第五章 Internet 应用基础

第五章 Internet应用基础 • 第一节 Internet基础知识 • 教学目标　 • 了解Internet的起源和发展 • 了解Internet在中国的发展 • 了解Internet的信息服务方式 • 了解Internet相关组织 • 了解Internet草案与RFC • 重点/难点 • Internet的信息服务方式

第五章 Internet应用基础 • 一、Internet的起源和发展 • 二、Internet在中国的发展 • 三、Internet的信息服务方式 • 四、Internet相关组织 • 五、Internet草案与RFC（请求审议文档）

第五章 Internet应用基础 • 第二节 Internet地址和域名 • 教学目标 • 掌握IP地址的组成及分类 • 掌握子网与子网掩码并学会如何划分子网 • 重点/难点 • 子网划分

为什么要使用IP地址？ • 屏蔽各种物理网络的地址差异 • 每种物理网络都有各自的技术特点，其物理地址也各不相同统一物理地址的表示方法不现实 • 互联网对各网络地址的“统一”通过IP地址在IP层完成

网络标识主机标识 第五章 Internet应用基础 • 一、IP地址的组成及分类 • 1、IP 地址：使用TCP/IP通信协议的网络上，每一台计算机（主机）所对应的一个唯一的32位地址。 • 如：11010010 01001001 10001100 00000010 • 2、十进制表示方法 • 将32位二进制数分为四段，每段8位，中间用小数点隔开，然后将每8位十进制数转换成十进制数。 • 如：上述IP地址可表示为：210.73.140.2 • 3、IP地址的组成： • 网络标识和主机标识。其中：“网络标识”用于辩认子网，同一子网的网络标识都相同；“主机标识”用于辩认网络中的每一台主机。 • 如：上述IP地址，网络标识为：210.73.140；主机标识为：2

第五章 Internet应用基础 • 4、IP地址的分类：为适应不同网络的规模，将IP地址分成了三类，分别为A类，B类和C类。（如下图所示） • 根据上图可知IP地址取值范围如下表

第五章 Internet应用基础 • 5、IP地址的分配原则 • 可分配给网络或主机的IP地址只有A，B，C 3类 • 网络ID不能0，也不能全1 • 主机ID全为1表示该网络的广播地址 • 内部专网使用保留的“私有”IP地址

第五章 Internet应用基础 • 6、子网掩码 • （1）子网掩码的功能与使用 • 功能：①区分IP地址中网络标识和主机标识 • ②用于将网络划分为多个子网 • （2）默认子网掩码 • 子网掩码中为1的用来定出网络号；为0的位用来定出主机号 • 例：若某台主机的IP地址为192.9.200.13（11000000.00001001. 11001000.00001101），子网掩码为255.255.255.0，求网络号和主机号 • 方法：将这两个IP地址与子网掩码按位求“与”

10 网络标识主机标识 B类地址增加子网号子段 10 网络标识子网号子网主机标识 1111111111111111 111111 0000000000 子网掩码第五章 Internet应用基础 • 例：判断若一台主机的IP地址为192.9.200.28，子网掩码为255.255.255.0，则其与上例中的IP地址是否属同一子网 • 例：通过子网掩码来划分网络，划分方法如下图所示

第五章 Internet应用基础 • 子网划分的代价：减少了主机数目 • 例：假设有4个分部于各地的局域网络，每个网络各有约15主机，而只申请了一个C类网络，其为203.66.77.0 • 划分方法如下： • 若子网掩码为默认的255.255.255.0，即所有计算机只能在同一子网内，若要分成四个子网，则可在子网掩码上着手 • ①将子网掩码设成：255.255.255.224，其中，224对应的二进制码为：11100000，表示用原主机标识的高三位来分割子网 • ②三位二进制数共有8种组合，即000，001，010，011，100，101，110，111；其中000和111不可用，所以，可提供6个子网 • ③每个子网提供的IP地址：前三个字节不变，第四个字节则是：

第五章 Internet应用基础 • 第一个子网：00100000～00111111，即32～63 • 第二个子网：01000000～01011111，即64～95 • 第三个子网：01100000～01111111，即96～127 • 第四个子网：10000000～10011111，即128～159 • 第五个子网：10100000～10111111，即160～191 • 第六个子网：11000000～11011111，即192～223 • 以上每个子网可提供30台主机

实践：子网与子网掩码 1.子网通过“子网掩码”表示 2.在局域网上划分子网：结合IP地址和其子网掩码

实践：子网规划 IP地址分配前需进行子网规划选择的子网号部分应能产生足够的子网数选择的主机号部分应能容纳足够的主机路由器需要占用有效的IP地址

实践：在局域网上划分子网 1.子网编址的初衷是为了避免小型或微型网络浪费IP地址 2.将一个大规模的物理网络划分成几个小规模的子网有时是有益的各个子网在逻辑上独立没有路由器的转发，子网之间的主机不能相互通信

