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计算机网络 最基本概念之二 PowerPoint PPT Presentation


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计算机网络 最基本概念之二. (使用 Office XP 演示). F. 1. IP 地址 IP 地址的作用 IP 地址的表示方法 怎样获得 IP 地址 域名服务器 DNS 2. 电子邮件 (e-mail) 3. 万维网 WWW 4. 因特网上的实时通信量 5. 结束语. IP 地址的惟一性. 连接在因特网的每一台计算机都有一个 IP 地址。这个 IP 地址在世界范围内必须是惟一的。 路由器根据分组首部中的目的 IP 地址查找出下一跳路由器的地址。. 目的 IP 地址. 源 IP 地址.

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计算机网络 最基本概念之二

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Presentation Transcript


5161431

计算机网络

最基本概念之二

(使用 Office XP演示)


5161431

F

  • 1. IP 地址

    • IP 地址的作用

    • IP 地址的表示方法

    • 怎样获得 IP 地址

    • 域名服务器 DNS

  • 2. 电子邮件(e-mail)

  • 3. 万维网 WWW

  • 4. 因特网上的实时通信量

  • 5. 结束语


5161431

IP 地址的惟一性

  • 连接在因特网的每一台计算机都有一个 IP 地址。这个 IP 地址在世界范围内必须是惟一的。

  • 路由器根据分组首部中的目的 IP 地址查找出下一跳路由器的地址。


5161431

目的 IP 地址

源 IP 地址

每个分组的首部都有 IP 地址信息

根据目的 IP 地址

查找路由表

查出下一跳路由器的地址

根据目的 IP 地址

查找路由表

查出下一跳路由器的地址

网络

路由器

网络

路由器

网络

路由器

网络

路由器


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下面的图说明IP 网络是虚拟网络

  • IP 网络是虚拟的。在 IP 网络上传送的是 IP数据报(IP 分组)。

  • 实际上在网络链路上传送的是“帧”,使用的是帧的硬件地址(MAC 地址)。

  • 地址解析协议 ARP 用来把 IP 地址(虚拟地址)转换为硬件地址(物理地址)。


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IP 数据报

路由器 R2

路由器 R1

IP1

IP2

IP3

IP4

IP5

IP6

IP 地址

IP 层上的互联网

从 IP1到 IP2

从 IP1到 IP2

从 IP1到 IP2

硬件地址

HA6

HA3

HA4

HA5

HA2

HA1

从 HA6到 HA2

从 HA1到 HA3

从 HA4到 HA5

MAC 帧

MAC 帧

MAC 帧

主机 H2

主机 H1

IP2

硬件地址

IP1

路由器 R1

路由器 R2

HA1

HA3

HA4

HA5

HA6

HA2

局域网

局域网

局域网


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F

  • 1. IP 地址

    • IP 地址的作用

    • IP 地址的表示方法

    • 怎样获得 IP 地址

    • 域名服务器 DNS

  • 2. 电子邮件(e-mail)

  • 3. 万维网 WWW

  • 4. 因特网上的实时通信量

  • 5. 结束语


5161431

IP 协议规定:IP地址是 32位二进制数字:

11001010011011001111100111001110

为方便阅读和从键盘上输入,可把每 8位二进制数字转换成一个十进制数字,并用小数点隔开:

202.108.249.206

二进制与点分十进制

这就是“点分十进制”记法。我们从键盘上输入点分十进制的IP 地址,计算机就把它转换为32位的二进制数字。


5161431

F

  • 1. IP 地址

    • IP 地址的作用

    • IP 地址的表示方法

    • 怎样获得 IP 地址

    • 域名服务器 DNS

  • 2. 电子邮件(e-mail)

  • 3. 万维网 WWW

  • 4. 因特网上的实时通信量

  • 5. 结束语


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IP地址是宝贵的网络资源

  • IP 地址的总数:232 = 4 294 967 296 个,接近 43 亿个。

  • 由于 IP 地址的总数有限,因此 IP 地址是非常宝贵的资源。需要使用大量 IP 地址的单位必须向有关机构进行申请。

  • 考虑到 IP 地址不久会用尽,因此现在已考虑对 IP 协议进行版本升级,即从现在的 IPv4 升级到新的版本 IPv6。


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个人用户怎样获得 IP 地址?

  • 向某个本地因特网服务提供者 ISP 注册申请,并按月交付费用。

    • ISP (Internet Service Provider)已经向有关机构申请到了批量的 IP 地址(相当于批发商)

  • 购买某个 ISP 的上网卡。


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ISP 向用户 PC 机提供临时 IP 地址(以拨号上网为例)

因特网服务提供者 ISP

(拥有批量的 IP 地址)

用户

PC机

调制

解调器

调制

解调器

IP 地址1

用户线

路由器

IP 地址2

至因特网

若同一时间拨号上网用户数

超过 ISP 所能提供的 IP 地址数,

则有部分用户将得不到 IP 地址。

IP 地址n

ISP 把 IP 地址

临时租给用户使用


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中国的单位用户怎样获得 IP 地址?

