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網路程式設計 -- 陳啟彰. Text book:. 第一章 TCP/IP 網路基本概論. 1-1 TCP/IP 網路的發展簡史 1-2 通訊協定 1-3 IP 位址 1-4 DNS 協定 1-5 DHCP 協定 1-6 網路故障偵測. TCP/IP 網路發展簡史 -70 年代初期. 70 年代，美國國防部委託高等研究計畫機構（ Advanced Research Projects Agency ， ARPA ）發展了一套稱之為 ARPAnet 的實驗性網路。
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網路程式設計 -- 陳啟彰 Text book:
第一章 TCP/IP網路基本概論 • 1-1 TCP/IP網路的發展簡史 • 1-2通訊協定 • 1-3 IP位址 • 1-4 DNS協定 • 1-5 DHCP協定 • 1-6網路故障偵測
TCP/IP網路發展簡史-70年代初期 • 70年代，美國國防部委託高等研究計畫機構（Advanced Research Projects Agency，ARPA）發展了一套稱之為ARPAnet的實驗性網路。 • ARPAnet網路將不同平台的電腦系統串連起來，是TCP/IP發展的前身。
第一章 TCP/IP網路基本概論 1-1 TCP/IP網路的發展簡史
TCP/IP網路發展簡史-70年代中期 • 70年代中期，ARPAnet改變為應用網路，改名為國防部委託高等研究計畫機構（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA），並由國防部的通訊署（Defense Communications Agency，DCA）來負責管理。 • TCP/IP網路於此時開始發展。
TCP/IP網路發展簡史-80年代 • 80年代，美國國防部要求所有要與ARPAnet網路連線的電腦，都必須使用ARPAnet協定 • Unix系統與TCP/IP網路於此時開始結合起來。 • ARPAnet將網路依保密與否切割成兩個網路： • 未保密：MILNET • 保密：ARPAnet • Internet網路結合了MILNET與ARPAnet，90年代初期ARPAnet網路告別歷史，由Internet網路所取代。
TCP/IP的兩個重要協定 • 傳輸控制協定（Transmission Control Protocol，TCP）。 • 網際協定（Internet Protocol，IP）。
RFC文件 • 所有的網路通訊協定，都是根據RFC文件來制訂的。 • http://www.ietf.org/
第一章 TCP/IP網路基本概論 1-2通訊協定
OSI網路通訊模型 • OSI：Open Systems Interconnect Reference Model。 • 由國際標準組織（International Standard Organization，ISO）所發展的一套網路通訊協定標準。
OSI - 實體層 • Physical Layer • 定義網路硬體的物理特性與規格： • 電壓準位 • 資料流量控制方法 • 連接介面 • 區域網路接線標準
OSI - 資料連結層 • Data Link Layer。 • 確保傳輸的資料可以被安全的遞送到對方。 • 由網路硬體製造商所提供的驅動程式來提供資料連結層的服務。 • MAC(Medium Access Control)位址每個位元組由16進位的數值所組成。
OSI - 網路層 • Network Layer 。 • 管理網路的連線。 • 建立網路之間的主機對主機的Connection： • 讓要傳輸的資料封包，可以傳輸至指定的IP位址。 • 允許在不同的網路之間，透過路由器的服務來進行資料的傳輸。
OSI - 傳輸層 • Transport Layer 。 • 確保資料封包可以正確的傳輸。 • TCP（傳輸控制協定，Transmission Control Protocol） 。 • UDP（使用者資料封包協定，User Datagram Protocol） 。
OSI - 交談層 • Session Layer 。 • 管理資料傳輸發送端與接收端的網路應用程式之彼此相關互動。 • 管理各種網路應用程式的連線過程： • FTP伺服器或FTP客戶端程式 • 發送Email：客戶端會有類似Outlook的電子郵件程式，伺服端會有一個郵件伺服器。 • 瀏覽網頁：前端Internet Explorer的瀏覽器，伺服端會有一個Web伺服器。
