络互联 可在四个层次上实现：
物理层 使用中继器或集线器，无寻址功能 数据链路层 使用网桥或交换机，用MAC地址寻址 网络层 使用路由器，用IP地址寻址 传输层及应用层 使用网关，用端口号或其他特定标识寻址
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网络互连的类型
LAN-LAN
LAN-WAN
WAN-WAN
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网络互连的类型
本地互联（LAN-LAN）
特点：范围有限、主干（Backbone）采用局域网技 术。 互联层次：物理层，数据链路层 互联设备：网桥、交换机（有时可采用路由器）
已知IP地址和子网掩码，如何计算子网地址？ 用子网掩码和IP地址“相与”（AND操作），结果就是 子网地址。 例如：IP地址10.5.100.1，子网掩码10.5.192.0。则可计 算出10.5.100.1的子网地址为
00001010 00000101 01100000 00000001 AND) 11111111 11111111 11000000 00000000 00001010 00000101 01000000 00000000 (=10.5.64.0)
网络中实现路由选择功能的设备是路由器。
• 对每一个接收到的分组，路由器必须确定从哪条路径将 其转发出去。
路由器根据其内部保存的一张路由表转发分组。
• 路由表中存放了到达其他网络的路由信息。
• • • • 目的IP地址 下一个路由器地址 标志域 网络接口
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因特网的IP路由技术
B
C
A
F
D
E
32
模拟调制解调器通过电话网拨号上网 用户计算机通过电话拨号与因特网服务提供商建立连接， 在用户本地环路上传输的是模拟信号 拨号接入的速率最高不超过56kb/s （窄带接入）
ADSL（非对称用户线路） 在用户本地电话线环路上采用数字信号传输技术，能够 在一条上同时提供话音服务和数据通信服务，但其下行 传输速率可达到8Mb/s，上行传输速率也能达到将近 1Mb/s 上下行速率不对称的特点非常适用于上网目的以因特网 浏览为主的用户
5.5 因特网传输层协议
提供运行在不同主机中
进程间的逻辑通信； 传输协议仅运行在端系 统中； 传输 vs. 网络层服务：
网络层: 在端系统间进
application transport network data link physical
network data link physical
12
住宅接入网络
MODEM
MODEM Internet
… …
MODEM … …
MODEM
13
机构接入网络
Token Ring 网桥 Ethernet 集线器
FDDI 路由器 Internet
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移动接入网络
通过无线网卡接入
无线AP 通过PCMCIA卡
15
5.3 因特网的链路层和网络层
因特网的链路层协议包括： ADSL和拨号访问用到的点对点协议和局域网的链路控制 协议 相关的议题还包括：通过局域网接入因特网时ARP与IP 的交互问题。
CRC
End
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因特网的网络层与IP协议
因特网的网络层组件：
传输层: TCP, UDP
路由协议 •路由选择 •RIP, OSPF, BGP IP 协议 •地址转换 •数据报格式 •分组处理
网络层
IGMP 协议 •组播信息交互
路由表
ICMP 协议 •错误报告 •路由器 “信令”
•组播路由选择
数据链路层 物理层
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机构接入网络：局域网
公司/大学 局域网 (LAN)
将用户端系统连接到因特 网的边缘路由器 以太网(Ethernet): 不能直接与因特网的边 缘路由器相连 必须在其出口处配置一 台路由器，然后通过某 种广域网技术与因特网 的边缘路由器彼此相连
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移动接入网络
使用无线电波连接移动式端系统，再从基站接入边
B y t e
Start Addr Ctrl Protocol Information
帧的起始Start和结束End标志(01111110) 地址Addr(11111111)：表示所有节点都必须接收该帧 控制位Ctrl默认值为0*03：表明帧为无编码帧 协议Protocol ：指明信息字段中的数据类型 帧校验CRC ：采用CRC校验
缘路由器 无线访问
CDPD：通过蜂窝数字式分组数据交换网络（称为真正的
