第二章-因特網(wǎng)的接入與管理課件

第二章因特網(wǎng)的接入與管理1主講人梁光航第二章因特網(wǎng)的接入與管理2因特網(wǎng)是全世界最大的網(wǎng)絡(luò)，它的用戶數(shù)以億計，并且每天都在動態(tài)地增長。那么，遍布全世界的因特網(wǎng)用戶是如何組織和管理的呢？如何加入因特網(wǎng)，成為網(wǎng)絡(luò)世界的一員？通過本章的學(xué)習(xí)，在接入和使用因特網(wǎng)的過程中，我們將了解因特網(wǎng)的服務(wù)組織，理解IP地址的格式與分類，知道域名的概念和域名解釋的基本過程，知道因特網(wǎng)IP地址和域名的管理方法和重要管理機(jī)構(gòu)。2.1

接入因特網(wǎng)32.1.1

因特網(wǎng)的接入方式因特網(wǎng)（Internet）是世界上最大的國際性互聯(lián)網(wǎng)。只有經(jīng)過有關(guān)管理機(jī)構(gòu)的許可并遵循有關(guān)的規(guī)定，使用TCP/IP協(xié)議通過互連設(shè)備便可接入因特網(wǎng)。接入因特網(wǎng)，需要向當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)單位提出申請，由這些單位向你提供因特網(wǎng)接入的服務(wù)。我們把他們稱之為“因特網(wǎng)服務(wù)提供商”（InternetServicProvider，簡稱ISP），如中國電信、網(wǎng)通、聯(lián)通等的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)部門。ISP的服務(wù)主要是指因特網(wǎng)接入服務(wù)，即把你的計算機(jī)或其他終端設(shè)備連入因特網(wǎng)。幾大因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商網(wǎng)址4中國網(wǎng)通中國鐵路通信中國電信長城寬帶廣東視訊寬帶網(wǎng)常見的因特網(wǎng)接入方式5常用的因特網(wǎng)接入方式有：撥號接入、專線接入、無線接入和局域網(wǎng)接入。1.撥號接入目前常用的撥號接入方式有：普通MODEM（調(diào)制解調(diào)器）撥號接入，ISDN接入，ADSL虛擬撥號接入等。（1）普通MODEM撥號接入我們用普通的電話線和MODEM撥打ISP的接入電話號碼，提供正確的用戶名和密碼信息即可接入因特網(wǎng)。它的優(yōu)點是不用進(jìn)行線路的改造。但是，MODEM撥號的不足之處也是

非常明顯的：一是起傳輸速率低（56Kbps），這還僅僅是理論上的，而實際的連接速率至多達(dá)到45~52Kbps，而且上傳文件的速率很多情況下只有33.6Kbps。二是MODEM撥號接入對通信線路質(zhì)量要求很高，任何線路干擾都會使速率馬上降到33.6Kbps以下。是無法享受一邊上網(wǎng)、一邊打電話的樂趣。1.撥號接入6ISDN撥號接入綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（Integrated

Subscriber

Digital

Network，ISDN）能在一根普通電話線上提供語音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合業(yè)務(wù)，它提供兩部終端（例如一臺電話、一臺傳真機(jī)）同時使用。ISDN撥號上網(wǎng)速度較快，它提供兩個64Kbps的信道用于通信，用戶可同時在一條電話線上打電話和上網(wǎng)，或者以最高達(dá)128Kbps的速率上網(wǎng)。ADSL虛擬撥號接入使用非對稱數(shù)字用戶線路（Asymmetric

Digital

Subscriber

Loop，ADSL）是用戶高速上網(wǎng)的一種手段，需要在普通電話線上家話音分離器和ADSLMODEM。ADSL上網(wǎng)除了擁有可同時上網(wǎng)和打電話的優(yōu)點外，其上網(wǎng)速度比普通上網(wǎng)方式快50~100倍左右，ADSL上行（從用戶到網(wǎng)絡(luò)）為低速傳輸，速率達(dá)64Kbps，下行（從網(wǎng)絡(luò)到用戶）為高速傳輸，速率最高達(dá)8Mbps。ADSL在同一電話線上分別傳送數(shù)據(jù)和語音信號，數(shù)據(jù)信號并不通過電話交換機(jī)設(shè)備，這以為著使用ADSL上網(wǎng)并不需要繳付另外的電話費，上網(wǎng)與打電話同時進(jìn)行，互不影響。所謂虛擬撥號是指用ADSL接入因特網(wǎng)時同樣需要輸入用戶名與密碼（與MODEM和ISDN撥號接入過程相似）。2.專線接入7（1）Cable

