1、Internet基礎(chǔ)（第4版）,1,第1章 Internet基礎(chǔ)知識(shí)2013. 3.,Internet基礎(chǔ)（第4版）,2,本章學(xué)習(xí)要求,了解：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念 掌握：Internet基本概念 掌握：Internet的通信協(xié)議 掌握：Internet域名機(jī)制 了解：Internet的安全問題,Internet基礎(chǔ)（第4版）,3,1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生背景 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類,Internet基礎(chǔ)（第4版）,4,1.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生背景,第一階段(20世紀(jì)50年代)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與理論的準(zhǔn)備 第二階段(20世紀(jì)60年代)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形

2、成 第三階段(20世紀(jì)70年代中期)：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的研究 第四階段(20世紀(jì)90年代)：Internet應(yīng)用、無線網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展,Internet基礎(chǔ)（第4版）,5,ARPANET研究背景,1946年，世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC誕生，計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)并沒有直接聯(lián)系 20世紀(jì)50年代初，由于美國軍方的需要，美國半自動(dòng)地面防空系統(tǒng)(SAGE) 開始計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)相結(jié)合的嘗試 隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展，出現(xiàn)多臺(tái)計(jì)算機(jī)互連的需求，網(wǎng)絡(luò)用戶希望通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源共享的目的 美國國防部的高級(jí)研究計(jì)劃署(ARPA)開始進(jìn)行ARPANET研究,Internet基礎(chǔ)（第4版）,6,1.1.2

3、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義,資源共享觀點(diǎn)的定義：以能夠相互共享資源的方式互聯(lián)的自治計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合 目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本特征 網(wǎng)絡(luò)建立的主要目的是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源共享 互聯(lián)的計(jì)算機(jī)是分布在不同地理位置的多臺(tái)獨(dú)立的“自治計(jì)算機(jī)系統(tǒng)” 連網(wǎng)計(jì)算機(jī)在通信過程中必須遵循相同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,Internet基礎(chǔ)（第4版）,7,1.1.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu),早期的廣域網(wǎng)結(jié)構(gòu),Internet基礎(chǔ)（第4版）,8,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),Internet基礎(chǔ)（第4版）,9,1.1.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類,局域網(wǎng)(LAN，Local Area Network) 城域網(wǎng)(MAN，Metropolitan Area Network) 廣

4、域網(wǎng)(WAN，Wide Area Network),Internet基礎(chǔ)（第4版）,10,局域網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn),覆蓋有限的地理范圍，適用于公司、機(jī)關(guān)、校園、工廠等有限范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)、終端與各類信息處理設(shè)備連網(wǎng) 提供高數(shù)據(jù)傳輸速率(10Mbps10Gbps)、低誤碼率的高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境 通常屬于一個(gè)單位，易于建立、維護(hù)與擴(kuò)展 根據(jù)介質(zhì)訪問控制方法，局域網(wǎng)分為兩類：共享介質(zhì)式局域網(wǎng)與交換式局域網(wǎng),Internet基礎(chǔ)（第4版）,11,城域網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn),城域網(wǎng)是介于廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡(luò) 城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是滿足幾十公里范圍內(nèi)的大量政府部門、企業(yè)、公司的多個(gè)局域網(wǎng)互連的需求 實(shí)現(xiàn)大量用戶之間的數(shù)據(jù)

5、、語音、圖形與視頻等多種信息的傳輸功能 城域網(wǎng)在技術(shù)上與局域網(wǎng)相似,Internet基礎(chǔ)（第4版）,12,廣域網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn),覆蓋的地理范圍從幾十公里到幾千公里 覆蓋一個(gè)國家、地區(qū)，或橫跨幾個(gè)洲，形成國際性的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò) 通信子網(wǎng)主要使用分組交換技術(shù) 它將分布在不同地區(qū)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來，達(dá)到資源共享的目的,Internet基礎(chǔ)（第4版）,13,1.2 Internet基本概念,Internet產(chǎn)生背景 Internet基本結(jié)構(gòu) Internet發(fā)展?fàn)顩r Internet管理組織,Internet基礎(chǔ)（第4版）,14,1.2.1 Internet的產(chǎn)生背景,從ARPANET到Internet的發(fā)展過