局域网上划分子网举例（1）

局域网上划分子网举例（2） 以配置该计算机为例

配置计算机的IP地址和子网掩码

利用ipconfig查看网络配置

测试子网划分、IP分配和计算机配置是否正确 1.处于同一子网的计算机是否能够通信？利用ping命令（如利用IP地址为192.168.1.17的计算机去ping IP地址为192.168.1.19的计算机）观察ping命令输出结果 2.处于不同子网的计算机是否能够通信？利用ping命令（如利用IP地址为192.168.1.17的计算机去ping IP地址为192.168.1.162的计算机）观察ping命令输出结果

第五章 Internet应用基础 • 域名系统 • IP地址是一个具有32比特长的二进制数，，对于一般用户来说，要记住IP地址比较困难。为了向一般用户提供一种直观明了的主机识别符（主机名），TCP/IP协议专门设计了一种字符型的主机命名机制，给每一台主机一个由字符串组成的名字，这种主机名相对于IP地址来说是一种更为高级的地址形式——域名。

第五章 Internet应用基础 • 层次型域名系统的命名 • 名字空间被分成若干个部分并授权相应的机构进行管理。该管理机构又有权对其所管辖的名字空间进一步划分，并再授权相应的机构进行管理。如此下去，名字空间的组织管理便形成一种树状的层次结构。

第五章 Internet应用基础 • Internet第一级域名的代码及意义

第五章 Internet应用基础 • 国家或地区代码

第五章 Internet应用基础 • 域名解析 • 主机域名不能直接用于TCP/IP协议的路由选择之中。当用户使用主机域名进行通信时，必须首先将其映射成IP地址。因为Internet通信软件在发送和接收数据时都必须使用IP地址。 • 将主机域名映射为IP地址的过程叫做域名解析。域名解析包括正向解析（从域名到IP地址）以及反向解析（从IP地址到域名）。Internet的域名系统DNS能够透明地完成此项工作。

第五章 Internet应用基础 • 第三节 Internet接入方式 • 了解接入Internet的各种方式 • 掌握ADSL接入方法 • 重点/难点 • Internet各种接入方式的特点

常见的几种入网方式 ＰＳＴＮ公共电话网ＡＤＳＬ宽带接入 LAN 接入ＣａｂｌｅＭｏｄｅｍ接入

Internet接入方式 1 终端方式入网终端方式需要的硬件设备有PC机、Modem和电话线，还需要安装通信软件，如Windows下的Terminal等。用户通过拔号登录到ISP的主机上，利用该主机提供的软件访问Internet。 2 SLIP/PPP协议 1. 串行线路IP协议（SLIP ） SLIP协议是较早的一个协议，提供电话线访问Internet的方法。它只完成数据报的封装和传送，没有提供寻址、区分多种协议、检错、纠错和数据报压缩功能。因此SLIP较为简单，实施起来也比较容易。 SLIP只支持异步传输方式，无协商过程，尤其不能协商诸如双方IP地址等网络属性，在后来的发展过程中，逐步被PPP协议所替代。

Internet接入方式 2. 点到点协议（PPP） PPP协议是一个数据链路层协议，提供点到点链路上传输、封装网络层数据包的功能，是目前TCP/IP网络中最主要的点到点数据链路层协议。PPP支持多种协议，同时还支持异/同步通信、错误检测、选项商定、头部压缩等。 PPP是一个适应于通过Modem、点到点专线、HDLC比特串行线路和其它物理层的多协议帧机制，是正式的Internet标准，广泛应用于如PSTN/ISDN、DDN等广域网，甚至能应用于同步数字系列SDH和同步光纤网络SONET等高速线路上。

Internet接入方式 3. PPP的身份验证 PPP协议增加了通信双方的身份验证和安全性协议，即在网络层协商IP地址前，先要通过身份验证。 1) 口令认证协议PAP 2) 查询握手认证协议CHAP

Internet接入方式 3 　拔号入网拨号入网方式如图所示。拨号入网采用模拟传输技术，使用普通的调制解调器实现远程通信。用户线路的传输速率较低，一般仅为20Kbps～40 Kbps，最高速率为56Kbps。拨号入网可以采用终端方式和使用SLIP/PPP协议两种方式。 1. 单机入网拨号入网采用动态IP地址分配方式，用户每次拨号所得到的IP地址可能不同。因此，以这种方式入网站点不能作为主机节点供他人访问。 2. 一线多机入网

