第7章 计算机网络与安全

7.3 INTERNET应用基础

7.3.1 Internet的起源与发展 1969年，出于军事的需要，美国国防部高级研究计划署资助建立了ARPANET，把分散在不同地区4个站点的计算机主机联接起来，这就是Internet的雏形。 1985年，美国国家科学基金会NSF利用ARPANET等遵循的TCP/IP通信协议建立了NSFNET，许多大学、研究机构都把自己的局域网连入NSFNET，1986年NSFNET取代 ARPANET成为Internet的主干网。 20世纪90年代，商业机构开始进入Internet，使Internet得以飞速发展，互联网用户数量以每年翻一番的速度增长，成为信息资源丰富的全球性国际互联网络。 1994年4月我国正式接入Internet，从此Internet在中国蓬勃发展起来。

7.3.2 TCP/IP协议 　1．TCP协议 TCP协议即传输控制协议，负责数据传输过程的安全性。在传输过程中，如果有数据报丢失或损坏，发送端就会由协议控制重新传输这个数据报，从而保证数据完整无误地发送到接收端。 　2．IP协议 IP协议即网际协议，负责数据的实际传输，规定了计算机在通信过程中要遵循的全部规则。IP协议把不同格式的物理地址转换成统一的IP地址，把物理层传输的不同格式的数据单元（帧）转换成IP数据报。IP协议还负责传输路径的选择。

7.3.3 IP地址和域名 1．IP地址 　IP地址是IP协议中所使用的一种统一格式的地址，由它来唯一标识网络中的每一个设备。常用的IP地址有两类：IPv4 和IPv6。目前常说的IP地址指的是IPv4地址，即IP地址的第四版本。 （1）IP地址的表示 IPv4地址由32位二进制数组成，每8位为一组，转换成一个十进制数，用“.”隔开，即用“点分十进制”来表示。 一个IP地址分成网络号和主机号两部分，通过IP地址可以标识出是哪个网络的哪台主机。

7.3.3 IP地址和域名 1．IP地址 （2）IP地址分类 IP地址根据网络规模的大小分成五类：A类、B类、C类、D类、E类。A、B、C三类IP地址在全球范围内统一分配，D类和E类为特殊地址。 A、B、C三类IP地址的网络号和主机号分配：　 A类地址： 网络号 主机号 B类地址： 10 C类地址： 110 w x y z

7.3.3 IP地址和域名 1．IP地址 （2）IP地址分类 A、B、C三类IP地址的网络数和主机数： 可支持的网络数 每个网络支持的主机数 A 1.x.y.z ～ 126.x.y.z 126 16,777,214（大规模） B 128.x.y.z ～ 191.x.y.z 16,382 65534（中等规模） C 192.x.y.z ～ 223.x.y.z 2,097,150 254（小规模） D 组播地址   E 保留地址 A类地址的首位是0，网络号占7位，主机号占24位，地址范围应该从0.0.0.0~127.255.255.255，但是网络号0和127有特殊含义，因此，A类地址实际上只有126（27-2）个网络号，主机号不能全为0或1，因此A类网络可以接入的主机数为16777214（224-2）个。A类地址适用于大规模的网络。 C类地址的前三位为110，网络号占21位，主机号占8位，地址范围应该从192.0.0.0~223.255.255.255，除去全0和全1的保留地址，C类地址实际的网络数为2097150（221-2）个，主机数为254（28-2）个。适用于小规模的网络。 B类地址的前两位是10，网络号占14位，主机号占16位，地址范围应该从128.0.0.0~191.255.255.255，除去全0和全1的保留地址，B类地址实际的网络数为16382（214-2）个，主机数为65534（216-2）个。B类地址适用于中等规模的网络。

7.3.3 IP地址和域名 1．IP地址 （3）IPv6 随着Internet的高速发展，连接到Internet上的节点 数量越来越多，IPv4定义的地址空间已经耗尽，为了解 决这一问题，提出了新的协议和标准IPv6。 IPv6有很多新的特征，最重要的是它的地址长度由 IPv4的32位增加到了128位，彻底解决了地址耗尽问题。 目前，各国都在积极向IPv6网络迁移，以IPv6协议为 核心的新一代因特网NGI，地址空间更大、更安全、更快、 更方便。

7.3.3 IP地址和域名 2．域名系统 　对于计算机来说，数字格式的IP地址很方便，但对于用户来说，这些数字非常不容易记忆。TCP/IP引入了一种字符型的主机命名机制，即域名系统DNS。 （1）域名系统的结构 域名系统采用分层的命名方法，给网络上的计算机赋予有实际意义的字符型标识名。各层次之间用“.”隔开，层次的顺序从右往左依次称为顶级域名、二级域名、三级域名……这种分层结构可以避免主机名重名。 主机域名的一般结构是：主机名.….三级域名.二级域名.顶级域名。

7.3.3 IP地址和域名 2．域名系统 （1）域名系统的结构 顶级域名可分为组织机构域名和地理模式域名两类。组织机构域名一般代表建立网络的部门、机构类型；地理模式域名一般表示网络所属国家或地区。因为Internet诞生于美国，所以美国的国家域名us可以省略，它的顶级域名是组织机构域名；其它国家的主机顶级域名是该国家的域名代码，然后是组织机构域名。 常用组织机构域名： 域名代码 机构类型 com 商业组织 info 信息服务 edu 教育机构 ac 科研机构 gov 政府部门 int 国际组织 mil 军事部门 arts 文化娱乐 net 网络机构 org 非盈利组织