MODEM接入。目前，國內(nèi)部分城市的有線電視運營商可以提供這種全新、高速的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入方式。用戶通過高速電纜調(diào)制解調(diào)器（

CableMODEM，CM）和有線電視電纜接入因特網(wǎng)。Cable

MODEM接入方式有著突出的優(yōu)點：通過有線電視同軸電纜（天線）接入因特網(wǎng)，帶寬高，不影響收看有線電視節(jié)目，不占用電話線，無需交納電話費；不限時間上網(wǎng)，可按流量或包月計費；接入速度可以高達(dá)2~10Mbps；可以實現(xiàn)影音點播、實時證券交易、互動游戲、查閱信息，使網(wǎng)絡(luò)更貼近生活。DDN專線接入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（Digital

Data

Network，DDN）為用戶提供2M以下各種速率的全數(shù)字、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)專線通道，可提供點對點專線、廣播多點專用電路、上限多點專用電路。DDN廣泛應(yīng)用于銀行、證券、氣象等領(lǐng)域，也可以作為因特網(wǎng)專線接入技術(shù)。光纖接入光纖接入能夠提供100~1000Mbps寬帶接入，具有通信容量大、損耗低、不受電磁干擾等優(yōu)點，能夠確保通信暢通無阻。82.專線接入3.無線接入GPRS接入技術(shù)通用分組無線業(yè)務(wù)（GeneralPacketRadioService，GPRS）。是一中新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)。使用GPRS功能的移動電話接入因特網(wǎng)，下載資料和通話是可以同時進(jìn)行的。目前的GPRS功能達(dá)到了

115Kbps，是常用56Kbps

MODEM理想速率的兩倍。GPRS具有實時在線、按量計費、快捷登陸、高速傳輸、自如切換等優(yōu)點，是移動電話接入因特網(wǎng)的接入技術(shù)之一。藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)是由中國移動通信公司與移動計算公司聯(lián)合起來開發(fā)的傳輸范圍約為10米左右的短距離無線通信標(biāo)準(zhǔn)，用來設(shè)計在便攜式計算機(jī)、移動電話以及其他的移動設(shè)備之間建立起一種小型、經(jīng)濟(jì)、短距離的無線連接。藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用于手機(jī)與計算機(jī)的連接，可節(jié)省手機(jī)費用，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、因特網(wǎng)接入、無線免提、同步資料和影像傳遞等。無線局域網(wǎng)技術(shù)1999年8月，自美國電氣和電子工程師學(xué)會（IEEE）發(fā)布了

IEEE802.11b和IEEE802.11a無線互連協(xié)議以來，無線局域網(wǎng)（Wireless

LAN

，WLAN）產(chǎn)品和業(yè)務(wù)獲得蓬勃發(fā)展。無線局域網(wǎng)是計算機(jī)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。用戶在接入網(wǎng)絡(luò)的計算機(jī)中安裝無線網(wǎng)卡，通過接入訪問點（Access

Point，AP）連接網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)9據(jù)共享、因特網(wǎng)接入。4.局域網(wǎng)接入局域網(wǎng)通過路由器或MODEM接入因特網(wǎng)，設(shè)置好代理服務(wù)器后可以滿足局域網(wǎng)中每個用戶接入因特網(wǎng)的需求。用戶只要簡單地在瀏覽器中設(shè)置一個代理服務(wù)器參數(shù)，就

可以訪問因特網(wǎng)。目前，不少智能化的住宅小區(qū)，賓館酒

店都采用這種方式為住戶提供因特網(wǎng)接入服務(wù)。代理服務(wù)器，英文名叫Proxy

Server。它是介于客戶機(jī)和服務(wù)器之間的一臺服務(wù)器。代理服務(wù)器的主要功能包括：加快網(wǎng)絡(luò)的訪問速度。通常代理服務(wù)器都是配置比較高的機(jī)器，使用代理緩存，在一定的情況下可以加快網(wǎng)絡(luò)的訪問速度?？梢怨芾碛脩魧ν獠糠?wù)器的訪問。通過對代理服務(wù)器的設(shè)置，封鎖了與目標(biāo)服務(wù)器的連接，阻斷了用戶對外部服務(wù)器的訪問，過濾一些不良網(wǎng)站。目前，局域網(wǎng)中常用的代理服務(wù)器軟件有Wingae、WinRoute、Microsoft

