计算机基础第二章(1)

计算机网络的组成
组成网络协议的三要素 1、协议的语义（做什么）问题 语义：语义是用于解释比特流的每一部分的意义。它规定了需 要发出何种控制信息，以及要完成的动作与做出的响应。例如 对于报文，它由什么部分组成，哪些部分用于控制数据，哪些 部分是真正的通信内容。这就是协议的语义问题。 2、协议的语法（如何做）问题 语法：协议的语法定义了通信双方的用户数据与控制信息的结 构与格式，以及数据出现的顺序的意义。 3、协议的时序（什么时候做）问题
Internet上的每台主机(Host)都有一个唯一的IP地址。 IP协议就是使用这个地址在主机之间传递信息，这是 Internet 能够运行的基础。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，段与段之间用句点隔开。例如159.226.1.1。 IP地址有两部分组成，一部分为网络地址，另一部分为 主机地址。IP地址分为A、B、C、D、E5类。常用的是 IP A B C D E5 B和C两类。ip地址就像是我们的家庭住址一样，如果 你要写信给一个人，你就要知道他（她）的地址，这样 邮递员才能把信送到，计算机发送信息是就好比是邮递 员，它必须知道唯一的“家庭地址”才能不至于把信送 错人家。只不过我们的地址使用文字来表示的，计算机 的地址用十进制数字表示。
一是国际域名（international top-level domainnames，简称iTDs），也叫国际顶级域名。这也是使 用最早也最广泛的域名。例如表示工商企业的 .com， 表示网络提供商的.net，表示非盈利组织的.org等。 二是国内域名，又称为国内顶级域名（national toplevel domainnames，简称nTLDs），即按照国家的 不同分配不同后缀，这些域名即为该国的国内顶级域名。 目前200多个国家和地区都按照ISO3166国家代码分 配了顶级域名，例如中国是cn，美国是us，日本是jp 等。详细见下文。
计算机基础第二章
北方工业大学
计算机基础教研室
虽然TCP/IP协议不是 虽然 协议不是OSI标准 ， 但它们是目前 标准， 协议不是 标准 最流行的商业化的协议， 最流行的商业化的协议 ， 并被公认为当前的工业标 准或“事实上的标准” 协议出现后， 准或 “ 事实上的标准 ” 。 在 TCP/IP协议出现后 ， 协议出现后 出现了TCP/IP参考模型 。 1974年 ， Kahn定义 参考模型。 出现了 参考模型 年 定义 了最早的TCP/IP参考模型。1985年，Leiner等 参考模型。 了最早的 参考模型 年 等 人进一步对它开展了研究。 1988年 ， Clark在参 人进一步对它开展了研究 。 年 在参 考模型出现后对其设计思想进行了讨论。 考模型出现后对其设计思想进行了讨论。
在B类地址中规定前2个8位组为网络部分，后2个8位组 为主机部分，即：B类地址 =网+网+主+主。B类地 址中作为木引导位的前2个比特必须是10，因此它的网 络部分的范围就是10000000.0 0000000～ 10111111.11111111，其中第1个8位组换算成十进 制就是128～191。B类地址的有效网络范围就是网络 部分中后14个比特位的组合，为2^14个。每个B类地 14 2^14 B 址拥有的最大主机数为2^16-2。B类地址适用于在中 等规型，可以查到DNS记录的 生存时间还可以指定使用那个DNS服务器进行解释。在 已安装TCP/IP协议的电脑上面均可以使用这个命令。 主要用来诊断域名系统 (DNS) 基础结构的信息。
域名（Domain Name），是由一串用点分隔的名字组 成的Internet上某一台计算机或计算机组的名称，域名 用于在数据传输时标识计算机的电子方位（有时也指地 理位置）。Internet地址中的一项，如假设的一个地址 与互联网协议（IP）地址相对应的一串容易记忆的字符， 由若干个从a到z的26个拉丁字母及0到9的10个阿拉伯 数字及“-”、“.”符号构成并按一定的层次和逻辑排列。 -” .” 目前也有一些国家在开发其他语言的域名，如中文域名。 域名不仅便于记忆，而且即使在IP地址发生变化的情况 下，通过改变解析对应关系，域名仍可保持不变。
TCP/IP层次 层次
在如何用分层模型来描述TCP/IP的问题上争论很多，但共同的观 点是TCP/IP的层次数比OSI参考模型的7层要少。TCP/IP参考模 型可以分为以下4个层次： 应用层（Application Layer）。 传输层（Transport Layer）。 互联层（Internet Layer）。 主机网络层（Host-to-Network Layer）。
Netstat
大家上网的时候，为了自身计算机的安全，很想知道此 刻谁和自己的电脑连接着。上一节中，通过分析 TCP/IP协议栈，我们可以得知在传输层，由TCP和 UDP两种协议负责数据包的传送的。通过查看TCP和 UDP的连接状况，我们就可以知道到底是谁和我们的计 算机正在连接着，以及所连接的端口号是什么。这个操 作就是通过Netstat命令来实现的。 Netstat
网络协议
计算机网络是由多个互连的节点组成的，网络中的节点 之间进行通信时，每个节点都必须遵守一些事先约定好 的规则。一个协议就是一组控制数据通信的规则。这些 规则明确地规定了所交换数据的格式和时序。这些为网 络数据交换而制定的规则、约定与标准被称为网络协议。 正是由于有了网络协议，在网络中各种大小不同、结构 不同、操作系统不同、处理能力不同、厂家不同的系统 才能够连接起来，互相通信，实现资源共享。从这个意 义上讲，“协议”是网络的本质。