OSI - 表現層 • Presentation Layer 。 • 對應用層提供標準的資料呈現規則。 • 定義資料交換的格式： • 發出需求 • 傳送結果
OSI - 應用層 • Application Layer 。 • 使用網路服務的應用程式。 • 處理所有使用者對網路的需求，如： • 瀏覽網站 • 收發電子郵件 • 下載與上傳檔案
TCP/IP通訊協定模型 • 將OSI通訊協定整合並簡化，變成網路存取層、網際層、傳輸層與應用層等四層架構。
TCP/IP - 網路存取層 • 存取實體網路的程序。 • 整合OSI通訊協定模型的實體層、資料連結層和網路層的功能。 • 把資料封包傳送給網路設備。 • 定義資料封包的格式。 • 定義網路傳送的底層資料。
TCP/IP - 網際層 • 定義資料封包的格式，並處理資料傳送的路徑。 • IP協定： • 定義資料封包的格式。 • 定義IP位址的格式。 • 在下層的網路存取層與上層的傳輸層來傳輸資料。 • 負責決定資料傳送的路徑與封包的分割與重組。
TCP/IP - 傳輸層 • 提供主機與主機之間的資料封包傳輸服務。 • 規劃資料封包的資料流量。 • 規劃資料能正確的抵達到目的地的路徑。 • 收到的資料封包與發送的資料封包是一致： • 遺失的封包重新發送 • 移除重覆的資料封包 • 排列正確的資料封包順序 • 分為TCP與UDP。
TCP/IP - 應用層 • 網路應用程式負責的程序。 • 整合了OSI通訊協定模型的應用層、展現層與交談層。
第一章 TCP/IP網路基本概論 1-3 IP位址
IP位址 • IP位址是每一個網路設備的一個編號。 • 目前IP位址是使用IPv4版本的規格。 • 由四個位元組所組成。 • 每個位元組是一個不超過255（8位元，0～255）的數值。
兩個IP位址是否在同一個網路？ • 把IP位址與它的網路遮罩來進行AND運算。 • 計算結果： • 兩者的主機號碼若相同，就是在同一個網路。
特定用途的IP位址 • 第一組數字127 保留給回溯（loopback address）介面所使用。 • 私有IP，private IP： • 10.X.X.X • 172.16.X.X ～ 172.31.X.X • 192.168.1.X～192.168.255.X • multicast虛擬IP： • 224.X.X.X～239.X.X.X
私有IP使用時的注意事項 • 路由資訊不可以對外散播。 • 傳送資料封包，不能透過網際網路來轉送。 • 只限於內部的區域網路所使用。
子網路遮罩（1/2） • A級網路： • IP位址第一個位元為0 。 • 子網路遮罩長度預設為8位元。 • B級網路： • IP位址前兩個位元為10 。 • 則子網路遮罩長度預設為16位元。 • C級網路： • IP位址前三個位元為110。 • 子網路遮罩長度預設為24位元。
子網路遮罩（2/2） • D級網路： • IP位址前四個位元為1110。 • 子網路遮罩長度預設為32位元。 • E級網路： • IP位址前四個位元為1111。 • 子網路遮罩長度預設為32位元。
NAT(Network Address Translation)技術 • 透過通訊埠的設定，可以將公開IP所接收的資料封包轉送至內部的私有網路的指定IP位址。 • 達到一個公開IP大家共享的目的。 • 解決IP荒的問題。
路由表 • 電腦A要傳送資料封包到電腦B： • 經由驗算得知電腦B不在同一個網路上 • 透過路由器將資料封包轉出目前的網路 • 從路由器找出電腦B的位址 • 再從電腦B的閘道器將資料封包轉進電腦B的位址。 • 繞徑（Routing）: 從電腦A經由路由器連接到另一部電腦B，這個過程稱之為繞徑（Routing）。
繞徑 • Routing: • 從電腦A經由路由器連接到另一部電腦B之過程。 • 指令: (show the routing table) netstat -r
第一章 TCP/IP網路基本概論 1-4 DNS協定
DNS • 網域名稱系統，Domain Name Service。 • 透過DNS伺服器可以查詢網址所對應的主機IP位址。
第一章 TCP/IP網路基本概論 1-5 DHCP協定
DHCP • Dynamic Host Configuration Protocol。 • 可以自動完成IP配置的協定。 • 伺服器端：集中管理所有網路設定的資料 • 客戶端：從DHCP伺服器取得所配置的網路設定： • IP位址 • 網路遮罩 • 預設閘道DNS伺服器
第一章 TCP/IP網路基本概論 1-6網路故障偵測