ISA2000等，它不僅可以支持常見

的代理服務(wù)，如HTTP、FTP、SMTP、TELNET，還可以提10供如SOCKS的代理服務(wù)。2.1.3

因特網(wǎng)上的服務(wù)組織11

因特網(wǎng)上只是一些松散連接在一起并使用同一類協(xié)議的計算機(jī)，因此沒有傳統(tǒng)意義上的“擁有者”

人們在使用因特網(wǎng)的過程中可能會與多種因特網(wǎng)服務(wù)商或服務(wù)組織聯(lián)系。這些組織中有部分是義務(wù)團(tuán)體，有部分是有償服務(wù)的運營公司。

因特網(wǎng)的成功是因遵守相同規(guī)則的整個因特網(wǎng)社區(qū)制定了一系列的協(xié)議而取得的。這些協(xié)議的制定者包括：國家科學(xué)資金會（NSF）、因特網(wǎng)協(xié)會（ISOC）、因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)委員會（IAB）、因特網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）和因特網(wǎng)工程指導(dǎo)組（IESG）。

電信部門中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的部門作為接入服務(wù)的供應(yīng)商（ISP）就是因特網(wǎng)上眾多服務(wù)組織之一。

ICP是InternetContentProvider的縮寫，意為“因特網(wǎng)內(nèi)容供應(yīng)商”，即提供因特網(wǎng)信息搜索、整理加工等服務(wù)，如新浪、搜狐等網(wǎng)站。ASP是AppilicationServieceProvider的縮寫，意為“網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)商”，主要為企業(yè)、事業(yè)單位進(jìn)行信息化建設(shè)，開展電子

商務(wù)，提供各種基于因特網(wǎng)的應(yīng)用服務(wù)，如主機(jī)租

用、托管、應(yīng)用系統(tǒng)（郵件，電子商務(wù)平臺）服務(wù)。122.1.3

因特網(wǎng)上的服務(wù)組織中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心（China

Internet

NetworkInformationCenter,簡稱CINIC）是于1997年6月三日組建的非盈利性的管理和服務(wù)機(jī)構(gòu)，行使國家互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心的職責(zé)。CINIC承擔(dān)的主要職責(zé)：互聯(lián)網(wǎng)地址資源注冊管理?；ヂ?lián)網(wǎng)調(diào)查與相關(guān)信息服務(wù)。目錄數(shù)據(jù)庫服務(wù)?；ヂ?lián)網(wǎng)尋址技術(shù)開發(fā)。132.1.3

因特網(wǎng)上的服務(wù)組織2.2

IP地址及起管理142.2.1

因特網(wǎng)的地址為了使網(wǎng)上的每一臺主機(jī)都能夠和其它計算機(jī)通信，需要有一個全球都接受的方法來表識網(wǎng)上的計算機(jī)。因特網(wǎng)上的每臺主機(jī)都分配了一個唯一的地址稱為互聯(lián)網(wǎng)地址（Internet

address）或IP地址（IP

address）。2.2.2

IP地址的格式與分類151.IP地址的格式從用戶的角度看：IP地址是由四個小數(shù)點隔開的十進(jìn)制整數(shù)組成。實際上，一個IP地址是一個32位的二進(jìn)制數(shù)。每8個位可以用一個十進(jìn)制整數(shù)數(shù)字來表示，以簡化人們的記憶。某學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中的一臺計算機(jī)IP地址為：4則對應(yīng)的二進(jìn)制表示11001010.

01110000.

01010001.

001000102.IP地址的分類因特網(wǎng)IP是一個32位的二進(jìn)制，IP地址的設(shè)計者們把它分成兩部分，一部分表示網(wǎng)絡(luò)號（用于識別主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)），另一部分表示主機(jī)號（用于識別該網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)）。當(dāng)分配給表示主機(jī)號的二進(jìn)制位越多，則能標(biāo)識主機(jī)數(shù)越多，相應(yīng)地能標(biāo)識的網(wǎng)絡(luò)數(shù)越少，反之亦然。于是，規(guī)模大、主機(jī)數(shù)量多的網(wǎng)絡(luò)使用主機(jī)號部分越長；規(guī)模小、主機(jī)數(shù)量不多的網(wǎng)絡(luò)使用主機(jī)號部分較短的IP地址。為了給不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)提供必要靈活性，IP地址的設(shè)計者們對IP地址進(jìn)行了分類。162.2.2

