因特网

(iii)公开或私下地提供、利用或形成在上述通信与相关基础设施之上的高层服 务。
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因特网的层次结构
主干网络 中级网络 园区网络 ISPs的地位
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进入因特网的基本条件
一台计算机（或NC） 一条与ISP连接的信道用网卡接入局域网或经MODEM拨号上网 IP地址或一个ISP帐号
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点分十进制地址
人们不习惯直接使用 2 进制数 32 比特可分成 4个字节，分别用十进制
数表示每个字节，并用圆点把这 4个字节 隔开，这就是 IP 地址的点分十进制表示 法 202.112.88.31代表的 32位依次是
11001010 01110000 01011000 00011111
ICMP及IGMP简介
ICMP 是 IP 层中的控制报文协议
该协议的作用是确保 IP 协议的实施
IGMP 是 IP 层中使用 D 类地址的组
播协议 该协议支持 IP 网络中的虚拟工作 组及 VOD (视频点播)
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C/S 模式
在 C/S 模式下，用传输协议进彼此通信的进程
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TCP/IP协议集简介
SMTP HTTP FTP TCP(传输控制协议) SNMP RPC NFS UDP(用户数据报协议)
IP（因特网协议） 各类不同的实际网络
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IP地址(32位)
A类 0 网 址 网 址 网 址 多投点组地址 网 内 主 机 号 网 内 主 机 网内主机号 B类 1 0 C类 1 1 0 D类 1 1 1 0 E类 1 1 1 1 0
的安全度和优先级、用户发送与接收缓冲区的指 针(指向可重发的队列和当前收的报文段)以及有 关发送与接收的序号
一个 TCP 连接终结时要删除双端端系统中的传输
控制块TCB
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TCP的几种操作
建立连接时的三次联络
和传输控制块(TCB)的创建 按字节计数的滑动窗口（发、收） 发方的超时重传机制 TCP的慢启动和拥塞避免 简化的TCP连接状态图
务器进程及客户进程，要分别标识每个进程 浙江工业大学
Internet中的运输层TCP 和 UDP
协议端口号 运输层是面对应用进程的，协议端口号实际上指明了主机上的具体进程，
在一台主机上同时运行着多个通信进程的情况下，以不同的端口号来标识 不同的进程，这是必不可少的。 顾名思义，协议端口号包括协议和端口号两部分： 2/TCP 与 2/UDP 是两 个不同的通信进程的协议端口号
的部分叫做伪报头
源 IP 地址 目的 IP 地址
00000000 00010001
数据报长度
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TCP协议
TCP是Transmission Control
Protocol的缩写，译为传输控制协议 面向连接、端对端(进程对进程)、全双工 且能连续传送字节流的报文和高可靠性是 TCP的主要特色 功能涉及到可靠性——从出错(检验错、丢 失、重复或无序接收)恢复到有序递交；以 及相关的流量控制、多路复用、连接控制、 拥塞避免、优先级与安全等诸多方面
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美国联邦网络署的定义, 1995.10.24
Internet 是 具 有 下 列 特 性 的 全 球 信 息 网 ( the global information system) -(i)基于IP协议(或其后继者)的全球唯一的地址空间，逻辑地连接在一起； (ii)能够支持使用 TCP / IP协议集 (或其后继者及其它与 IP兼容的协议 )来 通信；
11111111 1wenku.baidu.com111111 11110000 00000000
而 255.255.224.0 能够取出连续32个
C 类网址，或把 B 类网划分为8个子网时， 子网的地址 浙江工业大学
关于IP地址的进一步讨论
IP地址的两种格式是：
﹛＜网络号＞，＜主机号＞﹜； ﹛＜网络号＞，＜子网号＞，＜主机号＞﹜ 有特殊含义的地址 0代表全0；-1代表全1 指本网、本主机的源地址； 指本网、该主机的源地址； 指网络地址（路由表用）；
U U UG UG
255． 0 202．1．1．2 255．255．
202．1．1．1
0．0．0．0
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地址解析
因特网使用 IP 地址，但计算
机最终是按网卡地址通信的。
地址解析的作用就是从 IP 地
址，变换成实际的网卡地址。
ARP协议
地址绑定( Binding )
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Internet及其应用
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因特网简介
什么是因特网?