ISDN综合业务数字网 综合业务数字网ISDN（Integrated Services Digital Network）能使用户利用现有的电话线，实现用户端数字信号入网，是数字传输和数字交换综合而成数字电话网，整个思想就是电话网络数字化。 1 ISDN简介 ISDN的特点是用户通过一个标准的用户网接口，可以享用各种类型的网络服务，用户利用ISDN可以实现上网和打电话同时进行，因此中国电信将其取名为“一线通”。ISDN的连接如图所示。 ISDN具有电路交换、包交换和无交换连接等功能，它先提供了X.25业务，主要是开发简单，后来又提供帧中继业务，可大大提高数据处理的效率。

ISDN综合业务数字网 ISDN分为窄带ISDN（N-ISDN）和宽带ISDN（B-ISDN）两种。目前普遍使用的是窄带ISDN。 (1) 窄带ISDN N-ISDN又分为基本速率接口BRI（2B+D）和基群速率接口PRI（30B+D）两类。

ISDN综合业务数字网 (2) 宽带ISDN B-ISDN是从窄带ISDN发展而来的，由电话网、分组交换网和异步传输模式（ATM）宽带交换网组成，可提供155Mbps以上的通信能力。初期发展的B-ISDN可弥补N-ISDN的不足，进一步实现话音、数据和图像等业务的结合。除了提供窄N-ISDN业务（话音、传真等）外，还能提供宽带检索型业务（如文件检索、宽带可视图文等）、宽带分配型业务（如广播电视、高清晰度电视等）以及宽带突发型业务（如高速数据传输等）。B-ISDB能实现话音、高速数据和活动图像的综合传输，是进行电子商务的理想通信介质。

　数字用户线（xDSL） 1 xDSL工作原理 DSL不需要对数字数据进行A/D转换，便可利用电话线传输数字数据。同时，还可以将信号分离，将一部分带宽用于传输模拟信号（语音），大部分带宽用于传输数字数据。 2 xDSL的种类 1. 非对称数字用户线（ADSL） ADSL将双绞线电缆的带宽（1MHz）划分为三个频带，第一个频带为0～25KHz，用于常规的电话业务；第二个频带为25～200KHz，用于上行传输数据；第三个频带为200～1MHz，用于下行传输数据。 2. 高比特率数字用户线（HDSL） HDSL是对称的高速数字用户线技术，通过两对或三对双绞线提供全双工1.544/2.048Mbps（T1/E1）数据传输能力，支持640 Kbps、1168 Kbps和2320 Kbps三种速率，但不支持语音服务和ISDN。HDSL没有中继时的传输距离根据用户线的规格不同而不同，约为4～7Km。

　数字用户线（xDSL） 2 xDSL的种类 3. 对称数字用户线（SDSL） SDSL是HDSL的一个分支,也称为单线对数字用户线SDSL或中等比特率数字用户线MDSL。SDSL使用一对双绞线在上下行方向上实现E1/T1的传输，上行和下行速率相同，从几百Kbps～2Mbps，传输距离3Km左右。 4. 速度自适应数据用户线（RADSL） RADSL根据线路质量动态调整速率，属于非对称传输模式。其上行传输速率为128Kbps～768Kbps，下行传输速率为384Kbps～9.2Mbps,传输距离5.5Km左右。 5. 甚高比特率数字用户线（VDSL） VDSL在一对铜质双绞线上实现数字数据双向传输，上行传输速率为1.5Mbps～7Mbps，下行传输速率为13Mbps～52Mbps,传输距离大约在300m～1.3Km左右。

　数字用户线（xDSL） 3 xDSL的接入 xDSL的接入由用户端和xDSL局端两部分组成。用户端设备由xDSL调制解调器和语音分离器组成，语音分离器将线路上的音频信号分离出来接到电话或传真机上，xDSL调制解调器对用户的数据进行调制或解调。 xDSL局端设备由DSLAM接入平台、DSL局端语音分离器和数据汇聚设备等组成。如图所示。

连接到Internet的步骤、方法 1、Internet帐号的申请：注册用户：用户申请填写用户申请表核对用户资料获取资料、注册成功开户操作缴纳接入费

接电话进线 LINE PHONE RS 电脑电话机 Modem 接电源 2、硬件的连接： PSTN公共电话网

ADSL宽带接入

ADSL宽带拨号连接的创建演示

ADSL的特点 u速率高。理论上ADSL可以达到8Mbps的数据传输速率，不过实际使用过程中下行速率往往只能达到4～5Mbps。u独享带宽。ADSL接入方案在网络拓扑结构上可以看作是星型结构，每个用户都有单独的一条线路与ADSL局端相连，因此每一用户独享数据传输带宽。u对现有电话网资源进行充分的增值利用。ADSL接入是基于电话线路的，它充分利用了现有的电话网络，在线路两端加装ADSL通讯终端设备即可为用户提供宽带服务，几乎不用对现有线路作任何改动。u 可以与普通电话共存于一条电话线上。ADSL采用了频分多路复用技术，利用普通电话线实现了高速数据传输和语音电话、传真通讯等同时进行。 • 但是，ADSL对线路质量要求较高，此外还可能存在语音、数据相互干扰的问题。ADSL使用的接入线为铜电话线，传输频率在30kHZ～1MHZ之间，传输过程中容易受到外来高频信号的串扰。