IP地址的格式與分類IP地址共分為五類，A類、B類、C類、D類和E類，人們常用前三類。A類地址前8位二進(jìn)制為網(wǎng)絡(luò)號，其余為主機(jī)號，適于大型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)較少，主機(jī)數(shù)量較多的情況。B類地址前16位二進(jìn)制為網(wǎng)絡(luò)號，后16位為主機(jī)號，適于中型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)目中等，主機(jī)數(shù)目中等。C類地址前24位二進(jìn)制為網(wǎng)絡(luò)號，后8位為主機(jī)號，適用于小型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)目較多，網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)數(shù)目較少，如小型企業(yè)。D類是組播地址。E類是保留地址，準(zhǔn)備留作今后使用。172.2.2

IP地址的格式與分類子網(wǎng)掩碼不能單獨存在，它與IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼的作用是：將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址兩部分。通過子網(wǎng)掩碼，可表明一臺主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)與其它網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系。常用的兩種子網(wǎng)掩碼，分別是“”和“”。（1）子網(wǎng)是“”的網(wǎng)絡(luò)：最后面一個數(shù)字可以在0~255范圍內(nèi)任意變化，實際可用的IP地址是256-2，即254個。因為主機(jī)號不能全是0或全是1。（2）子網(wǎng)掩碼是“”的網(wǎng)絡(luò)：后面兩個數(shù)字可以在0~255范圍內(nèi)任意變化，實際可用的IP數(shù)量是256*256-2，即65534個。182.2.2

IP地址的格式與分類2.2.3

IP地址的管理19所有的因特網(wǎng)地址是由一個中央管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行管理的。因特網(wǎng)編號分配管理機(jī)構(gòu)IANA（Internet

Assigned

NumberAuthority）對所分配的編號有最終控制權(quán)，并制定政策。IP地址分配機(jī)構(gòu)分為三級：IANA，地區(qū)級的因特網(wǎng)注冊機(jī)構(gòu)（InternetRegister，簡稱IR）本地級的因特網(wǎng)注冊機(jī)構(gòu)。IANA是負(fù)責(zé)對全球因特網(wǎng)上的IP地址進(jìn)行編號分配的機(jī)構(gòu)。按照地區(qū)級IR的需要，IANA將部分地址空間分配給它們。地區(qū)級的IR負(fù)責(zé)該地區(qū)的登記注冊服務(wù)。目前全球共有三個地區(qū)級的IR，ARIN，RIPE，APIC。本地級的IR從地區(qū)級的IR中獲得IP地址空間。本地級的

IR一般是以國家為單位設(shè)立的，它為本國的ISP和用戶向地區(qū)級的IR申請IP地址。IP地址具有對網(wǎng)絡(luò)編號的標(biāo)識功能，因此如果一臺主機(jī)從一個網(wǎng)絡(luò)移到另一個網(wǎng)絡(luò)時，就要改變它的IP地址。為了解決這個問題，網(wǎng)絡(luò)專家們發(fā)明了動態(tài)主機(jī)地址分配協(xié)議（Dynamic

Host

ConfigureProtocol,DHCP），讓網(wǎng)絡(luò)中的一臺服務(wù)器來負(fù)責(zé)動態(tài)分配地址，用戶的計算機(jī)只要接入網(wǎng)絡(luò)，就向該服務(wù)器申請IP地址。這樣就減少了用戶手動配置IP地址煩惱。撥號上網(wǎng)過程大多采用了DHCP機(jī)制，用戶無需設(shè)置IP地址，由DHCP服務(wù)器動態(tài)分配。202.2.3

IP地址的管理2.2.4

IP協(xié)議的發(fā)展21IP協(xié)議的第四版（IPv4）為整個因特網(wǎng)提供了基本的通信機(jī)制，從1970年底被采納后，幾乎保持不變。版本4的長久性說明協(xié)議設(shè)計是靈活和強(qiáng)有力的。但由于計算機(jī)和通信技術(shù)的發(fā)展，新應(yīng)用的需要，對網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量和安全問題提出了更高的要求，因此因特網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）致力于開發(fā)一個新版IP即被正式分配版本號為6，稱為IPv6。IPv6仍保持了IPv4的許多優(yōu)點，而且IPv6與IPv4相比有如下特點：更大的地址空間。新的更大的地址空間是IPv6最顯著的變化，地址位由32位增加到128位。增加的選項。提供了IPv4的所不具備的新選項，可提供新的設(shè)施。支持資源分配。IPv6提供一種機(jī)制，允許對網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)分配，取代IPv4的服務(wù)類型說明，支持實時視像等應(yīng)用。這些應(yīng)用要求保證一定的帶寬和延時。對協(xié)議擴(kuò)展的保障，適應(yīng)底層網(wǎng)絡(luò)硬件或新的應(yīng)用。2004年，我國第一個IPv6主干網(wǎng)CERNET2試驗網(wǎng)正式開通并提供服務(wù)。222.2.4