  • 长期使用大量 IP 地址(例如,几千个)

    • 向中国互联网络信息中心 CNNIC 申请

    • CNNIC 的网址:www.cnnic.cn

  • 长期使用少量 IP 地址

    • 向就近的本地因特网服务提供者 ISP 申请


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F

  • 1. IP 地址

    • IP 地址的作用

    • IP 地址的表示方法

    • 怎样获得 IP 地址

    • 域名服务器 DNS

  • 2. 电子邮件(e-mail)

  • 3. 万维网 WWW

  • 4. 因特网上的实时通信量

  • 5. 结束语


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用名字表示 IP 地址

  • IP 地址既难记忆,又很难从键盘输入。

  • 一个事实:

    • 人不擅长于记忆长串数字,

    • 但记忆名字却比较容易。

  • 因此想到把 IP 地址变成名字。

  • 因特网设立专门的机构管理名字:

    • 采用分级管理名字的方法。

    • 每一级的名字都是各不相同的。


5161431

因特网的域名

  • 域名其实就是名字。只是因为使用分级管理,因特网使用多级的域,因此就出现了“域名”这个名词。

  • 因特网的域名分为:

    • 顶级域名

    • 二级域名

    • 三级域名

    • 四级域名

      ……


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三级域名.二级域名.顶级域名

商业机构

中央电视台

提供万维网服务的计算机名

因特网的域名举例

  • 中央电视台向因特网提供万维网服务的计算机的域名是:

    www.cctv.com

意思是:

←顶级域名

←二级域名

←三级域名


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四级域名.三级域名.二级域名.顶级域名

中国

←顶级域名

教育机构

←二级域名

清华大学

←三级域名

←四级域名

网站服务器的计算机名字

因特网的域名举例

  • 清华大学向因特网提供网站服务的计算机的域名是:

    www.tsinghua.edu.cn

意思是:


Dns domain name server

域名服务器DNS (Domain Name Server)

  • 因特网中设有很多的域名服务器 DNS,用来把域名转换为 IP 地址。

  • 例如,DNS 收到 www.cctv.com 后,经过查询过程,就把这个域名转换为 IP 地址:

    11001010011011001111100111001110

  • 用点分十进制表示就是:

    202.108.249.206


Dns ip

www.cctv.com

的 IP 地址是

202.108.249.206

www.cctv.com

的 IP 地址?

分布在因特网中 DNS服务器可将名字转换为 IP 地址

不知道

DNS 服务器

不知道

DNS 服务器

因特网

DNS 服务器

DNS 服务器

不知道

DNS 服务器

DNS 服务器

查到了

DNS 服务器


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  • 1. IP 地址

  • 2. 电子邮件(e-mail)

  • 3. 万维网 WWW

  • 4. 因特网上的实时通信量

  • 5. 结束语

F


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电子邮件是因特网最受欢迎的应用

  • 电子邮件大大方便了人们的生活、工作和学习。

  • 电子邮件也改变了人们生活、工作和学习的方式。


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用户名

(用户邮箱)

读作 “at”

邮件服务器的域名

发送邮件使用的协议——简单邮件传送协议

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

接收邮件使用的协议——邮局协议版本3

POP3 (Post Office Protocol version 3)

sina.com

mail.cctv.com

发送端 ISP

接收端 ISP

接收方

使用 SMTP 协议

使用 POP3 协议

发送方

使用 SMTP 协议

因特网

用户邮箱

邮件缓存

邮件服务器

邮件服务器

发信人地址:[email protected]

收信人地址:[email protected]

邮件的传送仍然要使用

IP 和 TCP 协议


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电子邮件的优点与缺点

  • 优点:

    • 快捷

    • 价廉

    • 不打断对方工作或休息

  • 缺点

    • 有时邮件很慢或甚至丢失

    • 对垃圾邮件尚无有效对策


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  • 1. IP 地址

  • 2. 电子邮件(e-mail)

  • 3. 万维网 WWW

  • 4. 因特网上的实时通信量

  • 5. 结束语

F


Www world wide web

万维网 WWW (World Wide Web)

  • 万维网是大规模分布式的信息储藏所。

  • 万维网是因特网中最重要的应用之一。

  • 万维网使用超文本(hypertext):

    • 由多个信息源链接而成的文本

    • 用户利用一个链接可找到位于世界上任何超文本系统中的另一个文档

  • 超文本链接(超链):

    这是一个到 CCTV 的超链


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浏览器与服务器

  • 用户计算机运行浏览器程序,用来在屏幕上浏览从万维网下载的文档。

  • 因特网中的服务器运行服务器程序,它根据浏览器的请求,向用户返回所请求的文档。

  • 浏览器窗口显示的万维网文档称为页面。


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ABC

服务器

浏览器程序

服务器

服务器

服务器

服务器

服务器

服务器

服务器

服务器

服务器程序

浏览器向服务器发出请求服务器向浏览器返回所请求的文档

用户

PC机

我要浏览文档 ABC

因特网

这里同样要用到 IP 和 TCP 协议


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客户服务器方式

  • 在用户 PC 机上运行的浏览器程序也叫做客户程序,简称客户(client)。

  • 在因特网中服务器上运行的服务器程序也叫做服务器(server)。

  • 客户服务器方式

    • 客户向服务器发出请求;