6、程,Internet基礎(chǔ)（第4版）,15,Internet基本情況,從使用者的角度，Internet由大量計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)而成，在全球范圍提供服務(wù)的信息資源網(wǎng) 傳統(tǒng)Internet服務(wù)包括：WWW、E-mail、Telnet、FTP與Usenet等 新的Internet服務(wù)包括：即時(shí)通信、P2P文件傳輸、網(wǎng)絡(luò)電視、博客與播客等,Internet基礎(chǔ)（第4版）,16,WWW服務(wù)的例子,Internet基礎(chǔ)（第4版）,17,1.2.2 Internet基本結(jié)構(gòu),Internet拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，不存在一種簡單的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系 Internet由分布在世界各地的廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)與局域網(wǎng)互聯(lián)而成 從網(wǎng)絡(luò)結(jié)

7、構(gòu)的角度，Internet是一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且不斷變化的網(wǎng)際網(wǎng) Internet不由一個(gè)國家或國際組織運(yùn)營，它由很多公司分別運(yùn)營各自的部分,Internet基礎(chǔ)（第4版）,18,Internet主要設(shè)備,路由器 Internet最重要的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備。路由器負(fù)責(zé)將各種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 主機(jī) Internet信息資源與服務(wù)的載體。主機(jī)可以是大中型計(jì)算機(jī)，也可以是微型機(jī)或便攜機(jī),Internet基礎(chǔ)（第4版）,19,1.2.3 Internet發(fā)展?fàn)顩r,國際Internet發(fā)展?fàn)顩r 我國Internet發(fā)展?fàn)顩r,Internet基礎(chǔ)（第4版）,20,國際Internet發(fā)展?fàn)顩r,從1969年ARPANET誕生

8、到1986年，Internet發(fā)展的實(shí)驗(yàn)性網(wǎng)絡(luò)階段，連網(wǎng)計(jì)算機(jī)數(shù)量最多5000臺(tái) 從1986年NSFNET成為主干網(wǎng)到1996年，Internet發(fā)展的學(xué)術(shù)性網(wǎng)絡(luò)階段，連網(wǎng)計(jì)算機(jī)數(shù)量每年翻一番 從1996年至今，Internet發(fā)展的商業(yè)性網(wǎng)絡(luò)階段，連網(wǎng)計(jì)算機(jī)數(shù)量增長速度更快,Internet基礎(chǔ)（第4版）,21,我國Internet發(fā)展?fàn)顩r,2010年7月，CNNIC發(fā)布第26次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告。2012年12月，發(fā)布第31次報(bào)告。 到2010年6月30日為止，上網(wǎng)用戶人數(shù)約為4.2億（5.64億，互聯(lián)網(wǎng)普及率42，手機(jī)網(wǎng)民4.2億）； IPv4地址資源為250,452,480個(gè)

9、（IPv6地址數(shù)量為12499塊/32）； 注冊(cè)域名數(shù)為11,205,585個(gè)； WWW站點(diǎn)數(shù)為2,787,480個(gè)； 國際線路總?cè)萘繛?98,217M。,Internet基礎(chǔ)（第4版）,22,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)用狀況,根據(jù)CNNIC的最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用率從高到低的前7類網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用依次為：網(wǎng)絡(luò)音樂、即時(shí)通信、網(wǎng)絡(luò)影視、網(wǎng)絡(luò)新聞、搜索引擎、網(wǎng)絡(luò)游戲與電子郵件 網(wǎng)絡(luò)音樂、網(wǎng)絡(luò)影視與網(wǎng)絡(luò)游戲等排名靠前，即時(shí)通信(包括QQ、MSN等)高居第二位，這充分體現(xiàn)我國鮮明的本土特色,Internet基礎(chǔ)（第4版）,23,我國主干網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r,中國電信互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET） 中國聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)（UNINET） 中國科技網(wǎng)（