IP協(xié)議的發(fā)展2.3

網(wǎng)絡(luò)域名及其管理232.3.1域名與域名系統(tǒng)1、域名：當(dāng)你向Web瀏覽器輸入友好的名稱：如

,瀏覽器將自動打開清華大學(xué)的Web服務(wù)器網(wǎng)頁，把信息呈現(xiàn)在你面前。在因特網(wǎng)上，這些具有自然語言特征、方便記憶的文本字符串稱為“域名”。相比之下，它比一長串?dāng)?shù)字表示的IP地址容易記憶。例如：域名為對應(yīng)的IP地址002.3.1域名與域名系統(tǒng)242.域名系統(tǒng)當(dāng)人們使用域名方式訪問某臺遠(yuǎn)程主機(jī)時，計算機(jī)必須首先將域名“翻譯”成對應(yīng)的IP地址然后才能通過

IP地址與主機(jī)聯(lián)系。這個“翻譯”的過程，稱為域名解析；反過來，由IP地址得出域名的過程則稱為域名反向解析。為方便對域名的管理，使域名與IP地址之間的解析和反向解析能迅速有效地進(jìn)行，因特網(wǎng)采用了一種分布式分層機(jī)制的域名系統(tǒng)DNS（Domain

NameSystem）3.域名的組成域名系統(tǒng)要求一個完整的域名。一個完整域名由多級域名組成，每級域名之間用“.”分隔。其基本格式是：主機(jī)名.機(jī)構(gòu)名.網(wǎng)絡(luò)名.地區(qū)域或行業(yè)域名例如：一般所說某臺主機(jī)的域名，是包括主機(jī)名在內(nèi)的完整域名。252.3.1域名與域名系統(tǒng)4.域名空間眾多的域名組成一個巨大的域名空間，按照域名的分層機(jī)制，可以把這些空間的結(jié)構(gòu)看作是一棵倒向生長的樹。樹的每個節(jié)點都有一個分級域名，同時也有一個完整域名。完整域名是由沿本節(jié)點到根節(jié)點所經(jīng)過的分級域名逐級順序構(gòu)成。DNS中什么是域？簡單地說，域就是樹狀域名空間中的一棵子樹。域的名字（域名）同該子樹的根節(jié)點的域名一樣。也就是說，域的名字就是該域中最高層節(jié)點的域名。262.3.1域名與域名系統(tǒng)2.3.2

域名的管理27因特網(wǎng)的域名空間自頂向下，首先被分為若干個頂級域，每個

域再被細(xì)分為多個子域，每個子域下面還有更詳細(xì)的劃分，

直到葉子節(jié)點。葉子節(jié)點也可以被看作只包括一臺主機(jī)的域。因特網(wǎng)的域名管理方法是：規(guī)定頂級域的劃分，頂級域名由

Internet網(wǎng)絡(luò)信息中心負(fù)責(zé)管理；頂級域以下的劃分則由各個域自行管理。因特網(wǎng)的頂級域名分為兩大類：以所從事的行業(yè)領(lǐng)域作為頂級域名——即所謂“行業(yè)域”.com——商業(yè).gov——政府機(jī)構(gòu).net——網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機(jī)構(gòu).edu——教育

.mil——軍事部門

.org——民間團(tuán)體或組織以國家作為頂級域名——即所謂“地區(qū)域”.cn——中國.jp——日本.uk——英國.au——澳大利亞2.3.3

域名解析28域名服務(wù)器為完成因特網(wǎng)上遍布全球的主機(jī)提出的域名解析請求，同時也為了保證域名解析服務(wù)的可靠性，在因特網(wǎng)上逐層設(shè)置了多臺域名服務(wù)器，他們互相配合、協(xié)調(diào)工作，形成DNS域名服務(wù)器層次結(jié)構(gòu)，為整個網(wǎng)絡(luò)的所有主機(jī)提供有效的和可靠的DNS服務(wù)。客戶機(jī)域名服務(wù)的設(shè)置上面所設(shè)置的DNS服務(wù)器還僅僅是解析英文描述的域名