7.3.3 IP地址和域名 2．域名系统 （1）域名系统的结构 部分国家或地区域名代码： 域名代码 国家或地区 au 澳大利亚 de 德国 jp 日本 br 巴西 fr 法国 tw 台湾 ca 加拿大 hk 香港 uk 英国 cn 中国 in 印度 us 美国

7.3.3 IP地址和域名 2．域名系统 （2）域名解析 域名系统是为了方便用户记忆才建立的，要想访问 Internet上的资源地址，还得通过IP地址来实现。域名解 析就是将域名重新转换为IP地址的过程，需要由专门的 域名解析服务器（ DNS服务器）来完成。 用户要访问一个域名，计算机将请求信息发送给 DNS服务器，DNS服务器将域名转换成对应的IP地址，然 后在应答信息中将IP地址返回给用户；用户计算机再根 据返回的IP地址在Internet上访问所需的信息服务器。

7.3.4 Internet提供的基本服务 1．WWW服务 （1）万维网WWW WWW也称万维网、全球信息网、Web等。是一种建立在Internet上的超文本信息服务系统。 WWW采用客户机/服务器（C/S）工作方式，客户机向服务器发出服务请求，服务器响应客户机的请求，提供客户机所需要的网络服务。C/S强调的不是硬件设备，而是应用程序。 放置Web站点的计算机称为Web服务器，一个Web站点由多个Web页（网页）组成，一个网站的第一个网页称为主页或首页，体现这个网站的特点和服务。每一个网页都由一个唯一的地址（URL）来表示。连接到Internet上的计算机即客户机，使用Web浏览器浏览网页。

7.3.4 Internet提供的基本服务 1．WWW服务 （2）超文本和超链接 WWW是Internet上的网络服务，遵循超文本传输协议HTTP。Web页是用超文本标记语言HTML编写的，叫超文本，包括文字、图形、声音、图像、视频等。超文本包含指向其他网页的链接，这种链接叫超链接。鼠标指向含有超链接的文字时，指针变成一个手形 ，单击可以从一个网页跳转到另一个网页。

7.3.4 Internet提供的基本服务 1．WWW服务 （3）统一资源定位器 WWW用统一资源定位符URL来标识网页地址。 URL的格式：协议://存放资源的主机域名或IP地址/资源路径/资源文件名 协议是服务方式，如HTTP协议、FTP协议等，路径和文件名是资源所在网页在主机中的具体位置。 例如：一个网页的URL是 http://digi.it.sohu.com/20140504/n399094084.shtml，其中的http是指使用超文本传输协议，资源所在的主机域名是digi.it.sohu.com，资源的路径是20140504，文件名为n399094084.shtml。

7.3.4 Internet提供的基本服务 2．文件传输服务 3．远程登录服务 文件传输协议FTP 使Internet上的主机之间可以共享文件，它支持将一台计算机上的文件传输到另一台计算机上。文件传输分为上传和下载：上传文件就是将文件从自己的计算机拷贝至远程主机上；下载文件就是将文件从远程主机拷贝到自己的计算机上。 3．远程登录服务 远程登录协议Telnet是远程登录服务的标准协议，当用户使用Telnet与远程主机建立连接后，该用户就可以使用远程主机的各种资源和应用程序。

7.3.4 Internet提供的基本服务 4．电子邮件服务 5．电子公告服务 电子邮件（E-mail）也是Internet的一项基本服务，通过电子邮件，可以与Internet上的任何人交换信息。电子邮件速度快、效率高、使用方便且廉价，也是Internet上传输信息的重要手段之一。 5．电子公告服务 电子公告服务简称BBS，是指在互联网上以电子公告牌、电子白板、电子论坛、网络聊天室、留言板等交互形式为上网用户提供信息发布条件的服务。

7.3.5 接入Internet 接入Internet通常有电话拨号连接、专线连接、局域网连接、无线连接4种方式。 电话拨号接入Internet有普通Modem拨号接入方式、ADSL虚拟拨号接入方式等多种。目前常用的是ADSL，即非对称数字用户线路。 计算机中产生的是数字信号，普通传输介质中传输的是模拟信号。把发送端产生的数字信号转换成模拟信号称为调制，把接收端接收的模拟信号还原成数字信号称为解调。具有调制和解调功能的设备称为调制解调器（Modem）。 专线接入Internet的方式主要有Cable Modem接入方式、DDN专线接入方式、光纤接入方式 。Cable Modem接入主要是利用有线电视网进行数据传输。DDN专线接入是利用数字信道提供永久性连接电路来传输数据信号的数字传输网络。 这种方式不用电话线，带宽扩充方便，上下行速率对称，网速高。 1．电话拨号连接 如果通过路由器、代理服务器、网关等网络设备把一个局域网接入Internet，这样，局域网中的计算机就可以接入Internet了。 如果有无线AP，那么装有无线网卡的计算机或支持WiFi功能的笔记本电脑、手机等就可以无线连接到Internet。当然，无线AP也是要通过有线接入技术连接到Internet上的。 2．专线连接 3．局域网连接 4．无线连接