10、CSTNET） 中國教育與科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)（CERNET） 中國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)（CMNET） 中國國際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易互聯(lián)網(wǎng)（CIETNET）,Internet基礎(chǔ)（第4版）,24,1.2.4 Internet管理組織,國際Internet管理者 我國Internet管理者,Internet基礎(chǔ)（第4版）,25,國際Internet的管理者,Internet基礎(chǔ)（第4版）,26,我國Internet的管理者,1997年6月3日，中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心(CNNIC) 成立，開始管理我國Internet主干網(wǎng) CNNIC作為Internet的建設(shè)和運(yùn)行者，負(fù)責(zé)為我國Internet用戶提供服務(wù)，促進(jìn)我國Interne

11、t健康、有序發(fā)展 CNNIC是我國域名注冊(cè)管理機(jī)構(gòu)和域名根服務(wù)器運(yùn)行機(jī)構(gòu),Internet基礎(chǔ)（第4版）,27,1.3 Internet通信協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念 TCP/IP協(xié)議的概念 IP地址的概念 IP數(shù)據(jù)包傳輸過程,Internet基礎(chǔ)（第4版）,28,1.3.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(Protocol)是為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的3個(gè)要素組成 語法：用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)與格式 語義：發(fā)出的控制信息，以及完成的動(dòng)作或做出的響應(yīng) 時(shí)序：對(duì)事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明,Internet基礎(chǔ)（第4版）,29,網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)(Network Architec

12、ture)是網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型與各層協(xié)議的集合 隨著各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的需求，迫切需要出現(xiàn)一種統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 1974年，ISO組織提出開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI，Open System Interconnection)參考模型，將通信功能分為7層實(shí)現(xiàn),Internet基礎(chǔ)（第4版）,30,OSI參考模型結(jié)構(gòu),Internet基礎(chǔ)（第4版）,31,1.3.2 TCP/IP協(xié)議的概念,TCP/IP參考模型分為4層：主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層、互聯(lián)層、傳輸層和應(yīng)用層 主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層對(duì)應(yīng)于OSI模型的物理層與數(shù)據(jù)鏈路層，互聯(lián)層、傳輸層與應(yīng)用層分別對(duì)應(yīng)于OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層與應(yīng)用層 TCP/IP協(xié)議族的相關(guān)協(xié)議

13、分布在不同層,Internet基礎(chǔ)（第4版）,32,TCP/IP參考模型,Internet基礎(chǔ)（第4版）,33,主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層與互聯(lián)層,主機(jī)-網(wǎng)絡(luò)層的功能是通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包，它允許主機(jī)連入網(wǎng)絡(luò)時(shí)使用多種底層協(xié)議，例如Ethernet、Token Ring等 互聯(lián)層的功能是處理數(shù)據(jù)包的路由尋址，以及流量控制與網(wǎng)絡(luò)擁塞問題?；ヂ?lián)層的核心協(xié)議是(IP，Internet protocol)協(xié)議,Internet基礎(chǔ)（第4版）,34,傳輸層的主要協(xié)議,傳輸層的功能是在源主機(jī)與目的主機(jī)之間建立端到端連接，提供2種傳輸層協(xié)議 傳輸控制協(xié)議(TCP，Transmission Control Protoc

14、ol)：可靠的、面向連接的協(xié)議 用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP，User Datagram Protocol)：不可靠的、無連接的協(xié)議,Internet基礎(chǔ)（第4版）,35,應(yīng)用層的主要協(xié)議,超文本傳輸協(xié)議(HTTP，Hyper Text Transfer Protocol) 文件傳輸協(xié)議(FTP，F(xiàn)ile Transfer Protocol) 簡單郵件傳輸協(xié)議(SMTP，Simple Mail Transfer Protocol) 郵局協(xié)議(POP，Post Office Protocol) 域名系統(tǒng)(DNS，Domain Name System) 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP，Simple Netw

15、ork Manage Protocol),Internet基礎(chǔ)（第4版）,36,1.4.3 IP地址的概念,IP地址包括2部分：網(wǎng)絡(luò)號(hào)與主機(jī)號(hào)。其中，網(wǎng)絡(luò)號(hào)標(biāo)識(shí)一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，主機(jī)號(hào)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的一臺(tái)主機(jī),Internet基礎(chǔ)（第4版）,37,IPv4地址,Internet使用的是IP協(xié)議第4版，也就是通常所說的IPv4協(xié)議 IPv4地址長度為32位，通常采用x.x.x.x格式表示，其中每個(gè)x長度為8位 這種格式地址被稱為點(diǎn)分十進(jìn)制(dotted decimal)地址,Internet基礎(chǔ)（第4版）,38,IPv4地址的分類,Internet基礎(chǔ)（第4版）,39,1.3.4 IP數(shù)據(jù)包傳輸過程,I

