6.3浙江文化地理.1 概述
在第六章开头我们针对网络发展作了简单介绍。互联网是一种广域网。它是目前世界上最大广域网。它又是网络网络。互联网发源于美国ARPANET， 采用TCP/IP协议将各种不同网络连接起来。今天互联网采用TCP/IP协议将不同国家、地区、各部门、各机构计算机网络连接起来。随着互联网发展，美国政府将互连网交由商业公司管理，并成立了互联网管理委员会IAB（Internet Architecture Board ），作为互联网最高管理机构。互联网采用层次化管理方式，管理委员会下属技术管理部门为互联网网络信息中心Inter NIC（Network Information Center），Inter NIC负责IP地址和顶级域名管理工作。各国家或地区也有自己NIC（网络信息中心）作为网络信息中心下属机构，负责本国家或地区IP地址和域名管理工作。我国网络信息中心是CNNIC，为亚太地区网络信息中心APNIC下属。而亚太地区网络信息中心APNIC则为互联网网络信息中心Inter NIC下属。 1993年3月, 我们国家最早接入互联网网络是中国科学院高能物理研究所网络――Global Net 。而我国正式加入互联网则是以中国科学院计算机网络信息中心网――NCFC（National Co
mputer & network Facility of China ）加入互联网为标志。它提供了我们中国自己域名解析服务（可以解析中国cn下域名），并成立了我们国家自己网络信息中心――CNNIC（China Network Information Center ），负责管理中国域名cn下域名注册和IP地址分配。NCFC网络不仅连接北京中关村地区大学和科研科研院所，而且通过中国电信网络，连接到全国各地科研院所。它是一个面向科技界网络。它提供互联网通用功能。包括、远程登录、文件传输、新闻服务、信息查询和WWW浏览等互联网服务。
1995年5月，邮电部建立了中国互联网主干网络CHINANET，并与互联网连通。同时提供面向全国互联网接入服务。
1995年6月，中国教育科研计算机网络CERNET（China Education & Research Computer Net），开通了与互联网连接。中国教育科研计算机网在北京、上海、广州、沈阳、西安、武汉和成都８个城市大学设立了十一个地区网络中心。 各地区大专院校将自己校园连入各地区到网络中心，再由中国教育科研计算机网网络中心（位于清华大学）连接至互联网。
6.3.2 IP地址与域名
1．IP地址
互连网所采用核心协议是TCP/IP（Transfer Control Protocol / Internet Protocol）协议。IP协议对应OSI/RM７层协议网络层协议。其主要功能是根据整个网络唯一地址，把数据从源主机发送到目主机。在IP协议中使用这个地址称作IP地址。它是由三十二位二进制数组成。为了便于表示，我们把它分为４段，每一段包含一组８位二进制数。这４组二进制数，用４组十进制数表示，中间用小数点分隔。例如，202.118.176.100，这就是一个互联网上主机IP地址。
IP地址分为五类，Ａ类、Ｂ类、Ｃ类、Ｄ类和Ｅ类。其中，Ａ类、Ｂ类和Ｃ类地址都分为两部分，即网络地址和主机地址。这三类地址分别适于大、中、小型网络。如图6-8所示：
A类： 0│网络地址（7位）│ 主机地址（24位）
B类： 1 0│ 网络地址（14位） │ 主机地址（16位）
C类： 1 1 0│ 网络地址（21位） │ 主机地址（8位）
D类： 1 1 1 0│ 多点广播
E类： 1 1 1 1 0│ 保留
图6-8 IP地址格式
如果主机地址部分二进制为全“0”或全“１”有特殊含义。如果为全“１”,表示是一个广播地址；如果为全“0”， 表示是网络地址。
Ａ类地址可表示126个不同网络，其中每个网络最多可以有224－２个主机。
Ｂ类地址可表示16384个不同网络，其中每个网络最多可以有65534个主机。
Ｃ类地址可表示2097152个不同网络，其中每个网络最多可以有254个主机。
从IP地址第一个字段十进制数值，我们可以区分其是属于哪一类网络。
Ａ类IP地址：1-126；
Ｂ类IP地址：128-191；
Ｃ类IP地址：192-223；
Ｄ类IP地址：224-239；
Ｅ类IP地址：240-254；
几个特殊IP地址：
0 . 0 . 0 . 0 ：表示所有网络；
127 .ｘ.ｘ.ｙ ：回馈地址，亦即本机地址，测试用。其中ｘ为 0―255；ｙ为 1―255；习惯上写为：127.0.0.1;
255.255.255.255: 广播地址。
2．子网掩码
如果某一个主机IP地址为11.22.33.44，并不一定表示它网络地址就是11.0.0.0。这是因为对于一个大型网络来说,虽然它具有一个Ａ类IP地址，但是并不表示它是由单纯一个大网络组成，更多可能是由许多不同子网组成。这样，就要有一部分原来用于表示主机地址二进制位，用来表示本网络内部子网。对于网络中每个设备来说，不仅要知道自己IP地址，还