CATV和无线接入 1 CATV接入为提高传输距离和质量，许多有线电视网正逐渐用混合光纤同轴电缆HFC替代纯同轴电缆。HFC的通频带为750MHz，从45MHz～750MHz主要用于传输有线电视信号。CATV的传输带宽远远没有得到充分利用，它有着巨大的潜力。利用CATV接入广域网，必须要有线缆调制解调器（Cable Modem），它是近几年开始试用的一种超高速Modem，从理论上讲Cable Modem下载数据的峰值速度最高可达到 36Mbps，这比拨号接入方式速度至少要高640倍。 Cable Modem 连接方式分为两种：对称速率型和非对称速率型。对称速率型的上行和下行传输速率相同，都在500kbps～2Mbps之间；非对称速率型的上行传输速率为500Kbps～10Mbps 之间，下行传输速率为 2Mbps～40Mbps。实际应用时，上行速率在 200Kbps～2Mbps 之间，下行速率在 3Mbps～10Mbps 之间。

CATV和无线接入 1 CATV接入利用CATV接入广域网拥有廉价和带宽优势，但也存在以下问题： l首先需要将原有单向传输的CATV，改造为双向传输的HFC，还需要用双路信号放大器替换原有的单路信号放大器。另外，还需要安装 IP 路由器。 l由于Cable Modem模式采用的是将几个节点连在一起形成一个总线型网络结构，这样网络用户要和邻居分享带宽。当在传输数据时正好有较多的用户收看电视节目或邻居正在上网数据等操作，会影响传输速率。为改进传输性能，可以改为星型结构。

CATV和无线接入 2 无线接入无线接入网是指从业务接入点接口到用户终端，全部或部分采用无线方式。无线方式可以是无线电、卫星、微波、激光和红外线等。使用无线接入技术，需要在计算机端插入无线接入网卡或无线调制解调器(Wireless Modem)，得到无线接入网ISP的服务，便可接入广域网。无线调制解调器是一种基于无线电波作为传输媒介的网络接入设备，目前这种Modem 的通信速率在数Kbps到数Mbps之间，通信距离在100米至数千米之间。无线上网卡无线接入点产品

CATV和无线接入 2 无线接入 ◆ 无线接入、ADSL接入和CATV接入技术比较： lADSL接入技术是点到点连接，独点线路带宽，但是用户端与ADSL局端的距离以及线路质量会影响传输速率，电缆越粗传输质量越高。另外，因为ADSL使用原有电话线路作为传输介质，因此它的抗干扰性比CATV接入方式要差； lCATV接入技术的主要问题是与邻居共享带宽，邻居打开电视或正在使用网络下载数据，都会影响其它共享用户的传输速率； l无线接入技术需要解决的主要问题要防止非法用户的入侵，数据的加密和解密问题。

FTTB • FTTB（Fiber To The Building）的含义是光纤到楼，是一种基于高速光纤局域网技术的宽带接入方式。FTTB采用光纤到楼、网线到户的方式实现用户的宽带接入，因此又称为FTTB+LAN，这是一种最合理、最实用、最经济有效的宽带接入方法。FTTB利用数字宽带技术，实现千兆到社区、局域网百兆到楼宇，十兆到用户。对用户来讲，并没有增加什么设备，只是墙上多了个“信息插座”而已。FTTB对用户计算机的硬件要求和普通局域网的要求一样，只需在计算机上安装一块10M以太网卡即可进行24小时高速上网。FTTB采用的是专线接入，所以用户开机后不需要拨号即可接入Internet。通过FTTB高速专线上网的用户不但可使用Internet的所有服务，而且还可以享用由ISP另外提供的诸多宽带增值业务，如远程教育，远程医疗，视频点播，交互游戏，广播视频等。但是FTTB带宽为共享式，住户实际可得的带宽受并发用户数限制。此外，ISP必须投入大量资金铺设高速网络到每个用户家中，已建小区线路改造工程量大，所以适合于新建小区。

数字数据网（DDN） 1 DDN的特点 lDDN是纯数字线路，传输质量高，延迟小，可靠性高。 l点到点的连接，通信速率可在2.4Kbps～2.048Mbps之间。 l 多媒体服务为一体，向用户提供永久性连接。 l纯数字线路，传输质量高，延迟小，可靠性高。 l投资和运行费用较高。 2 DDN用户接入方式 1. 用户终端接入DDN 2. 局域网接入DDN

第五章 Internet 应用基础