顾名思义internet是互联网络 80年代初期 Internet 是项目组和实验性互联网络的名字，各网 络执行TCP/IP协议，经路由器互连并连接在NSFNET上，路由器以 网络为寻址目标 90年代中人们认为Internet实际上是全球范围的数字化信息库
10.2.64.112代表的 32位依次是
00001010 00000010 01000000 01110000
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地址掩码
为了取出 IP 地址中的网址，
对 A 类网用 255.0.0.0 作掩码， 对 B 类网用 255.255.0.0 作掩码 对 C 类网用 255.255.255.0 作掩码 对于 连续16个C类网址，掩码是 255.255.240.0 即
UDP—用户数据报协议
UDP协议，提供无连接的数据报传送，它给出了信
源和信宿的端口号，使通信是针对进程的 协议数据单元是用户数据报(User Datagram)
信源端口 长度
数 据 部 分
信宿端口 UDP 检查和
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UDP使用的伪报头
在计算检查和时要添加6个16比特，这个添加
因特网用户的类别
Internet核心主机 胖、瘦客户机的用户
模拟终端的微机用户
NC(Internet计算机)
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PPP(点对点协议)
在因特网上广泛使用 PPP 协议 它提供了一种由点对点链路传送多协议数据报的标准方法，它包括三
个主要成分： 提供一种用来封装不同数据报的共同方法； 建立、配置、测试数据链路连接的链路控制协议(LCP)； 一套分别用于建立与配置不同质网络的网络控制协议(NCPs)
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协议端口号
1024以内的协议端口号是由IANA
(Internet Assigned Number Authority)统一分配的。 IANA在Internet的STD 2(即2号标 准)中列出了熟知(Well Known)的一 些服务端口的编号，这些编号只能用于 系统进程，或者由特权用户运行的程序。 对于客户进程，则由主机分配给一个较 大的协议端口号。 浙江工业大学
指明紧急指针有效
表明确认序号有效
此报文段请求一次推进
连接重建
设置同步序号 标志报文结束
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选项
类别 0 1 2 3 4 5 8
* 要求 SYN 为 1
长度 名 称 任选项结束 无操作(NOP) 4 3 2 最大报文段长度 窗口比例(WS) 备注 填充用 填充用
使用选择性确认 选择性确认 2+8n (SACK) 时间戳(TS) 10 测量往返时间
路由器（2）
边界路由器协议层次示意图：
IP
以太网
FRN
校园网
帧中继线路
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路由器和主机中的路由表
202.1.10.8 C
202.1.1.1 202.1.3.1 A R1 R2 202.1.3.1 202.1.1.5 202.1.10.1 202.1.1.2 D R3 E B 202.1.10.4 202.1.4.5 202.1.4.1 202.1.1.10
包括客户进程(C)和服务器进程(S)
向网上服务提供者主动提出服务请求，并得到
服务的进程称作客户进程 ( Client ) 源的进程称作服务器进程( Server )
随时等待服务请求，并及时响应，提供网上资
服务器进程通常是并发、多线程的，可同时分
别处理多个不同客户进程的服务请求
为区别与标识同在一台计算机上运行的多个服
域名空间和资源档案； 名字服务器； 解析程序
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IP数据报格式
版本 长度 服务类型
标志
数据报总长度 报片偏移 报头检查和
标识号 生存时间 协议
源地址 目的地址 任选项 以下为数据部分 填充
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数据报的格式说明
版本 IP 的版本号， 为 4 报头长度 以 32 比特为单位，最小为 5 服务类型 优先级 D T R 数据报(片)总长 以字节为单位，故总长最大为 65535 标 识 号 每个原始数据报有一个特定的标识号 标 志 利用标志表示数据报片的特性 报片偏移 表明数据报片在原始数据报中的位置 生存时间 与经过的站点数及在路由器中的等待时间相关 协 议 指明数据部分为哪个协议的数据单元 报头检查和 按每个 16 比特累加求和，然后取反 源地址 发方 32 比特的 IP 地址 目的地址 信宿的 32 比特的 IP 地址 任选项和填充 用于测试和查错的任选项，填充至32b 倍数
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路由器（1）
路由器( Router )
路由器是因特网中的重要部件，用来连 接网址不同的网络。 路由器是在网络层按照协议（如 IP ） 地址完成对分组（ 如 IP 数据报）的路径选 择和存储转发的。 显然，路由器一定有连接到不同网络的 不同端口，且不同端口连接了不同的数据电路。 (路由器的不同端口有不同的IP) 路由器可运行软件，提供复杂的功能 浙江工业大学

{ 0 ,0 } { 0 ,＜主机号＞} {＜网络号＞ ,0 }
{ -1 ,-1 }
{ ＜网络号＞,-1 } {＜网络号＞,＜子网号＞,-1 } {＜网络号＞,-1 ,-1 } { 127 ,＜任意值＞}
为限制在本网内广播的目的地址；
对指定网络定向广播的目的地址； 对指定子网定向广播的目的地址； 对指定网络各子网广播用的目的地址； 是主机内用以测试的一种地址，不用在主机之外
用户接口
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域名
域名是IP地址的等价物
管理域的逻辑名 bnu.edu.cn elec.bnu.edu.cn 主机的逻辑名 www.bnu.edu.cn www.elec.bnu.edu.cn ftp.cnc.ac.cn sunsite.net.edu.cn
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域名系统介绍
域名系统包括三个成分：
协议端口号举例
25/TCP 简单邮件传输协议（SMTP）
20/TCP FTP数据连接
53/UDP 域名系统
80/TCP 超文本传输协议（HTTP)
110/TCP 邮局协议（POP3)
虽然 IANA 不负责分配 1024 以上的编
号，但也把已经向它登记使用的编号在 STD 2 之内列了出来，供他人参考 浙江工业大学
* * *
n=1,2,3 或4
*
TCP选项，主要用于提高端对端连接的性能，使连接质量更好 浙江工业大学
套接字与 TCP 连接
套接字(socket)是包括了主机的IP地址和
该进程的通信端口的一种标识，这两个成分 使套接字能唯一地标识出网上某处的特定通 信进程
一对套接字指明了通信的一对应用进程，也
就确定了一个 TCP 连接
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在建立 TCP 连接时，每个端系统都要建立 传输
控制块 TCB，即 Transmission Control Block，它保存连接状态，通过连接名可得到 TCB 的指针，靠 TCB 使用与维护 TCP 连接
传输控制块
TCB 包括本地和远方的套接字(socket)，连接
在UNIX主机A中，有路由表的文件，例如：
目的地址
127．0．0．0 202．1．1．0 202．1．4．0 0．0．0．0
网关
0．0．0．0 0．0．0．0
掩码
255．0．0．0
255．255． 255． 0
标识
窗口 3584 0 1500 0 1500 0 1500 0
接口 0 loop 0 eth 0 0 eth 0 0 eth 0
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TCP报文段的格式
源 端 口 目 的 端 口 发送字节序号 确认字节序号 起点 0 0 0 0 0 0 UAPRSF 检 查 和 选 项 窗 口
紧 急 指 针 填 充
数 据
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6 个标志位
U－URG A－ACK P－PSH R－RST S－SYN F－FIN