OSI 参考模型
从历史上来看，在制定计算机网络标准方面起着很大作 用的两大国际组织是：国际电报与电话咨询委员会 （Consultative Committee on International Telegraph and Telephone，CCITT）与国际标准化 组织（International Standards Organization， ISO）。CCITT与ISO的工作领域是不同的，CCITT主 要是从通信的角度考虑一些标准的制定，而ISO则关心 ISO 信息的处理与网络体系结构。但是，随着科学技术的发 展，通信与信息处理之间的界限变得比较模糊。于是， 通信与信息处理就都成为CCITT与ISO共同关心的领域。
Netstat 是DOS命令,是一个监控TCP/IP网络的非常有 用的工具，它可以显示路由表、实际的网络连接以及每 一个网络接口设备的状态信息.Netstat用于显示与IP、 TCP、UDP和ICMP协议相关的统计数据，一般用于检 验本机各端口的网络连接情况。如果你的计算机有时候 接收到的数据报导致出错数据或故障，你不必感到奇怪， TCP/IP可以容许这些类型的错误，并能够自动重发数 TCP/IP 据报。但如果累计的出错情况数目占到所接收的IP数据 报相当大的百分比，或者它的数目正迅速增加，那么你 就应该使用Netstat查一查为什么会出现这些情况了。
在网络层使用一种具有层次结构的逻辑地址来标识一 个主机，这个地址被称作IP地址。下面将详细讲解IP 地址(此处以IPv4为主学习内容)的结构和功能。 IP地址是一个网络编码，它既可以是一个主机(服务器、 客户机)的地址，也可以是 路由器一个接口的地址。 也就是说IP地址确定的是网络中的一个节点。如果一 个路由器接 口要进行IP路径查找，该接口必须配置 IP地址。 IP地址有32位(32bit)，由4个8位的二进制数组成， 每8位之间用圆点隔开。由于二进制不便于记忆及可读 性较差，所以通常都把二进制转换成十进制数表示， 其取值范围 为O～255，计算机会自动进行二者之 间的转换。因此一个IP地址通常用4个点分开的十进制 数来表示。
因此A类地址的有效网络范围为1～126。全世界只有 126个A类网络，每个A类网络可以拥有的主机数就是后 面24个比特位的组合，为2^24个。主机部分也不能全 为0或全为1，全0代表的是网络ID，全1代表的是本子 网的广播地址，因此每个A类网络拥有的最大主机数为 2^24-2 (公式为2^n-2，n为IP地址中主机部分的比 特数)。A类地址适用于在大型网络中使用。 ) A
源IP地址(Source IP Address)：该字段用于表示数据 报的源地址，32个比特。这是一个网络地址，指的是发 送该数据报的设备的网络地址。 目标IP地址(Destination IP Address)：该字段用于 表示数据报的目的地址，32个比特。这也是一个网络地 址，但指的是接收节点的网络地址。
组织域名（oranization domains) 我国的域名体系也遵照国际惯例，包括类别域名和行政 区域名两套。类别域名是指前面的六个域名，分别依照 申请机构的性质依次分为： com --- Commercial organizations， 工、商、 金融等企业 edu --- Educational institutions 教育机构 gov --- Governmental entities政府部门
IP地址由两部分组成：网络部分(netID)和主机部分 (hostID)。网络部分用于标识不同的网络，主机部分用 于标识在一个网络中特定的主机。
IP地址的网络部分由IANA(Internet Assigned Numbers Authority，Internet地址分配机构)统一分 配，以保证IP地址的唯一性。为了便于分配和管理， IANA将IP地址分为A、B、C、D、E共5类，每个类别 的网络部分和主机部分都有相应的规则(如图9.2所示)。 目前在Internet上使用最多的IP地址是A、B、C这3类， IANA根据组织的具体需求为其分配A、B、C类网络地 IANA A B C 址，具体主机的IP地址由得到某一网络地址的机构或组 织自行决定如何分配。
IP数据报 数据报
版本(Version)：该字段包含的是IP的版本号，4个比特。目前IP 的版本为4(即IPv4)。该版本形成于20世纪80年代早期，现在无 论是在局域网，还是在广域网中使用的都是IPv4。目前IPv4所面 临的最大问题就是IP地址空间不足。即将使用的IPv6是IP的下一 个版本，能解决IP地址缺乏的问题。 总长度(Total Length)：该字段用以指示整个IP数据报的长度， 16个比特。最长为65535个字节，包括报头和数据。 TTL (Time to live)：该字段用于表示IP数据报的生命周期，8个 比特。该字段包含的信息可以防止一个数据报在网络中无限循环地 转发下去。TTL值的意义是一个数据报在被抛弃前在网络中可以经 历的最大周转时间。该数据报经过的每一个路由器都会检查该字段 中的值，当TTL的值为0时，该数据报将被丢弃。TTL还可对应一 个数据报通过路由器的数目。一个数据报每经过一个路由器，TTL 将减去1