无线互联网） CDPD优势：可以利用现有的模拟传输的基础设施，所需 投资小 CDPD支持同一基站中的用户共享信道，并由媒体访问控 制协议（MAC）来控制端系统对共享信道的使用 CDPD系统支持IP协议，因此允许IP端系统之间通过无线 基站交换IP报文
network data link physical
network data link physical
network data link physical
行通信； 传输层: 在进程间进行 通信； 传输层依赖于网络层的 服务，反过来又加强了 网络层的服务。
network data link physical application transport network data link physical
0
网络号 主机号
B类
1 0
网络号 主机号
C类
1 1 0
网络号 主机号
D类
1 1 1 0 1 1 1 1 0
多播地址
E类
保留地址
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保留的IP地址
1.主机号为全0的IP地址称为网络地址
例如：202.119.2.0 2.主机号为全1的地址，用作直接广播地址 例如：202.119.2.225 3.32位全1地址，表示受限广播地址，表示本网络上的任何主 机。 例如：255.255.255.255 4.网络号全0地址，表示：这个网络上的这个主机。 例如：0.0.0.6 5.32位全0地址，0.0.0.0表示本网络本主机 6.回路地址 用来测试本主机网络。 地址：127.0.0.1
远程互联(LAN-WAN)
特点：范围大、主干采用广域网技术。 互联层次：网络层或更高层（链路层）
互联设备：路由器、网关（有时可采用远程网桥）
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网络互联的归纳
物理层：使用中继器或集线器在不同的电缆段之 间复制位信号，无寻址功能；
数据链路层：使用网桥或交换机在局域网之间存 储转发数据帧，用MAC地址寻址； 网络层：使用路由器在不同的网络之间存储转发 分组，用IP地址寻址；
推论：若两个IP地址具有完全相同的子网地址，则它们在同一子网中。
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IP 数据报格式
IP数据报由数据报头和数据域两部分组成。报头中前 一部分是固定长度的20B，后一部分的长度是可变的可选部 分。
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IP路由选择
路由选择
为分组选择一条从源主机到目的主机的最佳路径。
• 可选路径不止一条 • 路径可能要跨越多个网络
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网络层协议组成
因特网的网络层协议分成四部分：网际协议（IP）、
路由选择协议、网络控制信息协议（ICMP）和组 播协议（IGMP）。
网际协议：定义了网络层的编址机制，数据报的格式
（网络层的PDU），各节点根据数据报的字段所应采取 的动作。IP协议有两个版本，IPv4 [RFC 791]和IPv6 [RFC 2373，RFC 2460]。 路由选择协议：确定数据报在发送过程中由信源到信宿 所经过的路由器。 网络控制信息协议：可以为用户提供网络中的各种运行 信息。 组播协议：由于数据报的发送无须建立过程和响应信息， 因此可以支持因特网上的多点同时传送。
发展
80年代初，美国国家科学基金会网NSFNET诞生
7
因特网接入分类
住宅接入
公用电话交换网：电话拨号、ISDN和ADSL 闭路电视网：Cable Modem
机构接入
把用户端系统接入边缘路由器
移动接入
使用无线电波连接移动式端系统，再从基站接入
边缘路由器
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住宅接入网络:拨号和ADSL
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闭路电视网络：混合光纤同轴电缆网络（HFC）
HFC：Hybrid Fiber Coax（混合光纤同轴电缆
网络） 需要一种特殊的称为线缆调制解调器的设备 来支持网络接入 不对称性：下载10Mb/s 上传786Kb/s HFC将家庭用户连接到 ISP的路由器 若干个家庭用户共享10Mb/s访问带宽； 关注点：拥塞，规模控制问题。
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划分子网
为什么要划分子网？
IP分类不合理，地址空间利用率低
美国的某些机构拥有的地址空间甚至比其他一些国家 的全部地址空间还大
每个网络都指定一个网络地址将使路由表太大 增加了路由器成本 查找路由耗时增加 路由器之间交换的路由信息增加 两级IP地址不够灵活 不能充分利用已申请到的地址资源扩充新的网络