    • 服务器向客户返回所请求的文档。


Url uniform resource locator

统一资源定位符URL (Uniform Resource Locator)

  • URL 用来标识万维网上的各种文档。

  • 因特网上的每一个文档,在整个因特网的范围内具有惟一的标识符 URL。

  • URL 实际上就是文档在因特网中的地址。


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浏览器

与服务器

进行交互

所使用

的协议

所要浏览的文件名

(包含路径)

CCTV 的

网站服务器

在因特网上

使用的域名

URL 的格式

  • 举例:

http

://

www.cctv.com

/news/china/index.shtml


Http hypertext transfer protocol

超文本传送协议 HTTP (HyperText Transfer Protocol)

  • 万维网客户程序与服务器程序之间的交互遵守超文本传送协议 HTTP


Html hypertext markup language

超文本标记语言 HTML (HyperText Markup Language)

  • 超文本标记语言 HTML 使万维网的文档格式有了统一的标准,因而各种万维网文档都能在不同计算机的屏幕上面显示出来。


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  • 1. IP 地址

  • 2. 电子邮件(e-mail)

  • 3. 万维网 WWW

  • 4. 因特网上的实时通信量

  • 5. 结束语

F


Real time traffic

实时通信量 (real-time traffic)如果忽略传输时延,则数据的产生、传输和使用都发生在同一时间。

实时通信量

实时多媒体通信量

多媒体通信量


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IP电话的原理

话音编码

话音解码

装成分组

分组缓存

因特网


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下图说明如何解决话音分组的时延抖动问题

  • 话音分组的发送是等时的。

  • 到了接收端成为非等时的。

  • 在接收端话音分组的还原必须是等时的。

  • 时延有抖动可能会引起话音分组的丢失。

  • 在接收端设置适当的缓存可以部分地解决时延抖动问题。


5161431

分组

发出

t

1 2 3 4 5 6

分组

个数

6

5

4

3

2

1

立即还原

设置缓存时间

增大缓存时间

t

分组

到达

t

1 2 3 4 5 6


5161431

PC

PC

因特网

普通电话

PC

IP 电话

网关

公用电话网

因特网

普通电话

普通电话

IP 电话

网关

IP 电话

网关

公用电话网

公用电话网

因特网

分组交换

电路交换

电路交换

(市内电话)

(市内电话)

IP 电话的几种连接方法

IP电话网关是

传统电话与IP 电话

的接口设备


5161431

IP 电话的质量

  • TCP 协议的重传技术会产生时延。

  • 打电话是实时通信,不允许过大的时延。 因此 IP 电话不使用 TCP 协议,而是使用 UDP 协议。

  • IP 电话宁可把出错的分组丢弃,也不要迟到的、没有差错的分组。

  • 因此,IP 电话的质量目前还不如传统电话的质量(分组丢失、时延、时延抖动)。

  • 为了提高 IP 电话的质量,有的 ISP 在 IP 电话网关之间使用专用的宽带线路。


5161431

8

18

28

38

回放时间

因特网

服务器

客户

0

1

10

11

15

20

25

30

27

37

发送时间

到达时间


Rtp real time transport protocol

实时运输协议 RTP(Real-time Transport Protocol)

应用层

PCM

MPEG1

MPEG2

RTP (序号、时间戳)

运输层

UDP

网际层

IP

底层局域网或广域网技术

底层


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因特网应如何演进以适应实时通信量的传输

  • 不同的对立观点仍然很多。

  • 有人认为应当彻底改造因特网:要有预留网络资源的协议,改变路由器的调度策略,应用程序要对其通信量进行描述。

  • 有人认为应维持 IP 协议的“尽最大努力交付”的策略,只要使链路容量足够大即可。

  • 有人认为要适当增加网络的服务器质量 QoS (Quality of Service)。


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  • 1. IP 地址

  • 2. 电子邮件(e-mail)

  • 3. 万维网 WWW

  • 4. 因特网上的实时通信量

  • 5 结束语

F


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结束语

  • IP 地址是 32 位二进制数字。为便于阅读和键入,也常使用点分十进制记法。

  • 个人用户上网可向本地 ISP 租用临时的 IP 地址。

  • 域名服务器 DNS 把计算机域名转换为计算机使用的 32 位二进制 IP 地址。

  • 发送电子邮件使用 SMTP 协议,接收电子邮件使用 POP3 协议。


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结束语(续)

  • 统一资源定位符 URL 惟一地确定了万维网上文档的地址。

  • 超文本传送协议 HTTP 用于万维网浏览器程序和服务器程序的信息交互。

  • 超文本标记语言 HTML 使万维网文档有了统一的格式。


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结束语(续)

  • IP 电话不使用 TCP 协议。利用 IP 电话网关使得在普通电话之间可以打 IP 电话。


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