要知道自己所在子网地址。这样，他才能知道与自己通信某个站点是否与自己在同一个子网内。如果不是在同一个子网内，发送给对方数据就要交由路由器转发。否则，直接发给对方即可。而要知道自己网络地址，则必须知道自己IP地址哪些位是用来表示网络地址。这个信息是由子网掩码提供。子网掩码同样是由三十二位二进制数组成。只不过用来表示网络地址二进制位全为“１”；表示主机地址二进制位全为“０”。这样把三十二位IP地址与子网掩码进行逻辑与运算，便可得到子网地址。以上述主机IP地址为例，若其子网掩码为255.255.0.0，则网络地址(=子网掩码＆IP地址)为11.22. 0. 0。如图6-9所示:
子网掩码: 255.255.0.0 11111111.11111111.00000000.00000000
IP地址 ： 11.22.33.44 00001011.00010110.00100001.00101100
网络地址： 11.22. 0. 0 00001011.00010110.00000000.00000000
限额设计图6-9 网络地址
3. 域名
由于上述例子我们看到，域名是分级。其中一级域名（顶级域名）是有限而且固定，不可以任意命名，由互联网信息中心InterNIC负责管理分配。一级域名（顶级域名）包各种分类域名和国家地区域名，它包括如下域名：
com –工业控制计算机 商业机构；
edu – 教育机构；
gov – 政府机构；
int – 国际性组织百姓健康舞
mil – 军事部门；
net – 网络服务机构；
org – 非盈利性组织；
国家和地区域名 – 如ca、ca、hk等；
6.3.3 TCP／IP协议
TCP/IP协议是互联网应用最广泛协议。我们通常所说TCP/IP协议实际上指是TCP/IP协议簇，其核心是阻尼板TCP协议和IP协议，当然还包括其他协议。
TCP/IP协议簇与OSI/RM 7层协议对应关系如图6-10所示。TCP/IP分为4层。
1．网络访问层
网络访问层又称为网络接口层。此层是TCP/IP最低层。本层对应于OSI/RM最低两层——数据链路层和物理层。 TCP/IP与OSI/RM并未对这一层规定具体协议。这一层由各种通信子网实现。
比如X.25、DDN网等。本层负责传输从IP层接收到数据报并在网上传送数据帧。或者将接收到数据帧分离出IP报文,转交给其上一层——IP层。
2．IP层
这一层是TCP/IP第二层。本层对应于OSI/RM第三层——网络层。本层使用主要协议是IP协议，其主要功能是根据IP地址，把IP数据报传送到目标主机。如果目标主机相距较远，例如跨越很多子网，则IP数据报必须由路由器选择不同路径进行转发。互联网上在此层工作关键设备是路由器。路由器负责将两个相同或不同结构网络相连接。它根据IP数据报目标地址，决定是否将IP数据报转发给另外一个网络和其他路由器。主机与路由器之间交换控制信息使用是ICMP协议。它也是工作在IP层协议。在该层工作另外值得一提是地址解析协议ARP( Address Resove Protocol )。在互联网上使用是IP地址, 但在物理传输时必须把数据传送给具体物理设备。也就是必须知道目标物理地址——MAC地址。地址解析协议是负责将互联网地址——IP地址转换为物理地址——MAC地址协议。
3. TCP层
本层和OSI/RM传输层相对应。在本层主要协议是传输控制协议TCP( Transfer Control Protocol）。它是面向连接协议。也就是传输两个设备之间，首先要建立起连接，然后再传送数据。如果数据有丢失，则自动重传。它为数据传输提供了较高可靠性。当发送TCP
数据时，网络变化（如果某条链路拥挤导致路由器为不同报文选择不同路径）会使到达报文顺序混乱，有可能使后发报文先到。接收端TCP必须按正确顺序排好报文，并交给其上一层——应用层。
TCP每次传输数据时必须先建立连接。连接过程需要三次握手才能完成。然后进行数据传输。数据传输完毕后拆除连接。而拆除连接也需要三次握手才能完成。 所以，从这里我们可看出TCP数据传输效率不高。如果要传输数据量较少，而且可靠性又要求不高话，不宜采用TCP传输。
为了区分同一系统上不同通信应用程序，传输层对不同应用分配了不同端口号（十六位二进制数）。比如说，我们常见互联网应用程序都有固定端口号。比如：
文件传输FTP：21；
远程登录Telnet：23；
简单邮件传输协议SMTP：25；
简单文件传输协议TFTP：69；
超级文本传输协议HTTP：80；
仙居杨梅节邮局协议POP3：110；
这些端口是属于“已知端口”（The well known ports ）。其范围为0～1023。此外，还有“已注册端口”（The Registered ports ），范围为1024～419151；动态／私有端口（The dynamic and/or private ports），范围为419152-65535。
用户数据报协议UDP（ User Data Protocol ）也是传输层协议。与TCP协议不同是，它是一种无连接协议。它发送数据时不必事先建立连接，发送完毕以后也不考虑对方是否收到。它传输效率比较高，但可靠性没有保证。其可靠性由网络层决定。非常适合简短报文传输。比如，应用层简单文件传输协议TFTP（Trivial File Transfer Protocol）、域名服务DNS（Domain Name Server）和简单网络管理协议SNMP（Simple Network Management Protocol）等就使用UDP协议。
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