16、nternet采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式。當(dāng)兩臺(tái)主機(jī)之間需要交換數(shù)據(jù)時(shí)，這些數(shù)據(jù)被分割成較小的IP數(shù)據(jù)包（分組） 路由器負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)分組進(jìn)行單獨(dú)轉(zhuǎn)發(fā)，在所有分組全部到達(dá)目的主機(jī)后，將這些分組重組成原來的數(shù)據(jù),Internet基礎(chǔ)（第4版）,40,IP數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu),Internet基礎(chǔ)（第4版）,41,IP數(shù)據(jù)包傳輸過程,Internet基礎(chǔ)（第4版）,42,1.4 Internet域名機(jī)制,域名服務(wù)的概念 國際的域名結(jié)構(gòu) 我國的域名結(jié)構(gòu),Internet基礎(chǔ)（第4版）,43,1.4.1 域名服務(wù)的概念,域名系統(tǒng)（DNS，Domain Name System）是將域名轉(zhuǎn)換為IP地址的服務(wù),Internet

17、基礎(chǔ)（第4版）,44,1.4.2 國際的域名結(jié)構(gòu),域名系統(tǒng)采用與IP地址相似的層次結(jié)構(gòu)，它將整個(gè)Internet劃分為多個(gè)頂級(jí)域，并為每個(gè)頂級(jí)域規(guī)定通用的頂級(jí)域名 頂級(jí)域名采用2種分配模式：組織模式與地理模式。由于美國是Internet的發(fā)源地，美國的頂級(jí)域名以組織模式劃分；其他國家的頂級(jí)域名以地理模式劃分,Internet基礎(chǔ)（第4版）,45,頂級(jí)域名的定義,com：商業(yè)組織 edu：教育機(jī)構(gòu) gov：政府部門 int：國際組織 mil：軍事部門 net：網(wǎng)絡(luò)支持中心 org：非贏利性組織,Internet基礎(chǔ)（第4版）,46,Internet域名結(jié)構(gòu),Internet基礎(chǔ)（第4版）,47,

18、1.4.3 我國的域名結(jié)構(gòu),ac：科研機(jī)構(gòu) com：商業(yè)組織 edu：教育機(jī)構(gòu) gov：政府部門 int：國內(nèi)組織 net：網(wǎng)絡(luò)支持中心 org：非贏利性組織,Internet基礎(chǔ)（第4版）,48,Internet域名的例子,Internet基礎(chǔ)（第4版）,49,1.5 Internet的安全問題,Internet安全現(xiàn)狀 網(wǎng)絡(luò)防火墻的概念 網(wǎng)絡(luò)攻擊的概念 計(jì)算機(jī)病毒的概念,Internet基礎(chǔ)（第4版）,50,1.5.1 Internet安全現(xiàn)狀,社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴程度越來越高，網(wǎng)絡(luò)中的黑客破壞活動(dòng)越來越多 Internet開放性帶來隱患，容易找到各種網(wǎng)絡(luò)攻擊軟件，是病毒傳播的主要途徑 很多網(wǎng)絡(luò)安全事件屬于計(jì)算機(jī)犯罪，正引起社會(huì)普遍關(guān)注，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是這類犯罪分子的攻擊重點(diǎn),Internet基礎(chǔ)（第4版）,51,1.5.2 網(wǎng)絡(luò)防火墻的概念,防火墻(Firewall)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的系統(tǒng)，隔離風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域(Internet)與安全區(qū)域(內(nèi)部網(wǎng)絡(luò))，可以有效增強(qiáng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全性 防火墻的主要功能：限制非法用戶進(jìn)入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的信息與資源；限制可能不安全的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，限制用戶訪問某些Internet站點(diǎn),Internet基礎(chǔ)（第4版）,52,防火墻的基本結(jié)構(gòu),Internet基礎(chǔ)（第4版）,53,1.5.3 網(wǎng)絡(luò)攻擊的概